JP2001232620A

JP2001232620A - コンクリート管の製造方法

Info

Publication number: JP2001232620A
Application number: JP2000047103A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nagaoka; 誠一長岡; Tetsuo Kobayashi; 哲夫小林
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2001-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、遠心成形装置や振圧成形装置を使用
しなくとも、高い生産性を有し、且つ充填不足を生ずる
ことのないコンクリート管の製造方法を提供することを
課題とする。【解決手段】本発明の手段は、凝結始発時間が１〜３時
間となる量の急結剤が混合された高流動コンクリートを
調製し、該高流動コンクリートを型枠に注入してコンク
リート管を成形することを特徴とするコンクリート管の
製造方法にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】本発明は、主としてコンクリ
ート管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水管や電線ケーブルの保護管などに使
用されるコンクリート管としては、従来ヒューム管また
は振圧コンクリート管などが知られている。

【０００３】ヒューム管とは、型枠内に注入したコンク
リートを高速回転によって生じる大きな遠心力を利用す
ることにより、締め固めながら管状に成形したものであ
る。このような遠心成形方法によって成形されたヒュー
ム管は、コンクリートが高密度に充填されたものとな
り、耐久性が高いという利点を有する。また、該遠心成
形方法によれば、短時間で成形できるという利点もあ
る。

【０００４】しかしながら、上記遠心成形方法によって
成形を行うには、コンクリートを高速回転させつつ成形
するための遠心成形装置が必要となる上、該遠心成形装
置を設置するための堅固な基礎および設置スペースが必
要となる。さらに、該遠心成形装置は、運転の際に大き
な騒音および振動を発するため、作業環境が著しく悪い
という問題もある。さらに、遠心成形する際には、管の
内周面から余剰水やセメント微粒子、骨材中の泥分など
からなるスラッジが多量に発生するため、該スラッジの
処理場の確保や処理費用を要するという問題がある。

【０００５】一方、振圧コンクリート管とは、コンクリ
ート中に可能な限り多くの容積を占めるように骨材粒度
を調整し、コンクリート注入の際の型枠に強力な振動を
加えることによって締め固めること（以下、振圧成形と
いう）によってコンクリートを管状に成形したものであ
る。このような振圧成形には、水セメント比の小さい硬
練りコンクリートを使用することができるため、密度お
よび強度の高いコンクリート管を製造することができる
という利点があり、遠心成形のようにスラッジを発生す
ることもない。さらに、遠心成形よりも短時間で成形す
ることができ、生産性も高い。

【０００６】しかしながら、このような振圧成形を行う
には、特殊かつ高価な振圧成形装置を使用して成形する
必要があり、前記の遠心成形装置と同様に、設置スペー
スの確保や作業環境等の問題がある。また、成形後に製
品の型崩れや変形、だれ等を起こさないように、コンク
リート中のセメントペースト量を少なくして骨材の割合
を高めているため、成形品は表面美観に劣るものとな
る。さらに、前記セメントペーストについては水セメン
ト比を小さくした場合には、セメントペーストの流動性
が低くなり、したがってセメントの充填不良を招きやす
く、成形品表面に角欠けや、豆板、す等の空隙を生じや
すいという問題がある。

【０００７】また、このような遠心成形や振圧成形を行
うためには、その遠心力や振動に耐えうるように、重厚
で且つ強度の高い堅固な型枠を使用する必要があるた
め、かかる重厚な型枠は、脱型したり再び装置に設置す
るといった作業において、取り扱いにくいという問題が
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑み、遠心成形装置や振圧成形装置を使用しなくとも、
高い生産性を有し、且つ充填不足を生ずることのないコ
ンクリート管の製造方法を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、従来コンクリ
ート管の製造には用いられていなかった、急結剤と凝結
遅延剤と所定の流動性を有するコンクリートとを使用す
ることにより、上記課題を解決できることを見出し、本
発明を完成するに至った。

【００１０】即ち、本発明の解決手段は、凝結始発時間
が１〜３時間となる量の急結剤が混合された高流動コン
クリートを調製し、該高流動コンクリートを型枠に注入
してコンクリート管を成形することを特徴とするコンク
リート管の製造方法にある。

【００１１】凝結始発時間とは、ＪＩＳＲ５２０１
「セメントの物理試験方法」中に規定された凝結試験に
よって計測される、凝結の始発時間をいう。また、高流
動コンクリートとは、ＪＩＳＡ１１０１「コンクリ
ートのスランプ試験方法」によるスランプの広がり（以
下、スランプフローと称す）が４０ｃｍ以上であるもの
をいう。

【００１２】本発明によれば、高流動コンクリートを型
枠に注入することにより、遠心力や振動を与えることな
く充填率の高いコンクリート管を成形することができ
る。したがって遠心力や振動を与えるための特殊な装置
が不要となり、該装置に使用するための重厚な型枠が不
要となる。

【００１３】また、凝結始発時間が１〜３時間となるよ
うに調整されていることにより、前記遠心成形装置や振
圧成形装置を用いた場合よりも高い生産性によってコン
クリート管を製造することができるとともに、充填不足
を生じることもない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコンクリート
管の製造方法の実施形態について説明する。本発明に係
るコンクリート管の製造方法は、遠心力や振動を与える
必要がなく、即ち遠心力や振動を与えるための特殊な装
置を使用することなく、コンクリート管を比較的短時間
で成形するものであり、急結剤が混合された高流動コン
クリートを型枠に注入することにより、コンクリート管
を製造するものである。

【００１５】前記高流動コンクリートについては公知の
ものを使用することができ、具体的には、各種ポルトラ
ンドセメントや混合セメントなどのセメントと、高炉ス
ラグ微粉末、フライアッシュ、シリカヒューム又は石灰
石微粉末などの混和材と、細骨材や粗骨材といった骨材
と、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤などの混和
剤とを適宜混合することによって前記スランプフローが
４０ｃｍ以上となるように調製したものを使用すること
ができる。

【００１６】前記高流動コンクリートの配合としては、
コンクリート単位容積当たりの質量として、水量が１４
０〜２３０ｋｇ／ｍ³、粉体量が２５０〜６５０ｋｇ／
ｍ³、細骨材量が６００〜９００ｋｇ／ｍ³、粗骨材量が
６００〜１１００ｋｇ／ｍ³、高性能ＡＥ減水剤量が３
〜１８ｋｇ／ｍ³であるものを例示できる。

【００１７】また、前記高流動コンクリートは、材料分
離抵抗性が良好なものが好ましい。具体的には、コンク
リートの不分離性評価試験によって求めた分離指標値が
３０％以下であることが好ましい。ここで、コンクリー
トの不分離性評価試験とは、2リットルの容器に入れた
コンクリートを５ｍｍふるいの上に静かにのせ、５分間
静置後にふるい通過モルタルの重量を測定し、分離指標
値（％）＝（ふるいから落下したモルタル重量／２リッ
トルのコンクリート中のモルタル重量）×１００を求め
たものである。

【００１８】また、急結剤としては、カルシウムアルミ
ネート系、水ガラス系、アルミン酸塩系などの無機系急
結剤や、ヒドロキシカルボン酸エステル、アミン類など
の有機系急結剤を使用することができる。また、本発明
では急結剤と称しているが、急硬材と区別するものでは
ない。

【００１９】さらに、可使時間を確保するために急結剤
とともに凝結遅延剤を添加してもよい。該凝結遅延剤と
しては、有機系又は無機系の凝結遅延剤を使用すること
ができる。ここで、有機系としてはオキシカルボン酸や
ケト酸などの有機酸、又は該有機酸の塩類、脂肪酸、シ
ョ糖などの糖類、糖アルコール類、リグニンスルホン酸
塩などが例示でき、無機系としては珪弗化物、リン酸
塩、ホウ酸塩などが例示できる。

【００２０】前記急結剤および凝結遅延剤の混合量は、
可使時間が少なくとも３０分以上となるように配合すれ
ばよく、さらに凝結始発時間が１時間以上であり３時間
以内となるように混合することが好ましい。可使時間が
３０分以上であれば、高流動コンクリートを調製してか
ら型枠へ注入する間は作業に適したコンクリート性状を
維持させることができる。また、凝結始発時間が１時間
以上であり３時間以内であれば、コンクリートが型枠に
密実に充填することができるとともに、従来の遠心成形
装置や振圧成形装置を用いた場合と比較して、より高い
生産性でコンクリート管を製造することができる。

【００２１】前記急結剤の混合量は、コンクリート単位
容積当たりの質量として、およそ５ｋｇ／ｍ³以上であ
り、また５０ｋｇ／ｍ³以下とすることによって凝結始
発時間を１〜３時間となるように調整することができる
が、急結剤の種類やコンクリートの性状、その他条件等
によって適宜混合量を調整するものとする。

【００２２】また、急結剤や凝結遅延剤を高流動コンク
リートに混合する方法としては、水と急結剤と凝結遅延
剤とを高速ミキサー等によって十分に混練してスラリー
を調製し、該スラリーを別途調製した高流動コンクリー
トに混合する方法、あるいは高流動コンクリートを調製
する際に、セメントや骨材と共に予め急結剤および凝結
遅延剤を混合しておき、急結剤と凝結遅延剤の混合され
た高流動コンクリートを調製する方法等が挙げられる。

【００２３】前記スラリーを調製する際には、水と、急
結剤および凝結遅延剤の混合物とを質量比で概ね１：１
〜２：１の割合で混合し、高流動コンクリートと混ざり
やすくすることが好ましく、スラリーを調製する際に、
減水剤などの化学混和剤を添加してもよい。

【００２４】また、前記スラリーを高流動コンクリート
に混合する場合には、ポンプを用いてパイプ等で圧送し
た際に、該パイプ先端に設けたスタティックミキサによ
り混合しても良い。

【００２５】表１に、本発明に係るコンクリート管の製
造方法と、遠心成形装置又は振圧成形装置を用いた製造
方法とについて、単位面積当たりの生産性を比較したも
のを示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】本発明に係るコンクリート管の製造方法に
よれば、高流動コンクリートを使用したことにより、遠
心力や振動を加えなくとも所定形状の型枠内にコンクリ
ートを密実に充填でき、遠心成形装置や振圧成形装置を
使用することなくコンクリート管を製造することができ
る。従って、特殊な成形装置によって生じていた上記の
問題点を解消することができる。

【００２８】さらに、凝結始発時間を１時間以上とした
ことにより、充填不足を生じることなく表面美観の良い
コンクリート管を製造することができる。

【００２９】また、表１からも明らかなように、凝結始
発時間が３時間以内となるように急結剤を混合すること
により、遠心成形装置や振圧成形装置と比較して、生産
性を向上させることができる。

【００３０】さらに、前記高流動コンクリートの材料分
離抵抗性が良好であるため、型枠中に注入する際にも、
材料分離を防止することができ、均質なコンクリート管
を製造することができる。

【００３１】尚、上記実施形態では特に使用していない
が、コンクリートを充填する際には、材料分離の生じな
い範囲で振動を加えてもよい。

【００３２】また、本発明に係るコンクリート管の製造
方法は、コンクリート管が鉄筋あるいは無筋であるかを
問わず、何れの場合にも適用できるものである。さら
に、コンクリート管以外にもマンホールやパイルなど、
遠心成形等によって成形する他のコンクリート製品にも
適用することができる。

【００３３】

【実施例】以下、実施例によって本発明をより詳細に説
明する。

【００３４】＜試験例１＞下記表２に示す配合のコンク
リート組成物について、容量５５リットルの２軸強制練
りミキサを使用し、１バッチの練り量を３５リットルと
して練り混ぜを行い、高流動コンクリートを調製した。
同時に、水急結剤比１００％の急結剤スラリーをハンド
ミキサを用いて練り混ぜ、該急結剤スラリー８リットル
を２軸練り混ぜミキサ内で高流動コンクリートと１分間
混合して実施例１とした。該実施例１の高流動コンクリ
ートをハンドスコップにより掬い取り、φ１０ｃｍ×２
０ｃｍの鋼製型枠３本に流し込み供試体とした。また、
急結剤スラリーの添加量を表２に示したように変化させ
て実施例２、３、および比較例１〜３のコンクリートを
調製し、その他は前記と同様の手順により供試体を作製
した。

【００３５】試験方法かかる３本の供試体のうち、２本についてＪＩＳＡ
６２０４「コンクリート用化学混和剤、付属書１コン
クリートの凝結時間試験方法」に準じて凝結の始発時間
を測定した。また、残りの１本の供試体について、３時
間後に型枠の脱型を試みた。結果を表３に示す。

【００３６】使用した材料（１）高流動コンクリート・セメント：普通ポルトランドセメント（密度３．１５
ｇ／ｃｍ³、住友大阪セメント(株)製）・混和材：石灰石微粉末、密度２．７０ｇ／ｃｍ³（住
友大阪セメント(株)製) ・細骨材：川砂、密度２．５７ｇ／ｃｍ³（野洲川産）・粗骨材：砕石２００５、密度２．６８ｇ／ｃｍ³（高
槻産）・混和剤：高性能ＡＥ減水剤（ＮＭＢ社製、レオビルド
ＳＰ−８Ｓ）（２）急結剤スラリー・急結剤：密度２．９８ｇ／ｃｍ³（住友大阪セメント
(株)製、ライオンシスイ１１５）

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】表３に示したように、実施例１〜３のコン
クリートは充填性が良く表面美観も良好であり、且つ３
時間以内という短時間に脱型が可能であった。これに対
し、比較例１はコンクリートの充填性が悪く、また比較
例２，３は凝結に長時間を要し短時間に脱型することが
不可能であった。

【００４０】＜試験例２＞下記表４に示すように、急結
剤の添加量を変化させた各配合のコンクリート組成物に
ついて、容量５５リットルの２軸強制練りミキサを使用
し、１バッチの練り量を３５リットルとして練り混ぜを
行い、実施例４〜６の高流動コンクリートを調製した。
かかる高流動コンクリートをハンドスコップにより掬い
取り、φ１０ｃｍ×２０ｃｍの鋼製型枠３本に流し込み
供試体とした。また、比較例４〜６についても同様の手
順により供試体を作製した。

【００４１】試験方法および使用した材料については、
＜試験例１＞と同様とした。結果を表５に示す。

【００４２】

【表４】

【００４３】

【表５】

【００４４】表５に示したように、実施例４〜６のコン
クリートは充填性が良く表面美観も良好であり、且つ３
時間以内という短時間に脱型が可能であった。これに対
し、比較例４、５は凝結に長時間を要し短時間に脱型す
ることが不可能であり、また比較例６はコンクリートの
充填性が悪いものであった。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るコンクリー
ト管の製造方法によれば、遠心成形装置や振圧成形装置
をよりも高い生産性を達成しつつ、充填不足のない表面
美観が良好なコンクリート管を製造することができる。
したがって、上記のような特殊な成形装置を使用しない
ことにより、製造設備の簡略化を図ることができるとと
もに、スラッジ等の廃棄物を発生させることもない。さ
らに、重厚な型枠を使用する必要もなく作業性が向上す
るとともに、騒音や振動のない良好な作業環境の下で作
業を行うことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G012 PA04 PB08 PC02 PC06 4G058 AA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凝結始発時間が１〜３時間となる量の急
結剤が混合された高流動コンクリートを調製し、該高流
動コンクリートを型枠に注入してコンクリート管を成形
することを特徴とするコンクリート管の製造方法。