JP6157148B2 - コンクリート組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
したがって、混和材や混和剤を混和する前の、ベースコンクリートそのものの収縮をまず低減する方法も望まれている。
なお、本発明で云うコンクリートとは、モルタルまたはコンクリートである。
また、本発明の部や%は特に規定しない限り質量基準である。
(1)ポルトランドセメントクリンカーを粉砕して粗骨材や細骨材を調製する。
(2)次いで、CO2含有量が2%以上となるまで炭酸化処理を行う。
この手順が逆であると、つまり、ポルトランドセメントクリンカーの塊を先に炭酸化処理してから粉砕して粗骨材や細骨材を調製すると、十分な収縮低減効果や流動性保持効果が得られない場合がある。
エトリンガイト系、石灰系、エトリンガイト-石灰複合系などが挙げられる。膨張材として遊離石灰や遊離マグネシアを含むものが知られるが、コンクリートの長期安定性の観点から、遊離石灰を含むものが好ましい。
遊離石灰を含むものとしては、例えば、遊離石灰−無水セッコウ系、遊離石灰−水硬性化合物系、ならびに、遊離石灰−水硬性化合物−無水セッコウ系などが挙げられる。
本発明では、膨張性能が良好なことから、遊離石灰−水硬性化合物−無水セッコウ系を用いることが好ましく、特に遊離石灰含有量が40%を超えるものが好ましい。
ここで、水硬性化合物としては、例えば、アウイン、カルシウムフェライト、カルシウムアルミノフェライト、カルシウムシリケート、カルシウムアルミネートなどの1種または2種以上が挙げられる。このような膨張材としては、市販の膨張材や静的破砕材が利用できる。
膨張材や静的破砕材は各社より市販されており、その代表例としては、例えば、電気化学工業社製「デンカCSA」、「デンカパワーCSA」、太平洋マテリアル社製「太平洋ジプカル」、住友大阪セメント社製「サクス」、太平洋マテリアル社製「エクスパン」、「ハイパーエクスパン」「N−EX」、「ブライスター」などが挙げられる。
コンクリートにより収縮挙動とひび割れ抵抗性を調べた。下記の5〜40mmの粗骨材と5mm下の細骨材を使用し、単位セメント量310kg/m3、膨張材20kg/m3使用した。単位水量175kg/m3、s/a=43%、空気量4.5±1.5%のコンクリートを調製した。このコンクリートを用いて、長さ変化率を測定し、収縮挙動を比較するとともに、ひび割れ抵抗性も検討した。
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品。
膨張材a:電気化学工業社製「デンカパワーCSAタイプS」、エトリンガイト−石灰複合型。
骨材A:ケイ石系の粗骨材と細骨材、真比重2.65。
骨材B:石灰石系の粗骨材と細骨材、真比重2.71。
骨材C:普通セメントクリンカーの粗骨材と細骨材:C3S58.1%、C2S18.7%、C4AF10.0%、C3A10.2%。CO2含有量0.3%。炭酸化処理していないもの。5〜40mmと5mm下にそれぞれ粉砕。
骨材D:普通セメントクリンカーの粗骨材と細骨材:C3S58.1%、C2S18.7%、C4AF10.0%、C3A10.2%。CO2含有量3.0%。5〜40mmと5mm下にそれぞれ粉砕してから水に浸しながら炭酸化処理したもの。炭酸ガスとしてCO2濃度10体積%のセメント工場の排ガスを使用。
骨材E:エコセメントクリンカーの粗骨材と細骨材:C3S64.9%、C2S5.0%、C4AF12.7%、C3A13.3%。CO2含有量3.0%。5〜40mmと5mm下にそれぞれ粉砕してから水に浸しながら炭酸化処理したもの。炭酸ガスとしてCO2濃度10体積%のセメント工場の排ガスを使用。
骨材F:低熱セメントクリンカーの粗骨材と細骨材:C3S28.0%、C2S58.2%、C4AF1.5%、C3A10.5%。CO2含有量3.0%。5〜40mmと5mm下にそれぞれ粉砕してから水に浸しながら炭酸化処理したもの。炭酸ガスとしてCO2濃度10体積%のセメント工場の排ガスを使用。
骨材G:中庸熱セメントクリンカーの粗骨材と細骨材:C3S43.0%、C2S39.0%、C4AF9.0%、C3A7.0%。CO2含有量3.0%。5〜40mmと5mm下にそれぞれ粉砕してから水に浸しながら炭酸化処理したもの。炭酸ガスとしてCO2濃度10体積%のセメント工場の排ガスを使用。
骨材H:早強セメントクリンカーの粗骨材と細骨材:C3S71.2%、C2S7.2%、C4AF10.0%、C3A8.7%。CO2含有量3.0%。5〜40mmと5mm下にそれぞれ粉砕してから水に浸しながら炭酸化処理したもの。炭酸ガスとしてCO2濃度10体積%のセメント工場の排ガスを使用。
骨材I:中庸熱セメントクリンカーの粗骨材と細骨材:C3S43.0%、C2S39.0%、C4AF9.0%、C3A7.0%。CO2含有量2.0%。5〜40mmと5mm下にそれぞれ粉砕してから水に浸しながら炭酸化処理したもの。炭酸ガスとしてCO2濃度10体積%のセメント工場の排ガスを使用。
骨材J:中庸熱セメントクリンカーの粗骨材と細骨材:C3S43.0%、C2S39.0%、C4AF9.0%、C3A7.0%。CO2含有量5.0%。5〜40mmと5mm下にそれぞれ粉砕してから水に浸しながら炭酸化処理したもの。炭酸ガスとしてCO2濃度10体積%のセメント工場の排ガスを使用。
乾燥収縮:JIS A 6202(B)に準じて材齢91日の長さ変化率を測定して評価した。
ひび割れ観察:厚さ100mmで面積50m2のデッキスラブを造成した。デッキスラブは波型鋼板の上にコンクリートを打設して複合化させたもの。材齢5日までシート養生を行い、その後、シートを取り除いた。材齢91日においてひび割れの発生観察を行った。1m2当たり、2本を超えてひび割れが発生した場合は×、ひび割れが1〜2本発生した場合は△、ひび割れの発生がない場合は○とした。
スランプロス:18cm±1.0cmで練り上げ、90分後のスランプを測定し、練り上げ直後との差をスランプロスと定義した。ただし、練り上げたコンクリートは静置し、90分後にスコップで練り返してから測定した。
骨材Dを使用し、膨張材の種類と使用量を表2に示すように変化したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表2に併記した。
膨張材b:「太平洋ハイパーエクスパン」、石灰系。
Claims (4)
- 炭酸化処理したポルトランドセメントクリンカーである骨材と、膨張材とを含有するコンクリート組成物。
- 骨材のCO2含有量が2%以上である請求項1に記載のコンクリート組成物。
- 骨材が、5〜40mmの粗骨材および/または5mm下の細骨材である請求項1または2に記載のコンクリート組成物。
- ポルトランドセメントクリンカーを粉砕して水に浸しながら炭酸化してなる骨材に膨張材を配合することを特徴とするコンクリート組成物の製造方法。
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