JP2002265251A - 充填用コンクリート - Google Patents

充填用コンクリート

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 収縮量が少なく、且つ軽量な充填用コンクリ
ートを提供すること。 【解決手段】 水分の逸散による乾燥が生じ難い空間の
充填に好適に使用できる充填用コンクリートであって、
少なくともセメントと、10wt%以上の水を含水させ
た人工軽量骨材と、水とを混練して成る充填用コンクリ
ートとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、充填用コンクリー
トに関するもので、特に、水分の逸散による乾燥が生じ
難い空間の充填に好適に使用することができる充填用コ
ンクリートに関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】例えば、鉄橋の橋脚などの
おいては、外周を綱管によって構成し、その内部にコン
クリートを充填したサンドイッチ構造の綱コンクリート
合成構造物が存在する。このような綱コンクリート合成
構造物は、綱管などからなる綱製構造物の内部空間に、
未硬化状態のコンクリート(充填用コンクリート)を注
入して充填し、この内部空間のコンクリートを硬化させ
ることによって構築されるが、綱製構造物とコンクリー
トとの隙間を極力無くし、綱製構造物とコンクリートと
を一体化する必要がある。
【0003】しかし、未硬化状態のコンクリートを、振
動機などを用いて単に綱製構造物の内部空間に空隙を生
じないように充填するだけでは、コンクリートが硬化す
る際に水和収縮するため、コンクリートの硬化中に綱製
構造物と内部のコンクリートとの間に隙間が生じる憂い
がある。
【0004】そこで、従来から、膨張材、収縮低減剤な
どを添加した充填用のコンクリートが開発され、かかる
充填用コンクリートを使用することにより、外周の綱製
構造物と内部のコンクリートとを隙間無く一体化した、
綱コンクリート合成構造物を構築することがなされてい
る。
【0005】しかし、コンクリートに膨張材或いは収縮
低減剤などを添加することは、経済性を考慮した場合に
は得策ではなく、また膨張材、収縮低減剤の種類、或い
は添加量によっては、硬化時のコンクリートの強度を低
下させると言う課題がある。また、充填用コンクリート
は、強度が確保されておれば、軽量であるほど構造物全
体の重量を軽減でき、基礎工事の簡素化など、構造物全
体を経済的に設計できるために軽量であることが強く望
まれている。
【0006】本発明は、上述した従来の技術が有する課
題及び要望に鑑み成されたものであって、その目的は、
収縮量が少なく、且つ軽量な充填用コンクリートを提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、事前吸水させ
た人工軽量骨材を用いたコンクリートは、一般的に長期
材齢における乾燥収縮量は大きくなるが、水分の逸散に
よる乾燥が生じ難い空間、例えば綱管内に充填された場
合には、むしろ事前吸水させた人工軽量骨材を用いたコ
ンクリートは、膨張する傾向があることを見いだし、本
発明を完成させた。
【0008】即ち、本発明は、少なくともセメントと、
10wt%以上の水を含水させた人工軽量骨材と、水と
を混練して成る充填用コンクリートとした。
【0009】上記した本発明にかかる充填用コンクリー
トが、自己収縮を生じ難い理由は、セメントの水和反応
に伴う間隙水の消費が生じても、含水率の多い骨材から
水が供給され、自己乾燥状態にならないためと考えら
れ、自己収縮が生じ難いが故に、本発明にかかる充填用
コンクリートを水分の逸散による乾燥が生じ難い空間、
例えば綱管内に充填した場合には、綱管との間に隙間が
無く、一体化した綱コンクリート合成構造物を構築する
ことができる。また、本発明にかかる充填用コンクリー
トは、人工軽量骨材を用いているために軽量となり、構
造物全体の重量を軽減でき、基礎工事の簡素化など、構
造物全体を経済的に設計することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、上記した本発明にかかる充
填用コンクリートの実施の形態を、詳細に説明するが、
本発明は、何ら下記の実施の形態に限定されるものでは
ない。
【0011】本発明で使用するセメントとしては、普通
ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント及び
超早強ポルトランドセメントなどの各種ポルトランドセ
メントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラ
グ、又はフライアッシュなどを混合した各種混合セメン
トが挙げられる。これらのセメントなどの粉体量は、4
00〜660kg/mが好ましく、更には400〜6
00kg/mがより好ましい。
【0012】本発明で使用する骨材としては、少なくと
も粗骨材として人工軽量骨材を使用し、且つこの人工軽
量骨材を、事前に水に浸漬するなどの手段により10w
t%以上の水を含水した状態で用いる。この粗骨材の単
位量は、280〜400L/mが好ましく、更には3
00〜350L/mがより好ましい。ここで、含水率
10wt%以上の人工軽量骨材を使用するとしたのは、
含水率が10wt%に満たない場合には、コンクリート
の収縮低減効果が顕著に認められないためである。な
お、細骨材としては、特に限定されるものではなく、通
常使用されている砕砂、川砂などの使用が可能である
が、上記粗骨材の場合と同様、含水率10wt%以上の
人工軽量骨材を使用しても良い。
【0013】本発明において使用する上記人工軽量骨材
としては、膨張性頁岩、膨張性粘土、膨張性スレート、
フライアッシュなどの原料を粗砕、或いは微粉砕した後
に造粒し、焼成することにより製造したいずれの人工軽
量骨材も使用することができるが、特に膨張性頁岩を粗
砕し、焼成して得られたものが吸水性及び強度などの観
点から好ましい。このような人工軽量骨材としては、例
えば市販品として太平洋セメント株式会社製のアサノラ
イトが挙げられる。
【0014】本発明で使用する練り混ぜ水としては、通
常用いられている水道水、地下水、河川水などを使用す
ることができ、水の単位量としては、150〜185k
g/mが好ましく、更には160〜170kg/m
がより好ましい。また必要に応じてAE剤、高性能AE
減水剤、増粘剤などの混和材料を使用することができ
る。
【0015】本発明にかかる充填用コンクリートは、上
記した材料を通常の練り混ぜ方法により製造でき、例え
ば、セメント、細骨材、及び上記した含水率10wt%
以上に調整された人工軽量骨材を、パン型ミキサなどに
投入し、空練り後、水及び必要によりAE剤、高性能A
E減水剤などの混和材料を加えて練り混ぜることにより
製造できる。
【0016】このようにして製造された本発明にかかる
充填用コンクリートは、水分の逸散による乾燥が生じ難
い空間、例えば綱管内に充填された場合には、自己収縮
が生じ難く、綱管との間に隙間が無く、一体化した綱コ
ンクリート合成構造物を構築することができると共に、
人工軽量骨材を用いているために軽量となり、構造物全
体を経済的に設計することが可能となる。
【0017】
【試験例】以下、上記した本発明にかかる充填用コンク
リートを見いだした試験例に付き記載する。
【0018】 〔使用材料〕 セメント(C): 早強ポルトランドセメント〔太平洋セメント(株)製〕 細骨材 (S): 青梅産砕砂〔表乾比重2.62、吸水率1.63%〕 粗骨材 (G): アサノライト〔表乾比重1.67 太平洋セメント(株) 製〕を、 ・含水率10wt%に調整したもの(実施例1) ・含水率20wt%に調整したもの(実施例2) ・含水率30wt%に調整したもの(実施例3) 高性能AE減水剤(SP):レオビルド SP-8SBS〔(株)エヌエムビー製〕 AE剤(AE): マイクロエア 775S 〔(株)エヌエムビー製〕 水 (W) : 水道水
【0019】〔 配 合 〕上記した材料を、表1に示
した配合割合で練り混ぜ、充填用コンクリートを各々調
整した。なお、練り混ぜは、セメント、細骨材及び粗骨
材を強制式ミキサ(パン型、容量0.05m)に投入
し、15秒間空練りをした後、水並びに混和材料(S
P、AE)を投入して90秒間の練り混ぜを行った。
【0020】
【表1】
【0021】〔自己収縮試験〕図1に示した型枠(40
0×100×100mm)内に、上記調整した各充填用
コンクリートを打設すると共に、打設したコンクリート
内にひずみゲージ(東京測定器研究所社製:KM−10
0BT)を埋設し、始発に達した時点から測長を開始し
た。なお、型枠内には、図示したようにテフロンシート
及びポリエチレンボードを施し、供試体の自由な変形を
拘束しないようにし、且つ供試体の全面をポリエステル
フィルムにより覆い、水分の逸散を防いだ。充填用コン
クリートの型枠への打設後、20℃の恒温室内に静置
し、材齢1日で脱型して供試体全面をアルミ粘着テープ
で被覆すると共に、さらにビニール袋に入れて水分の逸
散を防ぎ、その状態で20℃の恒温室内に静置してひず
みゲージによる測長をその後も継続して行った。
【0022】〔試験結果〕各充填用コンクリートの自己
収縮試験結果を、図2に示す。また、各充填用コンクリ
ートについて、JIS A 1108に準拠して圧縮強
度を測定した。その測定結果を、表1に併記する。
【0023】 〔使用材料〕 セメント(C): 普通ポルトランドセメント〔太平洋セメント(株)製〕 高炉スラグ (BS):ファインセラメント20A〔第一セメント(株)製〕 細骨材 (S): 小笠産陸砂〔表乾比重2.60、吸水率1.86%〕 粗骨材 (G): 青梅産砕石〔表乾比重2.64、吸水率0.83%〕 (比較例1) アサノライト〔表乾比重1.67 太平洋セメント(株) 製〕を、 ・含水率10wt%に調整したもの(実施例4) ・含水率30wt%に調整したもの(実施例5) 高性能AE減水剤(SP):レオビルド SP-8SBS〔(株)エヌエムビー製〕 AE剤(AE): マイクロエア 775S 〔(株)エヌエムビー製〕 水 (W) : 水道水
【0024】〔配合及び自己収縮試験〕上記した材料
を、表2に示した配合割合で練り混ぜ、充填用コンクリ
ートを各々調整した。なお、練り混ぜは、セメント、細
骨材及び粗骨材を強制式ミキサ(パン型、容量0.05
)に投入し、15秒間空練りをした後、水並びに混
和材料(SP、AE)を投入して90秒間の練り混ぜを
行った。また、得られた各充填用コンクリートについ
て、上記試験例と同様の方法で自己収縮試験を行った。
【0025】
【表2】
【0026】〔試験結果〕各充填用コンクリートの自己
収縮試験結果を、図3に示す。また、各充填用コンクリ
ートについて、JIS A 1108に準拠して圧縮強
度を測定した。その測定結果を、表2に併記する。
【0027】 〔使用材料〕 セメント(C): 普通ポルトランドセメント〔太平洋セメント(株)製〕 混和材(FA): フライアッシュ〔北海道電力(株)製〕 細骨材 (S): アサノライト〔表乾比重1.84 太平洋セメント(株) 製〕を、 ・含水率20wt%に調整したもの(実施例6) 小笠産陸砂〔表乾比重2.60、吸水率1.86%〕 (比較例2) 粗骨材 (G): アサノライト〔表乾比重1.67 太平洋セメント(株) 製〕を、 ・含水率30wt%に調整したもの(実施例6) 青梅産砕石〔表乾比重2.64、吸水率0.83%〕 (比較例2) 高性能AE減水剤(SP):レオビルド SP-8SBS〔(株)エヌエムビー製〕 AE剤(AE): マイクロエア 775S 〔(株)エヌエムビー製〕 増粘剤(VIS):ウェランガム〔三晶(株)製〕 水 (W) : 水道水
【0028】〔 配 合 〕上記した材料を、表3に示
した配合割合で練り混ぜ、充填用コンクリートを各々調
整した。なお、練り混ぜは、セメント、細骨材及び粗骨
材を強制式ミキサ(2軸型、容量2m)に投入し、1
5秒間空練りをした後、水並びに混和材料(SP、A
E、VIS)を投入して180秒間の練り混ぜを行っ
た。
【0029】
【表3】
【0030】〔フレッシュ性状の測定〕各充填用コンク
リートについて、スランプフロー、500mmフロー時
間、空気量、単位容積質量、コンクリート温度、V75
漏斗流下試験、及びU型充填性試験を行い、フレッシュ
性状を測定した。なお、スランプフローは、JSCE−
F503に準拠し、空気量及び単位容積質量は、JIS
A 1116に準拠し、V75漏斗流下試験及びU型
充填性試験は、土木学会基準(案)に準拠して各々行っ
た。
【0031】〔測定結果〕各充填用コンクリートについ
てのフレッシュ性状の測定結果を、表4に記載する。ま
た、各充填用コンクリートについて、JIS A 11
08に準拠して圧縮強度を測定した。その測定結果を、
表4に併記する。
【0032】
【表4】
【0033】以上の試験例から、本発明にかかる充填用
コンクリートは、水分の逸散を防止した状態で使用され
る場合には、自己収縮量の少ない優れた特性を発揮する
ことが分かる。また、フレッシュ性状における流動性、
分離抵抗性、充填性においても問題はなく、また硬化後
の圧縮強度も、従来の普通骨材を用いたものと遜色のな
いものとなることが分かる。
【0034】
【発明の効果】以上、説明した本発明にかかる充填用コ
ンクリートによれば、水分の逸散による乾燥が生じ難い
空間、例えば綱管内に充填された場合には、自己収縮が
生じ難く、綱管との間に隙間が無く、一体化した綱コン
クリート合成構造物を構築することができる。また、本
発明にかかる充填用コンクリートによれば、人工軽量骨
材を用いているために軽量となり、構造物全体を経済的
に設計することが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】自己収縮試験方法を概念的に示した図である。
【図2】自己収縮試験結果を示したグラフである。
【図3】自己収縮試験結果を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 克哉 千葉県佐倉市大作2−4−2 太平洋セメ ント株式会社中央研究所内 (72)発明者 栩木 隆 千葉県佐倉市大作2−4−2 太平洋セメ ント株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 2D059 AA03 CC04 4G012 PA04 PA06 PA07 PA27 PC11

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともセメントと、10wt%以上
    の水を含水させた人工軽量骨材と、水とを混練して成る
    ことを特徴とする充填用コンクリート。
  2. 【請求項2】 上記人工軽量骨材が、膨張性頁岩を粗砕
    し、焼成して得られたものであることを特徴とする、請
    求項1記載の充填用コンクリート。
  3. 【請求項3】 上記充填用コンクリートが、水分の逸散
    による乾燥が生じ難い空間の充填に使用されるものであ
    ることを特徴とする、請求項1又は2記載の充填用コン
    クリート。
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