JP2001038715A

JP2001038715A - コンクリート組成物の製造方法

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Publication number: JP2001038715A
Application number: JP11215206A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Ishihara; 誠一郎石原; Kazuhiko Tatematsu; 和彦立松; Kinichi Takami; 錦一高見; Junji Yamazaki; 順二山崎
Original assignee: Asanuma Corp
Current assignee: Asanuma Corp
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-13
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: JP3731854B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業現場において比較的簡単に高流動コンク
リート組成物を得ることができる製造方法であり、特に
収縮低減剤をアルミニウムの分散に使用することで硬化
後の収縮も補償し、精度の高い逆打ち工法を開示する。【解決手段】先処理工程として、適正水量よりΔＷだ
け少ない水量を加え、さらに膨張材およびＡＥ減水剤を
混入した生コンクリートを予め用意し、後処理工程とし
て、前記生コンクリートに対してΔＷに見合った量の収
縮低減剤に対するアルミニウム粉末の分散液と、スラリ
ー化させた増粘剤を添加し、攪拌する。攪拌の後に、さ
らにコンクリートの流動性向上のためにＡＥ減水剤また
は流動化剤を添加して攪拌する方法。膨張材は、カルシ
ウム・サルホ・アルミネート系（ＣＳＡ系）あるいは石
灰系の膨張材を採用する。ＡＥ減水剤は一例として、ポ
リカルボン酸系の高性能ＡＥ減水剤である。収縮低減剤
はアルキレンオキシド付加物を主成分とする非イオン系
の界面活性剤である。増粘剤はセルロース系水溶性高分
子からなる増粘剤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆打ちコンクリー
トの打継ぎ部の一体性を確保するために利用するコンク
リート組成物の製造方法に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来からコンクリート
の打設技術として逆打ち工法が知られている。そして、
逆打ち工法のより具体例として、先打ち部の下面横方向
から自重によってコンクリートを継ぎ足す直接法や、先
打ち部と逆打ち部の間に１０〜１５cm程度のギャップを
形成し、この部分に無収縮モルタルを充填する充填法、
あるいは先打ち部と逆打ち部の間に５mm程度のギャップ
を形成し、この部分にセメントペーストや樹脂を注入す
る注入法などが知られている。

【０００３】しかしながら、これらの逆打ち法では逆打
ちコンクリートは重力方向が先打ち部から離れる方向に
作用するので、先打ち部コンクリート（以下、旧コンク
リートという）と新コンクリートの密着が不十分である
という根本的な問題がある。特に、幅厚が大きい部材で
は直接法であっても、充填法や注入法であっても、流動
性が悪いコンクリートやセメントペーストを用いると充
填が不十分になり、奥側に空隙ができやすく、さらに旧
コンクリート面へ打継ぐ新コンクリートなどの充填材の
密着が不十分であるという課題が残る。また、打設した
コンクリートがブリーディングによって沈下したり、打
継いだ新コンクリートが硬化後に乾燥収縮するので、打
設直後はなじんでいるように見えても経時的に隙間が発
生するという問題もある。

【０００４】そこで、これらの課題を解決するための一
手段として高流動コンクリートを用い、これを打継ぐこ
とによって空隙の発生を抑制する技術が提供されてい
る。しかしながら、流動性を向上させて打継ぎ部に新コ
ンクリートを充填できたとしても、旧コンクリート面に
打継ぐ新コンクリートの密着が不十分になりやすく、さ
らにブリーディングによる沈下の問題は残ることにな
る。また、硬化後における打継いだコンクリートの収縮
の問題がある。

【０００５】上述したように、逆打ち工法における基本
的な問題は、従来工法を採用する限り根本的な解決が困
難である。そこで、これらの問題を解決するための手段
として、例えば特開昭５７−７７０６５号公報に開示さ
れた技術が知られている。この技術では、油脂層で覆わ
れた鱗片状のアルミニウム粉末を液状アルコールで希釈
し、これを水に懸濁したものをコンクリートに混合し、
アルミニウムを発泡剤として利用するものである。そし
て、この発泡によってコンクリートを打継ぐコンクリー
ト面への密着が十分になされ、さらにブリーディングに
よる沈下を補償しようとしている。

【０００６】しかしながら、上記従来例ではアルミニウ
ム粉末を少量のアルコール液で希釈する必要があるた
め、均一に粉末を攪拌するための手間がかかる。また、
この作業は現場で行わなければならないが、手間がかか
り、かつ精度が要求される作業は本来的には現場に適さ
ない。

【０００７】そこで、本発明では上述した従来の課題を
解決し、作業現場において比較的簡単に高流動コンクリ
ート組成物を得ることができる製造方法を開示するもの
で、特に収縮低減剤をアルミニウムの分散に使用するこ
とで硬化後の収縮も補償し、精度の高い逆打ち工法を達
成することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述した目
的を達成するために、先処理工程として、適正水量より
ΔＷだけ少ない水量を加え、さらに膨張材およびＡＥ減
水剤を混入した生コンクリートを予め用意した。そし
て、経時的な後処理工程として、前記先処理工程で得ら
れた生コンクリートに対してΔＷに見合った量の、収縮
低減剤に対するアルミニウム粉末の分散液と、スラリー
化させた増粘剤を添加し、攪拌するという手段を用い、
高流動コンクリートを製造した。先処理工程において水
量を適正よりもΔＷだけ少なくする手段は、後処理工程
において添加するアルミニウム粉末の分散液とスラリー
化した増粘剤が水とほぼ同様に機能するからである。即
ち、後処理工程においてΔＷに見合う量だけ上記分散液
とスラリーを添加することによって、計算値としての水
量を充足することになる。本発明手段における膨張材
は、コンクリートの硬化後における水分蒸発などによる
体積減少をコンクリートを適度に膨張させることで抑制
する作用を行うものであり、石灰系あるいはＣＳＡ系の
ものを用いる。ＡＥ減水剤はポリカルボン酸系の材料か
らなっており、水と同様にまだ固まらないフレッシュ時
のコンクリートの変形性を高めるものであり、しかもこ
れはブリージングを増すことなく、また、あまり分離抵
抗性を低下させることなく変形性を増加する作用を行
う。フレッシュ時のコンクリートに必要な変形性と分離
抵抗性のバランスが適切となるようには、セメントに対
する水量とＡＥ減水剤の添加量を適度に設定する必要が
ある。なお、ＡＥ減水剤は請求項５においてポリカルボ
ン酸系のものを例示したが、この素材は高性能ＡＥ減水
剤として位置づけられているものである。そしてＡＥ減
水剤としてはより性能が高いことが好ましいが、本発明
のＡＥ減水剤とは、高性能ＡＥ減水剤を含んだ広い範囲
のＡＥ減水剤を適用することは可能である。

【０００９】増粘剤はコンクリートの粘性を高め、材料
の分離抵抗性を向上させる作用を行う。増粘剤の素材と
してはセルロースのような水溶性高分子を水で希釈し、
スラリー状の増粘剤を得る。そして、この増粘剤を加え
ることによって打継ぎ部分にコンクリートを打設した場
合、奥側までコンクリートが十分に充填することにな
る。アルミニウム粉末は、強アルカリであるコンクリー
トに接することによって発泡し、膨張するが、この膨張
はコンクリートが硬化前の段階でブリーディングによる
沈下によって減量することを抑制する作用を行う。ま
た、収縮低減剤には低級アルキレンオキシド付加物を主
成分の一例とした非イオン系の界面活性剤を例示するこ
とができるが、コンクリートが硬化した後の収縮を抑制
するものである。そして、アルミニウム粉末は収縮低減
剤中に混合、分散させて両者を同時に添加する。ここ
で、増粘剤をスラリー化したものとアルミニウム粉末を
収縮低減剤によって分散したものの合計量が前処理工程
におけるΔＷに一致する量になる。即ち、増粘剤をスラ
リー化したものとアルミニウム粉末を収縮低減剤に分散
したものは何れもセメントを溶くための水と同様の機能
を行いつつ、さらにそれぞれ特有の作用を行うものであ
るから、計算水量に含んで考える。なお、前記膨張材も
硬化後の収縮を抑制するものの、その抑制効果が十分で
はなく、収縮低減剤を併用することによってコンクリー
ト硬化後の収縮をほぼ完璧に補償することになる。

【００１０】アルミニウム粉末は発泡度合いを高めるた
めに表面積が大きい鱗状などに切削した微粉末を用いる
が、大気中に曝露すると表面に安定した酸化膜が形成さ
れ、アルカリとの反応を阻害する。従って、収縮低減剤
に混合するまでの酸化を防止する手段をとる必要があ
る。例として作業直前まで大気に曝されないような真空
包装を施しておくことや、粉末表面に油膜を形成してお
く手段が適用されることになる。この場合、収縮低減剤
がアルコール組成なので、収縮低減剤にアルミニウム粉
末を混合、分散する作業中に油膜は除去されるので、問
題はない。

【００１１】また、先処理工程と後処理工程の間に搬送
工程を設けるという手段を用いた。搬送工程が入ること
によって、請求項１に示した先処理工程はプラントにお
いて行い、後処理工程を現場で行うという分別した作業
ができる。ＡＥ減水剤については、添加量を厳格にする
必要があるので、設備が十分に整ったプラントで行うこ
とが好ましい。一方、本発明で想定する増粘剤や、アル
ミニウム粉末は、別の素材を混合することが多いプラン
トミキサで混合することは、作業後のプラントミキサの
洗浄処理など、余分な管理工程を必要とするので、好ま
しくない。従って、打設現場における後処理工程で添加
する。なお、ＡＥ減水剤は分量を守る限りにおいて、先
処理工程と後処理工程に分けて添加する方法もあるが、
分量が厳格であるからその管理が大変である。従って、
本発明では分別添加は排除することにした。

【００１２】さらなる手段として、いったんアジテータ
などで請求項１の素材を攪拌した後にさらにＡＥ減水剤
または流動化剤を添加して攪拌するという工程を選択的
に採用した。プラントにおけるコンクリートの生成と、
現場における最終工程が分離しており、外部条件などに
よって最終攪拌で得られたコンクリートの流動性が十分
でない場合に、これらの剤で調整することによって所期
の流動性を得る作用を行うもので、これによって高流動
性コンクリートが製造されることになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を示す。
本発明の技術に基づいて逆打ち用のコンクリートを得る
ための調合計画を作成し、打設前のフレッシュコンクリ
ートの品質目標を、スランプフロー５５〜６０cm、空気
量４．５％、凝結開始以前の膨張率１．５％程度を設定
した。なお、先処理工程での練り上がり時のコンクリー
トについては特に目標値を設定しなかったが、スランプ
フロー２１〜２３cm程度を目安として、高性能ＡＥ減水
剤の添加量を調整した。そして、セメント比重３．１
６、細骨材比重２．５７、粗骨材比重２．６９、粗骨材
実績率５７．０％と仮定して計算し、表１に示すように
水（Ｗ）、セメント（Ｃ）、細骨材（Ｓ）、粗骨材
（Ｇ）、高性能ＡＥ減水剤（ＳＰ）の配合量を求めた。

【００１４】

【表１】

【００１５】そして、表１の配合の際に好ましい、ある
いは必要とする膨張材、収縮低減剤、増粘剤の量を算出
した。この場合、アルミニウム粉末の量は適宜加減する
こととし、全体の重量に対する比率は無視できる程度の
量であるから、全体の量には含めずに外割で混入した。
膨張材は、１m³あたり３０kgをセメントの内割置換とし
て混入した。収縮低減剤は１m³あたり１０kgを水の内割
置換として添加した。増粘剤（ＭＳ）は水の０．２wt％
を水の内割置換としてスラリー化したうえで添加する。
スラリー化に必要な水の量は、増粘剤の濃度が５％にな
るように定める。従って、増粘剤の重量の１９倍の水を
用いることになる。言い換えると、表１における増粘剤
の量は水１８０kgの０．２％であるから０．３６kgであ
る。従って、増粘剤の希釈には、０．３６kgの１９倍で
ある６．８４kgの水量が必要となる。また、アルミニウ
ム粉末については、目標膨張率１．５％を得るための１
m³あたりのアルミニウム粉末の配合量は、２１．５ｇで
ある。なお、アルミニウム粉末は外割で混入し、調合計
算時には容積として参入しない。アルミニウムの分散に
は収縮低減剤を使用するが、その量は１m³あたり１０kg
である。以上のことから、プラントなどの先処理工程に
おける水の量は、１８０kgから０．３６kg×１９倍の水
と、収縮低減剤１０kg分を差し引いた量となる。即ち、
ΔWは０．３６×１９＋１０＝１６．８４kgとなる。

【００１６】上述のように求めた全配合成分を表２に示
す。表ではレディーミクストコンクリート工場などで製
造される先処理工程と、打設現場における後処理工程で
添加するものを分けて示した。

【００１７】

【表２】

【００１８】製造作業として、先ず先処理工程では高性
能ＡＥ減水剤と膨張材を工場において混練時に混入す
る。高性能ＡＥ減水剤を先処理工程で混入するのは、比
較的量が少ないにもかかわらず、配合率によって流動性
が著しく変化すると共に、多すぎるとコンクリートが分
離するというので精密な計算が必要になり、現場におけ
る添加作業には適していないからである。また、膨張材
については粉体であるので、後処理工程でアジテータ車
によって均一に攪拌することが困難であるため、工場に
おいて投入せざるを得ないものである。そして、このコ
ンクリートを工場からアジテータ車などで後処理工程で
ある現場に輸送し、収縮低減剤、増粘剤およびアルミニ
ウム粉末を添加し、攪拌する。投入する各剤は次の順が
好ましい。即ち、アルミニウム粉末は所定量の収縮低減
剤に混和、分散させておく。そして、増粘剤は適量の水
に投入してスラリー化し、アルミニウム粉末を分散させ
た収縮低減剤、スラリー化した増粘剤の順序でアジテー
タ車のホッパから投入する。その後、アジテータドラム
を高速回転させ、攪拌を行い、所望のコンクリートを得
る。なお、約数分間アジテータドラムを回転させて攪拌
したにもかかわらず、所定の品質を得ることができない
場合には、さらに高性能ＡＥ減水剤を微量、好ましくは
セメントの０．１〜０．２％程度添加し、流動性を向上
させることもある。

【００１９】上述した高流動コンクリートを通常のコン
クリートで先打ちした部分に逆打ち部に直接法にて打設
して試験体を得、その打継ぎ強度を確認した。その結
果、本発明方法を用いて逆打ちした部分は、優れた打継
ぎ強度を有することを確認することができた。さらに、
上述した高流動コンクリートと通常のコンクリートの硬
化後の収縮率を測定したところ、通常のコンクリートに
比べると高流動コンクリートは収縮が極めて小さいこと
が確認された。

【００２０】

【発明の効果】本発明では、主に逆打ち用に用いる高流
動コンクリートを２段階の工程で完成させることとし、
先処理工程として、適正水量よりΔＷだけ少ない水量を
加え、さらに膨張材およびＡＥ減水剤を混入した生コン
クリートを予め用意した。そして、後処理工程として、
前記生コンクリートに対してΔＷに見合った量の収縮低
減剤に対するアルミニウム粉末の分散液と、スラリー化
させた増粘剤を添加し、攪拌するという手段を採用して
いるので、特に調合が困難であるＡＥ減水剤を製造精度
の高い工場で投入することができ、十分なコンクリート
の品質を確保することができた。また、アルミニウム粉
末の添加については従来のように少量の液体で調整する
必要はなく、比較的大量に使用される収縮低減剤に分散
するだけで良いので、作業性が著しく向上する。

【００２１】さらに、工程として、いったん攪拌した後
に、さらにコンクリートの流動性向上のためにＡＥ減水
剤または流動化剤を添加することとしたので、最終段階
における品質の微調整も可能であり、適用範囲の広いコ
ンクリートを製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 22:14 22:06 24:26 24:32 24:38 22:04） (72)発明者高見錦一大阪府高槻市大塚町３丁目24番１号株式会社淺沼組技術研究所内 (72)発明者山崎順二大阪府高槻市大塚町３丁目24番１号株式会社淺沼組技術研究所内Ｆターム(参考） 2D047 AB04 4G012 PA13 PB12 PB16 PB27 PB40 PE01 PE05 4G056 AA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先処理工程として、適正水量よりΔＷだけ
少ない水量を加え、さらに膨張材およびＡＥ減水剤を混
入した生コンクリートを予め用意し、後処理工程とし
て、前記生コンクリートに対してΔＷに見合った量の収
縮低減剤に対するアルミニウム粉末の分散液と、スラリ
ー化させた増粘剤を添加し、攪拌したことを特徴とする
コンクリート組成物の製造方法。
【請求項２】先処理工程と、後処理工程の間に搬送工程
を設けた請求項１記載のコンクリート組成物の製造方
法。
【請求項３】攪拌の後に、さらにコンクリートの流動性
向上のためにＡＥ減水剤または流動化剤を添加して攪拌
する請求項１または２記載のコンクリート組成物の製造
方法。
【請求項４】膨張材は、カルシウム・サルホ・アルミネ
ート系（ＣＳＡ系）あるいは石灰系の膨張材である請求
項１〜３のいずれか記載のコンクリート組成物の製造方
法。
【請求項５】ＡＥ減水剤はポリカルボン酸系の高性能Ａ
Ｅ減水剤である請求項１〜３のいずれか記載のコンクリ
ート組成物の製造方法。
【請求項６】収縮低減剤はアルキレンオキシド付加物を
主成分とする非イオン系の界面活性剤である請求項１〜
３のいずれか記載のコンクリート組成物の製造方法。
【請求項７】増粘剤はセルロース系水溶性高分子からな
る増粘剤である請求項１〜３のいずれか記載のコンクリ
ート組成物の製造方法。