JP2000335949A - 低収縮性コンクリート - Google Patents

低収縮性コンクリート

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来ほとんど有効利用のされていないブレー
ン比表面積が3300cm2/g未満の比較的粗い石炭灰の有効
利用を図りつつ、膨張材や収縮低減剤を添加しなくても
収縮量を極めて小さくできるコンクリートを提供するこ
と。 【解決手段】 ブレーン比表面積が3300cm2/g未満の石
炭灰とポルトランドセメントとの重量比が3:7〜7:3であ
る石炭灰−ポルトランドセメント混合物を結合材とし、
該結合材量が300〜400kg/m3、単位水量が150〜180kg/
m3、細骨材率が45〜50%、高性能減水剤又は高性能AE
減水剤/結合材比が0.5〜1.5%である低収縮性コンクリ
ート。前記石炭灰としては分級処理を行わない石炭灰原
粉が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーン比表面積
が3300cm2/g未満の比較的粗い石炭灰を用いる極めて収
縮量の小さい低収縮性コンクリートに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、未利用資源の開発、産業廃棄物の
利用等の問題の解決を図るために、火力発電所、各種工
場の燃焼炉等において石炭の燃焼の際に排出される石炭
灰を有効利用することが望まれている。石炭灰は従来か
ら、コンクリート用の混和材として利用されている。そ
して、石炭灰をコンクリートに混和することで、流動
性の改善及び単位水量の減少、水和熱の減少、アル
カリ骨材反応の抑制、硫酸塩や海水に対する化学抵抗
性の向上等の効果をもつことが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記流動性や水和熱等
の特性の他に、コンクリートの重要な特性の1つとし
て、収縮が挙げられる。そして、コンクリートとして
は、収縮量が小さい程好ましいものである。ここで、石
炭灰を混和したコンクリートでは、収縮量が減少する傾
向があることは知られている。しかしながら、極めて収
縮量を小さく(自己収縮ひずみ50×10-6以下)するに
は、膨張材や収縮低減剤を添加する必要があり、コスト
が高くなるという欠点があった。
【0004】また、一般にコンクリート用の混和材とし
て利用される石炭灰は、ブレーン比表面積が3500〜5000
cm2/gのものが多く、ブレーン比表面積が3300cm2/g未満
の比較的粗い石炭灰は、コンクリート用の混和材として
ほとんど使用されていない。このような比較的粗い石炭
灰は大部分が埋め立て処分されているのが現状である。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、従来
ほとんど有効利用のされていないブレーン比表面積が33
00cm2/g未満の比較的粗い石炭灰の有効利用を図りつ
つ、膨張材や収縮低減剤を添加しなくても収縮量を極め
て小さく(自己収縮ひずみ50×10-6以下)できるコンク
リートに関し鋭意研究した結果、前記比較的粗い石炭灰
とポルトランドセメントとの特定比率の混合物を結合材
とし、かつコンクリートの配合を特定することによっ
て、収縮量が極めて小さいコンクリートが得られること
を見いだし、本発明を完成させたものである。
【0006】即ち、本発明は、ブレーン比表面積が3300
cm2/g未満の石炭灰とポルトランドセメントとの重量比
が3:7〜7:3である石炭灰−ポルトランドセメント混合物
を結合材とし、該結合材量が300〜400kg/m3、単位水量
が150〜180kg/m3、細骨材率が45〜50%、高性能減水剤
又は高性能AE減水剤/結合材比が0.5〜1.5%であるこ
とを特徴とする低収縮性コンクリート(請求項1)であ
る。そして、上記石炭灰としては分級処理を行わない石
炭灰原粉が好ましい(請求項2)。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。まず、本発明の低収縮性コンクリートの構成成分
について説明する。 (1)結合材 結合材としては、ブレーン比表面積が3300cm2/g未満の
石炭灰とポルトランドセメントとの重量比が3:7〜7:3で
ある石炭灰−ポルトランドセメント混合物を用いる。石
炭灰のブレーン比表面積が3300cm2/g以上では、コンク
リートの収縮量が大きくなる傾向にあり、極めて収縮量
を小さくするには、膨張材や収縮低減剤を添加する必要
がある。好ましい石炭灰のブレーン比表面積は、石炭灰
の入手のし易さやコンクリートの作業性等から2000〜31
00cm2/gである。結合材中の石炭灰の量が3割未満では、
コンクリートの収縮量が大きくなる傾向にあり、極めて
収縮量を小さくするには、膨張材や収縮低減剤を添加す
る必要がある。一方、結合材中の石炭灰の量が7割を超
えると、コンクリートの硬化が遅くなるうえ、強度発現
性も低下するので実用的ではない。なお、本発明におい
て、結合材中の石炭灰の量が5割程度(石炭灰とポルト
ランドセメントとの重量比で、4.5:5.5〜5.5:4.5)で
は、膨張材や収縮低減剤を添加しなくても、自己収縮ひ
ずみが10×10-6以下となり、自己収縮ひずみが殆ど発生
しないコンクリートが得られる。
【0008】石炭灰としては、前記ブレーン比表面積を
満足するものであれば限定するものではなく、火力発電
所、各種工場等において石炭を燃焼した際に発生する各
種石炭灰、例えば、石炭灰原粉、フライアッシュ、シン
ダーアッシュ、ボトムアッシュ、クリンカーアッシュ等
を使用することができるが、分級処理を行わない石炭灰
原粉を使用することはコスト面で有利であり、好ましい
ものである。ポルトランドセメントとしては、普通、早
強ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント
を使用することができる。
【0009】(2)細・粗骨材 細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂及びこれらの
混合物を使用することができる。粗骨材としては、川砂
利、山砂利、海砂利、砕石及びこれらの混合物を使用す
ることができる。
【0010】(3)高性能減水剤又は高性能AE減水剤 高性能減水剤又は高性能AE減水剤としては、リグニン
系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボ
ン酸系の高性能減水剤又は高性能AE減水剤を使用でき
る。なお、本発明においては、必要に応じて、支障のな
い範囲内で、AE剤、消泡剤等を添加することができ
る。
【0011】次に、本発明の低収縮性コンクリートの好
ましい配合について説明する。本発明の低収縮性コンク
リートにおいては、結合材量は300〜400kg/m3、単位水
量は150〜180kg/m3、細骨材率は45〜50%、高性能減水
剤又は高性能AE減水剤/結合材比は0.5〜1.5%とする
ことが好ましい。前記配合を外れるコンクリートでは、
収縮量が大きくなったり、硬化が遅くなったり、作業性
が悪化したりするので、好ましくない。
【0012】本発明の低収縮性コンクリートの混練方法
や混練装置は、特に限定するものではなく、慣用の方法
で、慣用のミキサーで混練すれば良い。なお、本発明に
おいて、石炭灰とポルトランドセメントは、コンクリ
ートを混練する前に予め所定の重量比となるように混合
しておき、該混合物をミキサーに投入しても良いし、
コンクリートを混練する際に所定の重量比となるように
別々にミキサーに投入しても良い。
【0013】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 1.使用材料 以下に示す材料を使用した。 1)ポルトランドセメント;太平洋セメント(株)製普
通ポルトランドセメントを使用した。 2)石炭灰;石炭灰原粉(ブレーン比表面積2960cm2/
g)を使用した。 3)高性能AE減水剤;太平洋セメント(株)製「NP-5
5」を使用した。 4)AE剤;太平洋セメント(株)製「CAE-100」を使
用した。 5)細骨材;静岡県産陸砂を使用した。 6)粗骨材;茨城県産硬質砂岩砕石を使用した。 7)水;水道水を使用した。
【0014】2.コンクリートの配合及び混練 前記材料を使用し、表1に示す配合にしたがってコンク
リートを調製した。混練は、パン型強制練りミキサー
(0.05m3)を用いて、120秒間混練した。
【0015】
【表1】
【0016】上記各コンクリートの自己収縮試験を日本
コンクリート工学協会「(仮称)高流動コンクリートの
自己収縮試験方法」に準じて測定した。なお、測定は凝
結の始発時間を基長とした。その結果を表2に示す。
【0017】
【表2】
【0018】表2から明らかなように、本発明で規定す
るブレーン比表面積が3300cm2/g未満の石炭灰とポルト
ランドセメントとの重量比が3:7〜7:3の範囲内である石
炭灰−ポルトランドセメント混合物を結合材とし、か
つ、本発明で規定する範囲内の配合とした実施例1〜2
のコンクリートでは、自己収縮ひずみが50×10-6以下と
極めて小さかった。特に、ブレーン比表面積が3300cm2/
g未満の石炭灰とポルトランドセメントとの重量比が5:5
である石炭灰−ポルトランドセメント混合物を結合材と
した実施例2のコンクリートでは、自己収縮ひずみが殆
ど発生しなかった。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の低収縮性
コンクリートは、従来ほとんど有効利用のされていない
ブレーン比表面積が3300cm2/g未満の比較的粗い石炭灰
の有効利用を図りつつ、膨張材や収縮低減剤を添加しな
くても収縮量を極めて小さくできるものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブレーン比表面積が3300cm2/g未満の石
    炭灰とポルトランドセメントとの重量比が3:7〜7:3であ
    る石炭灰−ポルトランドセメント混合物を結合材とし、
    該結合材量が300〜400kg/m3、単位水量が150〜180kg/
    m3、細骨材率が45〜50%、高性能減水剤又は高性能AE
    減水剤/結合材比が0.5〜1.5%であることを特徴とする
    低収縮性コンクリート。
  2. 【請求項2】 石炭灰が分級処理を行わない原粉である
    請求項1記載の低収縮性コンクリート。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103274650A (zh) * 2013-06-17 2013-09-04 长沙理工大学 高压富水岩溶区隧道堵水用注浆材料及其制备方法
CN105330219A (zh) * 2015-12-01 2016-02-17 武汉大学 生物质电厂灰基免蒸压加气混凝土吸隔音砖及其制备方法

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