JP6011926B2 - 高強度コンクリート用の混和材および高強度コンクリート用のセメント組成物 - Google Patents
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Description
しかし、シリカフュームを用いて高強度コンクリートを得る場合には、必要な流動性を得るまでに混練時間が通常のセメント組成物に比べて長時間かかり、よって、高強度コンクリートの施工に時間がかかる。さらに、シリカフュームは、工業製品の副産物として得られるものであるため、同一品質のものを安定的に入手することが困難である。そこで、かかるシリカフュームに代えて、軽質炭酸カルシウムをセメント混和材として用いることが考えられている。
しかし、特許文献1の軽質炭酸カルシウムを用いた場合でも、混練時間を十分に短縮することは困難である。
本実施形態の高強度コンクリート用の混和材は、平均粒子径0.1μm以上0.4μm以下であってpH8.5以上11未満の軽質炭酸カルシウム粉末を含むものである。
前記軽質炭酸カルシウム粉末の平均粒子径およびpHが前記範囲であることで、セメント組成物に配合して、練り混ぜた際に、短時間の練混でも高い流動性を得ることができる。
本実施形態の混和材は、軽質炭酸カルシウム粉末以外の成分を含む場合、前記軽質炭酸カルシウム粉末の含有量は、例えば、CaCO3として、70質量%以上99質量%以下、好ましくは80質量%以上90質量%以下である。
本実施形態のセメント組成物は、セメントと、減水剤と、前記混和材とを含む高強度コンクリート用のセメント組成物である。
本実施形態のセメント組成物は、前記軽質炭酸カルシウム粉末を含む混和材を用いているため、シリカフュームを混和材として用いたセメント組成物のようなポリカルボン酸系減水剤を用いた場合に問題となる練混時の流動性の低下を抑制できる。
前記混和材の配合量は、例えば、単位量(kg/m3)で、5〜500kg/m3、好ましくは20〜400kg/m3である。前記範囲であることで、水結合材比の低い高強度コンクリート用のセメント組成物の練混時の流動性の低下を抑制できると同時に、練り混ぜ時間が比較的短時間でも十分な流動性を得ることができる。
前記範囲の水結合材比である場合は、高強度なコンクリート硬化体が得られる。
尚、前記水結合材比とは、フレッシュコンクリート中で結合材となるセメント、前記混和材の他、さらに必要に応じて配合されうるポゾラン活性又は水硬性を有する材料の合計質量に対する水の質量である。
前記ポゾラン活性又は水硬性を有する材料とは、前記混和材の他に、例えば、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末などが挙げられる。
また、前記水の質量は、前記減水剤、その他必要に応じて使用されうるセメント混和剤等に含まれる水をも合わせた質量である。
前記骨材としては、粗骨材、細骨材が挙げられる。
前記粗骨材としては、特に限定されるものではなく、砕石、川砂利、天然軽量粗骨材(パーライト、ヒル石等)、副産軽量粗骨材、人工軽量粗骨材、再生骨材等が挙げられる。
前記細骨材の配合割合は、例えば、単位量(kg/m3:コンクリート1m3あたりの質量)で、200〜1000kg/m3、好ましくは300〜700kg/m3である。
本実施形態のセメント組成物は、混和材として前記特定の平均粒子径およびpHを有する軽質炭酸カルシウム粉末を用いているため、3分〜6分間という比較的短時間の混練で十分な流動性が得られる。
『材料』
セメント:普通ポルトランドセメント(住友大阪セメント社製)
混和材:
シリカフューム(比較例1:平均粒子径0.2μm、pH8.5)商品名マイクロシリカ955U、エルケム社製
重質炭酸カルシウム(比較例2:平均粒子径0.4μm、pH9.4)商品名ホワイトンP−10、白石工業社製
軽質炭酸カルシウム1(実施例1:平均粒子径0.2μm、pH9.6)商品名Brilliant-15、白石工業社製
軽質炭酸カルシウム2(参考例1:平均粒子径0.14μm、pH8.6)商品名ホモカルD、白石工業社製
軽質炭酸カルシウム3(実施例3:平均粒子径0.19μm、pH10.3)商品名A、白石工業社製
軽質炭酸カルシウム4(実施例4:平均粒子径0.33μm、pH9.6)商品名シネックスE、白石工業社製
軽質炭酸カルシウム5(比較例3:平均粒子径0.4μm、pH11.4)商品名シルバーW、白石工業社製
軽質炭酸カルシウム6(比較例4:平均粒子径0.06μm、pH8.0)商品名Multiflex、READ社製
減水剤:高性能AE減水剤 商品名「シーカメント1200」、日本シーカ社製
細骨材:静岡県掛川産
粗骨材:茨城県桜川産
また、混和材の配合量は、フレッシュコンクリート1m3あたりのkgである。
表1に示す配合になるように、まず、水以外の材料をミキサー(装置名:二軸強制攪拌型コンクリートミキサー、マルイ社製)で攪拌混合し、その後、水および表2に記載の量の減水剤を加えて、表2に記載の練り混ぜ時間で練り混ぜてフレッシュコンクリートを得た。
各フレッシュコンクリートを用いて以下の各測定および各試験を行なった。
各フレッシュコンクリートの空気量を、 JIS A 1128「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法」に従って測定した。
実施例および各比較例のフレッシュコンクリートを、JIS A 1150「コンクリートのスランプフロー試験方法」に記載の方法に従って測定した。
結果を表2に示す。
実施例および各比較例のフレッシュコンクリートを用いて、JIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」に記載の方法に従って材齢7日、28日、56日、91日において圧縮強度を測定した。
結果を表2に示す。
比較例2では、10分以上練混しても材料が均一に混合できず、流動化しないため、混練ができず、空気量、スランプフローおよび圧縮強度の測定もできなかった。
Claims (3)
- 平均粒子径0.19μm以上0.33μm以下であってpH8.5以上11未満の軽質炭酸カルシウム粉末を含む高強度コンクリート用の混和材。
- セメントと、減水剤と、請求項1に記載の混和材とを含む高強度コンクリート用のセメント組成物。
- 水結合材比が10質量%以上25質量%以下になるように水を含む請求項2に記載の高強度コンクリート用のセメント組成物。
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