JP2001130942A - コンクリート組成物 - Google Patents
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Abstract
強度のコンクリート構造物を与え得るコンクリート組成
物を提供すること。 【解決手段】 製鋼スラグと、石炭灰と、セメントと、
水とを配合してなるコンクリート組成物であって、前記
製鋼スラグは、粒径5mm以上の粗骨材成分と、粒径5
mm未満の細骨材成分とからなり、前記石炭灰と該製鋼
スラグとの配合割合が、容量比(石炭灰:製鋼スラグ)
で15:85〜50:50であることを特徴とするコン
クリート組成物。
Description
物に関し、詳しくは、製鋼スラグを粗骨材として含有
し、高強度のコンクリート構造物を与え得るコンクリー
ト組成物に関する。
リートは、セメント、粗骨材、細骨材等からなり、該粗
骨材としては、砂利、砕石、高炉スラグ粗骨材等が用い
られている。
程において生じるスラグであるが、膨張崩壊性を有する
ために、その用途は、例えば路盤材や土質改良材等の膨
張が致命的な欠陥とならないような用途に限られてい
た。近年、斯かる製鋼スラグの新たな活用方法を提供す
るものとして、5mm以下に粒度調整した製鋼スラグ
を、コンクリート用の細骨材として利用する方法が提案
されているが、製鋼スラグを、粗骨材として製鋼スラグ
を有効に利用する方法については未だ提案されていな
い。
して含有し、高強度のコンクリート構造物を与え得るコ
ンクリート組成物を提供することにある。
と、石炭灰と、セメントと、水とを配合してなるコンク
リート組成物であって、前記製鋼スラグは、粒径5mm
以上の粗骨材成分と、粒径5mm未満の細骨材成分とか
らなり、前記石炭灰と該製鋼スラグとの配合割合が、容
量比(石炭灰:製鋼スラグ)で15:85〜50:50
であることを特徴とするコンクリート組成物を提供する
ことにより、上記の目的を達成したものである。また、
本発明は、上記のコンクリート組成物の製造方法であっ
て、前記製鋼スラグを配合するに際し、前記粗骨材成分
と前記細骨材成分との混合物を用いることを特徴とする
コンクリート組成物の製造方法を提供するものである。
細に説明する。本発明のコンクリート組成物は、製鋼ス
ラグと、石炭灰と、セメントと、水とを配合してなる。
製鋼スラグとしては、製鋼工程で生じるスラグであれば
特に制限なく使用することができ、転炉スラグ及び電気
炉スラグの何れでも良いが、転炉スラグであることが好
ましい。
m以上の粗骨材成分と、粒径5mm未満の細骨材成分と
を用いる。ここで、粒径5mm以上の粗骨材成分とは、
5mm網ふるいを通過しない砂利状の製鋼スラグを意味
し、粒径5mm未満の細骨材成分とは、5mm網ふるい
を通過する砂又は微粉状の製鋼スラグを意味する。粒径
5mm以上の粗骨材成分を、粒径5mm未満の細骨材成
分及び後述する石炭灰と共に用いることにより、コンク
リートの膨張崩壊が効果的に抑制され、それによって、
クラックが発生しない高強度のコンクリート構造物を得
ることができる。
比(粗骨材成分:細骨材成分)は、クラックの発生しな
い、高強度のコンクリートを得る観点から、20:80
〜80:20であることが好ましく、特に30:70〜
70:30であることが好ましい。また、製鋼スラグ
は、粗骨材成分と細骨材成分とが混合された状態下に測
定した水浸膨張比が、0.5%以下であることが好まし
い。製鋼スラグの水浸膨張比が、0.5%を超えると、
耐久性を判断するための指標であるオートクレーブ養生
後の圧縮強度が低くなる。
付属書2に規定された鉄鋼スラグの水浸膨張試験方法に
準拠して測定することができる。尚、蒸気エージングの
方法としては、製鋼スラグを常圧又は加圧下において水
蒸気に曝す方法がある。
5mm未満の微粉状成分の含有率が質量比で20%未
満、特に12%未満であることが好ましい。
の混合物を用いることが好ましい。即ち、例えば20m
m網ふるいを通過する製鋼スラグの破砕物を、粒径5m
m以上の製鋼スラグと5mm未満の製鋼スラグとにふる
い分けしたものを、それぞれ粗骨材成分及び細骨材成分
として用いても良いが、ふるい分けする前の両者が混合
された状態のものを用いることにより、ふるい分け及び
再混合の負担が低減され、コンクリート組成物の製造コ
スト、延いては各種コンクリート構造物の製造コストの
低減を図ることができる。
ーアッシュ等を使用することができる。これらの中で
も、フライアッシュが好ましく、フライアッシュを用い
ると、特に高強度のコンクリートを得ることができる。
尚、石炭灰は、その一種を単独で使用しても良いし二種
以上を組み合わせて使用しても良い。
成分との総量)との配合割合は、容量比(石炭灰:製鋼
スラグ)で15:85〜50:50であり、好ましくは
20:80〜35:65であり、特に好ましくは25:
75〜30:70である。石炭灰の配合割合が15:8
5より少ないと、オートクレーブ養生を行った場合に、
高強度のコンクリートを得ることが困難であり、逆に5
0:50を超えると適正なウォーカビリティを得ること
が困難になる。
れる通常公知の各種のセメントを使用することができる
が、高炉スラグ又はフライアッシュで置換した高炉スラ
グセメント又はフライアッシュセメントを好ましく使用
することができる。特に、高炉セメントでは置換率30
〜60%のB種、フライアッシュセメントでは置換率1
0〜20%のB種のセメントが好ましい。セメントの配
合割合は、目的とする強度等に応じて適宜に決定するこ
とができる。
ラグ、石炭灰、セメント及び水の他に、必要に応じて高
炉スラグ粗骨材や各種の混和材料を含有させて使用して
も良い。高炉スラグ粗骨材は、製鋼スラグの有効活用を
図る観点からは配合しない方が良いが、必要に応じて加
えても良い。特に、使用しようとする製鋼スラグの粗骨
材成分と細骨材成分との比率を調べた結果、該粗骨材の
比率が少ない場合には、その不足分を高炉スラグ粗骨材
で容易に補うことができる。高炉スラグ粗骨材として
は、JIS規格品の標準的な徐冷スラグ(JIS A 5011)
等を使用することができる。
拡散剤)や、珪酸白土、けいそう土、火山灰等の可溶性
珪酸を含む耐海水性剤、炭酸ソーダ、水ガラス、明ば
ん、塩化石灰等の急結剤等を挙げることができる。尚、
これらの混和材料は、その一種を単独で配合しても二種
以上を組合せて配合しても良い。
ラグ、石炭灰、水、セメント及び必要に応じて配合され
る高炉スラグ粗骨材、混和材料等を混合する順序には特
に制限はなく、従来の方法におけるのと同様にして混合
することができる。また、混合には、ドラムミキサー、
可傾式ミキサー、強制練りミキサー等従来公知の各種の
混練装置を用いることができる。そして、本発明のコン
クリート組成物は、従来公知のコンクリート組成物と同
様にして、各種コンクリート構造物の築造に使用するこ
とができる。
メント、製鋼スラグ、高炉スラグ、フライアッシュ、混
和剤、補助剤を混合し、コンクリート組成物を得た。
を用いた〔住友金属工業(株)鹿島製鉄所製〕。表1
中、5〜0は、その全量が5mmのふるいを通過する製
鋼スラグ細骨材を意味し、10〜0は、粒径5〜0mm
の製鋼スラグ(細骨材成分)と粒径10〜5mmの製鋼
スラグ(粗骨材成分)との混合物を意味する。同様に、
15〜0は、粒径5〜0mmの製鋼スラグ(細骨材成
分)と粒径15〜5mmの製鋼スラグ(粗骨材成分)と
の混合物、20〜0は、粒径5〜0mmの製鋼スラグ
(細骨材成分)と粒径20〜5mmの製鋼スラグ(粗骨
材成分)との混合物である。表2に、各製鋼スラグ及び
後述の高炉スラグ粗骨材の水浸膨張比、粒度分布等を示
した。
す。 高炉スラグ:高炉スラグ粗骨材〔住友金属工業(株)鹿
島製鉄所製、「2005N」,密度2.60) フライアッシュ:常盤共同火力(株)、密度2.17 セメント:高炉セメントB種(日立セメント(株)製、
密度3.05) 混和剤:(株)NMB製、商品名「ポゾリス No. 7
0」 補助剤:空気調整剤〔(株)NMB製、商品名「ポゾリ
ス No. 775S」〕 尚、表1中、粗骨材容積比とは、粒径5mm未満の部分
(表2参照,全体の14%)も含めた高炉スラグ粗骨材
の全量と、製鋼スラグの内の粒径5mm以上の粗骨材成
分との容積比である。また、フライアッシュ比率とは、
フライアッシュ(FA)の容積と製鋼スラグ(Sg)の容積との
合計に対するフライアッシュの容積比〔%,(FA/(FA+S
g) 〕である。また、コンクリートの設計基準強度は1
6N/mm 2 を配合目標値とした。
ランプ試験(JIS A 1101に準拠)、空気量の測定(JIS
A 1128に準拠)、単位容積質量の測定(JIS A1128に準
拠〕、ブリージング量の測定(JIS A 1123に準拠)を行
い、それらの結果を表3に示した。
その結果を表3に示した。圧縮強度の評価は、JIS A 11
32に準拠して製造した強度試験用供試体を標準水中養生
し、材令7日(σ7 )及び28日(σ28)における各供
試体について圧縮強度を測定して行った。圧縮強度の測
定は、JIS A 1108に規定される「コンクリートの圧縮強
度試験方法」に準拠して行った。
を調べるために、成形1日後のコンクリートを180
℃,10気圧の高温高圧の蒸気中に24時間放置してオ
ートクレーブ養生を行った。評価は、オートクレーブ処
理後の供試体について上記と同様に圧縮強度を測定して
行った。その結果を表3に示した。
においては、オートクレーブ処理後においても正常と考
えられる圧縮強度を示し、本発明のコンクリート組成物
を用いれば、長期間高強度を維持できるコンクリートが
得られることが判る。
ラグを粗骨材として含有しているため、従来殆どが産業
廃棄物として処理されていた製鋼スラグの有効活用を図
ることができる。また、石炭灰についても有効利用を図
ることができる。
れば、オートクレーブ養生を行っても高圧縮強度が発現
される高耐久性のコンクリート製品や構造物等を提供す
ることができる。特に、波による衝撃や海水の侵食作用
に強い構造物を築造することができる。また、本発明の
コンクリート組成物は、防波堤の上部工、根固めブロッ
ク、消波ブロック等の港湾・海岸構造物の築造用に好適
である。また、打設中における材料の分離が少なく、ま
た、強度にムラがないコンクリート製品等を提供するこ
とができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 製鋼スラグと、石炭灰と、セメントと、
水とを配合してなるコンクリート組成物であって、 前記製鋼スラグは、粒径5mm以上の粗骨材成分と、粒
径5mm未満の細骨材成分とからなり、前記石炭灰と該
製鋼スラグとの配合割合が、容量比(石炭灰:製鋼スラ
グ)で15:85〜50:50であることを特徴とする
コンクリート組成物。 - 【請求項2】 前記粗骨材成分と前記細骨材成分との質
量比(粗骨材成分:細骨材成分)が、20:80〜8
0:20であることを特徴とする請求項1に記載のコン
クリート組成物。 - 【請求項3】 前記製鋼スラグの水浸膨張比が、0.5
以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のコ
ンクリート組成物。 - 【請求項4】 請求項1記載のコンクリート組成物の製
造方法であって、前記製鋼スラグを配合するに際し、前
記粗骨材成分と前記細骨材成分との混合物を用いること
を特徴とするコンクリート組成物の製造方法。
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- 1999-11-02 JP JP31296999A patent/JP3569656B2/ja not_active Expired - Fee Related
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