JP2000178062A - 高耐久性コンクリート組成物及びその硬化体 - Google Patents
高耐久性コンクリート組成物及びその硬化体Info
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Abstract
ンドセメント、或いは高ビーライト系セメントを用いた
コンクリートの耐凍害性を改善した高耐久性コンクリー
トを提供することである。 【解決手段】 水と、セメントと、骨材と、高性能AE
減水剤とを含み、前記セメントが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、及び高ビーライト
系セメントの群の中から選ばれるセメントで、水セメン
ト比が20〜65%の高耐久性コンクリート組成物であ
って、前記骨材に石灰石からなる骨材を用いる。
Description
ランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、或いは
高ビーライト系セメントを用いたコンクリートの耐凍害
性(凍結融解抵抗性)の向上技術に関するものである。
特に、サンドイッチ構造、コンクリート充填鋼管柱、過
密配筋を有する構造物と言ったような締め固めを要さな
い構造物、又はセメントの水和熱に起因した温度応力が
問題となるマスコンクリートに用いる高耐久性コンクリ
ート組成物及びその硬化体に関するものである。
のコンクリートにおける低発熱・高強度・高流動と言っ
た高性能化に対する社会的な要求から、本来、低発熱セ
メントとして開発されて来た高ビーライト系セメント
が、高強度・高流動コンクリート或いは低発熱・高強度
コンクリート用のセメントとして注目され始めている。
そして、圧縮強度Fc が60〜80N/mm2 の高強度
コンクリートに適用されている。すなわち、高ビーライ
ト系セメントを用いた高強度コンクリートが提案されて
いる。
中の鉱物組成ビーライト(C2 S)が40〜70%のセ
メントであり、太平洋セメント株式会社製のハイフロー
セメント(商品名)は高ビーライト系セメントに該当し
ている。尚、この「ハイフローセメント」は、同時に、
中庸熱ポルトランドセメントのJIS規格をも満たした
ものである。又、JIS規格の低熱ポルトランドセメン
トは高ビーライト系セメントに該当している。
ビーライト系セメント)は、水和熱が小さい、良好
な強度発現性を示す、中性化の進行が遅い、凝結時
間が短い、耐海水性・耐硫酸塩性に優れる、アルカ
リ骨材反応抑制効果が有る等の特長を奏する。そして、
コンクリート中の空気量は少ないほど高強度が得られ
る。しかしながら、水セメント比が約20〜40%の高
強度・高流動コンクリートの場合、スランプフローと空
気量を目標値に合わせるのが難しく、nonAEコンク
リート(空気量は1.0〜2.5%)にした方が品質管
理は合理的である。高流動コンクリート施工指針(土木
学会コンクリートライブラリー93)によれば、耐凍害
性を必要とする高流動コンクリートの空気量はコンクリ
ート容積の4.5%を標準とし、高強度を得る為に空気
量を3%以下にする必要がある場合には試し練りにより
十分な耐凍害性を有することを確認する必要があるとし
ている。
般の生コンクリートで使用されている硬質砂岩系粗骨材
とを用いた空気量2%前後の高強度・高流動コンクリー
トは、普通ポルトランドセメントや高炉セメントB種な
どを用いた空気量2%前後のコンクリートに比べると、
その耐凍害性が極めて悪い。又、低発熱を目的とした一
般配合(水セメント比が約40〜65%)においても、
高ビーライト系セメントと硬質砂岩系粗骨材とを用いた
場合、空気量が3.0〜4.5%の範囲にあると、普通
ポルトランドセメントや高炉セメントB種などを用いた
空気量が同範囲のコンクリートに比べると、その耐凍害
性が悪い。従って、空気量を4.5〜6.0%の範囲に
する必要があると言われている。
ートの設計基準強度は、普通ポルトランドセメントを用
いたコンクリートが材齢28日なのに対して材齢56日
または材齢91日の圧縮強度とする場合が殆どである。
これは、普通ポルトランドセメントを用いた場合に比べ
て、高ビーライト系セメントを用いた場合は初期強度が
小さく、長期強度の伸びが極めて大きい為である。
確保されていない場合、JIS A6204付属書2あ
るいは土木学会基準JSCE G−501による凍結融
解試験の抵抗性が著しく劣る。これらの試験は、通常、
材齢14日から始まるが、高ビーライト系セメントは普
通ポルトランドセメントに比べて、この時点でのマトリ
ックス強度が弱い為、その耐凍害性が劣るのである。
は、低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセ
メント、或いは高ビーライト系セメントを用いたコンク
リートの耐凍害性を改善した高耐久性コンクリートを提
供することである。
系セメントと硬質砂岩系粗骨材とを用いた空気量2%前
後の高強度・高流動コンクリート、及び空気量3.0〜
4.5%の一般配合コンクリートの凍結融解試験終了後
の劣化状況を観察すると、モルタル部分と粗骨材との界
面が剥離していることが判った。
粗骨材とを用いたコンクリートの凍結融解による劣化
は、コンクリート表面が剥離していくスケーリング現象
より、骨材界面の剥離からひび割れが進行して内部から
劣化し、コンクリートの弾性係数が低下することが多い
ことによることも判って来た。ところで、コンクリート
の強度は組織の中の最も弱い部分によって決まる。この
弱い部分は、骨材周辺にCa(OH)2 が多く析出した
ポーラスな組織の部分であり、通常、遷移帯と呼ばれて
いる。
材を用いた場合に比べて、水和反応が早く進むと言われ
ているが、セメントの水和反応の速度は、骨材によって
大きな相違は認められない。しかし、石灰石骨材を用い
た場合、他の骨材を用いた場合に比べて、骨材表面への
Ca(OH)2 の析出が少なく、遷移帯は密実である。
石灰石骨材を使用すると、セメントペーストと石灰石骨
材との界面に強い付着力を生じ、凍結融解に対する抵抗
性が高まるのではないかと考えられた。尚、社団法人セ
メント協会コンクリート専門委員会報告F−46「石灰
石骨材コンクリートに関する研究」によれば、引張強度
は、水中養生の場合、概ね、砂岩骨材のそれより大き
い。凍結融解に対する抵抗性は、石灰石の岩質により異
なるが、ドロマイト質石灰石(CaCO3 が53.1
%,MgOが44.8%)骨材を用いた場合には、やや
劣る傾向が認められる。しかし、1%程度空気量を増加
させることによって、耐久性を砂岩骨材を用いた場合と
同程度とすることが出来ると言われている。ところで、
この報告で用いられたセメントは普通ポルトランドセメ
ントであり、石灰石骨材を用いることによって引張強度
の改善が認められるものの、凍結融解に対する抵抗性の
向上は認められないとされている。
のであり、前記の課題は、水と、セメントと、骨材と、
高性能AE減水剤とを含み、前記セメントが中庸熱ポル
トランドセメント、低熱ポルトランドセメント、及び高
ビーライト系セメントの群の中から選ばれるセメント
で、水セメント比が20〜65%のコンクリート組成物
であって、前記骨材に石灰石からなる骨材を用いたこと
を特徴とする高耐久性コンクリート組成物によって解決
される。
AE減水剤とを含み、前記セメントが中庸熱ポルトラン
ドセメント、低熱ポルトランドセメント、及び高ビーラ
イト系セメントの群の中から選ばれるセメントで、水セ
メント比が20〜65%のコンクリート組成物であっ
て、前記骨材における粗骨材に石灰石からなる粗骨材を
用いたことを特徴とする高耐久性コンクリート組成物に
よって解決される。
が90%以上のものが好ましい。又、化学成分MgOは
10%以下、特に5%以下のものが好ましい。又、上記
高性能AE減水剤は、カルボン酸系の化合物からなる高
性能AE減水剤であるのが好ましい。又、練り込み90
分後のスランプフロー値が45〜75cm(JASS
5T−503に準拠)であり、かつ、空気量が0.5〜
6.5%(JIS A 1128準拠)であるのが好ま
しい。この時の上記組成物における水セメント比は20
〜40%が好ましい。
0〜21cm(JISA 1101に準拠)であり、か
つ、空気量が3.0〜6.0%(JIS A 1128
準拠)であるのが好ましい。この時の上記組成物におけ
る水セメント比は40〜65%が好ましい。すなわち、
上記のコンクリート組成物を用いて硬化させたコンクリ
ートは凍結融解に対する抵抗性が大きく、耐久性に極め
て優れたものである。
成物は、水と、セメントと、骨材と、高性能AE減水剤
とを含み、前記セメントが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、及び高ビーライト系セ
メントの群の中から選ばれるセメントで、水セメント比
が20〜65%のコンクリート組成物であって、前記骨
材に石灰石からなる骨材を用いたものである。特に、水
と、セメントと、骨材と、高性能AE減水剤とを含み、
前記セメントが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、及び高ビーライト系セメントの群の
中から選ばれるセメントで、水セメント比が20〜65
%のコンクリート組成物であって、前記骨材における粗
骨材に石灰石からなる粗骨材(石灰石砕石)を用いたも
のである。
スランプフロー値が45〜75cm(JASS 5T−
503に準拠)であり、かつ、空気量が0.5〜6.5
%(JIS A 1128準拠)である。又、荷卸し或
いは打ち込み時のスランプが0〜21cm(JISA
1101に準拠)であり、かつ、空気量が3.0〜6.
0%(JIS A 1128準拠)である。例えば、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、及び高ビーライト系セメントの群の中から選ばれる
セメントは200〜750kg/m3 、特に250〜5
50kg/m3 である。骨材は1500〜2000kg
/m3 、特に1650〜1900kg/m 3 である。特
に、石灰石砕石(粗骨材)が750〜1150g/
m3 、特に850〜1050kg/m3 である。高性能
AE減水剤は0.5〜25kg/m3 、特に0.7〜1
2kg/m3 である。
に、90%以上(CaCO3 が100%のものでも良い
が、現実的には、100%未満である。)のものであ
る。化学成分MgOは、特に、10%以下、更には5%
以下のものである。高性能AE減水剤は、例えば太平洋
セメント社製のコアフローNP−5、エフ・ピー・ケー
社製のパリックFP−100S、エヌ・エム・ビー社製
のレオビルドSP−8N等のカルボン酸系の化合物から
なる高性能AE減水剤、エヌ・エム・ビー社製のレオビ
ルドSP−9N、花王社製のマイティー2000S、竹
本油脂社製のチューポールHP等のナフタレン系の化合
物からなる高性能AE減水剤、日本シーカ社製のシーカ
メント1000N等のメラミン系の化合物からなる高性
能AE減水剤、エフ・ピー・ケー社製のパリックFP2
00S、サンフロー社製のサンフローHS−200等の
アミノスルホン酸系の化合物からなる高性能AE減水剤
を用いることが出来るが、特に、カルボン酸系の化合物
からなる高性能AE減水剤である。
組成物を硬化させたものである。以下、実施例並びに比
較例を挙げて本発明を説明する。
1b,−1cに示す配合組成のコンクリート組成物を用
意した。 表−1a 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 比較例1 W/C(%) 35.0 35.0 35.0 35.0 35.0 s/a(%) 52.5 53.3 52.9 53.6 52.5 単位量(kg/m3 ) W 165 165 165 165 165 C1(低熱) 471 471 471 471 471 S1 922 928 928 S2(石灰石) 933 939 G1 843 420 843 G2(石灰石) 843 843 420 高性能AE減水剤 4.47 8.24 5.18 8.24 7.77 消泡剤 6T 7T 7T 7T 7T *W;水 C;セメント s/a;細骨材率 C1;低熱ポルトランドセメント(比重3.21) S1;静岡県小笠産山砂(表乾比重2.59、吸水率0.33%) S2;埼玉県横瀬町産石灰石砕砂(表乾比重2.62、吸水率0.33%) G1;埼玉県両神村産砕石(表乾比重2.72、吸水率0.45%) G2;高知県鳥形産石灰石砕石(表乾比重2.70、吸水率0.35%、 CaCO3 =98.0wt%,MgO=1.2wt%) 高性能AE減水剤;太平洋セメント社製のコアフローNP−55 消泡剤;太平洋セメント社製のCF−20 消泡剤の欄の6Tは、セメント1kgに消泡剤1%溶液を2cc用いた。
み90分後のスランプフロー値(JASS 5T−50
3に準拠)及び空気量(JIS A 1128準拠)、
又は荷卸し或いは打ち込み時のスランプ値(JISA
1101に準拠)及び空気量(JIS A 1128準
拠)を調べると共に、その硬化体の圧縮強度試験(JI
S A 1108に準拠)及び凍結融解試験(土木学会
基準JSCE−G501に準拠)を試みたので、これら
の結果を表−2a,−2b,−2c及び表−3a,−3
b,−3c並びに図1〜図3に示す。
ト、低熱ポルトランドセメント、及び高ビーライト系セ
メントの群の中から選ばれるセメントを用いた系におい
て、骨材として石灰石からなる骨材、特に粗骨材として
石灰石からなる骨材を用いなかった場合、耐凍害性(凍
結融解抵抗性)が劣っている。すなわち、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、及び高ビ
ーライト系セメントの群の中から選ばれるセメントを用
いた系において、骨材として石灰石からなる骨材、特に
粗骨材として石灰石からなる骨材を用いた場合には、耐
凍害性が向上している。
トが普通ポルトランドセメントを用いた系にあっては得
られなかった。すなわち、普通ポルトランドセメントを
用いた系にあっては、骨材として上記S1(静岡県小笠
産山砂)やG1(埼玉県両神村産砕石)を用いた場合
と、上記S2(埼玉県横瀬町産石灰石砕砂)やG2(高
知県鳥形産石灰石砕石)を用いた場合とでは、これらの
相対動弾性係数に殆ど差が認められないものであった。
からなる骨材を用いた場合の特長が奏されるのは、セメ
ントが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、及び高ビーライト系セメントの群の中から選
ばれるセメントの場合であることが判った。
トが得られる。
Claims (6)
- 【請求項1】 水と、セメントと、骨材と、高性能AE
減水剤とを含み、 前記セメントが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、及び高ビーライト系セメントの群の
中から選ばれるセメントで、水セメント比が20〜65
%のコンクリート組成物であって、 前記骨材に石灰石からなる骨材を用いたことを特徴とす
る高耐久性コンクリート組成物。 - 【請求項2】 骨材は、その化学成分におけるCaCO
3 が90%以上のものであることを特徴とする請求項1
の高耐久性コンクリート組成物。 - 【請求項3】 高性能AE減水剤が、カルボン酸系の化
合物からなる高性能AE減水剤であることを特徴とする
請求項1又は請求項2の高耐久性コンクリート組成物。 - 【請求項4】 練り込み90分後のスランプフロー値が
45〜75cm(JASS 5T−503に準拠)であ
り、かつ、空気量が0.5〜6.5%(JIS A 1
128準拠)であることを特徴とする請求項1〜請求項
3いずれかの高耐久性コンクリート組成物。 - 【請求項5】 荷卸し或いは打ち込み時のスランプ値が
0〜21cm(JISA 1101に準拠)であり、か
つ、空気量が3.0〜6.0%(JIS A1128準
拠)であることを特徴とする請求項1〜請求項3いずれ
かの高耐久性コンクリート組成物。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5いずれかの高耐久性
コンクリート組成物を硬化させてなることを特徴とする
硬化体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36050098A JP4233657B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 高耐久性コンクリート組成物及びその硬化体 |
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JP36050098A JP4233657B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 高耐久性コンクリート組成物及びその硬化体 |
Publications (2)
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JP4233657B2 JP4233657B2 (ja) | 2009-03-04 |
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ID=18469671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36050098A Expired - Lifetime JP4233657B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 高耐久性コンクリート組成物及びその硬化体 |
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Cited By (6)
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KR100524461B1 (ko) * | 2002-05-31 | 2005-10-26 | 삼성물산 주식회사 | 석회석 미분말을 혼입한 콘크리트 조성물 |
JP2008174414A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Ube Ind Ltd | 高強度コンクリート用セメント組成物および高強度コンクリート組成物 |
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JP2015178439A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-10-08 | 太平洋セメント株式会社 | コンクリートの製造方法 |
JP2015193517A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-11-05 | 太平洋セメント株式会社 | 低温環境用セメント組成物 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP36050098A patent/JP4233657B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN104496541B (zh) * | 2014-12-29 | 2016-06-01 | 黄河水利职业技术学院 | 一种用于水泥的防水涂料的制备方法 |
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