JP6876489B2 - 速硬コンクリート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
〔1〕普通ポルトランドセメント、膨張材、硝酸カルシウム及び/又は亜硝酸カルシウムを含む促進剤、ポリカルボン酸系減水剤を含有する速硬コンクリートであって、前記促進剤が、普通ポルトランドセメント及び膨張材を含む結合材100質量部に対して、硝酸カルシウム及び/又は亜硝酸カルシウムの固形分換算で0.7〜3.5質量部である速硬コンクリート。
〔2〕〔1〕に記載の速硬コンクリートの製造方法であって、(A)普通ポルトランドセメント、膨張材、ポリカルボン酸系減水剤、骨材及び水が混練され、ベースコンクリートが製造される工程と、(B)前記ベースコンクリートに、前記促進剤が添加され混練される工程とを具備する速硬コンクリートの製造方法。
〔3〕さらに、(C)工程(B)の後、ポリカルボン酸系減水剤が添加され混練される工程を具備する〔2〕に記載の速硬コンクリートの製造方法。
工程(A)は、普通ポルトランドセメント、膨張材、ポリカルボン酸系減水剤、骨材及び水を含むベースコンクリートを製造する工程である。主に、コンクリート製造プラントで製造されるが、これに限定されるものではない。例えば打設量が少ない場合は、打設現場近傍に設置された混練設備に、それぞれの材料を添加し製造することができる。所定の性能を発現するように各材料が配合され、コンクリートミキサ等で混練して製造される。
工程(B)は、前記ベースコンクリートに硝酸カルシウム及び/又は亜硝酸カルシウムを含む促進剤が添加され混練される工程である。一般にはベースコンクリートに前記促進剤が添加され、コンクリートミキサによって混練される。ベースコンクリートがトラックアジテータで搬送される場合は、コンクリート打設現場でコンクリートミキサに投入後、促進剤が添加され、混練される。あるいは、トラックアジテータのドラム内に前記促進剤を添加し、ドラムを高速回転させることによって製造することもできる。混練時間は1分〜10分が好ましい。トラックアジテータのドラムで混練する場合、ドラムの回転速度は5〜20r.p.m.が好ましい。
本発明における速硬コンクリートの製造工程は、さらに(C)工程を具備することができる。
工程(C)は、工程(B)の後、ポリカルボン酸系減水剤が添加され混練される工程である。ここでポリカルボン酸系減水剤をさらに添加する効果としては、スランプ調整と流動性保持時間の調整である。硝酸カルシウム及び/又は亜硝酸カルシウムを含む促進剤の添加されたコンクリートのスランプはスランプを調整するのが難しく、また施工現場における温度条件や施工状況に応じた流動性確保時間が変化することからこれらに対応することが実用上必要になる。最後にポリカルボン酸系減水剤を添加調製する工程を有することにより、そのような問題に対処することができる。
実施例で使用する材料を表1に示す。また、実施例におけるコンクリート配合を表2に示す。促進剤(AC)は硝酸カルシウム及び亜硝酸カルシウムを含む水溶液としての配合量である。試験水準として、促進剤の添加量を変えて評価した。具体的には、AC=0、10、20、30kg/m3であり、それぞれ結合材100質量部に対して、0、0.95、1.90、2.85質量部である。なお、減水剤は、結合材(B)(セメント(C)+膨張材(Ex))に対して所定量添加した。
まず、上記の材料を用い、表2に示す配合のうち促進剤(AC)及び粉末型高性能減水剤(NF)を除く配合でベースコンクリートを製造した(工程(A)。環境温度を20℃とし、コンクリートミキサを用いて1.5分間混練した。
次に、ベースコンクリートに促進剤(AC)を添加し、コンクリートミキサで1分間混練した(工程(B))。
最後に、粉末型高性能減水剤(NF)を添加し、コンクリートミキサで1分間混練した(工程(C))。
製造された速硬コンクリートについて、スランプを測定し、流動性を評価した。試験は、JIS A 1101「コンクリートのスランプ試験方法」に準拠して実施した。
また、15時間及び18時間材齢の初期強度、ならびに24時間材齢の圧縮強度を測定した。試験は、JIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準拠して実施した。
流動性の経時変化を評価するために、上記のコンクリート配合に近いモルタルを製造し、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」の項目12「フロー試験」に準拠して実施した。実施例のモルタル配合を表3に示す。
試験水準として、粉末型高性能減水剤(NF)を添加せず、促進剤(AC)の量を0、10、30kg/m3と変えたものと、粉末型高性能減水剤(NF)を添加して促進剤(AC)の量を10、30kg/m3と変えた。
試験結果を表4、表5に示す。
促進剤(AC)を10kg/m3以上添加した配合(水準2〜4)では、18時間材齢で20N/mm3以上、24時間材齢で24N/mm3以上の強度発現性が得られることがわかった。特に、促進剤(AC)を30kg/m3添加した配合(水準4)では、15時間材齢で35N/mm3以上と高い強度発現性が得られることが分かった。一方、促進剤無添加の配合(水準1)では24時間材齢においても十分な強度は得られなかった。
モルタルフローによる評価で流動性の保持性を評価した結果、促進剤(AC)を10kg/m3添加した配合(水準5、6)では60分後でも高い流動性が維持されていることを確認した。一方、促進剤(AC)を30kg/m3添加した配合(水準5、6)でも30分後までは十分実用に供する流動性を確保できることが分かった。また、後からポリカルボン酸系の粉末型高性能減水剤(NF)を添加した場合(水準6、8)は、特に30分後まで高い流動性を保持できることが分かった。
これらの強度発現性試験、流動性保持試験の結果から、促進剤(AC)を適量配合し、さらにはポリカルボン酸系減水剤の後添加により流動性を調整することによって、所定の時間、流動性が確保され、常温においても良好な早期強度発現性を有する速硬コンクリートを製造できることを確認することができた。
Claims (3)
- 普通ポルトランドセメント、膨張材、硝酸カルシウム及び亜硝酸カルシウムを含む促進剤、ポリカルボン酸系減水剤を含有する速硬コンクリートであって、
前記促進剤が、普通ポルトランドセメント及び膨張材を含む結合材100質量部に対して、硝酸カルシウム及び亜硝酸カルシウムの固形分換算で0.7〜3.5質量部であることを特徴とする速硬コンクリート。 - 請求項1に記載の速硬コンクリートの製造方法であって、
(A)普通ポルトランドセメント、膨張材、ポリカルボン酸系減水剤、骨材及び水が混練され、ベースコンクリートが製造される工程と、
(B)前記ベースコンクリートに、前記促進剤が添加され混練される工程とを具備することを特徴とする速硬コンクリートの製造方法。 - さらに、(C)工程(B)の後、ポリカルボン酸系減水剤が添加され混練される工程を具備することを特徴とする請求項2に記載の速硬コンクリートの製造方法。
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