JP2000247713A - 低セメント量の高流動コンクリート - Google Patents
低セメント量の高流動コンクリートInfo
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- JP2000247713A JP2000247713A JP5359899A JP5359899A JP2000247713A JP 2000247713 A JP2000247713 A JP 2000247713A JP 5359899 A JP5359899 A JP 5359899A JP 5359899 A JP5359899 A JP 5359899A JP 2000247713 A JP2000247713 A JP 2000247713A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 産廃汚泥の微粒珪砂を用いることで省資源化
及び環境保全を図り、低セメント量の高流動コンクリー
トを得る。 【解決手段】 セメント、水、砂等の細骨材、砂利や砕
石等の粗骨材、高性能ＡＥ減水剤等の混和剤及び産業廃
棄物である微粒珪砂から成る高流動コンクリートであ
り、セメントを１０〜２０重量％、微粒珪砂を３０〜１
００μｍの粒径として細骨材との合量に対して１０〜４
０重量％で全体の５〜１５重量％、水を３〜１５重量
％、粗骨材を３０〜４０重量％混合する。
及び環境保全を図り、低セメント量の高流動コンクリー
トを得る。 【解決手段】 セメント、水、砂等の細骨材、砂利や砕
石等の粗骨材、高性能ＡＥ減水剤等の混和剤及び産業廃
棄物である微粒珪砂から成る高流動コンクリートであ
り、セメントを１０〜２０重量％、微粒珪砂を３０〜１
００μｍの粒径として細骨材との合量に対して１０〜４
０重量％で全体の５〜１５重量％、水を３〜１５重量
％、粗骨材を３０〜４０重量％混合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体系産業廃棄物
である微粒珪砂を使用した高流動コンクリートに関する
ものである。
である微粒珪砂を使用した高流動コンクリートに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高流動コンクリートは、適度な分
離抵抗性を付与するため粉体系材料としてセメント等の
結合材を使用していた。しかしながら、粉体系材料とし
てセメントを使用する場合は２０重量％以上の大量を使
用することとなり、そのため要求強度を大きく上回り、
水和熱が大きくなることにより発熱量が増大し、乾燥収
縮量が大きくなる等コンクリートの品質上問題が生じ、
かつ結合材等の使用量が多いためコスト高となり得策で
はない。
離抵抗性を付与するため粉体系材料としてセメント等の
結合材を使用していた。しかしながら、粉体系材料とし
てセメントを使用する場合は２０重量％以上の大量を使
用することとなり、そのため要求強度を大きく上回り、
水和熱が大きくなることにより発熱量が増大し、乾燥収
縮量が大きくなる等コンクリートの品質上問題が生じ、
かつ結合材等の使用量が多いためコスト高となり得策で
はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ガラ
ス原料を得る珪砂精製過程において発生する粉体系産業
廃棄物の微粒珪砂を用いることでそれらの問題を解決で
き、産業廃棄物を使用することにより省資源化及び環境
保全を図り、要求強度を満たし、かつ低コストの高流動
コンクリートを提供するものである。
ス原料を得る珪砂精製過程において発生する粉体系産業
廃棄物の微粒珪砂を用いることでそれらの問題を解決で
き、産業廃棄物を使用することにより省資源化及び環境
保全を図り、要求強度を満たし、かつ低コストの高流動
コンクリートを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、セメ
ント、水、砂等の細骨材、砂利や砕石等の粗骨材、減水
剤及び産業廃棄物である微粒珪砂から成る高流動コンク
リートであり、セメントを１０〜２０重量％、微粒珪砂
を３０〜１００μｍの粒径として細骨材との合量に対し
て１０〜４０重量％で全体の５〜１５重量％混合したこ
とを特徴とする低セメント量の高流動コンクリートであ
る。なお、水を7.5〜１５重量％、粗骨材を３０〜４０
重量％としてもよく、また微粒珪砂を平均粒径６５〜７
０μｍとしてもよい。そらに、結合材としてセメントを
15重量％、水を7.5重量％、高性能ＡＥ減水剤をセメン
ト重量×1.２％、砂等の細骨材を30重量％、砂利や砕石
等の粗骨材を37.5重量％、微粒珪砂を10重量％混合する
ことが最適である。
ント、水、砂等の細骨材、砂利や砕石等の粗骨材、減水
剤及び産業廃棄物である微粒珪砂から成る高流動コンク
リートであり、セメントを１０〜２０重量％、微粒珪砂
を３０〜１００μｍの粒径として細骨材との合量に対し
て１０〜４０重量％で全体の５〜１５重量％混合したこ
とを特徴とする低セメント量の高流動コンクリートであ
る。なお、水を7.5〜１５重量％、粗骨材を３０〜４０
重量％としてもよく、また微粒珪砂を平均粒径６５〜７
０μｍとしてもよい。そらに、結合材としてセメントを
15重量％、水を7.5重量％、高性能ＡＥ減水剤をセメン
ト重量×1.２％、砂等の細骨材を30重量％、砂利や砕石
等の粗骨材を37.5重量％、微粒珪砂を10重量％混合する
ことが最適である。
【０００５】ここで、微粒珪砂を用いるのは、廃棄微粒
珪砂の有効使用と分離抵抗性を付与することによりセメ
ントペーストと骨材の分離抵抗性の強化を図るためであ
る。ガラス原料を得る珪砂精製過程において発生する産
廃微粒珪砂のうち、３０〜１００μｍの粒径としたの
は、これより小さいとセメントペーストが希釈され強度
低下をもたらし、これより大きいものは分離抵抗性を付
与する能力が劣るためである。最適は均粒径６５〜７０
μｍである。
珪砂の有効使用と分離抵抗性を付与することによりセメ
ントペーストと骨材の分離抵抗性の強化を図るためであ
る。ガラス原料を得る珪砂精製過程において発生する産
廃微粒珪砂のうち、３０〜１００μｍの粒径としたの
は、これより小さいとセメントペーストが希釈され強度
低下をもたらし、これより大きいものは分離抵抗性を付
与する能力が劣るためである。最適は均粒径６５〜７０
μｍである。
【０００６】なお廃棄微粒珪砂は、愛知県瀬戸市を中心
とする国内最大の珪砂産業によって同地区で年間約２０
万トンが排出され、一部が鋳物用原料等に活用されてい
るが全体量の約７０％が採掘跡地に埋め立て処分されて
いる。ここから得られた微粒珪砂の化学成分分析値は、
SiO2が93.2％、AL2O3が3.25％、Fe2O3が0.1％、TiO2が
0.06％、Na2Oが0.16％、MgOが0.02％、K2Oが2.69％、そ
の他0.26％であった。
とする国内最大の珪砂産業によって同地区で年間約２０
万トンが排出され、一部が鋳物用原料等に活用されてい
るが全体量の約７０％が採掘跡地に埋め立て処分されて
いる。ここから得られた微粒珪砂の化学成分分析値は、
SiO2が93.2％、AL2O3が3.25％、Fe2O3が0.1％、TiO2が
0.06％、Na2Oが0.16％、MgOが0.02％、K2Oが2.69％、そ
の他0.26％であった。
【０００７】また、微粒珪砂を微粒珪砂を３０〜１００
μｍの粒径として細骨材との合量に対して１０〜４０重
量％、すなわち全体の５〜１５重量％混合するのは、分
離抵抗性を付与することにセメントペーストと骨材の分
離抵抗性の強化を図るためである。これが５重量％を下
回るとセメントペーストに付与する増粘効果が小さいた
め骨材分離をきたすのである。また、１５重量％を上回
るとセメントペーストが希釈されることにより強度の低
下をもたらし要求強度が確保できないのである。
μｍの粒径として細骨材との合量に対して１０〜４０重
量％、すなわち全体の５〜１５重量％混合するのは、分
離抵抗性を付与することにセメントペーストと骨材の分
離抵抗性の強化を図るためである。これが５重量％を下
回るとセメントペーストに付与する増粘効果が小さいた
め骨材分離をきたすのである。また、１５重量％を上回
るとセメントペーストが希釈されることにより強度の低
下をもたらし要求強度が確保できないのである。
【０００８】微粒珪砂を３０〜１００μｍの粒径とする
ことが特徴であるが、これは研究実験により得られたも
のである。まず、モルタルの実験において、３０〜１０
０μｍの粒径の微粒珪砂及び３０μｍ以下の粒径の含有
率を増加させた微粒珪砂を細骨材（山砂）に混合して得
られたモルタルの圧縮強度を表１に示す。
ことが特徴であるが、これは研究実験により得られたも
のである。まず、モルタルの実験において、３０〜１０
０μｍの粒径の微粒珪砂及び３０μｍ以下の粒径の含有
率を増加させた微粒珪砂を細骨材（山砂）に混合して得
られたモルタルの圧縮強度を表１に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】ここで、微粒珪砂の３０μｍ以下の粒子が
含まれる比率が２重量％のモルタルが圧縮強度に優れる
ことが分かったのである。この点からして微粒珪砂は３
０μｍのものの含有率が少ない３０〜１００μｍの粒径
のものが適していることが分かった。
含まれる比率が２重量％のモルタルが圧縮強度に優れる
ことが分かったのである。この点からして微粒珪砂は３
０μｍのものの含有率が少ない３０〜１００μｍの粒径
のものが適していることが分かった。
【００１１】また、微粒珪砂を３０〜１００μｍの粒径
として細骨材との合量に対して１０〜４０重量％、すな
わち全体の５〜１５重量％混合することが特徴である
が、これらは研究実験により得られたものである。ま
ず、モルタルの実験において、３０〜１００μｍの粒径
の微粒珪砂を細骨材（山砂）に混合して得られたモルタ
ルの圧縮強度及び増粘効果を確認するためJIS R 5201
10.7により測定したフロー値を表２で示す。
として細骨材との合量に対して１０〜４０重量％、すな
わち全体の５〜１５重量％混合することが特徴である
が、これらは研究実験により得られたものである。ま
ず、モルタルの実験において、３０〜１００μｍの粒径
の微粒珪砂を細骨材（山砂）に混合して得られたモルタ
ルの圧縮強度及び増粘効果を確認するためJIS R 5201
10.7により測定したフロー値を表２で示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】ここで、微粒珪砂を細骨材である山砂との
合量に対して１０〜４０重量％混合したモルタルが圧縮
強度に優れることが分かったのである。また、微粒珪砂
の細骨材に対する混合比率が大きくなるに従いフロー値
が小さくなることにより、微粒珪砂の混入量の増加がモ
ルタルの粘性に付与し変形に対する抵抗性を増す効果が
あることが分かったのである。この点からして高流動コ
ンクリートに微粒珪砂を利用した場合にも良好な結果が
得られるのではないかと各種実験して本発明が得られた
のである。
合量に対して１０〜４０重量％混合したモルタルが圧縮
強度に優れることが分かったのである。また、微粒珪砂
の細骨材に対する混合比率が大きくなるに従いフロー値
が小さくなることにより、微粒珪砂の混入量の増加がモ
ルタルの粘性に付与し変形に対する抵抗性を増す効果が
あることが分かったのである。この点からして高流動コ
ンクリートに微粒珪砂を利用した場合にも良好な結果が
得られるのではないかと各種実験して本発明が得られた
のである。
【００１４】
【実施例】目標強度１６、３０、４０Ｎ／ｍｍ2、目標
スランプフローを５００〜７００ｍｍとして、セメン
ト、水、細骨材（0.15〜2.5mm）、粗骨材（5〜25mm）、
混和剤及び微粒珪砂（5〜100μｍ）を表３のように混合
して高流動コンクリートを製造した。なお、材料とし
て、セメントは普通ポルトランドセメント（比重3.1
5）、細骨材は愛知県豊田産山砂（比重2.56）、粗骨材
は愛知県春日井産の砕石（比重2.69）、混和剤はポリカ
ルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（比重1.09）、微粒珪砂は
愛知県瀬戸産で平均粒径６５〜７０μｍ、比重2.65を用
いた。
スランプフローを５００〜７００ｍｍとして、セメン
ト、水、細骨材（0.15〜2.5mm）、粗骨材（5〜25mm）、
混和剤及び微粒珪砂（5〜100μｍ）を表３のように混合
して高流動コンクリートを製造した。なお、材料とし
て、セメントは普通ポルトランドセメント（比重3.1
5）、細骨材は愛知県豊田産山砂（比重2.56）、粗骨材
は愛知県春日井産の砕石（比重2.69）、混和剤はポリカ
ルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（比重1.09）、微粒珪砂は
愛知県瀬戸産で平均粒径６５〜７０μｍ、比重2.65を用
いた。
【００１５】試験室における製造は、強制攪拌ミキサー
を用い１バッチ６０リットルとし、JIS A 1138により
行った。強度試験用供試体はJIS A 1132により製造
し、圧縮強度試験はJIS A 1108により行い、コンクリ
ートの材料分離の確認は、JIS A1101のスランプ試験、
JSCE−F 503スランプフロー試験及び５ｍｍふるい通過
試験（SI試験）により得られたものを表４に示す。
を用い１バッチ６０リットルとし、JIS A 1138により
行った。強度試験用供試体はJIS A 1132により製造
し、圧縮強度試験はJIS A 1108により行い、コンクリ
ートの材料分離の確認は、JIS A1101のスランプ試験、
JSCE−F 503スランプフロー試験及び５ｍｍふるい通過
試験（SI試験）により得られたものを表４に示す。
【００１６】ここでSI試験とは、高流動コンクリートを
２リットル５ｍｍふるいに注ぎ入れ、５分間静置して、
モルタル分がふるいを通過する重量を測定し、分離指数
値SI値を次式により求めるものである。 SI値＝（分離したモルタル重量／配合上の２リットル中
のモルタル重量）×１００ （％） SI値で評価できる特性は、分離抵抗性及び付着力と関連
したモルタルの粗骨材連行性に関連したものであり、SI
値が５〜２０％のものが良好なものとされている。
２リットル５ｍｍふるいに注ぎ入れ、５分間静置して、
モルタル分がふるいを通過する重量を測定し、分離指数
値SI値を次式により求めるものである。 SI値＝（分離したモルタル重量／配合上の２リットル中
のモルタル重量）×１００ （％） SI値で評価できる特性は、分離抵抗性及び付着力と関連
したモルタルの粗骨材連行性に関連したものであり、SI
値が５〜２０％のものが良好なものとされている。
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】これによると、目標強度１６Ｎ／ｍｍ２以
上とすると、微粒珪砂を３０〜１００μｍの粒径として
全体の１０〜１５重量％含む実施例８及び９のものが、
セメントが１０重量％と低く、目標スランプフロー５０
０〜７００ｍｍ及びSI値５〜２０％を満足し、フレッシ
ュの状態においても材料分離がなく優れていたのであ
る。また、目標強度３０Ｎ／ｍｍ２以上とすると、微粒
珪砂を３０〜１００μｍの粒径として全体の５〜１５重
量％含む実施例１２、１３及び１４のものが、セメント
が１５重量％と低く、目標スランプフロー５００〜７０
０ｍｍ及びSI値５〜２０％を満足し、フレッシュの状態
においても材料分離がなく優れていたのである。
上とすると、微粒珪砂を３０〜１００μｍの粒径として
全体の１０〜１５重量％含む実施例８及び９のものが、
セメントが１０重量％と低く、目標スランプフロー５０
０〜７００ｍｍ及びSI値５〜２０％を満足し、フレッシ
ュの状態においても材料分離がなく優れていたのであ
る。また、目標強度３０Ｎ／ｍｍ２以上とすると、微粒
珪砂を３０〜１００μｍの粒径として全体の５〜１５重
量％含む実施例１２、１３及び１４のものが、セメント
が１５重量％と低く、目標スランプフロー５００〜７０
０ｍｍ及びSI値５〜２０％を満足し、フレッシュの状態
においても材料分離がなく優れていたのである。
【００２０】さらに、目標強度４０Ｎ／ｍｍ２以上とす
ると、微粒珪砂を３０〜１００μｍの粒径として全体の
５〜１５重量％含む実施例１７、１８及び１９のもの
が、セメントが２０重量％と低く、目標スランプフロー
５００〜７００ｍｍ及びSI値５〜２０％を満足し、フレ
ッシュの状態においても材料分離がなく優れていたので
ある。また、セメントが５重量％である１、２、３、４
及び５は目標強度１６Ｎ／ｍｍ２を下回り、セメントが
２５重量％の２１、２２、２３、２４及び２５はセメン
ト量が多いため目標強度４０Ｎ／ｍｍ２を大きく上回り
不経済となるのである。特に目標強度３０Ｎ／ｍｍ２以
上とした場合、微粒珪砂を全体の１０重量％含み、高性
能ＡＥ減水剤をセメント重量×１．２％添加した実施例
１３ものが高強度で経済的に優れていたのである。
ると、微粒珪砂を３０〜１００μｍの粒径として全体の
５〜１５重量％含む実施例１７、１８及び１９のもの
が、セメントが２０重量％と低く、目標スランプフロー
５００〜７００ｍｍ及びSI値５〜２０％を満足し、フレ
ッシュの状態においても材料分離がなく優れていたので
ある。また、セメントが５重量％である１、２、３、４
及び５は目標強度１６Ｎ／ｍｍ２を下回り、セメントが
２５重量％の２１、２２、２３、２４及び２５はセメン
ト量が多いため目標強度４０Ｎ／ｍｍ２を大きく上回り
不経済となるのである。特に目標強度３０Ｎ／ｍｍ２以
上とした場合、微粒珪砂を全体の１０重量％含み、高性
能ＡＥ減水剤をセメント重量×１．２％添加した実施例
１３ものが高強度で経済的に優れていたのである。
【００２１】また、３０〜１００μｍの微粒珪砂が含ま
れていない実施例１、６、１１及び１６においては材料
分離が確認され、分離抵抗性を付与するためには微粒珪
砂を３０〜１００μｍの粒径として細骨材との合量に対
して１０〜４０重量％で全体の５〜１５重量％とするこ
とが有効となるのである。
れていない実施例１、６、１１及び１６においては材料
分離が確認され、分離抵抗性を付与するためには微粒珪
砂を３０〜１００μｍの粒径として細骨材との合量に対
して１０〜４０重量％で全体の５〜１５重量％とするこ
とが有効となるのである。
【００２２】
【発明の効果】本発明の請求項１によると、粉体系産業
廃棄物の微粒珪砂を用いることで省資源化及び環境保全
を図り、従来のものよりセメント量が少く要求強度を満
たす高流動コンクリートが安価に得られるのである。請
求項２では、安定した高流動コンクリートが得られ、請
求項３では、さらに高強度の高流動コンクリートが得ら
れるのである。請求項４では、一層流動性に優れた高強
度の高流動コンクリートが得られるのである。
廃棄物の微粒珪砂を用いることで省資源化及び環境保全
を図り、従来のものよりセメント量が少く要求強度を満
たす高流動コンクリートが安価に得られるのである。請
求項２では、安定した高流動コンクリートが得られ、請
求項３では、さらに高強度の高流動コンクリートが得ら
れるのである。請求項４では、一層流動性に優れた高強
度の高流動コンクリートが得られるのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 24:04） 103:30 111:62 (72)発明者 桐山 和也 名古屋市東区葵３丁目19番７号 矢作建設 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G012 PA03 PA04
Claims (4)
- 【請求項１】 セメント、水、砂等の細骨材、砂利や砕
石等の粗骨材、減水剤及び産業廃棄物である微粒珪砂か
ら成る高流動コンクリートであり、セメントを１０〜２
０重量％、微粒珪砂を３０〜１００μｍの粒径として細
骨材との合量に対して１０〜４０重量％で全体の５〜１
５重量％混合したことを特徴とする低セメント量の高流
動コンクリート。 - 【請求項２】 水を7.5〜１５重量％、粗骨材を３０〜
４０重量％とした請求項１の高流動コンクリート。 - 【請求項３】 微粒珪砂を平均粒径６５〜７０μｍとし
た請求項１又は請求項２の高流動コンクリート。 - 【請求項４】 結合材としてセメントを約15重量％、水
を約7.5重量％、ＡＥ減水剤をセメント重量×約1.２
％、砂等の細骨材を約30重量％、砂利や砕石等の粗骨材
を約37.5重量％、微粒珪砂を約10重量％混合した請求項
１又は請求項２又は請求項３の高流動コンクリート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5359899A JP2000247713A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 低セメント量の高流動コンクリート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5359899A JP2000247713A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 低セメント量の高流動コンクリート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000247713A true JP2000247713A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12947325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5359899A Pending JP2000247713A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 低セメント量の高流動コンクリート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000247713A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1958926A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-08-20 | Lafarge | New concrete composition |
| CN112661460A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-04-16 | 周云国 | 一种建筑固废混凝土及其制备方法 |
-
1999
- 1999-03-02 JP JP5359899A patent/JP2000247713A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1958926A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-08-20 | Lafarge | New concrete composition |
| WO2008090481A3 (en) * | 2007-01-24 | 2008-10-30 | Lafarge Sa | New concrete compositions |
| US7901504B2 (en) | 2007-01-24 | 2011-03-08 | Lafarge | Concrete compositions |
| CN112661460A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-04-16 | 周云国 | 一种建筑固废混凝土及其制备方法 |
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