JP4564330B2

JP4564330B2 - 高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れ防止方法

Info

Publication number: JP4564330B2
Application number: JP2004303733A
Authority: JP
Inventors: 修輔原田; 美生内田; 士郎中村; 真材青木
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-10-19
Also published as: JP2006117439A

Description

本発明は、高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れ防止方法に関する。

高強度コンクリートは、圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ²以上と極めて高いものであるために、近年、高層建築物や土木建造物等の用途において多用されている。
しかし、該高強度コンクリートは、水セメント比を小さくすることによって調製されたコンクリートを打設するものであるため、夏場の高温時や強風時など、乾燥しやすい状況下においては、打設後２４時間以内の初期段階において養生中のコンクリート表面に乾燥によるひび割れ（以下、本発明において、初期乾燥ひび割れという）が生じる場合がある。

この初期乾燥ひび割れは、コンクリート構造物の表面から、水分、塩分、二酸化炭素といったコンクリート構造物を劣化させる物質を内部にまで侵入させてしまう原因となることから、該コンクリート構造物の寿命を低下させるものである。

従来、このような高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れを防止するためには、養生の際にコンクリート表面にシートを被覆することによって水分の蒸発を防止する、いわゆるシート養生や、コンクリート表面にアスファルト乳剤、ビニル乳剤などを散布して被膜を形成することによって水分の蒸発を防止する、いわゆる膜養生などが知られている。

また、初期乾燥ひび割れが起こりつつあるコンクリートの表面を、平板など用いて叩きならしてひび割れを閉じさせるタンピングと呼ばれる方法や（特許文献１）、表面のならし作業が終了した直後に生コンクリートの表面を不織布などにより覆って生コンクリートの表面乾燥を遅らせる方法なども知られている。
特開２００２−２１３０８２号公報

しかしながら、シート養生や膜養生などは、生コンクリート打設面全体にシート等を敷設し且つ除去するという極めて煩雑で手間の掛かる作業を必要とし、しかも施工費用がかさむという問題がある。

また、前記タンピングによる方法でも、生コンクリート打設面全体を叩きならすという多大なる作業を必要とし、作業性が非常に悪いという問題がある。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、高強度コンクリートを用いた施工に際して、煩雑な養生作業を必要とせずに該高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れを効果的に低減することを一の課題とする。

上記課題を解決すべく、本発明に係る高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れ防止方法は、圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ ² 以上の第１の高強度コンクリートを調製して該第１の高強度コンクリートを打設し、さらに、ブレーン比表面積が、前記第１の高強度コンクリートを構成するセメントよりも小さく且つ１８００〜２４００ｃｍ ² ／ｇである粗粒セメントを用いて圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ ² 以上の第２の高強度コンクリートを調製し、前記第１の高強度コンクリートの表面に該第２の高強度コンクリートを打設することを特徴とする。

ブレーン比表面積が２４００ｃｍ²／ｇ以下であるセメントを用いて高強度コンクリートを調製すると、打設後の初期段階におけるコンクリート中の自由水が多くなるため、打設後２４時間以内という初期段階において水分が多量に蒸発した場合でも、ひび割れの発生が効果的に防止されることとなる。

本発明に係るひび割れ防止方法によれば、ブレーン比表面積が１８００〜２４００ｃｍ²／ｇである粗粒セメントを用いて調製された第２の高強度コンクリートが、ブレーン比表面積の大きいセメントを用いて調製された第１の高強度コンクリートの表面に積層されることとなる。第２の高強度コンクリートで表面が覆われることにより、上述した作用によって高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れの発生が効果的に防止されることとなる。

本発明に係る高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れ防止方法によれば、高強度コンクリートを用いた施工に際して、煩雑な養生を必要としなくとも高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れを効果的に低減することが可能となる。

本発明に係る高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れ防止方法は、粉末度の小さい粗粒セメントを用いて高強度コンクリートを調製し、該高強度コンクリートを打設するものである。

本発明において、粉末度の小さい粗粒セメントとしては、ブレーン比表面積が１８００〜２４００ｃｍ²／ｇであるものを使用する。
ブレーン比表面積が１０００ｃｍ²／ｇ未満であるとセメントの粒子が粗くなりすぎ、硬化後のセメント硬化体の強度が低下する虞がある。
また、ブレーン比表面積が２４００ｃｍ²／ｇを超えるとセメントの粒子が細かくなりすぎ、十分な自由水を確保できず、乾燥収縮によるひび割れが発生する虞がある。
尚、本発明において、ブレーン比表面積とは、ＪＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法」に記載された比表面積試験に基づいて測定されたものである。

また、本発明において、初期乾燥ひび割れの防止対象となる高強度コンクリートは、圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ²以上の高強度コンクリートであるが、とりわけ、圧縮強度が７０Ｎ／ｍｍ²以上であるような高強度コンクリートについては、本発明による初期乾燥ひび割れの防止効果がより一層顕著なものとなる。

尚、本発明における粗粒セメントとしては、特に限定されることなく、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメントなどの各種ポルトランドセメント、該ポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ混合した混合セメント、ジェットセメント、アルミナセメントなどの特殊セメントなどと同一成分からなるセメントを使用することができる。中でも、粘性が低く、流動性の高いコンクリートを調製することが容易な、低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。

本発明に係る高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れ防止方法の具体的な実施形態は、圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ²以上の第１の高強度コンクリートを調製して該第１の高強度コンクリートを打設し、さらに、ブレーン比表面積が前記第１の高強度コンクリートを構成するセメントよりも小さく且つ１８００〜２４００ｃｍ²／ｇである粗粒セメントを用いて圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ²以上の第２の高強度コンクリートを調製し、前記第１の高強度コンクリートを打設した後、２時間以内に、該第２の高強度コンクリートを３〜５０ｃｍの厚みで打設するものである。

第１の高強度コンクリートとしては、圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ²以上の高強度コンクリートであれば特にその他の限定はない。

一方、第２の高強度コンクリートは、ブレーン比表面積が、前記第１の高強度コンクリートを構成するセメントよりも小さく、しかも１８００〜２４００ｃｍ²／ｇである粗粒セメントを使用する。
ブレーン比表面積が１０００ｃｍ²／ｇ未満であるとセメントの粒子が粗くなりすぎ、硬化後のセメント硬化体の強度が低下する虞がある。
また、ブレーン比表面積が２４００ｃｍ²／ｇを超えるとセメントの粒子が細かくなりすぎ、十分な自由水を確保できず、乾燥収縮によるひび割れが発生する虞がある。

また、本発明においては、第２の高強度コンクリートの厚みを３ｃｍ以上とすることが好ましい。第２の高強度コンクリートの厚みが３ｃｍ未満であれば、乾燥収縮によるひび割れを充分に抑制することができないという問題がある。

また、本発明においては、前記第１の高強度コンクリートを打設した後、２時間以内に、好ましくは１．５時間以内に第２の高強度コンクリートを打設する。前記第１の高強度コンクリートを打設した後、２時間よりも後に第２の高強度コンクリートを打設すると、これら第１および第２の高強度コンクリートが剥離するおそれがある。

本発明において使用する骨材としては、特に制限されることなく、一般的な細骨材や粗骨材を使用することができる。
また、コンクリート表面における自由水を確保して、初期乾燥ひび割れをより一層効果的に防止する観点からは、細骨材として、粗粒率が３．０〜４．０である粗粒細骨材を好適に使用することができる。
さらに、細骨材の一部として軽量骨材を使用することもできる。

下記の材料を用い、表１に示す配合にて、実施例１および比較例１の高強度コンクリートを調製し、これらの高強度コンクリートを型枠（６００ｍｍ×６００ｍｍ）中に厚さ３ｃｍとなるように打設した。そして、気温３０±２℃、湿度３０〜３５％ＲＨの恒温室内において、該高強度コンクリートの上方から扇風機にて風をあてた状態で２４時間放置した。

＜使用材料＞
セメント
実施例１；粗粒セメント（普通ポルトランドセメントと同一成分で、ブレーン比表面積が２３９０ｃｍ²／ｇ、密度が３．１５ｇ／ｃｍ³）
比較例１；普通ポルトランドセメント（ブレーン比表面積が３３００ｃｍ²／ｇ、密度が３．１５ｇ／ｃｍ³）
細骨材（共通）
野洲川産川砂（密度＝２．６０ｇ／ｃｍ³、ＦＭ＝３．０４）と揖斐川産川砂（密度＝２．６０ｇ／ｃｍ³、ＦＭ＝２．１８）の混合砂（野洲川川砂：揖斐川川砂＝７：３）
粗骨材（共通）
高槻産砕石（密度＝２．６９ｇ／ｃｍ³、ＦＭ＝６．８６、Ｇｍａｘ＝２０ｍｍ）
水（共通）
工業用水
高性能ＡＥ減水剤
花王社製、マイティ３０００Ｓ

＜初期乾燥ひび割れの評価＞
２４時間放置した後、実施例１の高強度コンクリートおよび比較例１の高強度コンクリートについて、表面のひび割れ発生状況を目視にて観察した。結果を表２に示す。

表２に示すように、比較例１の高強度コンクリートでは、幅０．１ｍｍ以上のひび割れが４４箇所確認されたが、実施例１の高強度コンクリートでは、そのようなひび割れは１０箇所しか確認されなかった。

Claims

圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ ² 以上の第１の高強度コンクリートを調製して該第１の高強度コンクリートを打設し、さらに、ブレーン比表面積が、前記第１の高強度コンクリートを構成するセメントよりも小さく且つ１８００〜２４００ｃｍ ² ／ｇである粗粒セメントを用いて圧縮強度が５０Ｎ／ｍｍ ² 以上の第２の高強度コンクリートを調製し、前記第１の高強度コンクリートの表面に該第２の高強度コンクリートを打設することを特徴とする高強度コンクリートの初期乾燥ひび割れ防止方法。