JP2001106560A - 軽量コンクリートおよびその製造方法 - Google Patents

軽量コンクリートおよびその製造方法

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JP2001106560A
JP2001106560A JP28504499A JP28504499A JP2001106560A JP 2001106560 A JP2001106560 A JP 2001106560A JP 28504499 A JP28504499 A JP 28504499A JP 28504499 A JP28504499 A JP 28504499A JP 2001106560 A JP2001106560 A JP 2001106560A
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lightweight
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lightweight concrete
coarse
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JP28504499A
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Hiroo Shioda
博夫 潮田
Shinichi Hamahira
眞一 濱平
Shigeyuki Kasahara
茂之 笠原
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量コンクリートのうちの代表的高強度軽量
コンクリートである軽量1種コンクリートと同等の軽量
性を有し、軽量1種コンクリートを大きく上回る強度特
性を有する軽量コンクリートとその製造方法が提供す
る。 【解決手段】 セメント、水、少なくとも一部が普通骨
材で構成される粗骨材、および少なくとも一部が軽量骨
材で構成される細骨材からなることを特徴とする。さら
に減水剤が添加するのが好ましく、水セメント比を25
%以上とするのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量コンクリート
およびその製造方法、詳しくは、軽量コンクリートのう
ちの代表的なものである軽量1種コンクリートを大きく
上回る強度特性をそなえ、とくに建材用コンクリートパ
ネルを製造するのに好適な軽量コンクリートおよびその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】軽量コンクリートは、通常の骨材より比
重の小さい軽量骨材を用いることによって軽量化を達成
しており、一般には、粗骨材に軽量骨材を用い、細骨材
に軽量骨材および普通骨材を使用することによってコン
クリート組成物が形成される。とくに、建築、土木用コ
ンクリートパネルの製造に使用する軽量コンクリート組
成物については、例えば、骨材として比重1.0〜1.
5の粗骨材、比重1.3〜1.8の細骨材を使用してコ
ンクリート組成物の比重を2.0以下とし、また、セメ
ントと高炉スラグなどの微粉末の割合を調整したコンク
リート組成物を使用し、高流動性、骨材分離抵抗性、自
己充填性など他の性能を改善することも提案されてい
る。(特開平6−157109号公報)
【0003】しかしながら、従来の軽量コンクリート
は、普通コンクリートに比較して、圧縮強度、曲げ強度
などの強度特性の低下が著しく、軽量コンクリートの代
表である軽量1種コンクリートにおいても、圧縮強度3
0N/mm2 、曲げ強度4N/mm2 程度しか達成できないとい
う難点があり、強度特性の改善が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、軽量コンク
リートにおける上記従来の問題点を解消するために、骨
材に軽量骨材を使用する軽量コンクリートにおける組成
と強度特性との関連について、多角的な実験、検討を重
ねた結果としてなされたものであり、その目的は、軽量
1種コンクリートと同等の軽量性を有し、軽量1種コン
クリートに比べて、圧縮強度において1.6倍以上、曲
げ強度において1.5倍以上の強度を達成することがで
き、とくにコンクリートパネルなどの土木、建築用コン
クリート部材に適用した場合、部材の厚さを小さくする
ことができ、部材重量の軽減を可能とする軽量コンクリ
ートおよびその製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の請求項1による軽量コンクリートは、セメ
ント、水、少なくとも一部が普通骨材で構成される粗骨
材、および少なくとも一部が軽量骨材で構成される細骨
材からなることを特徴とする。
【0006】請求項2による軽量コンクリートは、請求
項1において、さらに減水剤が添加されていること、請
求項3による軽量コンクリートは、請求項1または2に
おいて、水セメント比が25%以上であることを特徴と
する。
【0007】また、本発明の請求項4による軽量コンク
リートの製造方法は、セメント、水、少なくとも一部が
普通骨材で構成される粗骨材および少なくとも一部が軽
量骨材で構成される細骨材を配合し、これらを混合する
工程を包含することを特徴とする。
【0008】請求項5による軽量コンクリートの製造方
法は、請求項4において、減水剤を添加、混合すること
を特徴とし、請求項6による軽量コンクリートの製造方
法は、請求項4または5において、水セメント比を25
%以上とすることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の軽量コンクリートは、セ
メント、水、少なくとも一部が普通骨材で構成される粗
骨材、および少なくとも一部が軽量骨材で構成される細
骨材からなる。すなわち、粗骨材は、一部が普通骨材、
例えば普通骨材と軽量骨材の組合わせてあってもよく、
全体が普通骨材であってもよい。粗骨材の普通骨材とし
ては、普通コンクリートの粗骨材として使用されている
砂利、天然砕石、高炉スラグ砕石などが適用できる。好
ましい粗骨材としては、軽量骨材と天然砕石との組合わ
せがあり、天然砕石のみの使用も挙げられる。
【0010】細骨材としては、少なくとも一部が軽量骨
材であるものが適用される。すなわち、細骨材は、一部
が軽量骨材、例えば軽量骨材と普通骨材の組合わせであ
ってもよく、全体が軽量骨材であってもよい。細骨材と
して軽量骨材と軽量骨材以外のものを組合わせて使用す
る場合においては、軽量骨材以外の部分は、通常、細骨
材で普通骨材として使用される砂、高炉スラグ砕砂など
で構成される。
【0011】本発明の軽量コンクリートの粗骨材、細骨
材に用いられる軽量骨材は、人工軽量骨材が最適である
が、天然の軽量骨材でも対応可能である。人工軽量骨材
と天然軽量骨材を併用することもできる。市販されてい
る人工軽量骨材のうちでは、例えば、日本メサライト工
業(株)のメサライト、太平洋セメント(株)のアサノ
ライトなどが好適に使用できる。
【0012】粗骨材として使用される天然砕石として
は、直径5mm以上のものであれば、すべて適用可能であ
るが、直径5mm〜20mmの粒径のものがとくに好ま
しくい。また、天然砕石の表面状態としては、湿潤状態
のものでも乾燥状態のものでも使用することができる。
本発明においては、粗骨材の軽量骨材の一部または全部
を天然砕石に置換することにより高強度を達成すること
ができる。軽量骨材の粗骨材を天然砕石に置換する割合
は、体積比で30〜100%が好ましく、40%以上が
さらに好ましい。
【0013】本発明は、コンクリートに軽量骨材を配合
する場合、従来は粗骨材に軽量骨材を用い、細骨材に軽
量骨材および普通骨材を使用していたものを、細骨材に
使用していた普通骨材の少なくとも一部を軽量骨材で置
換し、さらに粗骨材に用いていた軽量骨材の少なくとも
一部を普通骨材に置換することを特徴とするものであ
る。この骨材配合により、粗骨材で置換する普通骨材の
骨材量と、細骨材で置換する軽量骨材の骨材量が同程度
であれば、従来品と同程度の比重を保ちつつ強度の高い
コンクリートを得ることができ、また、粗骨材で置換す
る普通骨材の骨材量を細骨材で置換する軽量骨材の骨材
量より少なくすれば、従来品と同程度の強度を保ちつつ
比重の小さいコンクリートを得ることができる。
【0014】本発明においては、高性能減水剤を併用す
ることにより、水セメント比を低く抑えることができ、
さらに高強度が得られる。本発明で用いられる減水剤と
しては、リグニン系、ナフタリン系、メラミン系、もし
くはポリカルボン酸系の減水剤が好ましく、市販されて
いる減水剤としては、例えば、リグニン系として、
(株)エヌエムビー製ボゾリスNo.70、ナフタリン
系として、花王(株)製マイティ150、ポリカルボン
酸系として、(株)エヌエムビー製SP8S、メラミン
系として、日本シーカ(株)製シーカメント1000H
などが挙げられる。減水剤の添加量によって流動性調整
も可能あり、JASS5 T−503の試験方法による
スランプフロー50〜70cmの高流動コンリートにも
使用可能である。
【0015】本発明における軽量コンクリートの配合で
は、とくに、水セメント比(W/C)を低く抑えること
が可能である。好ましい水セメント比は25〜50%の
範囲、さらに好ましい水セメント比は30%以上であ
る。
【0016】さらに本発明においては、性能改善のため
に、他の添加剤、例えば、AE助剤、混和剤などを添加
することができる。使用し得る市販のAE助剤として
は、例えば、花王(株)製マイティAE−03、(株)
エヌエムビー製マイクロエア775S、日本シーカ
(株)製シーカAERなどが挙げられる。
【0017】本発明の軽量コンクリートの製造方法は、
従来の軽量コンクリートと同様な設備で対応可能であ
る。すなわち、本発明のコンクリート組成物を通常のミ
キサー中で所定時間混練すればよい。本発明の軽量コン
クリートの養生については、所望の型枠へ打設した後、
従来のコンクリートの養生方法を適用することができ、
例えば、蒸気養生も可能である。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明し効果を
実証する。実施例は本発明の一実施態様を示すものであ
り、本発明はこれに限定されるものではない。
【0019】実施例1 表1に示す配合に従って、本発明の軽量コンクリートを
製造した。なお、表1中の軽量骨材としては、粗骨材お
よび細骨材ともに、日本メサライト工業(株)の人工軽
量骨材、メサライトを使用し、天然砕石としては、JI
S A5005対応品を使用した。また、減水剤は、ナ
フタリン系減水剤である花王(株)製マイティ150、
AE助剤は、陰イオン系界面活性剤である花王(株)製
マイティAE−03を使用した。天然砕石は粗骨材とし
て使用しており、軽量骨材の粗骨材を天然砕石に置換す
る割合、すなわち(天然砕石/(軽量骨材の粗骨材+天
然砕石))の体積比率は50%に相当する。
【0020】
【表1】 《表注》s/a(細骨材率):全骨材(粗骨材+細骨材+天然砕石)の絶対容量 に対する細骨材の絶対容量の割合(%)
【0021】上記表1の配合により、すべての材料をミ
キサー中へ投入し、60秒間混練した後、流動性を、J
ASS5 T−503の試験方法によるスランプフロー
値:15cmとし、このコンクリートを所定の型枠に打
設し、直径10cm、長さ20cmの試験材を成形し圧
縮強度を測定した。また、縦10cm、横10cm、長
さ40cmの試験材を成形し曲げ強度を測定した。この
場合の測定結果を含め、人工軽量骨材の粗骨材を、順
次、天然砕石に置換した場合の、置換率と圧縮強度の関
係を図1に示す。また、置換率と曲げ強度の関係を図2
に示す。
【0022】実施例2 表2に示す配合に従って、本発明の軽量コンクリートを
製造した。なお、表2中の軽量骨材としては、粗骨材お
よび細骨材ともに、日本メサライト工業(株)の人工軽
量骨材、メサライトを使用し、天然砕石としては、JI
S A5005対応品を使用した。また、減水剤は、ポ
リカルボン酸系減水剤である(株)エヌエムビー製SP
8S、AE助剤は、(株)エヌエムビー製マイクロエア
775Sを使用した。天然砕石は粗骨材として使用して
おり、軽量骨材の粗骨材を天然砕石に置換する割合、す
なわち(天然砕石/(軽量骨材の粗骨材+天然砕石))
の体積比率は50%に相当する。
【0023】
【表2】 《表注》s/a(細骨材率):全骨材(粗骨材+細骨材+天然砕石)の絶対容量 に対する細骨材の絶対容量の割合(%)
【0024】上記表2の配合により、すべての材料をミ
キサー中へ投入し、90秒間混練した後、流動性を、J
ASS5 T−503の試験方法によるスランプフロー
値:60cmとし、このコンクリートを所定の型枠に打
設し、直径10cm、長さ20cmの試験材を成形し圧
縮強度を測定した。また、縦10cm、横10cm、長
さ40cmの試験材を成形し曲げ強度を測定した。この
場合の測定結果を含め、人工軽量骨材の粗骨材を、順
次、天然砕石に置換した場合の、置換率と圧縮強度の関
係を図3に示す。また、置換率と曲げ強度の関係を図4
に示す。
【0025】図1〜4に示すように、粗骨材が全量軽量
骨材である場合(軽量1種コンクリートに相当)に比
べ、軽量骨材の粗骨材を、天然砕石に置換するに従って
強度特性が増大し、粗骨材が全量軽量骨材である場合に
比較して、圧縮強度で最大1.4倍以上、曲げ強度で最
大1.5倍以上の強度増加が認められた。
【0026】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、軽量コ
ンクリートのうちの代表的なものである軽量1種コンク
リートと同等の軽量性を有し、軽量1種コンクリートを
大きく上回る強度特性を有する軽量コンクリートとその
製造方法が提供される。当該軽量コンクリートを、とく
にコンクリートパネルなどの土木、建築用コンクリート
部材に適用した場合、部材の厚さを小さくすることがで
き、部材重量の軽減が可能となる。
【0027】請求項2〜3によれば、高性能減水剤を併
用することにより、水セメント比を低く抑えることがで
き、さらに高強度が得られ、軽量1種コンクリートに比
べ、圧縮強度において1.6倍以上、曲げ強度において
1.5倍以上の強度を達成することができる。
【0028】本発明の軽量コンクリートの製造方法は、
従来の軽量コンクリートと同様な設備で対応可能であ
り、請求項4〜6に従って、本発明のコンクリート組成
物を通常のミキサー中で所定時間混練すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】軽量骨材の粗骨材の天然砕石置換率と圧縮強度
の関係を示すグラフである。
【図2】軽量骨材の粗骨材の天然砕石置換率と曲げ強度
の関係を示すグラフである。
【図3】軽量骨材の粗骨材の天然砕石置換率と圧縮強度
の関係を示すグラフである。
【図4】軽量骨材の粗骨材の天然砕石置換率と曲げ強度
の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C04B 24:04) 111:40 111:40 (72)発明者 笠原 茂之 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社建材事業部内 Fターム(参考) 4G012 PA03 PA04 PB24 PB25 PB32

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント、水、少なくとも一部が普通骨
    材で構成される粗骨材、および少なくとも一部が軽量骨
    材で構成される細骨材からなることを特徴とする軽量コ
    ンクリート。
  2. 【請求項2】 さらに減水剤が添加されていることを特
    徴とする請求項1に記載の軽量コンクリート。
  3. 【請求項3】 水セメント比が25%以上であることを
    特徴とする請求項1または2に記載の軽量コンクリー
    ト。
  4. 【請求項4】 セメント、水、少なくとも一部が普通骨
    材で構成される粗骨材および少なくとも一部が軽量骨材
    で構成される細骨材を配合し、これらを混合する工程を
    包含することを特徴とする軽量コンクリートの製造方
    法。
  5. 【請求項5】 減水剤を添加、混合することを特徴とす
    る請求項4に記載の軽量コンクリートの製造方法
  6. 【請求項6】 水セメント比を25%以上とすることを
    特徴とする請求項4または5に記載の軽量コンクリート
    の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007176742A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Taiheiyo Material Kk 剪断強度強化型軽量コンクリート
CN103242009A (zh) * 2013-06-03 2013-08-14 中铁上海工程局有限公司 一种桥台渗水料无砂混凝土块及其制作工艺

Cited By (3)

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