JP2000239052A - High strength water-permeable concrete and its production - Google Patents
High strength water-permeable concrete and its productionInfo
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- C04B2111/00284—Materials permeable to liquids
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高強度透水性コン
クリートおよびその製造方法に関するものであり、さら
に詳しくは、現行の施工機器をそのまま用いて、特殊な
装置を用いなくても十分な混練が可能であり、結果とし
て十分な強度と耐久性を付与することができる高強度透
水性コンクリートおよびその製造方法に関するものであ
る。本発明においては、たとえ粗骨材の粗粒率や球形率
が極端に異なる場合においても、細骨材率を換え、また
特定の混和材を用いるだけで短い混練時間内で十分な強
度と透水性を有する高強度透水性コンクリートを製造す
ることができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-strength permeable concrete and a method for producing the same, and more particularly, to sufficiently kneading the existing construction equipment without using any special equipment. The present invention relates to a high-strength water-permeable concrete capable of providing sufficient strength and durability as a result, and a method for producing the same. In the present invention, even if the coarse grain ratio and the sphere ratio of the coarse aggregate are extremely different, the fine aggregate ratio is changed and sufficient strength and water permeability are obtained within a short kneading time only by using a specific admixture. A high-strength permeable concrete having properties can be manufactured.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、透水性コンクリートは製造が困難
であった。またたとえ製造されても強度が低く耐久性に
乏しいという問題点があった。したがって、例えば道路
に用いるための透水性コンクリートはいまだに実用化さ
れていない。なお、軽量コンクリートについては、例え
ば水セメント比が２８〜３７％、セメントが７５〜１０
０部、細骨材率が４〜９％（容積比）であるおこし状の
軽量コンクリートが提案されている（特公昭６３−２７
３１１号）。なお、この従来技術は、軽量化を主な目的
にしているため、透水性については何ら考慮されていな
い。2. Description of the Related Art Hitherto, it has been difficult to produce permeable concrete. Further, even if manufactured, there is a problem that the strength is low and the durability is poor. Therefore, for example, permeable concrete for use on roads has not yet been put to practical use. As for lightweight concrete, for example, the water-cement ratio is 28 to 37%, and the cement is 75 to 10%.
Japanese Patent Application No. 63-27 proposes a lightweight lightweight concrete having 0 parts and a fine aggregate ratio of 4 to 9% (volume ratio).
No. 311). In this prior art, since the main purpose is to reduce the weight, no consideration is given to water permeability.
【０００３】これとは別に、透水性コンクリートを得る
ために有機材や特殊な混練装置を利用する方法が考えら
れるが、コスト高になってしまう。さらにこのようなコ
ンクリートは上下に分離し易いので運搬可能時間が短
く、必要とする初期強度が選られないという問題点があ
った。[0003] Separately, a method of using an organic material or a special kneading device to obtain permeable concrete is conceivable, but this increases the cost. Further, such concrete has a problem in that it can be easily separated vertically, so that the transportable time is short, and the required initial strength cannot be selected.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、現行の
施工機器をそのまま用いて、特殊な装置を用いなくても
十分な混練が可能であり、結果として十分な強度と耐久
性を付与することができる高強度透水性コンクリートお
よびその製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to sufficiently knead the existing construction equipment without using any special equipment. It is an object of the present invention to provide a high-strength permeable concrete capable of imparting sufficient strength and durability as a result, and a method for producing the same.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、透水性お
よび強度が高く、耐久性に優れ、なお施工しやすいコン
クリートについて鋭意研究を重ねた結果、用いる細骨材
の量を極端に少なくし、特定の混和材を用い、かつ減水
剤を用いて水セメント比を少なくすることにより、上記
の従来の課題が解決し得ることを見出し、本発明を完成
することができた。すなわち本発明は、細骨材、粗骨
材、セメント、前記セメントよりも粒子の小さい混和
材、減水剤および水をミキサー内で混練して得られる高
強度透水性コンクリートであって、前記細骨材の配合割
合が、前記粗骨材の１８重量％以下であることを特徴と
する高強度透水性コンクリートを提供するものである。
また本発明は、水セメント比が、２９％以下である前記
の高強度透水性コンクリートを提供するものである。さ
らに本発明は、混和材が、シリカヒューム、高炉スラグ
微粉末、石灰石微粉末および石英片岩微粉末からなる群
から選択された少なくとも１種である前記の高強度透水
性コンクリートを提供するものである。さらにまた本発
明は、減水剤として、リグニンスルホン酸ソーダ、グル
コン酸ソーダ、β−ナフタリンスルホン酸高縮合物Ｎａ
塩、メラミンスルホン酸縮合物およびポリカルボン酸か
ら選択される少なくとも１種を使用する前記の高強度透
水性コンクリートを提供するものである。また本発明
は、細骨材、粗骨材、セメント、前記セメントよりも粒
子の小さい混和材、減水剤および水をミキサー内で混練
する工程を有する高強度透水性コンクリートの製造方法
であって、前記細骨材の配合割合が、前記粗骨材の１８
重量％以下であることを特徴とする高強度透水性コンク
リートの製造方法を提供するものである。さらに本発明
は、使用するミキサーが、ハンドミキサー、二軸ミキサ
ー、傾胴ミキサー、パン型ミキサー、オムニミキサーの
内のいずれかである前記の製造方法を提供するものであ
る。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on concrete having high water permeability and strength, excellent durability, and easy to construct. As a result, the amount of fine aggregate to be used is extremely small. However, the present inventors have found that the above conventional problems can be solved by using a specific admixture and reducing the water-cement ratio by using a water reducing agent, thereby completing the present invention. That is, the present invention is a high-strength water-permeable concrete obtained by kneading fine aggregate, coarse aggregate, cement, an admixture having smaller particles than the cement, a water reducing agent and water in a mixer, It is intended to provide a high-strength permeable concrete, wherein the mixing ratio of the material is 18% by weight or less of the coarse aggregate.
The present invention also provides the high-strength permeable concrete having a water-cement ratio of 29% or less. Furthermore, the present invention provides the above high-strength permeable concrete, wherein the admixture is at least one selected from the group consisting of silica fume, blast furnace slag fine powder, limestone fine powder, and quartz schist fine powder. . Furthermore, the present invention provides, as a water reducing agent, sodium ligninsulfonate, sodium gluconate, β-naphthalenesulfonic acid high condensate Na
An object of the present invention is to provide the high-strength permeable concrete using at least one selected from a salt, a melamine sulfonic acid condensate, and a polycarboxylic acid. Further, the present invention is a method for producing a high-strength permeable concrete having a step of kneading a fine aggregate, coarse aggregate, cement, an admixture having smaller particles than the cement, a water reducing agent and water in a mixer, The mixing ratio of the fine aggregate is 18% of the coarse aggregate.
The present invention provides a method for producing high-strength water-permeable concrete, characterized in that the content is not more than% by weight. Further, the present invention provides the above-mentioned production method, wherein the mixer to be used is any of a hand mixer, a twin-screw mixer, a tilting mixer, a pan mixer, and an omni mixer.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに説明する。
本発明に用いる細骨材および粗骨材は、その種類をとく
に制限するものではないが、硬質であるのがよい。ここ
でいう硬質とは、必要とするコンクリートの強度を満た
す程度の強度を有することを意味する。例えば、砕石、
砕砂、陸砂利、陸砂、川砂利、川砂、山砂を単独または
混合して用いる。とくに、硬質砂岩の砕石、砕砂、石英
片岩の砕石、砕砂等が挙げられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be further described.
The type of fine aggregate and coarse aggregate used in the present invention is not particularly limited, but is preferably hard. Hardness here means having sufficient strength to satisfy the required strength of concrete. For example, crushed stone,
Use crushed sand, land gravel, land sand, river gravel, river sand, mountain sand alone or in combination. In particular, hard sandstone crushed stone, crushed sand, quartz schist crushed stone, crushed sand and the like can be mentioned.
【０００７】粗骨材の大きさはとくに制限されないが、
例えば６０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、１３ｍｍ以下、５
号砕石、６号砕石、粒度分布が５〜２０ｍｍである建築
コンクリート用砕石粗骨材等が挙げられ、使用するミキ
サーの大きさ、コンクリートの用途によって適宜選定す
ることができる。[0007] The size of the coarse aggregate is not particularly limited,
For example, 60 mm or less, 40 mm or less, 13 mm or less, 5
No. 6 crushed stone, No. 6 crushed stone, coarse crushed stone for building concrete having a particle size distribution of 5 to 20 mm, and the like can be appropriately selected depending on the size of the mixer to be used and the use of the concrete.
【０００８】細骨材の用いる量は、粗骨材量の１８％以
下であることが望ましい。好ましくは３〜１６％程度で
ある。細骨材の大きさはとくに制限されないが、例えば
０．０１〜５ｍｍ程度がよい。[0008] The amount of fine aggregate used is preferably 18% or less of the amount of coarse aggregate. Preferably, it is about 3 to 16%. The size of the fine aggregate is not particularly limited, but is preferably, for example, about 0.01 to 5 mm.
【０００９】セメントとしては、とくに制限するもので
はないが、普通ポルトランドセメント、早強ポルトラン
ドセメント、超早強セメント、超速強セメントまたは混
合セメント等を好適に用いることができる。Although there is no particular limitation on the cement, ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-high-strength cement, ultra-high-strength cement or mixed cement can be suitably used.
【００１０】水セメント比は、２９％以下であることが
望ましい。好ましくは１５〜２５％程度である。[0010] The water cement ratio is desirably 29% or less. It is preferably about 15 to 25%.
【００１１】また、本発明は、セメントよりも粒子の小
さい混和材を配合するものである。この混和材として
は、先の条件を満たせばとくに制限するものではない
が、例えばシリカヒューム、高炉スラグ微粉末、石灰石
微粉末および石英片岩微粉末から１種またはそれ以上を
選択するのが望ましい。その配合割合は、セメントの重
量に対して３〜３０％が望ましい。Further, the present invention incorporates an admixture having smaller particles than cement. The admixture is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. For example, it is desirable to select one or more of silica fume, blast furnace slag fine powder, limestone fine powder and quartz schist fine powder. The compounding ratio is desirably 3 to 30% based on the weight of the cement.
【００１２】本発明に使用する減水剤は、とくに制限さ
れないが、リグニンスルホン酸ソーダ、グルコン酸ソー
ダ、β−ナフタリンスルホン酸高縮合物Ｎａ塩、メラミ
ンスルホン酸縮合物およびポリカルボン酸から選択され
るのがよい。減水剤の配合割合は、セメントの重量に対
して０．１〜６．０％が望ましい。The water reducing agent used in the present invention is not particularly limited, but is selected from sodium lignin sulphonate, sodium gluconate, Na salt of polycondensate of β-naphthalene sulfonic acid, melamine sulfonic acid condensate and polycarboxylic acid. Is good. The mixing ratio of the water reducing agent is desirably 0.1 to 6.0% based on the weight of the cement.
【００１３】また、本発明には遅延剤も用いることがで
き、例えば変性リグニンとオキシカルボン酸化合物の複
合体等が挙げられ、その配合割合は、セメントの重量に
対して０．１〜１．４％が望ましい。In the present invention, a retarder can also be used, and examples thereof include a complex of modified lignin and an oxycarboxylic acid compound, and the compounding ratio thereof is 0.1 to 1. 4% is desirable.
【００１４】本発明の高強度透水性コンクリートは、上
記で説明した細骨材、粗骨材、セメント、混和材、減水
剤および水を、ミキサー内で混練することにより製造す
ることができる。このとき、細骨材の配合を所定割合に
することが好ましいことは、前記のとおりである。な
お、使用するミキサーは、例えばハンドミキサー、傾胴
ミキサー、二軸ミキサー、パン型ミキサー、オムニミキ
サー等が好適である。このようにして得られた高強度透
水性コンクリートは、各種用途に採用することができる
が、例えば鉄筋コンクリートにも用いることができる。The high-strength permeable concrete of the present invention can be produced by kneading the fine aggregate, coarse aggregate, cement, admixture, water reducing agent and water described above in a mixer. At this time, it is preferable that the ratio of the fine aggregate is set to a predetermined ratio, as described above. The mixer to be used is preferably, for example, a hand mixer, a tilting mixer, a twin-screw mixer, a pan mixer, an omni mixer, or the like. The high-strength permeable concrete thus obtained can be used for various applications, but can also be used for reinforced concrete, for example.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。 （実施例１）下記表１の調合において、コンクリートを
製造し、曲げ強度と透水性を測定した。用いたミキサー
はパン型ミキサーであり、１００リットルの容量に対し
混練量７０リットルとした。骨材は、硬質砂岩砕石砕砂
であり（粗骨材の粒度は５．０〜２５．０ｍｍであり、
細骨材の粒度は０．１〜５ｍｍである）、セメントは早
強セメント、減水剤は、ナフタリンスルホン酸・ホルマ
リン高縮合物塩を主成分とした、花王社製商品名マイテ
イ１５０を、混和材としては前記早強セメントよりも粒
子の小さいシリカヒューム（エルケムジャパン社製商品
名マイクロシリカ）を用いた。混練方法は、減水剤と水
を除く、骨材、セメントおよび混和材をミキサーに投入
しカラ練りを３０秒間行った後、減水剤と水を加えて混
練（本練り）を行った。The present invention will be further described below with reference to examples. (Example 1) Concrete was manufactured according to the formulation shown in Table 1 below, and bending strength and water permeability were measured. The mixer used was a pan-type mixer, and the kneading amount was 70 liters per 100 liters capacity. Aggregate is hard sandstone crushed stone (coarse aggregate has a particle size of 5.0 to 25.0 mm,
Fine aggregates have a particle size of 0.1 to 5 mm), cement is an early-strength cement, and a water reducing agent is a mixture of Kao Corporation's Mighty 150, whose main component is a naphthalenesulfonic acid / formalin high-condensate salt. As the material, silica fume (micro silica manufactured by Elchem Japan Co., Ltd.) having a smaller particle size than the above-mentioned early strength cement was used. The kneading method was as follows. Aggregate, cement and admixture, excluding the water reducing agent and water, were put into a mixer, kneading was performed for 30 seconds, and then the water reducing agent and water were added to perform kneading (main kneading).
【００１６】[0016]
【表１】 [Table 1]
【００１７】混練後、３０分間運搬し、打設した。な
お、この混練によって各原料は均一に分散することを得
た。また、原料が上下に分離することもなかった。得ら
れたコンクリートの曲げ強度は７６ｋｇ／ｃｍ2、透水
係数は１．２×１０-2であった。After kneading, the mixture was transported for 30 minutes and poured. In addition, each raw material was obtained by this kneading to be uniformly dispersed. In addition, the raw materials did not separate vertically. The obtained concrete had a flexural strength of 76 kg / cm 2 and a water permeability of 1.2 × 10 −2 .
【００１８】（実施例２）下記表２の調合において、コ
ンクリートを製造し、曲げ強度と透水性を測定した。用
いたミキサーは二軸ミキサーであり、１００リットルの
容量に対し混練量８０リットルとした。骨材は、硬質の
石英片岩の砕石砕砂であり（粗骨材の粒度は５．０〜２
５．０ｍｍであり、細骨材の粒度は０．１〜５．０ｍｍ
である）、セメントはビーライトセメント、混和材は前
記ビーライトよりも粒子の小さいシリカヒューム（エル
ケムジャパン社製商品名マイクロシリカ）、減水剤は、
ポリカルボン酸を主成分としたホゾリス物産社製商品名
ＳＰ−８ＨＥを用いた。混練方法は、減水剤と水を除
く、骨材、セメントおよび混和材をミキサーに投入しカ
ラ練りを３０秒間行った後、減水剤と水を加えて混練
（本練り）を行った。Example 2 Concrete was manufactured according to the formulation shown in Table 2 below, and flexural strength and water permeability were measured. The mixer used was a twin-screw mixer, and the kneading amount was 80 liters per 100 liters capacity. The aggregate is crushed sand of hard quartz schist (the coarse aggregate has a particle size of 5.0 to 2).
5.0 mm, and the fine aggregate has a particle size of 0.1 to 5.0 mm.
), Cement is belite cement, the admixture is silica fume having a smaller particle size than the belite (micro silica manufactured by Elchem Japan Co., Ltd.), the water reducing agent is
SP-8HE (trade name, manufactured by Hozoris Bussan Co., Ltd.) containing polycarboxylic acid as a main component was used. The kneading method was as follows. Aggregate, cement and admixture, excluding the water reducing agent and water, were put into a mixer, kneading was performed for 30 seconds, and then the water reducing agent and water were added to perform kneading (main kneading).
【００１９】[0019]
【表２】 [Table 2]
【００２０】混練後、９０分間運搬し、打設した。な
お、この混練によって各原料は均一に分散することを得
た。また、原料が上下に分離することもなかった。この
コンクリートの曲げ強度は１８０ｋｇ／ｃｍ2、透水係
数は１．６×１０-2であった。さらに圧縮強度を測定し
たところ、１２００ｋｇ／ｃｍ2であった。After kneading, the mixture was transported for 90 minutes and poured. In addition, each raw material was obtained by this kneading to be uniformly dispersed. In addition, the raw materials did not separate vertically. This concrete had a flexural strength of 180 kg / cm 2 and a water permeability of 1.6 × 10 -2 . Further, when the compressive strength was measured, it was 1200 kg / cm 2 .
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明によれば、現行の施工機器をその
まま用いて、特殊な装置を用いなくても十分な混練が可
能であり、結果として十分な透水性、強度および耐久性
を付与することができる高強度透水性コンクリートおよ
びその製造方法が提供される。また、本発明のコンクリ
ートは、混練時に原料が上下に分離することがないの
で、運搬可能時間を長く設定することができ、施工性に
優れている。さらに本発明のコンクリートは、粗骨材の
寸法に拘束されないので、空隙の大きさを調節でき、透
水性をも調節できる。According to the present invention, sufficient kneading is possible using existing construction equipment without using special equipment, and as a result, sufficient water permeability, strength and durability are imparted. The present invention provides a high-strength permeable concrete and a method for producing the same. In addition, the concrete of the present invention does not separate the raw material up and down during kneading, so that the transportable time can be set long, and the workability is excellent. Further, since the concrete of the present invention is not restricted by the size of the coarse aggregate, the size of the void can be adjusted and the water permeability can be adjusted.
Claims (6)
トよりも粒子の小さい混和材、減水剤および水をミキサ
ー内で混練して得られる高強度透水性コンクリートであ
って、前記細骨材の配合割合が、前記粗骨材の１８重量
％以下であることを特徴とする高強度透水性コンクリー
ト。1. A high-strength water-permeable concrete obtained by kneading fine aggregate, coarse aggregate, cement, an admixture having smaller particles than the cement, a water reducing agent and water in a mixer, wherein the fine bone A high-strength permeable concrete, wherein a mixing ratio of the material is 18% by weight or less of the coarse aggregate.
項１に記載の高強度透水性コンクリート。2. The high-strength permeable concrete according to claim 1, wherein a water cement ratio is 29% or less.
微粉末、石灰石微粉末および石英片岩微粉末からなる群
から選択された少なくとも１種である請求項１または２
に記載の高強度透水性コンクリート。3. The admixture is at least one selected from the group consisting of silica fume, blast furnace slag fine powder, limestone fine powder and quartz schist fine powder.
The high-strength permeable concrete according to 1.
ダ、グルコン酸ソーダ、β−ナフタリンスルホン酸高縮
合物Ｎａ塩、メラミンスルホン酸縮合物およびポリカル
ボン酸から選択される少なくとも１種を使用する請求項
１ないし３のいずれか１項に記載の高強度透水性コンク
リート。4. A water reducing agent comprising at least one selected from the group consisting of sodium ligninsulfonate, sodium gluconate, sodium salt of a highly condensed β-naphthalenesulfonic acid, melaminesulfonic acid condensate and polycarboxylic acid. 4. The high-strength permeable concrete according to any one of 1 to 3.
トよりも粒子の小さい混和材、減水剤および水をミキサ
ー内で混練する工程を有する高強度透水性コンクリート
の製造方法であって、前記細骨材の配合割合が、前記粗
骨材の１８重量％以下であることを特徴とする高強度透
水性コンクリートの製造方法。5. A method for producing a high-strength water-permeable concrete, comprising a step of kneading fine aggregate, coarse aggregate, cement, an admixture having smaller particles than the cement, a water reducing agent and water in a mixer, A method for producing a high-strength permeable concrete, wherein a mixing ratio of the fine aggregate is 18% by weight or less of the coarse aggregate.
二軸ミキサー、傾胴ミキサー、パン型ミキサー、オムニ
ミキサーの内のいずれかである請求項５に記載の高強度
透水性コンクリートの製造方法。6. The mixer used is a hand mixer,
The method for producing a high-strength permeable concrete according to claim 5, which is any one of a twin-screw mixer, a tilting mixer, a pan mixer, and an omni mixer.
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