JP2002053361A - 即時脱型方式用コンクリート組成物 - Google Patents

即時脱型方式用コンクリート組成物

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光裕 石井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来からの即時脱型方式による製造方法を大き
く変えることなく、締固め時間を短縮でき、得られるコ
ンクリート製品の表面が円滑となり、更に、骨材の品質
変化に容易に対応できる即時脱型方式用として適するコ
ンクリート組成物を提供する。 【解決手段】フライアッシュから粒径20μm以下の微
粒子を除去し、粒径20μm以下の微粒子の含有量を1
0重量%以下としたフライアッシュの粗粒分を含有する
ことを特徴とする即時脱型方式用コンクリート組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、即時脱型コンクリ
ート製品の製造に適するコンクリート組成物及び即時脱
型コンクリート製品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、コンクリート製品は、大きく分け
て、流し込み方式、遠心力締固め方式及び即時脱型方式
の三種類の方法によって製造されている。これらの内
で、流し込み方式とは、比較的軟らかいコンクリートを
型枠に投入しながらバイブレーターを用いて締固める方
法であり、遠心力締固め方式は、遠心力を与えてコンク
リート内部の水を絞り出し、水セメント比がより低いコ
ンクリート製品を製造する方法であり、即時脱型方式
は、コンクリート中の骨材容積が可能な限り多くなるよ
うに骨材の粒度を調整し、水セメント比30〜40%程
度の硬練りコンクリートを、丈夫に作られた1個の型枠
中に投入し、強力な振動を与えながら重力の相乗効果で
で締固め、圧縮成形する方法である。
【0003】これらの三種類の方法は、それぞれ独自の
利点を有するが、特に、即時脱型方式については、1個
の型枠を用いて連続して自動的に成形できるなどの経済
的メリットがあるほか、洗浄水等の排出も少なく、セメ
ントノロが発生しないなど、環境衛生的にも非常に有用
性の高い製造方法といえる。従って、即時脱型コンクリ
ート製品は、枕木、コンクリート管、フィルター管、ブ
ロック類等の各種の用途に広く用いられている。
【0004】この様な即時脱型方式に用いるコンクリー
トは、脱型時やその後の処理時等における振動・衝撃な
どによる変形を防止するために、一定限度以上に軟らか
くすることは難しく、かなり硬い状態で成形する必要が
ある。一方、内部に多くの空隙を保持した即時脱型方式
用コンクリートは、一般のコンクリートと比較すると、
水セメント比よりも、セメント空隙比によって強度が大
きく左右されるため、施工時においては、十分な締固め
が不可欠である。通常、超硬練りのコンクリートを十分
に締固めるには、振動・加圧力を十分大きくする方法や
振動・加圧時間を長くする方法等が考えられるが、前者
の方法は、設備上困難であり、従って、後者の方法を選
択せざるを得ない。その結果、型枠等の回転率が低下す
る結果を招き、即時脱型方式のメリットである経済性の
点でマイナス要因となっている。
【0005】また、日本国内では、一般に、コンクリー
ト製品は表面が滑面であることが好まれるが、即時脱型
方式による製品は、当然のことながら、表面が粗面とな
る。このため、現在は、流し込み方式による製造方法が
多用され、即時脱型方式によって成形された製品は、そ
の需要があまり伸びていないのが現状である。
【0006】コンクリート製品の表面を滑面とする方法
については、種々検討されており、例えば、施工方法を
工夫して表面を滑らかにする方法としては、予め軟らか
いモルタルを面鉄板に流しておいて、本体の超硬練りコ
ンクリートを打ち込んだ後、この面鉄板をかぶせる方法
が考えられる。しかしながら、この方法では、成形した
ブロックの面、即ち、モルタル面にひび割れや色むらが
生じたり、気泡が多く含まれ、また、モルタルが剥げ落
ちる等のクレームが絶えない。また、セメント組成物に
含まれる成分を工夫して表面を滑らかにする方法とし
て、細かい粒度の砂を用いることや、粗骨材の最大寸法
を小さくすることなどの改善策が考えられるが、その結
果、セメントの使用量が多くなって不経済であったり、
強度低下を招くことなどの問題点があり、必ずしも優れ
た改善策とはいえない。
【0007】更に、即時脱型方式によるコンクリート製
品では、その充填率が製品の品質を大きく左右し、充填
率の高い製品は、空隙が少ないために自重が重く、高強
度となるが、製品の充填率は、骨材の粒度に大きく影響
されるため、骨材の品質が変化した場合、その対応は、
必ずしも容易とはいえない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
従来からの即時脱型方式による製造方法を大きく変える
ことなく、締固め時間を短縮でき、得られるコンクリー
ト製品の表面が円滑となり、更に、骨材の品質変化に容
易に対応できる即時脱型方式用として適するコンクリー
ト組成物を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した如
き従来技術に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、コンクリー
ト組成物中に、フライアッシュから粒径20μm以下の
微粒子を除き、粒径20μm以下の微粒子の含有量を1
0重量%以下としたフライアッシュの粗粒分を配合する
ことによって、従来の即時脱型方式用コンクリート組成
物と同様のセメント量を確保した上で、コンクリートの
粘性を上昇させることなく高い振動充填性を有するコン
クリート組成物を得ることが可能となることを見出し、
ここに本発明を完成するに至った。
【0010】即ち、本発明は、下記の即時脱型方式用コ
ンクリート組成物及び即時脱型コンクリート製品の製造
方法を提供するものである。1.フライアッシュから粒
径20μm以下の微粒子を除去し、粒径20μm以下の
微粒子の含有量を10重量%以下としたフライアッシュ
の粗粒分を含有することを特徴とする即時脱型方式用コ
ンクリート組成物。2.セメント、粗骨材、細骨材、フ
ライアッシュから粒径20μm以下の微粒子を除去し、
粒径20μm以下の微粒子の含有量を10重量%以下と
したフライアッシュの粗粒分、及び水を含むコンクリー
ト組成物であって、コンクリート組成物1m3について
フライアッシュの粗粒分を20〜200kg含有する上
記項1に記載の即時脱型方式用コンクリート組成物。
3.上記項1又は2のコンクリート組成物を混練し、加
圧振動成形し、脱型することを特徴とする即時脱型コン
クリート製品の製造方法。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のコンクリート組成物で
は、フライアッシュから粒径20μm以下の微粒子を除
去し、粒径20μm以下の微粒子の含有量を10重量%
以下としたフライアッシュの粗粒分(以下「粗粒フライ
アッシュ」という)を用いることが必要である。
【0012】フライアッシュとは、石炭の燃焼により生
じる石炭灰の内、電気集塵機で集められる球形の微粉末
であり、JIS A 6201に規定されているもので
ある。フライアッシュは、その粒子の多くが球形である
ことから、センメントの一部をフライアッシュで置換し
て用いることによって、コンクリート組成物の流動性を
改善することができる。しかしながら、センメントの一
部をフライアッシュで置換すると、セメント量が不足し
て初期強度が低下するので、比較的早期から良好な強度
発現が必要とされる即時脱型方式用のコンクリート組成
物としてはふさわしくない。一方、セメント量を減少さ
せることなくフライアッシュを添加すると、主にフライ
アッシュ中の微粒分の影響でコンクリート組成物の粘度
が上昇するので、流動性が低下して、締固め時間が長く
なるために、やはり即時脱型方式用のコンクリート組成
物としては不適切である。
【0013】本発明のコンクリート組成物では、フライ
アッシュから粒径20μm以下の微粒子を除去し、粒径
20μm以下の微粒子の含有量を10重量%以下とした
粗粒フライアッシュを用いることによって、フライアッ
シュ中の微粒分の影響による粘度上昇が生じないので、
従来のコンクリート組成物と同程度のセメント配合量を
確保した上で、フライアッシュを添加することが可能と
なり、十分な初期強度を有するコンクリート製品とする
ことができる。また、添加された粗粒フライアッシュ
は、球形粒子の効果により、コンクリート組成物の流動
性を向上させることができ、コンクリート組成物の粗骨
材間の空隙中に細骨材をすばやく円滑に導く作用をす
る。同時に、粗粒フライアッシュは、粗骨材間の空隙の
残余の部分にセメント粒子を伴ってすばやく充填するの
で、粗骨材間の空間に形成されるモルタルは、緻密なも
のとなる。この様にしてコンクリート内部が比較的早期
に密実になることにより、締固めに用いる振動が型枠面
のみならずコンクリート内部においても有効に伝達され
るため、締固め速度は飛躍的に向上する。更に、締固め
特性を低下させることなくコンクリート中の粉体量を多
くできることにより、コンクリート製品の表面は滑面と
なる。
【0014】本発明では、フライアッシュ粗粒として
は、JIS A6201において規定されたフライアッ
シュから粒径20μm以下の微粒子を除去し、粒径20
μm以下の微粒子の含有量を10重量%以下としたフラ
イアッシュの粗粒分であれば、特に限定なく使用でき
る。
【0015】本発明の即時脱型方式コンクリート組成物
は、上記した粗粒フライアッシュの他に、粗骨材及び細
骨材からなる骨材と、セメント、及び水を含むものであ
り、これを混練し、成形することによって目的とするコ
ンクリート製品とすることができる。更に、該コンクリ
ート組成物には、必要に応じて、高性能減水剤(例え
ば、AE剤、AE減水剤、減水剤、高性能AE減水剤
等)等の各種セメント用混和剤を配合することができ
る。
【0016】本発明のコンクリート組成物に配合する粗
粒フライアッシュ以外の成分は、従来の即時脱型方式用
コンクリート組成物中で用いる成分と同様のものでよ
い。例えば、セメントとしては、各種のポルトランドセ
メント、混合セメント等を用いることができる。粗骨
材、細骨材等としても、公知のコンクリート組成物に配
合するものと同様のものを使用できる。
【0017】本発明の即時脱型方式用コンクリート組成
物では、粗粒フライアッシュの配合量は、セメント、粗
骨材、細骨材、粗粒フライアッシュ、水、及び必要に応
じて配合するセメント用混和剤からなるコンクリート組
成物1m3について、20〜200kg程度とすること
が好ましく、30〜100kg程度とすることがより好
ましい。
【0018】本発明の即時脱型方式用コンクリート組成
物では、粗粒フライアッシュ以外の成分の配合割合は、
従来の即時脱型方式用コンクリート組成物と同様で良
い。
【0019】本発明の即時脱型方式用コンクリート組成
物は、通常の即時脱型方式によってコンクリート製品と
することができる。即ち、該コンクリート組成物を混練
し、加圧振動成形した後、脱型し、養生することによっ
て、コンクリート製品とすることができる。混練方法、
加圧振動成形方法、養生方法等は、公知の方法をそのま
ま採用できる。
【0020】
【発明の効果】本発明の即時脱型方式用コンクリート組
成物は、優れた振動充填性を有するものであり、即時脱
型方式によってコンクリート製品とする際に、締固め時
間を短縮できる。又、本発明のコンクリート組成物は、
粗粒フライアッシュを配合することによって充填性を向
上させており、骨材の種類の相違による充填性の相違が
少なく、骨材の品質変化に容易に対応できる。
【0021】更に、得られるコンクリート製品は、十分
な強度を有すると共に、その表面は良好な滑面となる。
【0022】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。 実施例1 下記表1に示す配合の各コンクリート組成物について、
容量55リットルの2軸強制練りミキサーを使用し、1
バッチの混練り量を35リットルとして練混ぜを行い、
RCD用コンクリートのコンシステンシー試験方法
(案)(JSCE−F507)に従って、空隙率とVC
値を測定した。結果を下記表2に示す。
【0023】尚、実施例及び比較例では、単位水量及び
セメント量を一定とし、空隙率が最小となるように最適
細骨材率を選定した。
【0024】使用した原料の種類は、次の通りである。 (1)セメント:普通ポルトランドセメント(ブレーン
3350cm2/g、密度3.15g/cm2、住友大阪
セメント(株)製) (2)粗粒フライアッシュ(ブレーン1900cm2
g、密度2.21g/cm2、粒径20μm以下の微粒
子含有率:約5重量%、テクノ・リソース(株)製) (3)粗骨材:砕石2005(密度2.68g/c
2、FM6.86、高槻産) (4)細骨材:川砂(密度:2.57g/cm2、FM
3.04、野洲川産)
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】実施例1〜4のコンクリート組成物は、粗
粒フライアッシュを配合していない比較例1の組成物と
比べて、空隙率が小さい値となった。この結果から、粗
粒フライアッシュを配合したコンクリート組成物によれ
ば、密実で表面が滑面のコンクリート製品が得られるも
のと考えられる。
【0028】また、実施例1〜4のコンクリート製品
は、比較例1の組成物と比べてVC値も小さい値となっ
た。VC値とは、超硬練りコンクリートのコンシステン
シーを示す数値であり、この値が小さいということは、
振動加圧成形による充填速度が速いと判断できる。これ
は、粗粒フライアッシュが細骨材とセメント粒子を円滑
に導くとともに、早期から密実なコンクリートとなるた
めに、振動がコンクリート中においても有効に伝達され
ることに起因にするものと考えられる。従って、粗粒フ
ライアッシュを混入したコンクリートは、締固め速度が
向上し、施工性が良好であると判断される。
【0029】尚、比較例2に示すとおり、過剰に粗粒フ
ライアッシュを配合すると、空隙率とVC値が共に粗粒
フライアッシュを配合していない比較例1の組成物より
も大きい値となるので不適切である。
フロントページの続き (72)発明者 上原 伸郎 大阪府大阪市大正区南恩加島7丁目1番55 号 住友大阪セメント株式会社セメント・ コンクリート研究所内 (72)発明者 長岡 誠一 大阪府大阪市大正区南恩加島7丁目1番55 号 住友大阪セメント株式会社セメント・ コンクリート研究所内 (72)発明者 富加見 徳治 香川県高松市丸の内2番5号 四国電力株 式会社内 (72)発明者 石井 光裕 香川県高松市屋島西町2109番地8 テク ノ・リソース株式会社内 (72)発明者 澤井 壽一 香川県高松市屋島西町2109番地8 テク ノ・リソース株式会社内 (72)発明者 村井 浩展 香川県高松市屋島西町2109番地8 テク ノ・リソース株式会社内 Fターム(参考) 4G012 PA27 4G054 AA01 AC01 BA02 BA29 BA62

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フライアッシュから粒径20μm以下の微
    粒子を除去し、粒径20μm以下の微粒子の含有量を1
    0重量%以下としたフライアッシュの粗粒分を含有する
    ことを特徴とする即時脱型方式用コンクリート組成物。
  2. 【請求項2】セメント、粗骨材、細骨材、フライアッシ
    ュから粒径20μm以下の微粒子を除去し、粒径20μ
    m以下の微粒子の含有量を10重量%以下としたフライ
    アッシュの粗粒分、及び水を含むコンクリート組成物で
    あって、コンクリート組成物1m3についてフライアッ
    シュの粗粒分を20〜200kg含有する請求項1に記
    載の即時脱型方式用コンクリート組成物。
  3. 【請求項3】請求項1又は2のコンクリート組成物を混
    練し、加圧振動成形し、脱型することを特徴とする即時
    脱型コンクリート製品の製造方法。
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