JP2001002459A - 未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法 - Google Patents

未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 河床から採取した砂礫を未洗浄のままコンク
リート骨材に使用しても適正なスランプ値をもつコンク
リートを安定して製造する。 【解決手段】 未洗浄砂礫を水およびセメントと練り混
ぜ,その混練物に,水とフライアッシュをその比を調節
して添加する未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法で
あり,例えば,未洗浄砂礫,水およびセメントをアジテ
ータ車のドラムに投入して練り混ぜ,該ドラムの回転負
荷値が所定値を外れている場合に,水粉体比を調節した
フライアッシュスラリーを添加して練り混ぜる未洗浄砂
礫を用いたコンクリートの製法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,未洗浄砂礫を用い
たコンクリートの製法に関する。
【0002】
【従来の技術】ダムコンクリートは,セメントの水和熱
による温度ひび割れをできるだけ抑制するために,普通
コンクリートに比べて単位セメント量を少なくし,且つ
所要の強度および耐久性をえるために単位水量を少なく
している。そのため,結果として,低スランプの硬練り
コンクリートとなる。
【0003】そのさい,細・粗骨材としては,通常は,
岩石山や河床から採取した砕石や砂礫を洗浄・分級し,
JIS規格の品質が満たされていることを確認したうえ
で使用されており,練り混ぜはバッチャープラントのミ
キサーで行なわれるのが通常である。
【0004】最近,ダム本体の内部コンクリートや貯砂
ダムのコンクリートの製造に骨材として河床砂礫を未洗
浄で使用することが提案され,注目されている。河川砂
礫を未洗浄で使用できれば,洗浄・分級の作業や大型機
械の省略による大きな経済性が見込まれ,河川汚濁の問
題も回避できるからである。また,アジテータ車のドラ
ムをコンクリートミキサーとして利用し,河川砂礫の採
取現場において,簡易な計量装置で計量しながら,アジ
テータ車で未洗浄砂礫を用いたコンクリートを練り混ぜ
ることができれば,骨材製造プラント,濁水プラントお
よびバッチャープラントが不要になるので,一層経済的
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし,反面におい
て,未洗浄砂礫は,投入バッチ毎に使用する未洗浄砂礫
の粒径・粒度分布・表面水率などが異なり,このため
に,安定した品質のコンクリートを得るのが困難である
という問題がある。そして,このようなコンクリート品
質の変動は,未洗浄砂礫が不確定であるだけに,コンク
リートを練り混ぜて見てから判ることになることが多
い。特に,未洗浄砂礫の発生現場でアジテータ車等を用
いて練り混ぜるような場合には,コンクリートのスラン
プ値や強度などの品質をバッチ毎に予測することは事実
上困難である。
【0006】したがって,本発明はこのような問題を解
決し,未洗浄砂礫を用いた場合でも品質が安定したコン
クリートを簡易に得ることを目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,未洗浄
砂礫を水およびセメントと練り混ぜ,その混練物に,水
とフライアッシュをその比を調節して添加する点に特徴
を有するコンクリートの製法を提供する。また,本発明
によれば,未洗浄砂礫,水およびセメントをアジテータ
車のドラムに投入して練り混ぜ,該ドラムの回転負荷値
が所定値を外れている場合に,水粉体比を調節したフラ
イアッシュスラリーを添加して練り混ぜることを特徴と
する未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法を提供す
る。いずれの場合でも,流動化剤や減水剤等の混和剤は
適宜配合することができ,例えばAE減水剤,高性能A
E減水剤,減水剤,AE助剤などが適宜使用できる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明において「未洗浄砂礫」と
は,採取された河川砂礫を骨材プラントで分級し洗浄す
る一般的な処理を経ていないものを意味している。した
がって,未洗浄砂礫の粗骨材の表面には細かい砂や泥状
物が付着していることが多い。また未洗浄砂礫は,不当
に大きな礫類例えば80mmを超える礫類は除かれてい
ることが望ましい。なお,未洗浄砂礫は未洗浄のまま粗
分級したものでもよい。すなわち未洗浄状態でありなが
ら細骨材に相当する部分と粗骨材に相当する部分に大ま
かに分けてあってもよい。
【0009】骨材として未洗浄砂礫を用いてコンクリー
トを練り混ぜる場合,未洗浄砂礫の粒度,粒度分布・表
面水率等が一定しないので,セメント量と水量を決めた
としても,混ぜて見ないとフレッシュコンクリートの性
質が特定できず,混ぜた後ではもやはそれらの性質を調
整ができない場合がある。このため,強度の面でも不安
が残る。
【0010】例えば,河川砂礫の採取現場に簡易な計量
装置を設置し,アジテータ車のドラムに所定量のセメン
トと水に加えて所定量の未洗浄砂礫を投入して練り混ぜ
る場合,投入した未洗浄砂礫の状況に応じて混練物の流
動性が変化する。この流動性の変化は例えばスランプ値
の変化として示される。この場合,スランプ値が所定値
よりも低く,硬すぎるコンクリートとなってしまったと
き,或いは逆にスランプ値が所定値よりも高く,軟らか
すぎるコンクリートとなってしまったとき,その対応が
困難である。この点が未洗浄砂礫を使用することの基本
的なネックとなる。
【0011】前者のとき(硬すぎるとき)には,アジテ
ータ車では十分に練り混ぜができなくなる可能性がある
ばかりでなく,アジテータ車からの排出もできなくなる
可能性がある。しかし,そのコンクリートに注水するの
では,明らかにコンクリートの強度や耐久性等の品質を
低下させ,品質面から問題となる。また,高性能AE減
水剤や流動化剤を添加して対処する場合には,高価とな
るばかりでなく,これらの混和剤は,本来,低セメント
量の硬練りコンクリートに対する流動性改善効果が小さ
いので,その効果が十分発揮できない。逆に,後者のと
き(軟らかすぎるとき)には施工が困難となるばかりで
なく,施工したとしても強度等が低下している可能性が
高い。
【0012】本発明においては,前者のときには水粉体
比の大きいフライアッシュスラリーを,後者のときには
水粉体比の小さいフライアッシュスラリーを添加するこ
とを特徴とする。すなわち,骨材として未洗浄砂礫を用
いて練り混ぜられたコンクリートの硬さ・軟らかさに応
じて,濃度の異なる(水粉体比の異なる)フライアッシ
ュスラリーを配合し,これによって適正な流動性をもつ
コンクリートに調整する。
【0013】フライアッシュは,旧来のJIS規格品は
もとより,新JIS規格の低品質で安価なものも使用可
能であり,水とフライアッシュを,ハンドミキサー等で
攪拌することにより,その水粉体比(水対フライアッシ
ュの重量比(%))を調節したフライアッシュスラリー
を得ることができる。該混練物が適正範囲より硬すぎる
場合には,水粉体比が50〜150%のフライアッシュ
スラリーを,また,適正範囲より軟らかすぎるときは,
水粉体比が25〜40%のフライアッシュスラリーを該
混練物に配合するのがよい。代表的には,前者では水粉
体比100%のフライアッシュスラリーを,後者では水
粉体比35%のフライアッシュスラリーを使用し,この
スラリー添加を断続的または連続的に行ないながら混練
物の流動性が適正範囲内に収まったところで,その添加
を終えるという操作を行なえばよい。
【0014】本発明に従う未洗浄砂礫を用いたコンクリ
ートの製法はダムコンクリートに有利に適用できる。ダ
ムコンクリートは内部コンクリートと外部コンクリート
で配合が異なり,内部コンクリートでは通常水セメント
比(W/C)が60〜90%,単位セメント量が110
〜180Kg/m3程度であり,外部コンクリートは通
常水セメント比(W/C)が50〜60%,単位セメン
ト量が180〜260Kg/m3程度である。本発明法
はいずれのダムコンクリートにも適用可能である。
【0015】本発明において,河床の砂礫を未洗浄のま
ま骨材として利用する場合,バッチャープラントまで未
洗浄砂礫を運んで使用することもできるが,実際にはア
ジテータ車のドラムをミキサーとして利用するのが便利
である。とくに,アジテータ車ドラムの回転負荷を計測
できるドラム負荷計測装置付きアジテータ車を利用する
のがよい。計測されるドラム負荷の値によって練り混ぜ
中の内容物の流動性が評価できるからである。すなわ
ち,内容物の流動性が悪い(硬練りである)とドラム負
荷計測値は高くなり,軟らかいとドラム計測値は小さく
なる。したがって,ドラム負荷計測値が設定された適正
範囲より高いときには硬すぎる,該範囲より低いときは
軟らかすぎると判断して,どのような水粉体比のフライ
アッシュスラリーを配合すればよいかを決めればよい。
そして,そのフライアッシュスラリーを添加することに
よって,ドラム負荷計測値が適正範囲に収まったことを
確認して,適正な流動性をもつ混練物が得られたと判断
できる。
【0016】未洗浄砂礫を用いたコンクリートは,砂礫
に付着した泥分がその性質に影響を与えるが,適切な混
和剤を配合することにより,その影響を小さくすること
ができる。使用できる混和剤としては,AE減水剤,高
性能AE減水剤,減水剤,AE助剤等があり,またカル
ボキシル基含有ポリエーテルからなる水溶性ビニル共重
合体を主成分とする振動流動化剤等も使用できる。振動
流動化剤は,未だ固まらないコンクリートに振動を付与
したときにプラスチックな性状を保ちつつ流動性が良好
となる性質を該コンクリートに付与できる混和剤であ
る。
【0017】
【実施例】試験に用いた材料を表1に示した。未洗浄細
骨材と未洗浄粗骨材は,河川砂礫を未洗浄のまま粗分級
したものであり,表中の「F.M 」は fineness modulus
(粗粒率) を示す。表2に基本コンクリート配合を示し
た。表2の基本配合のコンクリート(対照例)に対し,
水粉体比100%のフライアッシュスラリーを表3に示
すようにその添加量を変えて添加し,ミキサーで練り混
ぜた(No.1〜5)。使用したフライアッシュはJIS
規格に適応するものであり,水とフライアッシュを等重
量ずつハンドミキサーに投入し攪拌して,フライアッシ
ュスラリーを製造した。
【0018】得られた各コンクリートのフレッシュ試験
結果を表4に示した。表4におけるスランプ値は,JI
S A 1101のコンクリートのスランプ試験方法に
従う試験を行ったあと(そのスランプ値を「打撃前」と
記した),さらにスランプ板に突き棒を高さ15cmか
ら垂直にして15回と30回自然落下させたときのスラ
ンプ値を測定し,15回打撃後のもの(打撃後と記す)
と30回打撃後のもの(打撃後々と記す)として表示し
た。また強度試験の結果を表5に示した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】表4の結果に見られるように,基本配合コ
ンクリートはスランプが0.5cmであり,実用に供し
得ないものであったが,水粉体比100%のフライアッ
シュスラリーの添加により,その添加量に応じてスラン
プ値が高くなり,No.4の添加量(50kg/m3)でダム
コンクリートとしては適正なスランプ値3.0cm(打
撃前)を示し,打撃後では5.5cm,打撃後々では6.
5cmを示した。なお,各フレッシュコンクリートに打
撃を与えるとスランプ値が高くなるが,これは未洗浄砂
礫の表面に付着する泥分が打撃により分散するからであ
ろうと考えられる。この効果は混和剤の配合によって助
成される。したがって,未洗浄砂礫を用いたコンクリー
トでは振動締固めを行うことが有益である。
【0025】また,表5に見られるように,No.4のコ
ンクリートは基本配合(対照例)のものに比べて強度の
変化は殆んどない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
未洗浄砂礫を骨材として使用しても,必要な流動性をも
つコンクリートを安定して製造することができる。この
ため,河川砂礫を洗浄するための作業や骨材プラントの
省略が可能となり,ダムコンクリート等の製造コストを
大きく低減できる。また,本発明法はアジテータ車をミ
キサーの代わりに使用可能であり,これによると,バッ
チャープラントの省略も可能となるので,一層製造コス
トが低減できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 111:00 (72)発明者 信田 佳延 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4G012 PA04 PA27

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 未洗浄砂礫を水およびセメントと練り混
    ぜ,その混練物に,水とフライアッシュをその比を調節
    して添加する未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法。
  2. 【請求項2】 未洗浄砂礫,水およびセメントをアジテ
    ータ車のドラムに投入して練り混ぜ,該ドラムの回転負
    荷値が所定値を外れている場合に,水粉体比を調節した
    フライアッシュスラリーを添加して練り混ぜる未洗浄砂
    礫を用いたコンクリートの製法。
  3. 【請求項3】 混和剤として減水剤またはAE減水剤を
    配合する請求項1または2に記載のコンクリートの製
    法。
  4. 【請求項4】 コンクリートはダムコンクリートである
    請求項1,2または3に記載のコンクリートの製法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002234024A (ja) * 2001-02-07 2002-08-20 Japan Science & Technology Corp セメント系組成物の製造方法
CN113336462A (zh) * 2021-07-05 2021-09-03 洛阳理工学院 一种拌制混凝土中水洗机制砂残留絮凝剂的降解方法

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