JP2001287978A - 超軽量コンクリート - Google Patents
超軽量コンクリートInfo
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
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- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/027—Lightweight materials
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/009—Porous or hollow ceramic granular materials, e.g. microballoons
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量で高強度の軽量粗骨材を用いたことによ
り、高強度で超軽量となるコンクリートの提供が望まれ
ている。 【解決手段】 真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料か
らなる軽量粗骨材を配合してなる超軽量コンクリート。
また、真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる軽
量粗骨材を配合するとともに、繊維補強材を配合してな
る軽量コンクリート。
り、高強度で超軽量となるコンクリートの提供が望まれ
ている。 【解決手段】 真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料か
らなる軽量粗骨材を配合してなる超軽量コンクリート。
また、真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる軽
量粗骨材を配合するとともに、繊維補強材を配合してな
る軽量コンクリート。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高強度または高じ
ん性の超軽量コンクリートに関する。
ん性の超軽量コンクリートに関する。
【０００２】
【従来の技術】建築学会発行の建築工事標準仕様書・同
解説 ＪＡＳＳ５ 鉄筋コンクリート工事１９９７版に
おける軽量コンクリートは、以下の表に示すように区分
されている。また、より軽く強度のある軽量骨材使用コ
ンクリートを使う場合には、ＪＩＳＡ５００２「構造用
軽量コンクリート骨材の規格」に適合することになって
いる。
解説 ＪＡＳＳ５ 鉄筋コンクリート工事１９９７版に
おける軽量コンクリートは、以下の表に示すように区分
されている。また、より軽く強度のある軽量骨材使用コ
ンクリートを使う場合には、ＪＩＳＡ５００２「構造用
軽量コンクリート骨材の規格」に適合することになって
いる。
【０００３】
【表１】
【０００４】また、ＪＩＳによる区分としては、試験結
果により下記のそれぞれの区分を表示するようになって
いる。 ・材料による区分 ・骨材の絶乾比重による区分 ・骨材の実績率による区分 ・コンクリートの圧縮強度による区分 ・コンクリートの単位容積質量による区分 例えば、「人工軽量骨材−Ｌ−Ａ−３０−１５」と表示
され、または「人工軽量骨材−粗骨材比重１．０未満−
実績率６０％以上−圧縮強度３０〜４０Ｎ／ｍｍ2 −単
位容積質量１．６未満」と表示されるようになってい
る。
果により下記のそれぞれの区分を表示するようになって
いる。 ・材料による区分 ・骨材の絶乾比重による区分 ・骨材の実績率による区分 ・コンクリートの圧縮強度による区分 ・コンクリートの単位容積質量による区分 例えば、「人工軽量骨材−Ｌ−Ａ−３０−１５」と表示
され、または「人工軽量骨材−粗骨材比重１．０未満−
実績率６０％以上−圧縮強度３０〜４０Ｎ／ｍｍ2 −単
位容積質量１．６未満」と表示されるようになってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、軽量で強度
が得られても、ＪＡＳＳ５における浮粒率１０％以下の
規格に該当せず、例えば５０％以上が水に浮くような場
合には、その軽量骨材は不適合となってしまう。これ
は、従来の軽量骨材の主成分が一般に膨張頁岩系であっ
たため、軽量で高強度の骨材が得られず、そのため、規
格そのものがこのような基準に決定されてしまったから
である。また、これらの骨材は、吸水率が１０〜３０％
と大きいのが特徴でもあり、この値を小さくすることが
要求されている。
が得られても、ＪＡＳＳ５における浮粒率１０％以下の
規格に該当せず、例えば５０％以上が水に浮くような場
合には、その軽量骨材は不適合となってしまう。これ
は、従来の軽量骨材の主成分が一般に膨張頁岩系であっ
たため、軽量で高強度の骨材が得られず、そのため、規
格そのものがこのような基準に決定されてしまったから
である。また、これらの骨材は、吸水率が１０〜３０％
と大きいのが特徴でもあり、この値を小さくすることが
要求されている。
【０００６】しかして、例えば建物が高層化するにつ
れ、コンクリートのポンプによる圧送工法が有利になっ
ているが、その際、コンクリートを構成する骨材が軽量
で吸水率が５％以下と少なくなれば、圧送中の骨材への
圧力吸水が少なく、コンクリートの性状変化が生じなく
なれば当然コンクリートの圧送が有利になり、また建造
物の構造体を軽量に作ることができるなど、多くの利点
が得られる。
れ、コンクリートのポンプによる圧送工法が有利になっ
ているが、その際、コンクリートを構成する骨材が軽量
で吸水率が５％以下と少なくなれば、圧送中の骨材への
圧力吸水が少なく、コンクリートの性状変化が生じなく
なれば当然コンクリートの圧送が有利になり、また建造
物の構造体を軽量に作ることができるなど、多くの利点
が得られる。
【０００７】しかしながら、前述したように軽量骨材、
特に軽量粗骨材としては、その主成分を膨張頁岩系とす
るものが一般的であり、したがって十分に軽量で吸水率
が１０％以下の、しかも高強度のものは提供されていな
いのが現状である。本発明は前記事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、軽量で高強度の軽量
粗骨材を用いることにより、高強度で超軽量のコンクリ
ートを提供することにある。
特に軽量粗骨材としては、その主成分を膨張頁岩系とす
るものが一般的であり、したがって十分に軽量で吸水率
が１０％以下の、しかも高強度のものは提供されていな
いのが現状である。本発明は前記事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、軽量で高強度の軽量
粗骨材を用いることにより、高強度で超軽量のコンクリ
ートを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載の超軽量コンクリートでは、真珠岩系または黄河沈
殿黄沙系の原料からなる軽量粗骨材を配合してなること
を前記課題の解決手段とした。
記載の超軽量コンクリートでは、真珠岩系または黄河沈
殿黄沙系の原料からなる軽量粗骨材を配合してなること
を前記課題の解決手段とした。
【０００９】この超軽量コンクリートによれば、真珠岩
系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる軽量粗骨材を配
合してなるので、例えばこの軽量粗骨材を絶乾比重が
０．７５〜０．９、単位容積質量が０．９〜１．５ｇ／
ｃｍ3 、浮粒率が５０％以上となるように形成すれば、
得られる硬化コンクリートは単位容積質量が０．９〜
１．４ｇ／ｃｍ3 程度であり、圧縮強度が２５〜４０Ｎ
／ｍｍ2 程度の軽量で高強度のコンクリート、例えばプ
レキャストコンクリートとなる。ここで、軽量細骨材と
しては、天然加工砂、ガラス粒子、無機質粒子のうちの
一種あるいは複数種を配合してなるものとするのが好ま
しく、このような軽量細骨材を用いることにより、前記
の軽量で高強度のコンクリートをより確実に製造するこ
とが可能になる。
系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる軽量粗骨材を配
合してなるので、例えばこの軽量粗骨材を絶乾比重が
０．７５〜０．９、単位容積質量が０．９〜１．５ｇ／
ｃｍ3 、浮粒率が５０％以上となるように形成すれば、
得られる硬化コンクリートは単位容積質量が０．９〜
１．４ｇ／ｃｍ3 程度であり、圧縮強度が２５〜４０Ｎ
／ｍｍ2 程度の軽量で高強度のコンクリート、例えばプ
レキャストコンクリートとなる。ここで、軽量細骨材と
しては、天然加工砂、ガラス粒子、無機質粒子のうちの
一種あるいは複数種を配合してなるものとするのが好ま
しく、このような軽量細骨材を用いることにより、前記
の軽量で高強度のコンクリートをより確実に製造するこ
とが可能になる。
【００１０】請求項３記載の超軽量コンクリートによれ
ば、真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる軽量
粗骨材を配合するとともに、繊維補強材を配合してなる
ので、例えばこの軽量粗骨材を絶乾比重が０．７５〜
０．９、単位容積質量が０．９〜１．５ｇ／ｃｍ3 、浮
粒率が５０％以上となるように形成し、繊維補強材とし
てビニロン繊維あるいは鋼繊維を用いれば、得られる硬
化コンクリートは単位容積質量が０．９〜１．４ｇ／ｃ
ｍ3 程度、圧縮強度が２５〜４０Ｎ／ｍｍ2 程度であ
り、純引張り強度が１．２〜１．６Ｎ／ｍｍ2 程度の軽
量で高強度、高じん性のコンクリート、例えばプレキャ
ストコンクリート、あるいは場所打ちコンクリートとな
る。ここでも、軽量細骨材としては、天然加工砂、ガラ
ス粒子、無機質粒子のうちの一種あるいは複数種を配合
してなるものとするのが好ましく、このような軽量細骨
材を用いることにより、前記の軽量で高強度のコンクリ
ートをより確実に製造することが可能になる。
ば、真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる軽量
粗骨材を配合するとともに、繊維補強材を配合してなる
ので、例えばこの軽量粗骨材を絶乾比重が０．７５〜
０．９、単位容積質量が０．９〜１．５ｇ／ｃｍ3 、浮
粒率が５０％以上となるように形成し、繊維補強材とし
てビニロン繊維あるいは鋼繊維を用いれば、得られる硬
化コンクリートは単位容積質量が０．９〜１．４ｇ／ｃ
ｍ3 程度、圧縮強度が２５〜４０Ｎ／ｍｍ2 程度であ
り、純引張り強度が１．２〜１．６Ｎ／ｍｍ2 程度の軽
量で高強度、高じん性のコンクリート、例えばプレキャ
ストコンクリート、あるいは場所打ちコンクリートとな
る。ここでも、軽量細骨材としては、天然加工砂、ガラ
ス粒子、無機質粒子のうちの一種あるいは複数種を配合
してなるものとするのが好ましく、このような軽量細骨
材を用いることにより、前記の軽量で高強度のコンクリ
ートをより確実に製造することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
まず、本発明における請求項１記載の超軽量コンクリー
トの実施形態例を説明する。この例では、軽量粗骨材と
して以下の表２に示す骨材特性を満足するもの、軽量細
骨材として以下の表３に示す骨材特性を満足するものが
それぞれ用いられる。
まず、本発明における請求項１記載の超軽量コンクリー
トの実施形態例を説明する。この例では、軽量粗骨材と
して以下の表２に示す骨材特性を満足するもの、軽量細
骨材として以下の表３に示す骨材特性を満足するものが
それぞれ用いられる。
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】真珠岩系あるいは黄河沈殿黄沙系の原料を
主成分とする軽量粗骨材としては、以下の方法で製造さ
れたものが用いられる。まず、黄河沈殿黄沙系の原料を
主成分とするものについて説明すると、黄河沈殿黄沙系
の原料としては、中華人民共和国の黄河に堆積する黄河
堆積砂、黄河堆積粘土、黄河堆積シルト、あるいは黄土
が用いられる。ここで、これらの鉱物組成をＸ線解析、
熱分析によって調べた結果を以下の表４に示す。
主成分とする軽量粗骨材としては、以下の方法で製造さ
れたものが用いられる。まず、黄河沈殿黄沙系の原料を
主成分とするものについて説明すると、黄河沈殿黄沙系
の原料としては、中華人民共和国の黄河に堆積する黄河
堆積砂、黄河堆積粘土、黄河堆積シルト、あるいは黄土
が用いられる。ここで、これらの鉱物組成をＸ線解析、
熱分析によって調べた結果を以下の表４に示す。
【００１５】
【表４】
【００１６】表４に示した結果より、各材料には以下の
特徴がみられた。 （黄河堆積砂）方解石が少なく長石と石英が主体であ
る。角セン石がみられる。Ｉｇ．Ｌｏｓｓは極端に少な
く、８３０℃で方解石の分解による重量減がある程度あ
る。
特徴がみられた。 （黄河堆積砂）方解石が少なく長石と石英が主体であ
る。角セン石がみられる。Ｉｇ．Ｌｏｓｓは極端に少な
く、８３０℃で方解石の分解による重量減がある程度あ
る。
【００１７】（黄河堆積粘土）石英と方解石と粘土鉱物
としてカオリン鉱物、雲母、バーミキュライトがみられ
る。そのためＩｇ．Ｌｏｓｓが８．４％と多い。方解石
のＣ０2 の解離が多いが、熱分析では全重量減が１１％
もあり、粘土からの熱解離もみられる。
としてカオリン鉱物、雲母、バーミキュライトがみられ
る。そのためＩｇ．Ｌｏｓｓが８．４％と多い。方解石
のＣ０2 の解離が多いが、熱分析では全重量減が１１％
もあり、粘土からの熱解離もみられる。
【００１８】（黄河堆積シルト）石英が多く長石もあ
る。Ｉｇ．Ｌｏｓｓは３．６％あり、熱分析によると方
解石からのＣＯ2の解離があり、また若干粘土鉱物も含
みそれの解離が少しみられる。これらの原科に脱鉄工程
を行うが、それぞれの原料によって違いがある。
る。Ｉｇ．Ｌｏｓｓは３．６％あり、熱分析によると方
解石からのＣＯ2の解離があり、また若干粘土鉱物も含
みそれの解離が少しみられる。これらの原科に脱鉄工程
を行うが、それぞれの原料によって違いがある。
【００１９】（黄土）方解石と石英の含有量が高く長石
も含む。また粘土鉱物のなかではイライトが特に多い。
方解石が平均１１．６％（３．６〜２０．９）石英が約
２０％、また粘土鉱物の組成は、イライト５０％、カオ
リン１５〜２０％、スメクタイト１５％と１０％以下の
緑泥石とバーミキュライトとを含んでいる。
も含む。また粘土鉱物のなかではイライトが特に多い。
方解石が平均１１．６％（３．６〜２０．９）石英が約
２０％、また粘土鉱物の組成は、イライト５０％、カオ
リン１５〜２０％、スメクタイト１５％と１０％以下の
緑泥石とバーミキュライトとを含んでいる。
【００２０】このような黄河沈殿黄沙系の原料から軽量
粗骨材を製造するには、まず、該原料と粘土とを混ぜ、
これに発泡剤として炭化ケイ素を前記原料と粘土との混
合物に対し約０．２重量％添加し、さらに適量の水を入
れる。そして、これを粉砕し、水中貯蔵した後脱水し、
得られたケーキを取り出す。次いで、このケーキを乾燥
し、乾燥後のケーキを破砕しふるいで篩分しそのままし
ようするか、皿状の回転機からなるパンペル造粒機によ
って造粒を行う。その後、回転炉（キルン）で焼成し膨
張させ、さらにこれを回転ふるいにかけて必要とする粒
度範囲に調整し、軽量粗骨材とする。
粗骨材を製造するには、まず、該原料と粘土とを混ぜ、
これに発泡剤として炭化ケイ素を前記原料と粘土との混
合物に対し約０．２重量％添加し、さらに適量の水を入
れる。そして、これを粉砕し、水中貯蔵した後脱水し、
得られたケーキを取り出す。次いで、このケーキを乾燥
し、乾燥後のケーキを破砕しふるいで篩分しそのままし
ようするか、皿状の回転機からなるパンペル造粒機によ
って造粒を行う。その後、回転炉（キルン）で焼成し膨
張させ、さらにこれを回転ふるいにかけて必要とする粒
度範囲に調整し、軽量粗骨材とする。
【００２１】また、真珠岩系の原料を主成分とするもの
については、この真珠岩を微粉砕したものに発泡剤（例
えば炭化ケイ素）および水を加え、以下、前記の黄河沈
殿黄沙系の原料の場合と同様にして「脱水」、「乾
燥」、「破砕」、「ふるい」、「造粒」、「焼成」とい
った工程を経て軽量粗骨材を得る。
については、この真珠岩を微粉砕したものに発泡剤（例
えば炭化ケイ素）および水を加え、以下、前記の黄河沈
殿黄沙系の原料の場合と同様にして「脱水」、「乾
燥」、「破砕」、「ふるい」、「造粒」、「焼成」とい
った工程を経て軽量粗骨材を得る。
【００２２】軽量細骨材としては、川砂あるいは山砂、
砕砂、ガラス発泡体、軽量粒子、フライアッシュ、微粉
体粒子などによって表３に示した天然加工砂、ガラス発
泡粒子、無機質粒子が形成され、用いられる。
砕砂、ガラス発泡体、軽量粒子、フライアッシュ、微粉
体粒子などによって表３に示した天然加工砂、ガラス発
泡粒子、無機質粒子が形成され、用いられる。
【００２３】このようにして製造された軽量粗骨材、軽
量細骨材を用い、本実施形態例では、例えば以下の配
合、すなわち調合範囲でコンクリートが製造される。 ・セメント（普通ポルトランドセメント、早強セメント、低発熱セメント） ：１００重量部 ・水（水道水またはコンクリートに使用可能なもの） ：３０〜４５重量部 ・軽量細骨材 ・ガラス発泡粒子 ：２１〜２８重量部 ・無機質粒子 ：２０〜２８重量部 ・天然加工砂 ：６０〜８５重量部 ・軽量粗骨材 ：６０〜８５重量部 ・高性能ＡＥ減水剤（混和剤） ：セメント１００重量部の １〜３重量％ ・表面活性剤 ：セメント１００重量部の ０．１〜０．５重量％
量細骨材を用い、本実施形態例では、例えば以下の配
合、すなわち調合範囲でコンクリートが製造される。 ・セメント（普通ポルトランドセメント、早強セメント、低発熱セメント） ：１００重量部 ・水（水道水またはコンクリートに使用可能なもの） ：３０〜４５重量部 ・軽量細骨材 ・ガラス発泡粒子 ：２１〜２８重量部 ・無機質粒子 ：２０〜２８重量部 ・天然加工砂 ：６０〜８５重量部 ・軽量粗骨材 ：６０〜８５重量部 ・高性能ＡＥ減水剤（混和剤） ：セメント１００重量部の １〜３重量％ ・表面活性剤 ：セメント１００重量部の ０．１〜０．５重量％
【００２４】このようにして製造されたコンクリート
は、以下の優れた性質を有する。 （フレッシュコンクリートの性質） ・スランプ ：１８〜２３ｃｍ ・空気量 ：２％〜６％ ・生コンクリート比重：１．１０〜１．４５ｋｇ／リットル （硬化コンクリートの性質） ・圧縮強度 ：（材令２８日）３２〜４５Ｎ／ｍｍ2 ・引張り強度 ：（材令２８日）２．２〜２．８Ｎ／ｍｍ2 ・曲げ強度 ：（材令２８日）２．５〜３．５Ｎ／ｍｍ2 ・静弾性係数 ：（材令２８日）１．２〜１．６×１０4 Ｎ／ｍｍ2 一方、従来の膨張頁岩系の軽量粗骨材を用いたコンクリ
ートでは、特に引張り強度、曲げ強度は以下のとおりで
あった。 ・引張り強度 ：（材令２８日）１．０〜２．２Ｎ／ｍｍ2 ・曲げ強度 ：（材令２８日）２．１〜２．５Ｎ／ｍｍ2
は、以下の優れた性質を有する。 （フレッシュコンクリートの性質） ・スランプ ：１８〜２３ｃｍ ・空気量 ：２％〜６％ ・生コンクリート比重：１．１０〜１．４５ｋｇ／リットル （硬化コンクリートの性質） ・圧縮強度 ：（材令２８日）３２〜４５Ｎ／ｍｍ2 ・引張り強度 ：（材令２８日）２．２〜２．８Ｎ／ｍｍ2 ・曲げ強度 ：（材令２８日）２．５〜３．５Ｎ／ｍｍ2 ・静弾性係数 ：（材令２８日）１．２〜１．６×１０4 Ｎ／ｍｍ2 一方、従来の膨張頁岩系の軽量粗骨材を用いたコンクリ
ートでは、特に引張り強度、曲げ強度は以下のとおりで
あった。 ・引張り強度 ：（材令２８日）１．０〜２．２Ｎ／ｍｍ2 ・曲げ強度 ：（材令２８日）２．１〜２．５Ｎ／ｍｍ2
【００２５】このように本実施形態のコンクリートは、
真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる良質の軽
量粗骨材を配合してなるので、圧縮強度については従来
品と同等であるものの、引張り強度および曲げ強度に関
しては前記したように格段に高いものとなった。また、
この本実施形態のコンクリートでは、試験練りによって
分離抵抗性の高いコンクリートとなった。さらに、この
コンクリートでは、比重に対して高い圧縮強度が得られ
た。すなわち、従来では比重が１．２では圧縮強度は２
８Ｎ／ｍｍ2 の仕様であり、一般には比重１．４で圧縮
強度が３０Ｎ／ｍｍ2 程度であったが、本実施形態品で
は比重、すなわち単位容積質量が０．９〜１．４ｔ／ｍ
3 程度で圧縮強度が２５〜４０Ｎ／ｍｍ2 程度であっ
た。
真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる良質の軽
量粗骨材を配合してなるので、圧縮強度については従来
品と同等であるものの、引張り強度および曲げ強度に関
しては前記したように格段に高いものとなった。また、
この本実施形態のコンクリートでは、試験練りによって
分離抵抗性の高いコンクリートとなった。さらに、この
コンクリートでは、比重に対して高い圧縮強度が得られ
た。すなわち、従来では比重が１．２では圧縮強度は２
８Ｎ／ｍｍ2 の仕様であり、一般には比重１．４で圧縮
強度が３０Ｎ／ｍｍ2 程度であったが、本実施形態品で
は比重、すなわち単位容積質量が０．９〜１．４ｔ／ｍ
3 程度で圧縮強度が２５〜４０Ｎ／ｍｍ2 程度であっ
た。
【００２６】次に、本発明における請求項３記載の超軽
量コンクリートの実施形態例を説明する。この例が先の
請求項１記載の例のものと主に異なるところは、補強材
として繊維補強材、例えばビニロン繊維や鋼繊維を配合
した点である。すなわち、この超軽量コンクリートにお
いても、軽量粗骨材として黄河沈殿黄沙系の原料を主成
分とし、前記表２に示した骨材特性を満足するものが用
いられ、軽量細骨材として前述したように前記表３に示
した骨材特性を満足するものがそれぞれ用いられる。
量コンクリートの実施形態例を説明する。この例が先の
請求項１記載の例のものと主に異なるところは、補強材
として繊維補強材、例えばビニロン繊維や鋼繊維を配合
した点である。すなわち、この超軽量コンクリートにお
いても、軽量粗骨材として黄河沈殿黄沙系の原料を主成
分とし、前記表２に示した骨材特性を満足するものが用
いられ、軽量細骨材として前述したように前記表３に示
した骨材特性を満足するものがそれぞれ用いられる。
【００２７】このような軽量粗骨材、軽量細骨材を用
い、本実施形態例では、以下の配合、すなわち調合範囲
でコンクリートが製造される。 ・セメント（普通ポルトランドセメント、早強セメント、低発熱セメント） ：１００重量部 ・水（水道水またはコンクリートに使用可能なもの） ：３０〜４５重量部 ・軽量細骨材 ・ガラス発泡粒子 ：２１〜２８重量部 ・無機質粒子 ：２０〜２８重量部 ・天然加工砂 ：６０〜８５重量部 ・軽量粗骨材 ：６０〜８５重量部 ・繊維補強材 ・ビニロン繊維 ：１．３〜３．５重量部 ・鋼繊維 ：１０〜２５重量部 ・高性能ＡＥ減水剤（混和剤） ：セメント１００重量部の １〜３重量％ ・表面活性剤 ：セメント１００重量部の ０．１〜０．５重量％
い、本実施形態例では、以下の配合、すなわち調合範囲
でコンクリートが製造される。 ・セメント（普通ポルトランドセメント、早強セメント、低発熱セメント） ：１００重量部 ・水（水道水またはコンクリートに使用可能なもの） ：３０〜４５重量部 ・軽量細骨材 ・ガラス発泡粒子 ：２１〜２８重量部 ・無機質粒子 ：２０〜２８重量部 ・天然加工砂 ：６０〜８５重量部 ・軽量粗骨材 ：６０〜８５重量部 ・繊維補強材 ・ビニロン繊維 ：１．３〜３．５重量部 ・鋼繊維 ：１０〜２５重量部 ・高性能ＡＥ減水剤（混和剤） ：セメント１００重量部の １〜３重量％ ・表面活性剤 ：セメント１００重量部の ０．１〜０．５重量％
【００２８】なお、繊維補強材として用いたビニロン繊
維については、比重が１．３、直径が０．５〜１．２ｍ
ｍ、長さが２０〜３５ｍｍのものとした。また、鋼繊維
については、比重が７．８、直径が０．３〜０．８ｍ
ｍ、長さが３０〜６０ｍｍのもので、両端にフックがあ
るものとした。
維については、比重が１．３、直径が０．５〜１．２ｍ
ｍ、長さが２０〜３５ｍｍのものとした。また、鋼繊維
については、比重が７．８、直径が０．３〜０．８ｍ
ｍ、長さが３０〜６０ｍｍのもので、両端にフックがあ
るものとした。
【００２９】このようにして製造されたコンクリート
は、以下の優れた性質を有する。 （フレッシュコンクリートの性質） ・スランプ ：１８〜２３ｃｍ ・空気量 ：２％〜６％ ・生コンクリート比重：１．１０〜１．４５ｋｇ／リットル （硬化コンクリートの性質） ・圧縮強度 ：（材令２８日）３２〜４５Ｎ／ｍｍ2 ・割裂引張り強度 ：（材令２８日）２．２〜２．８Ｎ／ｍｍ2 ・純引張り強度 ：（材令２８日）１．０〜１．５Ｎ／ｍｍ2 ・曲げ強度 ：（材令２８日）２．５〜４．５Ｎ／ｍｍ2 ・静弾性係数 ：（材令２８日）１．２〜１．６×１０4 Ｎ／ｍｍ2
は、以下の優れた性質を有する。 （フレッシュコンクリートの性質） ・スランプ ：１８〜２３ｃｍ ・空気量 ：２％〜６％ ・生コンクリート比重：１．１０〜１．４５ｋｇ／リットル （硬化コンクリートの性質） ・圧縮強度 ：（材令２８日）３２〜４５Ｎ／ｍｍ2 ・割裂引張り強度 ：（材令２８日）２．２〜２．８Ｎ／ｍｍ2 ・純引張り強度 ：（材令２８日）１．０〜１．５Ｎ／ｍｍ2 ・曲げ強度 ：（材令２８日）２．５〜４．５Ｎ／ｍｍ2 ・静弾性係数 ：（材令２８日）１．２〜１．６×１０4 Ｎ／ｍｍ2
【００３０】一方、従来の膨張頁岩系の軽量粗骨材を用
いたコンクリートでは、特に引張り強度、曲げ強度は以
下のとおりであった。 ・割裂引張り強度 ：（材令２８日）１．０〜２．２Ｎ／ｍｍ2 ・純引張り強度 ：（材令２８日）０．２〜１．０Ｎ／ｍｍ2 ・曲げ強度 ：（材令２８日）２．１〜２．５Ｎ／ｍｍ2 また、この超軽量コンクリートでは、図１、図２に示す
ように高いじん性を有していることが確認された。
いたコンクリートでは、特に引張り強度、曲げ強度は以
下のとおりであった。 ・割裂引張り強度 ：（材令２８日）１．０〜２．２Ｎ／ｍｍ2 ・純引張り強度 ：（材令２８日）０．２〜１．０Ｎ／ｍｍ2 ・曲げ強度 ：（材令２８日）２．１〜２．５Ｎ／ｍｍ2 また、この超軽量コンクリートでは、図１、図２に示す
ように高いじん性を有していることが確認された。
【００３１】このように本実施形態のコンクリートも、
真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる良質の軽
量粗骨材を配合してなるので、従来品に比べ引張り強度
および曲げ強度が格段に高いものとなった。また、この
本実施形態のコンクリートでも、試験練りによって分離
抵抗性の高いコンクリートとなった。
真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる良質の軽
量粗骨材を配合してなるので、従来品に比べ引張り強度
および曲げ強度が格段に高いものとなった。また、この
本実施形態のコンクリートでも、試験練りによって分離
抵抗性の高いコンクリートとなった。
【００３２】さらに、このコンクリートでは、比重に対
して高い圧縮強度と高いじん性が得られた。すなわち、
従来では比重が１．２では圧縮強度は２８Ｎ／ｍｍ2 の
仕様であり、また割裂引張り強度は１．０〜２．２Ｎ／
ｍｍ2 程度、純引張り強度は０．２〜１．０Ｎ／ｍｍ2
程度、曲げ強度は２．１〜２．５Ｎ／ｍｍ2 程度であっ
たが、本実施形態品では比重、すなわち単位容積質量が
０．９〜１．４ｔ／ｍ 3 程度で圧縮強度が２５〜４０Ｎ
／ｍｍ2 程度、純引張り強度は１．２〜１．６Ｎ／ｍｍ
2 程度であった。また、このコンクリートではじん性が
格段に高くなっており、したがってこのクンクリート製
の部材に破壊が生じても、完全な破壊に至るまでにはか
なりの時間を要することが分かった。
して高い圧縮強度と高いじん性が得られた。すなわち、
従来では比重が１．２では圧縮強度は２８Ｎ／ｍｍ2 の
仕様であり、また割裂引張り強度は１．０〜２．２Ｎ／
ｍｍ2 程度、純引張り強度は０．２〜１．０Ｎ／ｍｍ2
程度、曲げ強度は２．１〜２．５Ｎ／ｍｍ2 程度であっ
たが、本実施形態品では比重、すなわち単位容積質量が
０．９〜１．４ｔ／ｍ 3 程度で圧縮強度が２５〜４０Ｎ
／ｍｍ2 程度、純引張り強度は１．２〜１．６Ｎ／ｍｍ
2 程度であった。また、このコンクリートではじん性が
格段に高くなっており、したがってこのクンクリート製
の部材に破壊が生じても、完全な破壊に至るまでにはか
なりの時間を要することが分かった。
【００３３】なお、前記実施形態では、黄河沈殿黄沙系
の原料と粘土とを混ぜて軽量粗骨材を製造したが、粘土
に代えて粘結剤として少量のベントナイトと沸石を用い
ると、さらに軽量で硬質な軽量骨材が得られ、したがっ
てこれを配合したコンクリートはより軽量で高強度のも
のとなる。ここで、沸石は一般に火山灰が変性作用を受
けて形成されたもので、例えば中華人民共和国内におい
て広く分布しているものであり、岩状で産出されるため
土壌化にさらされておらず、化学成分も流紋岩に似て炭
化ケイ素による発泡に適した原料である。
の原料と粘土とを混ぜて軽量粗骨材を製造したが、粘土
に代えて粘結剤として少量のベントナイトと沸石を用い
ると、さらに軽量で硬質な軽量骨材が得られ、したがっ
てこれを配合したコンクリートはより軽量で高強度のも
のとなる。ここで、沸石は一般に火山灰が変性作用を受
けて形成されたもので、例えば中華人民共和国内におい
て広く分布しているものであり、岩状で産出されるため
土壌化にさらされておらず、化学成分も流紋岩に似て炭
化ケイ素による発泡に適した原料である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明における請求
項１記載の超軽量コンクリートは、真珠岩系または黄河
沈殿黄沙系の原料からなる軽量粗骨材を配合してなるも
のであるから、得られる硬化コンクリートは単位容積質
量が０．９〜１．４ｇ／ｃｍ3程度であり、圧縮強度が
２５〜４０Ｎ／ｍｍ2 程度の軽量で高強度のコンクリー
トとなる。したがって、このような超軽量で高強度のコ
ンクリートにあっては、建造物の構造体を軽量に作れ、
また例えばプレキャストコンクリートとした場合に、超
軽量であることから移送等に有利なものとなる。
項１記載の超軽量コンクリートは、真珠岩系または黄河
沈殿黄沙系の原料からなる軽量粗骨材を配合してなるも
のであるから、得られる硬化コンクリートは単位容積質
量が０．９〜１．４ｇ／ｃｍ3程度であり、圧縮強度が
２５〜４０Ｎ／ｍｍ2 程度の軽量で高強度のコンクリー
トとなる。したがって、このような超軽量で高強度のコ
ンクリートにあっては、建造物の構造体を軽量に作れ、
また例えばプレキャストコンクリートとした場合に、超
軽量であることから移送等に有利なものとなる。
【００３５】請求項３記載の超軽量コンクリートは、真
珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる軽量粗骨材
を配合するとともに、繊維補強材を配合してなるもので
あるから、得られる超軽量コンクリートは単位容積質量
が０．９〜１．４ｇ／ｃｍ3程度、圧縮強度が２５〜４
０Ｎ／ｍｍ2 程度であり、純引張り強度が１．２〜１．
６Ｎ／ｍｍ2 程度の軽量で高強度、高じん性のコンクリ
ートとなる。したがって、このような超軽量で高強度、
高じん性のコンクリートにあっても、建造物の構造体を
軽量に作れ、また場所打ちコンクリートとした場合にポ
ンプによる圧送が有利になり、さらにプレキャストコン
クリートとした場合に移送等に有利なものとなる。
珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料からなる軽量粗骨材
を配合するとともに、繊維補強材を配合してなるもので
あるから、得られる超軽量コンクリートは単位容積質量
が０．９〜１．４ｇ／ｃｍ3程度、圧縮強度が２５〜４
０Ｎ／ｍｍ2 程度であり、純引張り強度が１．２〜１．
６Ｎ／ｍｍ2 程度の軽量で高強度、高じん性のコンクリ
ートとなる。したがって、このような超軽量で高強度、
高じん性のコンクリートにあっても、建造物の構造体を
軽量に作れ、また場所打ちコンクリートとした場合にポ
ンプによる圧送が有利になり、さらにプレキャストコン
クリートとした場合に移送等に有利なものとなる。
【図１】 圧縮ひずみと圧縮応力度との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図２】 引張りひずみと引張り応力度との関係を示す
グラフである。
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 111:40 Ｃ０４Ｂ 111:40 (72)発明者 九々 正武 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 松崎 育弘 神奈川県横浜市青葉区つつじが丘35−18 Ｆターム(参考） 4G012 PA03 PA04 PA09 PA27 PC02 PC03 PC11 PC12 4G019 BA06
Claims (4)
- 【請求項１】 真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料か
らなる軽量粗骨材を配合してなることを特徴とする超軽
量コンクリート。 - 【請求項２】 軽量細骨材として、天然加工砂、ガラス
粒子、無機質粒子のうちの一種あるいは複数種を配合し
てなることを特徴とする請求項１記載の超軽量コンクリ
ート。 - 【請求項３】 真珠岩系または黄河沈殿黄沙系の原料か
らなる軽量粗骨材を配合するとともに、繊維補強材を配
合してなることを特徴とする超軽量コンクリート。 - 【請求項４】 軽量細骨材として、天然加工砂、ガラス
粒子、無機質粒子のうちの一種あるいは複数種を配合し
てなることを特徴とする請求項３記載の超軽量コンクリ
ート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000102214A JP2001287978A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 超軽量コンクリート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000102214A JP2001287978A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 超軽量コンクリート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001287978A true JP2001287978A (ja) | 2001-10-16 |
Family
ID=18616138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000102214A Pending JP2001287978A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 超軽量コンクリート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001287978A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100945141B1 (ko) | 2009-08-25 | 2010-03-02 | 충남대학교산학협력단 | 경량 시멘트 복합체 및 그 제조방법 |
| JP2017114697A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 川田工業株式会社 | 早強性軽量コンクリートの製造方法 |
| CN109180095A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-11 | 都清 | 一种超轻质混凝土及其制备方法 |
| US10597328B2 (en) | 2017-02-09 | 2020-03-24 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Lightweight concrete |
-
2000
- 2000-04-04 JP JP2000102214A patent/JP2001287978A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100945141B1 (ko) | 2009-08-25 | 2010-03-02 | 충남대학교산학협력단 | 경량 시멘트 복합체 및 그 제조방법 |
| JP2017114697A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 川田工業株式会社 | 早強性軽量コンクリートの製造方法 |
| US10597328B2 (en) | 2017-02-09 | 2020-03-24 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Lightweight concrete |
| CN109180095A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-11 | 都清 | 一种超轻质混凝土及其制备方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090818 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100105 |