JP7199942B2 - Ultra-high-strength concrete and its mixing method - Google Patents
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Description
本発明は、超高強度コンクリート及びその調合方法に関する。 The present invention relates to ultra-high strength concrete and its preparation method.
コンクリートにおける水結合材比を低くすることで、コンクリートの圧縮強度を高めることができる。しかし、水結合材比が低くなると、火災時等、コンクリートが高温に曝されたときに、コンクリートの爆裂が生じやすくなる。
爆裂を抑制する手法として、コンクリートに有機繊維を配合する方法が知られており、高強度コンクリートには有機繊維が配合されることが多い。有機繊維としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維（ビニロン繊維）、ポリアセタール系繊維等がある（特許文献１）。
また、コンクリートに有機繊維と鋼繊維とを併有させることが提案されている（特許文献２～３）。
By lowering the water-binder ratio in concrete, the compressive strength of the concrete can be increased. However, when the water-binder ratio is low, the concrete is more likely to explode when exposed to high temperatures, such as in the event of a fire.
As a technique for suppressing explosion, a method of adding organic fibers to concrete is known, and organic fibers are often added to high-strength concrete. Examples of organic fibers include polyolefin fibers such as polypropylene and polyethylene, polyvinyl alcohol fibers (vinylon fibers), polyacetal fibers, and the like (Patent Document 1).
In addition, it has been proposed to combine organic fibers and steel fibers in concrete (
近年、設計基準強度が１００Ｎ／ｍｍ２以上の超高強度コンクリートが超超高層ＲＣ建物のＲＣ柱等の部材に適用されるようになっている。
超高強度コンクリートに鋼繊維を配合することは、超超高層ＲＣ建物の地震時のひび割れによる長周期化や極大地震時の端部圧壊による耐力低下を抑制するのに有効と考えられる。特に、鋼繊維の混入率を０．５容積％よりも高く、例えば１．０容積％程度にできれば、部材としての性能を著しく向上させることが可能になると考えられる。
しかし、超高強度コンクリートにおいて鋼繊維の混入率を高くすると、密に配筋された柱主筋やせん断補強筋の間隙に確実に充填されるような間隙通過性を確保することが困難である。
間隙通過性を確保するために、粗骨材量を減らすことが考えられる。しかし、間隙通過性を確保できる程度に粗骨材量を減らすと、コンクリートの収縮量が増え、ひび割れ抵抗性の低下につながる。
特許文献１～３では、コンクリートの間隙通過性とひび割れ抵抗性とを両立するための配合設計について検討されていない。
In recent years, ultra-high-strength concrete having a design standard strength of 100 N/mm 2 or more has come to be applied to members such as RC columns of super-super-high-rise RC buildings.
The addition of steel fibers to ultra-high-strength concrete is considered to be effective in suppressing the extension of period due to cracking during earthquakes in super-high-rise RC buildings and the decrease in yield strength due to edge crushing during extreme earthquakes. In particular, if the steel fiber content is higher than 0.5% by volume, for example about 1.0% by volume, it is considered possible to remarkably improve the performance as a member.
However, when the steel fiber content is increased in ultrahigh-strength concrete, it is difficult to secure the gap passageability that ensures filling in the gaps between the densely arranged column main reinforcing bars and shear reinforcing bars.
It is conceivable to reduce the amount of coarse aggregate in order to ensure pore permeability. However, if the amount of coarse aggregate is reduced to the extent that pore permeability can be secured, the amount of shrinkage of concrete increases, leading to a decrease in crack resistance.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、鋼繊維混入率が高いながらも、間隙通過性及びひび割れ抵抗性に優れた超高強度コンクリート及びその調合方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultra-high-strength concrete that has excellent interstitial properties and crack resistance despite a high content of steel fibers, and a method for mixing the same. do.
本発明は以下の態様を有する。
［１］セメントと、シリカヒュームと、水と、粗骨材と、細骨材と、化学混和剤と、鋼繊維と、有機繊維とを含み、水結合材比が２５質量％以下、前記鋼繊維の混入率が０．５容積％超２容積％以下である超高強度コンクリートであって、
前記有機繊維がポリプロピレン繊維を含み、
前記粗骨材の最大寸法が１５ｍｍ以下であり、
単位粗骨材かさ容積が０．３～０．４ｍ３／ｍ３である、超高強度コンクリート。
［２］前記有機繊維の混入率が０．１４～０．５８容積％である前記［１］の超高強度コンクリート。
［３］前記鋼繊維の直径が０．１５～０．９ｍｍ、長さが１２～３２ｍｍである前記［１］又は［２］の超高強度コンクリート。
［４］セメントと、シリカヒュームと、水と、粗骨材と、細骨材と、化学混和剤と、鋼繊維と、有機繊維とを配合し、水結合材比が２５質量％以下、前記鋼繊維の混入率が０．５容積％超２容積％以下である超高強度コンクリートを調合する方法であって、
前記有機繊維として少なくともポリプロピレン繊維を用い、
前記粗骨材の最大寸法を１５ｍｍ以下とし、
下記式（１）により前記超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積の目標値Ｖ’ｂＧを算出し、前記目標値Ｖ’ｂＧとなるように前記粗骨材の配合量を設定する、超高強度コンクリートの調合方法。
Ｖ’ｂＧ＝ＶｂＧ－（ＫＳ・２ｒＧ／３ｒＦ－１）・ＶＦ／ＧＳ （１）
ここで、Ｖ’ｂＧは、前記超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積の目標値（ｍ３／ｍ３）を示し、
ＶｂＧは、超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積（ｍ３／ｍ３）の標準値の範囲であって０．５～０．５６（ｍ３／ｍ３）の数を示し、
ＫＳは、影響係数であって０．８～１の数を示し、
ｒＧは、前記粗骨材を球形と仮定し、前記粗骨材の粒度分布から得られる総粗骨材表面積から算出した前記粗骨材の半径（ｍｍ）を示し、
ｒＦは、前記鋼繊維を円柱形と仮定して算出した前記鋼繊維の半径（ｍｍ）を示し、
ＶＦは、前記鋼繊維の混入率（容積％）を示し、
ＧＳは、前記粗骨材の実積率（容積％）を示す。
［５］前記有機繊維の混入率が０．１４～０．５８容積％である前記［４］の超高強度コンクリートの調合方法。
［６］前記鋼繊維の直径が０．１５～０．９ｍｍ、長さが１２～３２ｍｍである前記［４］又は［５］の超高強度コンクリートの調合方法。
The present invention has the following aspects.
[1] Cement, silica fume, water, coarse aggregate, fine aggregate, chemical admixture, steel fiber, and organic fiber, water binder ratio is 25% by mass or less, the steel An ultra-high-strength concrete having a fiber content of more than 0.5% by volume and not more than 2% by volume,
The organic fibers comprise polypropylene fibers,
The maximum dimension of the coarse aggregate is 15 mm or less,
Super high-strength concrete having a unit coarse aggregate bulk volume of 0.3 to 0.4 m 3 /m 3 .
[2] The ultra-high-strength concrete of [1], wherein the mixing ratio of the organic fibers is 0.14 to 0.58% by volume.
[3] The ultra-high strength concrete of [1] or [2], wherein the steel fibers have a diameter of 0.15 to 0.9 mm and a length of 12 to 32 mm.
[4] Cement, silica fume, water, coarse aggregate, fine aggregate, chemical admixture, steel fiber, and organic fiber are blended, and the water binder ratio is 25% by mass or less, the above A method for mixing ultra-high-strength concrete with a steel fiber content of more than 0.5% by volume and not more than 2% by volume, comprising:
Using at least polypropylene fiber as the organic fiber,
The maximum dimension of the coarse aggregate is 15 mm or less,
Calculate the target value V'bG of the unit coarse aggregate bulk volume of the ultra-high-strength concrete by the following formula (1), and set the blending amount of the coarse aggregate so that the target value V'bG is obtained. How to mix high-strength concrete.
V′ bG =V bG −(K S ·2r G /3r F −1)·V F /G S (1)
Here, V' bG represents the target value (m 3 /m 3 ) of the unit coarse aggregate bulk volume of the ultra-high strength concrete,
V bG indicates a number of 0.5 to 0.56 (m 3 /m 3 ) in the range of standard values of unit coarse aggregate bulk volume (m 3 /m 3 ) of ultra-high strength concrete,
K S is an influence coefficient and indicates a number from 0.8 to 1,
r G indicates the radius (mm) of the coarse aggregate calculated from the total coarse aggregate surface area obtained from the particle size distribution of the coarse aggregate, assuming that the coarse aggregate is spherical,
r F represents the radius (mm) of the steel fiber calculated assuming that the steel fiber has a cylindrical shape,
VF indicates the mixing ratio (% by volume) of the steel fibers,
GS indicates the actual volume ratio (volume %) of the coarse aggregate.
[5] The method of mixing ultra-high-strength concrete according to [4], wherein the mixing ratio of the organic fibers is 0.14 to 0.58% by volume.
[6] The method of mixing ultrahigh-strength concrete according to [4] or [5], wherein the steel fibers have a diameter of 0.15 to 0.9 mm and a length of 12 to 32 mm.
本発明によれば、鋼繊維混入率が高いながらも、間隙通過性及びひび割れ抵抗性に優れた超高強度コンクリート及びその調合方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although the steel fiber content is high, the ultra-high strength concrete which is excellent in gap permeability and crack resistance, and its mixing method can be provided.
以下の用語の定義は、本明細書及び特許請求の範囲にわたって適用される。
「コンクリート」は、フレッシュコンクリート及び硬化コンクリートを包含する。
「超高強度コンクリート」は、設計基準強度が１００Ｎ／ｍｍ２以上であるコンクリートを示す。
「水結合材比」は、フレッシュコンクリート中の結合材の総質量に対する水の質量の割合（質量％）を示す。
「結合材」は、コンクリート中で水和反応する材料であり、例えばセメント、シリカフューム、スラグ、フライアッシュ等である。
「鋼繊維の混入率」は、コンクリートから鋼繊維及び有機繊維を除いた残部の総容積に対する鋼繊維の容積の割合（容積％）を示す。
「有機繊維の混入率」は、コンクリートから鋼繊維及び有機繊維を除いた残部の総容積に対する有機繊維の容積の割合（容積％）を示す。
The following term definitions apply throughout the specification and claims.
"Concrete" includes fresh and hardened concrete.
"Ultra-high-strength concrete" refers to concrete having a design standard strength of 100 N/mm 2 or more.
"Water binder ratio" indicates the ratio (mass %) of water to the total mass of binders in fresh concrete.
A "binder" is a material that hydrates in concrete, such as cement, silica fume, slag, fly ash, and the like.
"Ratio of steel fibers mixed" indicates the volume ratio (% by volume) of steel fibers to the total volume of the remainder after removing steel fibers and organic fibers from concrete.
"Organic fiber mixing rate" indicates the ratio (volume %) of the volume of the organic fiber to the total volume of the remainder after removing the steel fiber and the organic fiber from the concrete.
（超高強度コンクリート）
本発明の超高強度コンクリート（以下、「本コンクリート」ともいう。）は、セメントと、シリカヒュームと、水と、粗骨材と、細骨材と、化学混和剤と、鋼繊維と、有機繊維とを含む。
(ultra high strength concrete)
The ultra-high strength concrete of the present invention (hereinafter also referred to as "this concrete") includes cement, silica fume, water, coarse aggregate, fine aggregate, chemical admixture, steel fibers, organic including fibers.
セメントとしては、水和熱が低い点で、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が好ましい。 As the cement, moderate heat Portland cement and low heat Portland cement are preferable because of their low heat of hydration.
シリカヒュームとしては、コンクリート用として公知のシリカヒュームであってよい。
シリカヒュームの含有量は、セメントの質量に対して９～２０質量％が好ましい。シリカヒュームの含有量が前記範囲内であれば、本コンクリートの流動性及び間隙通過性がより優れる。
Silica fume may be known silica fume for concrete.
The content of silica fume is preferably 9 to 20% by mass with respect to the mass of cement. If the content of silica fume is within the above range, the fluidity and pore passability of the present concrete are more excellent.
水の含有量は、水結合材比が２５質量％以下となる量である。水結合材比は、１５～２５質量％が好ましく、１５～２０質量％がより好ましい。
水結合材比が２５質量％以下であれば、１００Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を得やすい。水結合材比が１５質量％以上である場合、鋼繊維の混入率が間隙通過性に与える影響が大きく、本発明の有用性が高い。
The water content is such that the water binder ratio is 25% by mass or less. The water binder ratio is preferably 15 to 25% by mass, more preferably 15 to 20% by mass.
If the water binder ratio is 25% by mass or less, it is easy to obtain a compressive strength exceeding 100 N/mm 2 . When the water-binder ratio is 15% by mass or more, the mixing ratio of steel fibers has a large effect on the interstitial property, and the usefulness of the present invention is high.
粗骨材としては、硬質砂岩砕石、安山岩砕石、流紋岩砕石等が挙げられる。
粗骨材の表乾密度は、例えば２．５５～２．７ｇ／ｃｍ３であってよい。
粗骨材の粗粒率は、例えば６～６．６であってよい。
Coarse aggregates include hard sandstone crushed stone, andesite crushed stone, rhyolite crushed stone, and the like.
The surface dry density of coarse aggregate may be, for example, 2.55-2.7 g/cm 3 .
The coarseness of the coarse aggregate may be, for example, 6-6.6.
粗骨材の最大寸法は、１５ｍｍ以下である。粗骨材の最大寸法は、粗骨材の９０質量％以上が通るふるいのうち最小寸法のふるいの呼び寸法で示される寸法である。粗骨材の最大寸法が１５ｍｍ以下であれば、単位粗骨材かさ容積を０．３ｍ３／ｍ３以上にしても、間隙通過性を確保できる。
最大寸法が１５ｍｍ以下の粗骨材としては、例えば、最大寸法が１５ｍｍの粗骨材、最大寸法が１３ｍｍの粗骨材等が市販されている。
The maximum dimension of coarse aggregate is 15 mm or less. The maximum size of the coarse aggregate is the nominal size of the smallest size sieve through which 90% by mass or more of the coarse aggregate passes. If the maximum dimension of the coarse aggregate is 15 mm or less, the interstitial property can be ensured even if the unit coarse aggregate bulk volume is 0.3 m 3 /m 3 or more.
As coarse aggregate having a maximum dimension of 15 mm or less, for example, coarse aggregate having a maximum dimension of 15 mm, coarse aggregate having a maximum dimension of 13 mm, and the like are commercially available.
粗骨材の含有量は、本コンクリートの単位粗骨材かさ容積が０．３～０．４ｍ３／ｍ３となる量である。単位粗骨材かさ容積は、０．３３～０．３７ｍ３／ｍ３が好ましい。
単位粗骨材かさ容積が０．３ｍ３／ｍ３以上であれば、ひび割れ抵抗性が優れる。単位粗骨材かさ容積が０．４ｍ３／ｍ３以下であれば、間隙通過性が優れる。
The content of coarse aggregate is such that the unit coarse aggregate bulk volume of the concrete is 0.3 to 0.4 m 3 /m 3 . The unit coarse aggregate bulk volume is preferably 0.33 to 0.37 m 3 /m 3 .
When the unit coarse aggregate bulk volume is 0.3 m 3 /m 3 or more, crack resistance is excellent. When the unit coarse aggregate bulk volume is 0.4 m 3 /m 3 or less, the interstitial property is excellent.
細骨材としては、砕砂、山砂、陸砂等が挙げられる。
細骨材の表乾密度は、例えば２．５５～２．７ｇ／ｃｍ３であってよい。
Examples of fine aggregates include crushed sand, mountain sand, land sand, and the like.
The surface dry density of the fine aggregate may be, for example, 2.55-2.7 g/cm 3 .
化学混和剤としては、公知のものを使用でき、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。これらの化学混和剤はいずれか１種を単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the chemical admixture, a known one can be used, including high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agents and the like. Any one of these chemical admixtures may be used alone, or two or more may be used in combination.
本コンクリートは、化学混和剤として少なくとも、高性能減水剤を含むことが好ましい。高性能減水剤としては、例えば主成分がポリカルボン酸エーテル系のもの、主成分がポリカリボン酸コポリマーのもの等が挙げられる。
高性能減水剤の含有量は、主成分の固形分率３０％程度の場合、例えば、セメントの質量に対して１～５質量％程度である。
The concrete preferably contains at least a superplasticizer as a chemical admixture. Examples of high-performance water reducing agents include those containing polycarboxylic acid ether as the main component and those containing polycaribonic acid copolymer as the main component.
When the solid content of the main component is about 30%, the content of the superplasticizer is, for example, about 1 to 5% by mass with respect to the mass of cement.
鋼繊維を構成する鋼材としては、普通鋼材、ステンレス鋼等が挙げられ、耐アルカリ性を有するものが好ましい。
また、防錆の観点から、鋼材表面に亜鉛めっきを施したものが好ましい。
鋼繊維の形状としては、フック型、ストレート型、波型等が挙げられる。コンクリートと鋼繊維の付着向上、コンクリートの靭性向上の点では、フック型が好ましい。
鋼繊維としては、例えば、鋼繊維補強コンクリート用の鋼繊維として市販されているものを使用できる。
Examples of the steel material that constitutes the steel fiber include ordinary steel material, stainless steel, etc., and those having alkali resistance are preferable.
Moreover, from the viewpoint of rust prevention, it is preferable that the surface of the steel material is plated with zinc.
Examples of the shape of the steel fiber include hook type, straight type, wave type, and the like. The hook type is preferable in terms of improving the adhesion between concrete and steel fibers and improving the toughness of concrete.
As the steel fibers, for example, those commercially available as steel fibers for steel fiber reinforced concrete can be used.
鋼繊維の長さは、１２～３２ｍｍが好ましく、２４～３２ｍｍがより好ましい。鋼繊維の長さが前記範囲内であれば、コンクリートの間隙通過性及びひび割れ抵抗性がより優れる。鋼繊維の長さは、ノギス等により測定される。
鋼繊維の直径は、０．１５～０．９ｍｍが好ましく、０．３８～０．７５ｍｍがより好ましい。鋼繊維の直径が前記範囲内であれば、コンクリートの間隙通過性及びひび割れ抵抗性がより優れる。鋼繊維の直径は、ノギス等により測定される。
The length of the steel fibers is preferably 12-32 mm, more preferably 24-32 mm. If the steel fiber length is within the above range, the concrete will have better interstitial properties and crack resistance. The length of the steel fiber is measured with a vernier caliper or the like.
The diameter of the steel fibers is preferably 0.15-0.9 mm, more preferably 0.38-0.75 mm. If the steel fiber diameter is within the above range, the concrete will have better interstitial properties and crack resistance. The diameter of the steel fiber is measured with a vernier caliper or the like.
本コンクリートにおいて、鋼繊維の混入率は、０．５容積％超２容積％以下が好ましく、０．７～１．２容積％がより好ましい。鋼繊維の混入率が０．５容積％超であれば、本コンクリートの靭性及びひび割れ抵抗性が優れる。鋼繊維の混入率が２容積％以下であれば、充分な間隙通過性を確保できる。 In the present concrete, the mixing ratio of steel fibers is preferably more than 0.5% by volume and 2% by volume or less, more preferably 0.7 to 1.2% by volume. When the content of steel fibers exceeds 0.5% by volume, the concrete has excellent toughness and crack resistance. If the mixing ratio of steel fibers is 2% by volume or less, sufficient interstitial permeability can be ensured.
有機繊維は、ポリプロピレン繊維を含む。ポリプロピレン繊維は、他の有機繊維に比べて安価であり、経済性に優れる。
ポリプロピレン繊維は、ポリプロピレンを含む繊維である。
ポリプロピレンとしては、プロピレンのホモポリマー、プロピレンと他のモノマーとのコポリマー等が挙げられる。他のモノマーとしては、プロピレン以外のオレフィン（エチレン等）等が挙げられる。
Organic fibers include polypropylene fibers. Polypropylene fibers are less expensive than other organic fibers and are economically efficient.
Polypropylene fibers are fibers that contain polypropylene.
Polypropylene includes homopolymers of propylene, copolymers of propylene and other monomers, and the like. Other monomers include olefins other than propylene (such as ethylene).
ポリプロピレン繊維は、ポリプロピレンのみから成るものでもよく、ポリプロピレンと他の樹脂とを含む繊維でもよい。
他の樹脂としては、例えば、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂（ポリエチレン等）、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。
ポリプロピレン繊維中のポリプロピレンの割合は、ポリプロピレン繊維の総質量に対し、４５質量％以上が好ましい。
The polypropylene fiber may consist of only polypropylene, or may be a fiber containing polypropylene and other resins.
Other resins include, for example, polyolefin resins other than polypropylene (polyethylene, etc.), polyvinyl alcohol resins, and the like.
The ratio of polypropylene in the polypropylene fibers is preferably 45% by mass or more with respect to the total mass of the polypropylene fibers.
ポリプロピレン繊維の乾燥密度は、０．９１ｇ／ｃｍ３が好ましい。乾燥密度が０．９１であれば、コンクリート中の繊維の分散性がより優れる。乾燥密度はＪＩＳ Ｌ １０１５により測定される。 The dry density of polypropylene fibers is preferably 0.91 g/cm 3 . If the dry density is 0.91, the dispersibility of fibers in concrete is more excellent. Dry density is measured according to JIS L 1015.
ポリプロピレン繊維の長さは、９～１１ｍｍが好ましく、９．５～１０．５ｍｍがより好ましい。ポリプロピレン繊維の長さが前記範囲内であれば、間隙通過性、コンクリート中の繊維の分散性がより優れる。ポリプロピレン繊維の長さは、ＪＩＳ Ｌ １０１５により測定される。
ポリプロピレン繊維の水分率は、２０～４０％が好ましく、３０～４０％がより好ましい。ポリプロピレン繊維の水分率が前記範囲内であれば、コンクリート中の繊維の分散性がより優れる。ポリプロピレン繊維の水分率は、ＪＩＳ Ｌ １０１５により測定される。
The length of the polypropylene fiber is preferably 9-11 mm, more preferably 9.5-10.5 mm. If the length of the polypropylene fiber is within the above range, the interstitial property and the dispersibility of the fiber in concrete are more excellent. The length of polypropylene fiber is measured according to JIS L 1015.
The moisture content of the polypropylene fiber is preferably 20-40%, more preferably 30-40%. If the moisture content of the polypropylene fiber is within the above range, the dispersibility of the fiber in concrete is more excellent. The moisture content of polypropylene fibers is measured according to JIS L 1015.
ポリプロピレン繊維の断面形状は、円形、異形及び中空等のいずれであってもよい。
ポリプロピレン繊維が他の樹脂を含む場合、ポリプロピレン繊維は、ポリプロピレンと他の樹脂との混合樹脂からなる繊維でもよく、ポリプロピレンからなる層と他の樹脂からなる層とを有する複合繊維であってもよい。複合繊維の形態としては、並列型、芯鞘型、分割型等が挙げられる。
ポリプロピレン繊維は、例えば、特許第３８８９９４６号公報に記載の方法により製造できる。
The cross-sectional shape of the polypropylene fiber may be circular, irregular, hollow, or the like.
When the polypropylene fiber contains another resin, the polypropylene fiber may be a fiber made of a mixed resin of polypropylene and another resin, or a composite fiber having a layer made of polypropylene and a layer made of another resin. . Examples of the form of the composite fiber include side-by-side type, core-sheath type, split type, and the like.
Polypropylene fibers can be produced, for example, by the method described in Japanese Patent No. 3889946.
鋼繊維とポリプロピレン繊維との容積比（鋼繊維／ポリプロピレン繊維）は、０．９～１４．３が好ましく、１．６～４．１がより好ましい。鋼繊維とポリプロピレン繊維との容積比が前記範囲内であれば、コンクリートの耐爆裂性、靭性、ひび割れ抵抗性がより優れる。 The volume ratio of steel fibers to polypropylene fibers (steel fibers/polypropylene fibers) is preferably 0.9 to 14.3, more preferably 1.6 to 4.1. If the volume ratio of steel fibers to polypropylene fibers is within the above range, the concrete will have better explosion resistance, toughness and crack resistance.
本コンクリートにおいて、有機繊維の混入率は、０．１４～０．５８容積％が好ましく、０．２９～０．４４容積％がより好ましい。有機繊維の混入率が０．１４容積％以上であれば、耐爆裂性が優れる。有機繊維の混入率が０．５８容積％以下であれば、充分な間隙通過性を確保しやすい。 In this concrete, the mixing ratio of organic fibers is preferably 0.14 to 0.58% by volume, more preferably 0.29 to 0.44% by volume. If the mixing ratio of the organic fiber is 0.14% by volume or more, the explosion resistance is excellent. If the mixing ratio of organic fibers is 0.58% by volume or less, it is easy to ensure sufficient interstitial permeability.
本コンクリートは、所定の水結合材比、鋼繊維の混入率、単位粗骨材かさ容積等を満たすように、セメントと、シリカヒュームと、水と、粗骨材と、細骨材と、化学混和剤と、鋼繊維と、有機繊維と、必要に応じて他の成分と、を配合することにより調合できる。 This concrete contains cement, silica fume, water, coarse aggregate, fine aggregate, chemical It can be prepared by blending an admixture, steel fibers, organic fibers, and optionally other ingredients.
以上説明した本コンクリートにあっては、粗骨材の最大寸法が１５ｍｍ以下であり、単位粗骨材かさ容積が０．３～０．４ｍ３／ｍ３であるため、水結合材比が２５質量％以下と低く、鋼繊維の混入率が０．５容積％超２容積％以下と高いながらも、間隙通過性及びひび割れ抵抗性に優れる。
これは以下の理由によると考えられる。
最大寸法が１５ｍｍ以下である粗骨材は、最大寸法が１５ｍｍ超、例えば２０ｍｍの粗骨材に比べて、コンクリートの収縮抑制効果に優れる。そのため、ひび割れ抵抗性を充分に確保しつつ、単位粗骨材かさ容積を０．３～０．４ｍ３／ｍ３と少なくして、本コンクリートから鋼繊維を除いた残部の流動性が高めることができる。なお、一般的な超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積は０．５～０．５６ｍ３／ｍ３程度である。
本コンクリートから鋼繊維を除いた残部の流動性が高いため、鋼繊維を多く含みながらも充分な流動性を確保できる。
また、本コンクリートにあっては、水結合材比が２５質量％以下と低く、鋼繊維の混入率が０．５容積％超２容積％以下と高いため、優れた強度（例えば、ＪＩＳ Ａ １１０８に従って測定される、材齢２８日（４週）または、材齢５６日（８週）における圧縮強度として１１０～１８０Ｎ／ｍｍ２）が得られる。また、有機繊維としてポリプロプレン繊維を含むため、耐爆裂性を有し、経済性にも優れる。
In the present concrete described above, the maximum dimension of the coarse aggregate is 15 mm or less, and the unit coarse aggregate bulk volume is 0.3 to 0.4 m 3 /m 3 , so the water binder ratio is 25 Although it is as low as mass% or less and the steel fiber content is as high as more than 0.5% by volume and not more than 2% by volume, it is excellent in gap permeability and crack resistance.
This is believed to be due to the following reasons.
Coarse aggregate having a maximum dimension of 15 mm or less is more effective in suppressing shrinkage of concrete than coarse aggregate having a maximum dimension of more than 15 mm, for example, 20 mm. Therefore, while ensuring sufficient cracking resistance, the unit coarse aggregate bulk volume is reduced to 0.3 to 0.4 m 3 /m 3 to increase the fluidity of the remainder after removing the steel fibers from the concrete. can be done. The unit coarse aggregate bulk volume of general ultrahigh-strength concrete is about 0.5 to 0.56 m 3 /m 3 .
Since the fluidity of the remainder of this concrete after removing the steel fibers is high, sufficient fluidity can be ensured even though it contains a large amount of steel fibers.
In addition, in the present concrete, the water binder ratio is as low as 25% by mass or less, and the steel fiber mixing ratio is as high as 0.5% by volume or more and 2% by volume or less, so excellent strength (for example, JIS A 1108 A compressive strength of 110 to 180 N/mm 2 at a material age of 28 days (4 weeks) or a material age of 56 days (8 weeks) measured according to the method is obtained. Moreover, since it contains polypropylene fibers as organic fibers, it has explosion resistance and is excellent in economic efficiency.
（超高強度コンクリートの調合方法）
本発明の超高強度コンクリートの調合方法は、セメントと、シリカヒュームと、水と、粗骨材と、細骨材と、化学混和剤と、鋼繊維と、有機繊維とを配合し、水結合材比が２５質量％以下、前記鋼繊維の混入率が０．５容積％超２容積％以下である超高強度コンクリートを調合する方法である。
セメント、シリカヒューム、粗骨材、細骨材、化学混和剤、鋼繊維、有機繊維とともに、他の成分を配合してもよい。
セメント、シリカヒューム、粗骨材、細骨材、化学混和剤、鋼繊維、有機繊維、他の成分はそれぞれ前記と同様である。
(Method for mixing ultra-high-strength concrete)
The method for preparing the ultra-high-strength concrete of the present invention comprises blending cement, silica fume, water, coarse aggregate, fine aggregate, chemical admixture, steel fibers, and organic fibers, and This is a method of mixing ultra-high-strength concrete having a material ratio of 25% by mass or less and a steel fiber content of more than 0.5% by volume and not more than 2% by volume.
Other ingredients may be blended with cement, silica fume, coarse aggregate, fine aggregate, chemical admixture, steel fiber, and organic fiber.
Cement, silica fume, coarse aggregate, fine aggregate, chemical admixture, steel fiber, organic fiber and other components are the same as above.
また、本発明の調合方法では、下記式（１）により前記超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積の目標値Ｖ’ｂＧを算出し、前記目標値Ｖ’ｂＧとなるように前記粗骨材の配合量を設定する。 Further, in the preparation method of the present invention, the target value V'bG of the unit coarse aggregate bulk volume of the ultrahigh-strength concrete is calculated by the following formula (1), and the coarse aggregate is adjusted so that the target value V'bG is obtained. Set the blending amount of the material.
Ｖ’ｂＧ＝ＶｂＧ－（ＫＳ・２ｒＧ／３ｒＦ－１）・ＶＦ／ＧＳ （１）
ここで、Ｖ’ｂＧは、前記超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積の目標値（ｍ３／ｍ３）を示し、
ＶｂＧは、超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積（ｍ３／ｍ３）の標準値の範囲であって０．５～０．５６（ｍ３／ｍ３）の数を示し、
ＫＳは、影響係数であって０．８～１の数を示し、
ｒＧは、前記粗骨材を球形と仮定し、前記粗骨材の粒度分布から得られる総粗骨材表面積から算出した前記粗骨材の半径（ｍｍ）を示し、
ｒＦは、前記鋼繊維を円柱形と仮定して算出した前記鋼繊維の半径（ｍｍ）を示し、
ＶＦは、前記鋼繊維の混入率（容積％）を示し、
ＧＳは、前記粗骨材の実積率（容積％）を示す。
粗骨材の実積率はＪＩＳ Ａ １１０４により測定される。
V′ bG =V bG −(K S ·2r G /3r F −1)·V F /G S (1)
Here, V' bG represents the target value (m 3 /m 3 ) of the unit coarse aggregate bulk volume of the ultra-high strength concrete,
V bG indicates a number of 0.5 to 0.56 (m 3 /m 3 ) in the range of standard values of unit coarse aggregate bulk volume (m 3 /m 3 ) of ultra-high strength concrete,
K S is an influence coefficient and indicates a number from 0.8 to 1,
r G indicates the radius (mm) of the coarse aggregate calculated from the total coarse aggregate surface area obtained from the particle size distribution of the coarse aggregate, assuming that the coarse aggregate is spherical,
r F represents the radius (mm) of the steel fiber calculated assuming that the steel fiber has a cylindrical shape,
VF indicates the mixing ratio (% by volume) of the steel fibers,
GS indicates the actual volume ratio (volume %) of the coarse aggregate.
The volume fraction of coarse aggregate is measured according to JIS A 1104.
影響係数ＫＳが０．８以上であれば、得られる超高強度コンクリートの間隙通過性が優れる。影響係数ＫＳが１未満であれば、得られる超高強度コンクリートのひび割れ抵抗性が優れる。影響係数ＫＳは、０．９が好ましい。 If the influence coefficient K S is 0.8 or more, the obtained ultra-high-strength concrete has excellent pore permeability. If the influence coefficient K S is less than 1, the crack resistance of the resulting ultrahigh-strength concrete is excellent. The influence coefficient K S is preferably 0.9.
設計基準強度が１００Ｎ／ｍｍ２未満の一般的な高流動鋼繊維補強コンクリートに用いられる粗骨材の最大寸法は２０ｍｍであり、このような高流動鋼繊維補強コンクリートを対象とした等価表面積置換による調合設計手法において、影響係数ＫＳは１～１．３５程度である。
本発明者らは、粗骨材の最大寸法を１５ｍｍ以下とした場合、一般的な高流動鋼繊維補強コンクリートに比べて、間隙通過性を確保するために必要な単位粗骨材かさ容積が小さいことを見出し、影響係数ＫＳを０．８以上１未満に設定した。
The maximum dimension of coarse aggregate used in general high-flow steel fiber reinforced concrete with a design standard strength of less than 100 N / mm 2 is 20 mm, and by equivalent surface area replacement for such high-flow steel fiber reinforced concrete In the formulation design method, the influence coefficient K S is about 1 to 1.35.
The present inventors have found that when the maximum dimension of coarse aggregate is 15 mm or less, the unit coarse aggregate bulk volume required to ensure interstitial permeability is smaller than that of general high-flow steel fiber reinforced concrete. Therefore, the influence coefficient K S was set to 0.8 or more and less than 1.
水結合材比、鋼繊維の混入率の好ましい範囲は前記と同様である。
シリカヒューム、細骨材、化学混和剤、有機繊維等の好ましい配合量は、本コンクリートと同様である。
The preferable range of water binder ratio and steel fiber mixing ratio is the same as above.
Preferred blending amounts of silica fume, fine aggregate, chemical admixture, organic fiber, etc. are the same as in the present concrete.
以上説明した本発明の調合方法にあっては、粗骨材の最大寸法を１５ｍｍ以下とし、前記式（１）により算出した目標値Ｖ’ｂＧとなるように粗骨材の配合量を設定するため、水結合材比が２５質量％以下と低く、鋼繊維の混入率が０．５容積％超２容積％以下と高いながらも、間隙通過性及びひび割れ抵抗性に優れた超高強度コンクリートを調合できる。
また、得られる超高強度コンクリートは、水結合材比が２５質量％以下と低く、鋼繊維の混入率が０．５容積％超２容積％以下と高いため、圧縮強度に優れる。また、有機繊維としてポリプロプレン繊維を含むため、耐爆裂性を有し、経済性にも優れる。
In the mixing method of the present invention described above, the maximum size of the coarse aggregate is set to 15 mm or less, and the blending amount of the coarse aggregate is set so as to achieve the target value V'bG calculated by the above formula (1). Therefore, although the water binder ratio is low at 25% by mass or less and the steel fiber content is high at more than 0.5% by volume and up to 2% by volume, ultra-high strength concrete with excellent gap passage and crack resistance is produced. Can be compounded.
In addition, the resulting ultra-high-strength concrete has a low water-binder ratio of 25% by mass or less and a high content of steel fibers of more than 0.5% by volume and 2% by volume or less, and thus has excellent compressive strength. Moreover, since it contains polypropylene fibers as organic fibers, it has explosion resistance and is excellent in economic efficiency.
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.
（使用材料）
実施例での使用材料を表１に示す。
(Material used)
Table 1 shows the materials used in the examples.
（調合１～７）
＜超高強度コンクリートの調合＞
表２に従い、各材料を以下の手順で練混ぜて超高強度コンクリートを調合した。
Ｗ／Ｃは、設計基準強度１００Ｎ／ｍｍ２以上を想定して設定した。Ｗ／Ｃは、シリカフュームプレミックスセメント（Ｃ）に対する水（Ｗ）の質量割合であり、水結合材比に相当する。鋼繊維の混入量４０ｋｇ／ｍ３及び８０ｋｇ／ｍ３はそれぞれ、鋼繊維の混入率０．５容量％及び１容量％に相当する。有機繊維（ポリアセタール繊維）の混入量３．１ｋｇ／ｍ３及び３．９ｋｇ／ｍ３はそれぞれ、有機繊維の混入率０．２容量％及び０．３容量％に相当する。
練混ぜは、強制二軸練りミキサを用いた。シリカフュームプレミックスセメント（Ｃ）及び細骨材（Ｓ）を投入し、空練りした後、水（Ｗ）及び化学混和剤（ＳＰ）を投入及び混練し、モルタルとした。次いで、粗骨材（Ｇ）を投入及び混練し、コンクリートとした。さらに、ポリアセタール繊維（ＰＡ）及び鋼繊維（ＳＦ）を投入し、９０秒間混練して鋼繊維入り超高強度コンクリートとした。
(Formulation 1-7)
<Preparation of ultra-high-strength concrete>
According to Table 2, each material was kneaded according to the following procedure to prepare ultra-high strength concrete.
W/C was set assuming a design standard strength of 100 N/mm 2 or more. W/C is the mass ratio of water (W) to silica fume premixed cement (C) and corresponds to the water binder ratio. The steel fiber loadings of 40 kg/m 3 and 80 kg/m 3 correspond to steel fiber loadings of 0.5% by volume and 1% by volume, respectively. The mixing amounts of organic fibers (polyacetal fibers) of 3.1 kg/m 3 and 3.9 kg/m 3 correspond to the mixing rates of organic fibers of 0.2% by volume and 0.3% by volume, respectively.
For kneading, a forced twin-screw kneading mixer was used. Silica fume premixed cement (C) and fine aggregate (S) were charged, and after dry kneading, water (W) and chemical admixture (SP) were added and kneaded to obtain mortar. Next, coarse aggregate (G) was charged and kneaded to obtain concrete. Further, polyacetal fiber (PA) and steel fiber (SF) were added and kneaded for 90 seconds to obtain ultra-high strength concrete containing steel fiber.
＜評価＞
調合した鋼繊維入り超高強度コンクリートについて、スランプフロー、フロー流動時間、空気量、コンクリート温度、単位容積質量、ボックス形容器への充填時間・高さ及び加振充填時間・高さ、並びに圧縮強度を測定した。また、調合１から鋼繊維を抜いたもの（鋼繊維混入率０容積％）、調合１（鋼繊維混入率０．５容積％）、調合５から鋼繊維を除いたもの（鋼繊維混入率０容積％）、調合５（鋼繊維混入率１容積％）、及び調合６から鋼繊維を除いたもの（鋼繊維混入率０容積％）について、自己収縮ひずみを測定した。
スランプフローとフロー流動時間はＪＩＳ Ａ １１５０、空気量はＪＩＳ Ａ １１２８、コンクリート温度はＪＩＳ Ａ １１５６、単位容積質量はＪＩＳ Ａ １１１６、圧縮強度はＪＩＳ Ａ １１０８に従って測定した。
充填時間・高さ、及び加振充填時間・高さは、土木学会規準（ＪＳＣＥ－Ｆ５１１－２０１２、ＪＳＣＥ－Ｆ７０１－２０１６）に準拠した加振ボックス充填試験方法により測定した。
自己収縮ひずみは、日本コンクリート工学協会：超流動コンクリート研究委員会報告書（ＩＩ）、ｐｐ．２０９－２１０、１９９４．５の［付録１］（仮称）高流動コンクリートの自己収縮試験方法に準拠し、東京測器研究所製の埋込み型ひずみ計ＫＭ－１００ＢＴを１０×１０×４０ｃｍ供試体の中心部に設置して測定し、材齢７日の値で評価した。
<Evaluation>
Slump flow, flow time, air content, concrete temperature, unit volume mass, filling time/height of box-shaped container, excitation filling time/height, and compressive strength of mixed ultra-high-strength concrete containing steel fiber was measured. In addition,
Slump flow and flow time were measured according to JIS A 1150, air content according to JIS A 1128, concrete temperature according to JIS A 1156, unit volume mass according to JIS A 1116, and compressive strength according to JIS A 1108.
The filling time/height and the vibrating filling time/height were measured by a vibrating box filling test method based on the standards of the Japan Society of Civil Engineers (JSCE-F511-2012, JSCE-F701-2016).
Autogenous shrinkage strain is described in Japan Concrete Institute: Superfluid Concrete Research Committee Report (II), pp. 209-210, 1994.5 [Appendix 1] (tentative name) In accordance with the self-shrinkage test method for high-flow concrete, the embedded strain gauge KM-100BT manufactured by Tokyo Sokki Kenkyusho is placed in a 10 x 10 x 40 cm test piece. It was installed in the center and measured, and the value was evaluated at the age of 7 days.
加振ボックス充填試験では、図１に示すようなボックス形容器１を用いる。ボックス形容器１の底面２は防振用ゴムマット、側壁３は透明アクリル板で構成される。ボックス形容器１の内部は仕切り４によってＡ室とＢ室とに区画されている。Ａ室には棒状のバイブレータ５が配置される。バイブレータ５はＪＩＳ Ａ ８６１０に適合する電動機外部駆動式の手持形振動機で、振動体の呼び径は２８ｍｍ、長さは５８０ｍｍ以上、振動数は２００Ｈｚ程度のものとする。仕切り４の下端にはゲートＧが設けられており、ゲートＧには流動障害６が設けられている。ゲートＧは、仕切り４に沿って配置された仕切り板７を上下させることによって開閉可能となっている。図中の寸法を示す数値の単位はｍｍである。プレキャスト部材に埋設される機械式継手相互の最小あき寸法が４０ｍｍを下回ることがあるため、流動障害６は、障害Ｒ２（Ｄ１３鉄筋×３本，３５ｍｍ間隔）とした。
加振ボックス充填試験では、ゲートＧを閉じた状態で、コンクリートをＡ室の上端まで入れ、バイブレータ５の先端をＡ室の下端から１００ｍｍの高さの位置に設置する。次いで、ゲートＧを開き、バイブレータ５を振動させずに、Ａ室からＢ室へとコンクリートを流入させ、Ｂ室に流入したコンクリートの下端から上端までの高さ（加振前の充填高さ）を測定する。次いで、バイブレータ５を振動させ、Ｂ室に流入したコンクリートの下端から上端までの高さ（加振後の充填高さ）を測定する。
In the vibration box filling test, a box-shaped
In the vibrating box filling test, with the gate G closed, concrete is poured up to the upper end of the A chamber, and the tip of the
スランプフロー、フロー流動時間、空気量、コンクリート温度、単位容積質量、充填時間・高さ、加振充填時間・高さ、及び圧縮強度の測定結果を表３に示す。また、充填高さ（加振前の充填高さ）及び加振充填高さ（加振後の充填高さ）を図２に示す。自己収縮ひずみの測定結果から、各調合の単位粗骨材かさ容積（ｍ３／ｍ３）を横軸に、自己収縮ひずみを縦軸にプロットしたグラフを図３に示す。
スランプフロー、空気量及び圧縮強度は所定の品質を満足した。なお、圧縮強度について、鋼繊維混入率１．０容量％の調合は、空気量が圧縮強度に及ぼす影響を考慮すると、鋼繊維混入率０．５容量％の調合と同程度であった。
Table 3 shows the measurement results of slump flow, flow time, air content, concrete temperature, unit mass, filling time/height, excitation filling time/height, and compression strength. FIG. 2 shows the filling height (filling height before vibration) and the vibration filling height (filling height after vibration). FIG. 3 shows a graph in which the unit coarse aggregate bulk volume (m 3 /m 3 ) of each formulation is plotted on the horizontal axis and the autogenous shrinkage strain is plotted on the vertical axis from the measurement results of the autogenous shrinkage strain.
Slump flow, air content and compressive strength satisfied the required quality. Regarding the compressive strength, the formulation with a steel fiber content of 1.0% by volume was approximately the same as the formulation with a steel fiber content of 0.5% by volume, considering the effect of the amount of air on the compressive strength.
鋼繊維混入率１．０容量％の調合のうち、単位粗骨材かさ容積が０．４５ｍ３／ｍ３である調合４は、加振ボックス充填試験で閉塞が生じた。これに対し、調合５～７は、閉塞が生じず、加振充填高さは３００ｍｍに達しており、間隙通過性に優れていた。
調合５～６と調合７との対比から、水結合材比が小さいほど、加振前の充填高さが高くなる（間隙通過性が高くなる）傾向にあることが確認できた。ベースコンクリートの粘性が間隙通過性に影響したと推察される。
鋼繊維混入率０．５容量％の調合１～３においては、間隙通過性の問題は見られなかった。しかし、鋼繊維混入率が低いため、調合５～７に比べて、コンクリートの靭性に劣る。
図３中、鋼繊維混入率０容積％の調合の対比から、単位粗骨材かさ容積が小さくなると、自己収縮ひずみが大きくなることがわかる。また、調合１から鋼繊維を抜いたもの、調合１、調合５の対比から、鋼繊維の混入率を高くすることで、単位粗骨材かさ容積を小さくしても、単位粗骨材かさ容積が大きい場合と同程度に自己収縮ひずみを抑制できることがわかる。
Of the formulations with a steel fiber content of 1.0% by volume,
From the comparison of
Formulations 1-3 with 0.5 volume percent steel fiber loading did not show any interstitial problems. However, compared to Formulations 5-7, the toughness of concrete is inferior due to the low content of steel fibers.
In FIG. 3, it can be seen that autogenous shrinkage strain increases as the unit coarse aggregate bulk volume decreases from the comparison of the mixture with a steel fiber content of 0% by volume. In addition, from the comparison of
なお、鋼繊維の混入率ＶＦが１（容積％）、鋼繊維入り超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積Ｖ’ｂＧが０．４（ｍ３／ｍ３）である調合において、前記式（１）における各値は、ＶｂＧが０．５、ｒＧが４．２４、ｒＦが０．３１、ＶＦが０．０１０２、ＧＳが０．６であり、ＫＳは０．９となった。 In addition, in the formulation in which the steel fiber mixing ratio V F is 1 (% by volume) and the unit coarse aggregate bulk volume V′ bG of the steel fiber-containing ultra-high strength concrete is 0.4 (m 3 /m 3 ), the above The values in equation (1) are VbG of 0.5, rG of 4.24 , rF of 0.31, VF of 0.0102 , GS of 0.6, and KS of 0. .9.
なお、本発明者らの検討によれば、有機繊維の種類は、間隙通過性及びひび割れ抵抗性には影響しないか、影響してもわずかである。調合１～７では有機繊維としてポリアセタール繊維を使用したが、ポリアセタール繊維をポリプロピレン繊維に置き換えた場合でも、同様の結果が得られることを確認している。 According to the study by the present inventors, the type of organic fiber does not affect the interstitial property and the crack resistance, or has a slight effect. Polyacetal fibers were used as the organic fibers in Formulations 1-7, but it has been confirmed that similar results can be obtained when the polyacetal fibers are replaced with polypropylene fibers.
Claims (4)
前記鋼繊維の長さが１２～３２ｍｍであり、
前記有機繊維がポリプロピレン繊維を含み、前記ポリプロピレン繊維の長さが９～１１ｍｍであり、
前記鋼繊維と前記ポリプロピレン繊維との容積比（前記鋼繊維／前記ポリプロピレン繊維）が０．９～１４．３であり、
前記粗骨材の最大寸法が１５ｍｍ以下であり、
単位粗骨材かさ容積が０．３～０．４ｍ３／ｍ３である、超高強度コンクリート。 Cement, silica fume, water, coarse aggregate, fine aggregate, chemical admixture, steel fiber, and organic fiber, with a water binder ratio of 25% by mass or less, containing the steel fiber Ultra high-strength concrete having a ratio of more than 0.50% by volume and 2% by volume or less and a mixing ratio of the organic fiber of 0.14 to 0.58% by volume ,
The steel fibers have a length of 12 to 32 mm,
The organic fibers contain polypropylene fibers, and the polypropylene fibers have a length of 9 to 11 mm,
The volume ratio of the steel fibers to the polypropylene fibers (the steel fibers/the polypropylene fibers) is 0.9 to 14.3,
The maximum dimension of the coarse aggregate is 15 mm or less,
Super high-strength concrete having a unit coarse aggregate bulk volume of 0.3 to 0.4 m 3 /m 3 .
前記鋼繊維の長さが１２～３２ｍｍであり、
前記有機繊維として少なくともポリプロピレン繊維を用い、前記ポリプロピレン繊維の長さが９～１１ｍｍであり、
前記鋼繊維と前記ポリプロピレン繊維との容積比（前記鋼繊維／前記ポリプロピレン繊維）が０．９～１４．３であり、
前記粗骨材の最大寸法を１５ｍｍ以下とし、
下記式（１）により前記超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積の目標値Ｖ’ｂＧを算出し、前記目標値Ｖ’ｂＧとなるように前記粗骨材の配合量を設定する、超高強度コンクリートの調合方法。
Ｖ’ｂＧ＝ＶｂＧ－（ＫＳ・２ｒＧ／３ｒＦ－１）・ＶＦ／ＧＳ （１）
ここで、Ｖ’ｂＧは、前記超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積の目標値（ｍ３／ｍ３）を示し、
ＶｂＧは、超高強度コンクリートの単位粗骨材かさ容積（ｍ３／ｍ３）の標準値であって０．５を示し、
ＫＳは、影響係数であって０．９を示し、
ｒＧは、前記粗骨材を球形と仮定し、前記粗骨材の粒度分布から得られる総粗骨材表面積から算出した前記粗骨材の半径（ｍｍ）を示し、
ｒＦは、前記鋼繊維を円柱形と仮定して算出した前記鋼繊維の半径（ｍｍ）を示し、
ＶＦは、前記鋼繊維の混入率（容積％）を示し、
ＧＳは、前記粗骨材の実積率（容積％）を示す。 Cement, silica fume, water, coarse aggregate, fine aggregate, chemical admixture, steel fiber, and organic fiber are blended, and the water binder ratio is 25% by mass or less, and the steel fiber ratio is 25% by mass or less. A mixing ratio of more than 0.5% by volume and 2% by volume or less , and a mixing ratio of the organic fiber of 0.14 to 0.58% by volume.
The steel fibers have a length of 12 to 32 mm,
At least polypropylene fibers are used as the organic fibers, and the length of the polypropylene fibers is 9 to 11 mm,
The volume ratio of the steel fibers to the polypropylene fibers (the steel fibers/the polypropylene fibers) is 0.9 to 14.3,
The maximum dimension of the coarse aggregate is 15 mm or less,
Calculate the target value V'bG of the unit coarse aggregate bulk volume of the ultra-high-strength concrete by the following formula (1), and set the blending amount of the coarse aggregate so that the target value V'bG is obtained. How to mix high-strength concrete.
V′ bG =V bG −(K S ·2r G /3r F −1)·V F /G S (1)
Here, V' bG represents the target value (m 3 /m 3 ) of the unit coarse aggregate bulk volume of the ultra-high strength concrete,
V bG is a standard value of unit coarse aggregate bulk volume (m 3 /m 3 ) of ultra-high strength concrete and indicates 0.5 ,
K S is the influence coefficient and indicates 0.9 ;
r G indicates the radius (mm) of the coarse aggregate calculated from the total coarse aggregate surface area obtained from the particle size distribution of the coarse aggregate, assuming that the coarse aggregate is spherical,
r F represents the radius (mm) of the steel fiber calculated assuming that the steel fiber has a cylindrical shape,
VF indicates the mixing ratio (% by volume) of the steel fibers,
GS indicates the actual volume ratio (volume %) of the coarse aggregate.
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