JP4295342B1 - 重量コンクリート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重量細骨材として鋼スラブ表面の溶削処理工程で発生するホットスカーフを含むことを特徴とし、また重量細骨材のうち呼び寸法0.15mmのふるいを通過する細骨材が質量百分率で10%ないし20%であって、下記する歪凹凸度が3.3以下の球状粒子が、粒径50μm以上5mm以下の全粒子のうち20%以上であることも特徴とする重量コンクリートを提供するものである。
[歪凹凸度]=[粒子輪郭の周の長さ]/[粒子輪郭面積と同じ面積の正円の直径]
【選択図】 なし
Description
[歪凹凸度]=[粒子輪郭の周の長さ]/[粒子輪郭面積と同じ面積の正円の直径]
[歪凹凸度]=[粒子輪郭の周の長さ]/[粒子輪郭面積と同じ面積の正円の直径]
すなわち、走査型電子顕微鏡(SEM)画像の目視によって、その陰影から円板状や半球状と判断できる粒子を除き、明らかに球形に近い粒子を画像処理して解析する。画像処理は、一般的な画像処理ソフト(例えばAdobe Photoshop)を用いて行えばよい。まず、球形に近い粒子の画像から陰影を消して輪郭のみの図形を作成し、該図形の面積と、輪郭の周の長さを求める。該図形を円に近似して(該図形と同面積の円を想定して)、その円の面積πr2から半径rを求め、その2倍として直径を求める。直径に対する周の長さの比は、輪郭が円に近いほど、すなわち粒子が球形に近いほど、小さくなり、円周率πに近い値になる。
セメント(以下、略すときはCで示す)は、太平洋セメント社製の普通ポルトランドセメントを用いた。用いた細骨材(以下、略すときはSで示す)は、表2に示した。粗骨材(以下、略すときはGで示す)としては、大同テクニカ社製造(太平洋セメント社販売)の電気炉ダスト溶融人工石材;DSM2005(表乾密度4.13g/cm3)を用いた。さらに、混和剤として、スランプ配合ではAE減水剤(BASFポゾリス社製;ポゾリスNo.70、以下、略すときはADで示す)を、スランプフロー配合では高機能AE減水剤(BASFポゾリス社製;レオビルドSP−8SV、以下、略すときはSPで示す)を用いた。
(試験方法)
(1)表3に示すスランプ配合にて各材料を混合し、コンクリートを混練りした。ここで、Wは水を示し、W/C(水セメント比)は質量%比で50%とした。
(2)コンクリートのスランプ試験は、JIS A 1101に基づき、水平に設置した平滑な平板上にスランプコーン(上端内径100mm、下端内径200mm、高さ300mm)を置き、該スランプコーンにコンクリートを詰め、上端をならした後、直ちにスランプコーンを静かに鉛直に引き上げ、コンクリートの中央部において下がり(高さの減り)を0.5cm単位で測定し、スランプとした。
スランプ測定結果を表3に示した。
(試験方法)
(1)表4に示すスランプフロー配合にて各材料を混合し、コンクリートを混練りした。W/C(水セメント比)は質量%比で37%とした。
(2)コンクリートのスランプフロー試験は、JIS A 1150に基づき、スランプ試験と同様にスランプコーンにコンクリートを詰め、スランプコーンを鉛直に引き上げ、コンクリートの動きが止まった後に、広がりが最大と思われる直径と、その直交する方向の直径を測定した。また、このときの材料分離の状態を目視観察した。
スランプフロー測定結果および材料分離の有無を表4に示した。
(試験方法)
試験2のスランプフロー試験で混練りしたコンクリートを内径15cm高さ30cmの円柱容器に投入し、テーブルバイブレーターで20秒間振動締固めを行い、気中養生にて14日間硬化した後、各試験体を垂直方向に切断して硬化体内の骨材の分布状況を観察し、材料分離の有無を確認した。
代表例として、実施例2と比較例3の試験体の縦断面写真を図1に示した。
(試験方法)
(1)表乾密度5.08g/cm3、球状粒子約75%のホットスカーフと、表乾密度5.84g/cm3、球状粒子約73%の粗粉転炉ダストを適宜混合し、表5に粒度分布を示す混合砂1〜4を調整した。(混合砂2の混合容積比;ホットスカーフ70:粗粉転炉ダスト30)
(2)(1)で調整した混合砂に普通ポルトランドセメントを砂セメント容積比3.19で混合し、セメント547kg/m3あたり、4.37kg/m3のポリカルボン酸エーテル系高性能AE減水剤と、0.22kg/m3の消泡剤と、246kg/m3の水(水セメント比45.0%)を加えて、混練りした。
(3)JIS R 5201セメントの物理試験方法のフローコーンを用い、直径100mm、高さ40mmのフローコーンに(2)で調整したモルタルを充填し、コーンを引き抜いて、モルタルが広がった後の底部の直径をモルタルフローとして測定した。
モルタルフローの測定結果を表5に示した。
(試験方法)
(1)表乾密度5.08g/cm3、球状粒子約75%のホットスカーフと、表乾密度5.60g/cm3、球状粒子約54%の粒状銑鉄(高炉水砕スラグから粉砕過程で磁選分離したもの)を適宜混合し、表6に粒度分布を示す混合砂5〜10を調整した。(混合砂7の混合容積比;ホットスカーフ70:粒状銑鉄30)
(2)(1)で調整した混合砂に普通ポルトランドセメントを砂セメント容積比3.19で混合し、セメント547kg/m3あたり、5.46kg/m3のポリカルボン酸エーテル系高性能AE減水剤と、0.22kg/m3の消泡剤と、246kg/m3の水(水セメント比45.0%)を加えて、混練りした。
(3)試験4と同様に、モルタルフローを測定した。
モルタルフローの測定結果を表6に示した。
(試験方法)
(1)表乾密度5.08g/cm3、球状粒子約75%のホットスカーフと、表乾密度4.95g/cm3、扁平な粒子で構成されるミルスケールを種々の容積比で混合し、混合砂を調整した。
(2)(1)で調整した混合砂に普通ポルトランドセメントを砂セメント容積比2.68で混合し、セメント584kg/m3あたり、5.84kg/m3のポリカルボン酸エーテル系高性能AE減水剤と、0.23kg/m3の消泡剤と、292kg/m3の水(水セメント比50.0%)を加えて、混練りした。
(3)試験4と同様に、モルタルフローを測定した。
モルタルフローの測定結果を図2に示した。ホットスカーフ(HS)とミルスケール(MS)の混合比率が、20:80ではほとんどモルタルフローが見られず、骨材とセメントペーストとの分離が見られた。30:70からホットスカーフの混合比率が高い場合には、良好なモルタルフローが得られた。このとき、球状粒子の比率は20%以上であった。
Claims (4)
- 少なくともセメント、重量骨材および水を混合してなる重量コンクリートにおいて、重量細骨材が、鋼スラブ表面の溶削処理工程で発生するホットスカーフからなることを特徴とする重量コンクリート。
- 少なくともセメント、重量骨材および水を混合してなる重量コンクリートにおいて、重量細骨材が、鋼スラブ表面の溶削処理工程で発生するホットスカーフを含み、前記重量細骨材のうち呼び寸法0.15mmのふるいを通過する細骨材が質量百分率で10%ないし20%であって、下記する歪凹凸度が3.3以下の球状粒子が、粒径50μm以上5mm以下の全粒子のうち20%以上であることを特徴とする重量コンクリート。
[歪凹凸度]=[粒子輪郭の周の長さ]/[粒子輪郭面積と同じ面積の正円の直径] - 重量粗骨材が、製鋼過程で発生するダストを含む廃棄物を溶融して製造された人工石材を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の重量コンクリート。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の重量コンクリートを硬化させてなる重量コンクリート硬化体。
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