JP2002308661A - 高性能コンクリート - Google Patents
高性能コンクリートInfo
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- JP2002308661A JP2002308661A JP2002015673A JP2002015673A JP2002308661A JP 2002308661 A JP2002308661 A JP 2002308661A JP 2002015673 A JP2002015673 A JP 2002015673A JP 2002015673 A JP2002015673 A JP 2002015673A JP 2002308661 A JP2002308661 A JP 2002308661A
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- reducing agent
- cement
- cao
- performance concrete
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
Abstract
(57)【要約】
【課題】 40N/mm2以上の圧縮強度を発現し、かつ収縮
（自己収縮および乾燥収縮）を小さくすることができる
高性能コンクリートを提供する。 【解決手段】 主要鉱物が3CaO・SiO2−2CaO・SiO2−Ca
O−間隙物質、3CaO・SiO 2−CaO−間隙物質、2CaO・SiO2
−CaO−間隙物質又はCaO−間隙物質であり、かつCaO結
晶を50〜92重量％含有するクリンカ組成物と石膏の混合
粉砕物、あるいは前記クリンカ組成物と生石灰および石
膏との混合粉砕物とからなる混和材と、セメントと、減
水剤と、細骨材と、粗骨材と、乾燥収縮低減剤と、水を
含む配合物の硬化体であり、圧縮強度が40N/mm2以上で
ある高性能コンクリート。前記配合物のスランプフロー
は、40〜80cmであることが好ましい。さらに、前記混和
材量は５〜50kg/m3、乾燥収縮低減剤／セメント比は0.1
〜2.0重量％であることが好ましい。
（自己収縮および乾燥収縮）を小さくすることができる
高性能コンクリートを提供する。 【解決手段】 主要鉱物が3CaO・SiO2−2CaO・SiO2−Ca
O−間隙物質、3CaO・SiO 2−CaO−間隙物質、2CaO・SiO2
−CaO−間隙物質又はCaO−間隙物質であり、かつCaO結
晶を50〜92重量％含有するクリンカ組成物と石膏の混合
粉砕物、あるいは前記クリンカ組成物と生石灰および石
膏との混合粉砕物とからなる混和材と、セメントと、減
水剤と、細骨材と、粗骨材と、乾燥収縮低減剤と、水を
含む配合物の硬化体であり、圧縮強度が40N/mm2以上で
ある高性能コンクリート。前記配合物のスランプフロー
は、40〜80cmであることが好ましい。さらに、前記混和
材量は５〜50kg/m3、乾燥収縮低減剤／セメント比は0.1
〜2.0重量％であることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、40N/mm2以上の圧
縮強度を発現し、かつ収縮（自己収縮および乾燥収縮）
を小さくすることができる高性能コンクリートに関す
る。
縮強度を発現し、かつ収縮（自己収縮および乾燥収縮）
を小さくすることができる高性能コンクリートに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、土地のより一層の有効利用の観点
から、建築物の超高層化ないしは大規模化の傾向は益々
顕著になってきている。このような超高層ないしは大規
模な建築物を実現するために、従来より、40N/mm2以上
の圧縮強度を発現するような高強度コンクリートの開発
が行われている。
から、建築物の超高層化ないしは大規模化の傾向は益々
顕著になってきている。このような超高層ないしは大規
模な建築物を実現するために、従来より、40N/mm2以上
の圧縮強度を発現するような高強度コンクリートの開発
が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、高強度コンクリ
ートを調製するために、普通ポルトランドセメントを使
用して単位セメント量を増大（例えば、400〜500kg/
m3）し、減水剤（高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤等）
を使用して、水／セメント比を減少する（例えば、40重
量％以下）ことが行われている。このようにして調製し
たコンクリートでは、高強度（40N/mm2以上）を発現さ
せることはできるのではあるが、一方で、セメント量が
多く、また、水／セメント比が小さいので、自己収縮が
大きくなるという課題がある。このような自己収縮が大
きいコンクリートでは、例えば、ＲＣ部材に用いたと
き、鉄筋の拘束により部材下縁部に大きな引張応力が発
生し、力学的に弊害を起こす可能性があることが指摘さ
れている。また、従来の高強度コンクリートでは、減水
剤（高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤等）を使用して、
水／セメント比を小さくしているのではあるが、それで
も単位水量は多くなるので、乾燥収縮も大きいという課
題もある。
ートを調製するために、普通ポルトランドセメントを使
用して単位セメント量を増大（例えば、400〜500kg/
m3）し、減水剤（高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤等）
を使用して、水／セメント比を減少する（例えば、40重
量％以下）ことが行われている。このようにして調製し
たコンクリートでは、高強度（40N/mm2以上）を発現さ
せることはできるのではあるが、一方で、セメント量が
多く、また、水／セメント比が小さいので、自己収縮が
大きくなるという課題がある。このような自己収縮が大
きいコンクリートでは、例えば、ＲＣ部材に用いたと
き、鉄筋の拘束により部材下縁部に大きな引張応力が発
生し、力学的に弊害を起こす可能性があることが指摘さ
れている。また、従来の高強度コンクリートでは、減水
剤（高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤等）を使用して、
水／セメント比を小さくしているのではあるが、それで
も単位水量は多くなるので、乾燥収縮も大きいという課
題もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、特定の混和材と乾
燥収縮低減剤を併用した高性能コンクリートであれば、
40N/mm2以上の圧縮強度であっても、収縮（自己収縮お
よび乾燥収縮）を小さくすることができること、さら
に、混和材と乾燥収縮低減剤の添加量を特定することに
より、施工温度や養生温度が異なる場合でも自己収縮応
力あるいは自己膨張応力をほぼ同じにすることができる
ことを見いだし、本発明を完成させたものである。即
ち、本発明は、主要鉱物が3CaO・SiO2−2CaO・SiO2−Ca
O−間隙物質、3CaO・SiO2−CaO−間隙物質、2CaO・SiO2
−CaO−間隙物質又はCaO−間隙物質であり、かつCaO結
晶を50〜92重量％含有するクリンカ組成物と石膏の混合
粉砕物、あるいは前記クリンカ組成物と生石灰および石
膏との混合粉砕物とからなる混和材と、セメントと、減
水剤と、細骨材と、粗骨材と、乾燥収縮低減剤と、水を
含む配合物の硬化体であり、圧縮強度が40N/mm2以上で
あることを特徴とする高性能コンクリート（請求項１）
である。
を解決するために鋭意研究した結果、特定の混和材と乾
燥収縮低減剤を併用した高性能コンクリートであれば、
40N/mm2以上の圧縮強度であっても、収縮（自己収縮お
よび乾燥収縮）を小さくすることができること、さら
に、混和材と乾燥収縮低減剤の添加量を特定することに
より、施工温度や養生温度が異なる場合でも自己収縮応
力あるいは自己膨張応力をほぼ同じにすることができる
ことを見いだし、本発明を完成させたものである。即
ち、本発明は、主要鉱物が3CaO・SiO2−2CaO・SiO2−Ca
O−間隙物質、3CaO・SiO2−CaO−間隙物質、2CaO・SiO2
−CaO−間隙物質又はCaO−間隙物質であり、かつCaO結
晶を50〜92重量％含有するクリンカ組成物と石膏の混合
粉砕物、あるいは前記クリンカ組成物と生石灰および石
膏との混合粉砕物とからなる混和材と、セメントと、減
水剤と、細骨材と、粗骨材と、乾燥収縮低減剤と、水を
含む配合物の硬化体であり、圧縮強度が40N/mm2以上で
あることを特徴とする高性能コンクリート（請求項１）
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明で使用するセメントとしては、普通・早強
・中庸熱・低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトラ
ンドセメント、高炉セメント・フライアッシュセメント
等の各種混合セメントや、都市ゴミ焼却灰・下水汚泥焼
却灰等の廃棄物を原料として利用したセメント（エコセ
メント）が挙げられる。また、前記ポルトランドセメン
トやエコセメントと、石灰石粉末（ブレーン比表面積20
00〜10000cm2/gが好ましい）、シリカフューム等の無機
粉末を混合したセメントも使用することができる。
する。本発明で使用するセメントとしては、普通・早強
・中庸熱・低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトラ
ンドセメント、高炉セメント・フライアッシュセメント
等の各種混合セメントや、都市ゴミ焼却灰・下水汚泥焼
却灰等の廃棄物を原料として利用したセメント（エコセ
メント）が挙げられる。また、前記ポルトランドセメン
トやエコセメントと、石灰石粉末（ブレーン比表面積20
00〜10000cm2/gが好ましい）、シリカフューム等の無機
粉末を混合したセメントも使用することができる。
【０００６】本発明で使用する混和材は、主要鉱物が3C
aO・SiO2−2CaO・SiO2−CaO−間隙物質、3CaO・SiO2−C
aO−間隙物質、2CaO・SiO2−CaO−間隙物質又はCaO−間
隙物質であり、かつCaO結晶を50〜92重量％含有するク
リンカ組成物と石膏の混合粉砕物、あるいは前記クリン
カ組成物と生石灰および石膏との混合粉砕物からなるも
のである。
aO・SiO2−2CaO・SiO2−CaO−間隙物質、3CaO・SiO2−C
aO−間隙物質、2CaO・SiO2−CaO−間隙物質又はCaO−間
隙物質であり、かつCaO結晶を50〜92重量％含有するク
リンカ組成物と石膏の混合粉砕物、あるいは前記クリン
カ組成物と生石灰および石膏との混合粉砕物からなるも
のである。
【０００７】混和材中のクリンカ組成物は、主要鉱物と
して少なくともCaO結晶と間隙物質を含み、エーライト
(3CaO・SiO2)および／またはビーライト(2CaO・SiO2)を
含んでも又は含まなくてもよいクリンカ組成物を粉砕し
たものであって、CaO結晶を50〜92重量％含むものであ
る。主要鉱物として少なくともCaO結晶と間隙物質を含
むことにより、ワーカビリティを損なわずに高性能コン
クリートの収縮を小さくする効果が得られる。クリンカ
組成物中のCaO結晶が50重量％未満では、高性能コンク
リートの収縮を小さくする効果が小さくなり好ましくな
い。クリンカ粉砕物中のCaO結晶が92重量％を超える
と、ワーカビリティが悪くなり好ましくない。なお、間
隙物質はセメントクリンカ鉱物中のエーライトやビーラ
イトの間を埋める鉱物に類するものであり、具体的に
は、2CaO・Fe2O3等のカルシウムフェライト鉱物、3CaO
・Al2O3等のカルシウムアルミネート鉱物、あるいは、6
CaO・Al2O3・Fe2O3、4CaO・Al2O3・Fe2O3、6CaO・2Al2O
3・Fe2O3等のカルシウムアルミノフェライト鉱物であ
る。
して少なくともCaO結晶と間隙物質を含み、エーライト
(3CaO・SiO2)および／またはビーライト(2CaO・SiO2)を
含んでも又は含まなくてもよいクリンカ組成物を粉砕し
たものであって、CaO結晶を50〜92重量％含むものであ
る。主要鉱物として少なくともCaO結晶と間隙物質を含
むことにより、ワーカビリティを損なわずに高性能コン
クリートの収縮を小さくする効果が得られる。クリンカ
組成物中のCaO結晶が50重量％未満では、高性能コンク
リートの収縮を小さくする効果が小さくなり好ましくな
い。クリンカ粉砕物中のCaO結晶が92重量％を超える
と、ワーカビリティが悪くなり好ましくない。なお、間
隙物質はセメントクリンカ鉱物中のエーライトやビーラ
イトの間を埋める鉱物に類するものであり、具体的に
は、2CaO・Fe2O3等のカルシウムフェライト鉱物、3CaO
・Al2O3等のカルシウムアルミネート鉱物、あるいは、6
CaO・Al2O3・Fe2O3、4CaO・Al2O3・Fe2O3、6CaO・2Al2O
3・Fe2O3等のカルシウムアルミノフェライト鉱物であ
る。
【０００８】クリンカ組成物は、石灰質原料、粘土原
料、珪石、スラグ類、石膏などを混合し、この原料混合
物をロータリーキルンなどで1300〜1600℃の温度で目標
とするクリンカの鉱物が得られるまで充分に焼き締めて
焼成することにより製造される。
料、珪石、スラグ類、石膏などを混合し、この原料混合
物をロータリーキルンなどで1300〜1600℃の温度で目標
とするクリンカの鉱物が得られるまで充分に焼き締めて
焼成することにより製造される。
【０００９】混和材中の石膏の種類は限定するものでは
なく、無水石膏、半水石膏、二水石膏が使用できるが、
好ましくは無水石膏がよい。混和材中の石膏の量は、
混和材がクリンカ組成物と石膏との二成分系である場合
は、クリンカ組成物100重量部に対して石膏5〜50重量部
が適当である。また、混和材がクリンカ組成物と生石
灰および石膏の三成分系である場合は、クリンカ組成物
と生石灰の合計量100重量部に対して石膏5〜50重量部が
適当である。混和材中の石膏の配合量が前記範囲より少
ないと、高性能コンクリートの収縮を小さくする効果が
小さくなり好ましくない。石膏の配合量が前記範囲より
多いと、高性能コンクリートが膨張ひび割れによる強度
低下を招く懸念があり好ましくない。
なく、無水石膏、半水石膏、二水石膏が使用できるが、
好ましくは無水石膏がよい。混和材中の石膏の量は、
混和材がクリンカ組成物と石膏との二成分系である場合
は、クリンカ組成物100重量部に対して石膏5〜50重量部
が適当である。また、混和材がクリンカ組成物と生石
灰および石膏の三成分系である場合は、クリンカ組成物
と生石灰の合計量100重量部に対して石膏5〜50重量部が
適当である。混和材中の石膏の配合量が前記範囲より少
ないと、高性能コンクリートの収縮を小さくする効果が
小さくなり好ましくない。石膏の配合量が前記範囲より
多いと、高性能コンクリートが膨張ひび割れによる強度
低下を招く懸念があり好ましくない。
【００１０】本発明においては、混和材に生石灰を配合
することによって、高性能コンクリートの自己収縮をよ
り小さくすることができる。生石灰の種類は限定するも
のではなく、軟焼生石灰、中焼生石灰、硬焼生石灰、極
硬焼生石灰等の生石灰が使用できるが、ワーカビリティ
から、日本石灰協会の4N−塩酸による粗粒滴定試験法に
よる粗粒滴定試験値が650ml以下の生石灰を使用するこ
とが好ましく、400ml以下の生石灰を使用することがよ
り好ましい。
することによって、高性能コンクリートの自己収縮をよ
り小さくすることができる。生石灰の種類は限定するも
のではなく、軟焼生石灰、中焼生石灰、硬焼生石灰、極
硬焼生石灰等の生石灰が使用できるが、ワーカビリティ
から、日本石灰協会の4N−塩酸による粗粒滴定試験法に
よる粗粒滴定試験値が650ml以下の生石灰を使用するこ
とが好ましく、400ml以下の生石灰を使用することがよ
り好ましい。
【００１１】混和材中の生石灰の配合量は、クリンカ組
成物100重量部に対して400重量部未満、すなわちクリン
カ組成物と生石灰の合計量において生石灰80重量％未満
が適当である。混和材中の生石灰の配合量が前記範囲よ
り多いと、ワーカビリティが悪くなり好ましくない。
成物100重量部に対して400重量部未満、すなわちクリン
カ組成物と生石灰の合計量において生石灰80重量％未満
が適当である。混和材中の生石灰の配合量が前記範囲よ
り多いと、ワーカビリティが悪くなり好ましくない。
【００１２】混和材は、上記クリンカ組成物および石膏
の混合粉砕物、あるいは上記クリンカ組成物、生石灰お
よび石膏との混合粉砕物からなるものであるが、これら
は個別に粉砕した後に混合したものでもよく、混合した
後に粉砕したものでもよい。また、個別に粉砕したもの
を、高性能コンクリートの混練時に他の材料とともにミ
キサに投入してもよい。粉砕には、ボールミル、ロール
ミル等の粉砕機を用いることができる。混和材の粉末度
は、ブレーン比表面積で3000cm2/g以上が好ましく、400
0〜8000cm2/gがより好ましい。混和材のブレーン比表面
積が3000cm2/g未満では、高性能コンクリートの収縮を
小さくする効果が小さくなり好ましくない。
の混合粉砕物、あるいは上記クリンカ組成物、生石灰お
よび石膏との混合粉砕物からなるものであるが、これら
は個別に粉砕した後に混合したものでもよく、混合した
後に粉砕したものでもよい。また、個別に粉砕したもの
を、高性能コンクリートの混練時に他の材料とともにミ
キサに投入してもよい。粉砕には、ボールミル、ロール
ミル等の粉砕機を用いることができる。混和材の粉末度
は、ブレーン比表面積で3000cm2/g以上が好ましく、400
0〜8000cm2/gがより好ましい。混和材のブレーン比表面
積が3000cm2/g未満では、高性能コンクリートの収縮を
小さくする効果が小さくなり好ましくない。
【００１３】乾燥収縮低減剤は、水に溶解してその表面
張力を低下する作用を持つものである。乾燥収縮低減剤
を添加することにより、高性能コンクリートの自己収縮
をより小さくすることができるとともに、乾燥収縮も小
さくする効果が得られる。本発明において乾燥収縮低減
剤は、化学式；ＲＯ（ＡＯ）nＨで示される低級アルコ
ールのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。ここ
で、式中のＲは、炭素数４〜６のアルキル基である。こ
のような基としては、ｎ−ブチル基、iso−ブチル基、t
ert−ブチル基、ｎ−ペンチル基、iso−ペンチル基、te
rt−ペンチル基等が挙げられる。また、式中のＡは、炭
素数２〜３のアルキレン基であり、エチレン基及び／又
はプロピレン基が挙げられる。さらに、式中のnは、１
〜10の整数である。ＲＯ（ＡＯ）nＨで示される低級ア
ルコールのアルキレンオキサイド付加物の中でも好まし
いものは、ｎ−ブチルアルコールのプロピレンオキサイ
ド（付加モル数２）／エチレンオキサイド（付加モル数
３）付加物であり、市販品としては、太平洋セメント株
式会社製「AS21」が挙げられる。なお、乾燥収縮低減剤
は、混練水の一部と置換えて使用することが好ましい。
張力を低下する作用を持つものである。乾燥収縮低減剤
を添加することにより、高性能コンクリートの自己収縮
をより小さくすることができるとともに、乾燥収縮も小
さくする効果が得られる。本発明において乾燥収縮低減
剤は、化学式；ＲＯ（ＡＯ）nＨで示される低級アルコ
ールのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。ここ
で、式中のＲは、炭素数４〜６のアルキル基である。こ
のような基としては、ｎ−ブチル基、iso−ブチル基、t
ert−ブチル基、ｎ−ペンチル基、iso−ペンチル基、te
rt−ペンチル基等が挙げられる。また、式中のＡは、炭
素数２〜３のアルキレン基であり、エチレン基及び／又
はプロピレン基が挙げられる。さらに、式中のnは、１
〜10の整数である。ＲＯ（ＡＯ）nＨで示される低級ア
ルコールのアルキレンオキサイド付加物の中でも好まし
いものは、ｎ−ブチルアルコールのプロピレンオキサイ
ド（付加モル数２）／エチレンオキサイド（付加モル数
３）付加物であり、市販品としては、太平洋セメント株
式会社製「AS21」が挙げられる。なお、乾燥収縮低減剤
は、混練水の一部と置換えて使用することが好ましい。
【００１４】本発明で使用するセメント、混和材、乾燥
収縮低減剤以外の材料を説明する。細骨材としては、川
砂、陸砂、海砂、砕砂又はこれらの混合物を使用するこ
とができる。粗骨材としては、川砂利、山砂利、海砂
利、砕石又はこれらの混合物を使用することができる。
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸
系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水
剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用すること
ができる。本発明では、減水効果の大きい高性能減水剤
又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。水
は、水道水等を使用することができる。なお、本発明に
おいては、必要に応じて、支障のない範囲内で、空気連
行剤、消泡剤、増粘剤等を使用することは差し支えな
い。
収縮低減剤以外の材料を説明する。細骨材としては、川
砂、陸砂、海砂、砕砂又はこれらの混合物を使用するこ
とができる。粗骨材としては、川砂利、山砂利、海砂
利、砕石又はこれらの混合物を使用することができる。
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸
系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水
剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用すること
ができる。本発明では、減水効果の大きい高性能減水剤
又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。水
は、水道水等を使用することができる。なお、本発明に
おいては、必要に応じて、支障のない範囲内で、空気連
行剤、消泡剤、増粘剤等を使用することは差し支えな
い。
【００１５】本発明の高性能コンクリートにおいては、
単位セメント量は350〜700kg/m3、混和材量が２〜50kg/
m3、（水＋乾燥収縮低減剤）／セメント比が25〜50重量
％、乾燥収縮低減剤／セメント比が0.05〜2.0重量％、
減水剤（固形分換算）／セメント比が0.1〜2.0重量％で
あることが好ましい。前記条件の高性能コンクリートで
あれば、40N/mm2以上の圧縮強度を発現させることがで
き、収縮を小さくすることもできる。セメント量が350k
g/m3未満では、40N/mm2以上の圧縮強度を発現させるこ
とが困難になり好ましくない。セメント量が700kg/m3を
超えると、自己収縮を小さくすることが困難になり好ま
しくない。混和材量が２kg/m3未満では、収縮を小さく
することが困難になり好ましくない。混和材量が50kg/m
3を超えると、ワーカビリティが悪くなるうえ、コスト
も高くなるので好ましくない。（水＋乾燥収縮低減剤）
／セメント比が25重量％未満では、ワーカビリティが悪
くなるので好ましくない。（水＋乾燥収縮低減剤）／セ
メント比が50重量％を超えると、40N/mm2以上の圧縮強
度を発現させることが困難になり、また、乾燥収縮も大
きくなるので好ましくない。乾燥収縮低減剤／セメント
比が0.05重量％未満では、乾燥収縮を小さくする効果が
小さくなり好ましくない。乾燥収縮低減剤／セメント比
が2.0重量％を超えると、凝結遅延が生じ、またコスト
も高くなるので好ましくない。減水剤（固形分換算）／
セメント比が0.1重量％未満では、ワーカビリティが悪
くなるので好ましくない。減水剤（固形分換算）／セメ
ント比が2.0重量％を超えても、ワーカビリティはそれ
ほど向上せず、コストが高くなるので好ましくない。な
お、細骨材率は、35〜50％にすればよい。
単位セメント量は350〜700kg/m3、混和材量が２〜50kg/
m3、（水＋乾燥収縮低減剤）／セメント比が25〜50重量
％、乾燥収縮低減剤／セメント比が0.05〜2.0重量％、
減水剤（固形分換算）／セメント比が0.1〜2.0重量％で
あることが好ましい。前記条件の高性能コンクリートで
あれば、40N/mm2以上の圧縮強度を発現させることがで
き、収縮を小さくすることもできる。セメント量が350k
g/m3未満では、40N/mm2以上の圧縮強度を発現させるこ
とが困難になり好ましくない。セメント量が700kg/m3を
超えると、自己収縮を小さくすることが困難になり好ま
しくない。混和材量が２kg/m3未満では、収縮を小さく
することが困難になり好ましくない。混和材量が50kg/m
3を超えると、ワーカビリティが悪くなるうえ、コスト
も高くなるので好ましくない。（水＋乾燥収縮低減剤）
／セメント比が25重量％未満では、ワーカビリティが悪
くなるので好ましくない。（水＋乾燥収縮低減剤）／セ
メント比が50重量％を超えると、40N/mm2以上の圧縮強
度を発現させることが困難になり、また、乾燥収縮も大
きくなるので好ましくない。乾燥収縮低減剤／セメント
比が0.05重量％未満では、乾燥収縮を小さくする効果が
小さくなり好ましくない。乾燥収縮低減剤／セメント比
が2.0重量％を超えると、凝結遅延が生じ、またコスト
も高くなるので好ましくない。減水剤（固形分換算）／
セメント比が0.1重量％未満では、ワーカビリティが悪
くなるので好ましくない。減水剤（固形分換算）／セメ
ント比が2.0重量％を超えても、ワーカビリティはそれ
ほど向上せず、コストが高くなるので好ましくない。な
お、細骨材率は、35〜50％にすればよい。
【００１６】本発明においては、配合物の作業性、施工
の省力化、施工欠陥の解消等の観点から、配合物はスラ
ンプフローが40〜80cmであることが好ましく、50〜70cm
であることがより好ましい。この場合、単位セメント量
は400〜700kg/m3、混和材量は２〜50kg/m3、（水＋乾燥
収縮低減剤）／セメント比が25〜40重量％、乾燥収縮低
減剤／セメント比が0.05〜2.0重量％、減水剤（固形分
換算）／セメント比は0.3〜2.0重量％、単位粗骨材絶対
容積は0.27〜0.36m3/m3とすることが好ましい。
の省力化、施工欠陥の解消等の観点から、配合物はスラ
ンプフローが40〜80cmであることが好ましく、50〜70cm
であることがより好ましい。この場合、単位セメント量
は400〜700kg/m3、混和材量は２〜50kg/m3、（水＋乾燥
収縮低減剤）／セメント比が25〜40重量％、乾燥収縮低
減剤／セメント比が0.05〜2.0重量％、減水剤（固形分
換算）／セメント比は0.3〜2.0重量％、単位粗骨材絶対
容積は0.27〜0.36m3/m3とすることが好ましい。
【００１７】なお、本発明においては、混和材量を５〜
50kg/m3にすることが好ましく、10〜50kg/m3にすること
がより好ましい。また、乾燥収縮低減剤／セメント比を
0.1〜2.0重量％にすることが好ましい。混和材量および
乾燥収縮低減剤／セメント比を前記範囲にすることによ
り、施工温度や養生温度が異なる場合でも、高性能コン
クリートの自己収縮応力あるいは自己膨張応力をほぼ同
じにすることができる。
50kg/m3にすることが好ましく、10〜50kg/m3にすること
がより好ましい。また、乾燥収縮低減剤／セメント比を
0.1〜2.0重量％にすることが好ましい。混和材量および
乾燥収縮低減剤／セメント比を前記範囲にすることによ
り、施工温度や養生温度が異なる場合でも、高性能コン
クリートの自己収縮応力あるいは自己膨張応力をほぼ同
じにすることができる。
【００１８】本発明の高性能コンクリートの混練方法や
混練装置は、特に限定するものではなく、慣用の方法
で、慣用のミキサで混練すれば良い。また、養生方法も
特に限定するものではなく、気中養生、水中養生、蒸気
養生などを行えば良い。
混練装置は、特に限定するものではなく、慣用の方法
で、慣用のミキサで混練すれば良い。また、養生方法も
特に限定するものではなく、気中養生、水中養生、蒸気
養生などを行えば良い。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 １．使用材料 以下に示す材料を使用した。 １）セメント セメントとして、太平洋セメント（株）製普通ポルト
ランドセメント（以下、普通セメントと略す）と、前
記普通ポルトランドセメントとブレーン比表面積5000cm
2/gの石灰石粉末を混合したセメント、を使用した。
ランドセメント（以下、普通セメントと略す）と、前
記普通ポルトランドセメントとブレーン比表面積5000cm
2/gの石灰石粉末を混合したセメント、を使用した。
【００２０】２）混和材 クリンカ組成物の調製 石灰石、珪石、粘土、鉄原料および無水石膏を表１に示
す鉱物組成となるように混合し、該混合物をロータリー
キルンで焼成温度1300〜1600℃、滞留時間60〜120分で
焼き締めてクリンカを製造し、これをブレーン比表面積
5000cm2/gに粉砕した。
す鉱物組成となるように混合し、該混合物をロータリー
キルンで焼成温度1300〜1600℃、滞留時間60〜120分で
焼き締めてクリンカを製造し、これをブレーン比表面積
5000cm2/gに粉砕した。
【００２１】
【表１】
【００２２】混和材の調製 上記クリンカ組成物100重量部と、無水石膏（ブレーン
比表面積6500cm2/g）10重量部を混合し、混和材を調製
した。
比表面積6500cm2/g）10重量部を混合し、混和材を調製
した。
【００２３】セメント、混和材以外の材料として、以下
に示す材料を使用した。 ３）高性能ＡＥ減水剤；レオビルドSP-8S（（株）エヌ
エムビー製） ４）細骨材；静岡県産陸砂（表乾比重：2.60） ５）粗骨材；茨城県産砕石（表乾比重：2.64） ６）乾燥収縮低減剤；太平洋セメント（株）製「AS21」 ７）水；水道水
に示す材料を使用した。 ３）高性能ＡＥ減水剤；レオビルドSP-8S（（株）エヌ
エムビー製） ４）細骨材；静岡県産陸砂（表乾比重：2.60） ５）粗骨材；茨城県産砕石（表乾比重：2.64） ６）乾燥収縮低減剤；太平洋セメント（株）製「AS21」 ７）水；水道水
【００２４】２．コンクリートの配合及び混練 前記材料を使用し、表２に示す配合にしたがってコンク
リートを調製した。混練は、２軸強制練りミキサ（0.06
m3）を用いて、180秒間混練した。
リートを調製した。混練は、２軸強制練りミキサ（0.06
m3）を用いて、180秒間混練した。
【００２５】
【表２】
【００２６】３．１ 評価１ １）スランプ又はスランプフロー 実施例１のコンクリートの20℃及び35℃における混練直
後のスランプを、「JIS A 1101（コンクリートのスラン
プ試験方法）」に準じて測定した。また、実施例２〜５
および比較例１〜５の各コンクリートの20℃及び35℃に
おける混練直後のスランプフローを、「JIS A 1101（コ
ンクリートのスランプ試験方法）」に準じてスランプコ
ーンを引き上げた後、拡がったコンクリートの最大直径
の長さとその直角方向の長さを測定して、平均値を算出
し、スランプフロー値を求めた。 ２）圧縮強度および作業性 各コンクリートを、20℃及び35℃でφ10×20cmの型枠を
用いて成形した。成形時に、各コンクリートの作業性を
「◎：非常に良好」、「○：良好」で評価した。成形
後、20℃で１日間型枠内で養生し、脱型した。その後、
20℃で材令28日まで水中養生し、「JIS A 1108（コンク
リートの圧縮強度試験方法）」に準じて圧縮強度を測定
した。その結果を表３に示す。
後のスランプを、「JIS A 1101（コンクリートのスラン
プ試験方法）」に準じて測定した。また、実施例２〜５
および比較例１〜５の各コンクリートの20℃及び35℃に
おける混練直後のスランプフローを、「JIS A 1101（コ
ンクリートのスランプ試験方法）」に準じてスランプコ
ーンを引き上げた後、拡がったコンクリートの最大直径
の長さとその直角方向の長さを測定して、平均値を算出
し、スランプフロー値を求めた。 ２）圧縮強度および作業性 各コンクリートを、20℃及び35℃でφ10×20cmの型枠を
用いて成形した。成形時に、各コンクリートの作業性を
「◎：非常に良好」、「○：良好」で評価した。成形
後、20℃で１日間型枠内で養生し、脱型した。その後、
20℃で材令28日まで水中養生し、「JIS A 1108（コンク
リートの圧縮強度試験方法）」に準じて圧縮強度を測定
した。その結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】３．２ 評価２ ３）自己収縮 各コンクリートの自己収縮を、（社）日本コンクリート
工学協会「セメントペースト、モルタルおよびコンクリ
ートの自己収縮および自己膨張試験方法（案）」に準じ
て測定した（材令28日）。なお、測定は凝結の始発時間
を基長とした。 ４）乾燥収縮 各コンクリートの乾燥収縮を「JIS A 1129（モルタル及
びコンクリートの長さ変化試験方法）」に準じて測定し
た（材令28日）。乾燥開始材令および基長は材令１日と
した。なお、凝結の始発時間から材令１日までのいわゆ
る自己収縮量は、上記３）に準じて測定した。その結果
を表４に示す。
工学協会「セメントペースト、モルタルおよびコンクリ
ートの自己収縮および自己膨張試験方法（案）」に準じ
て測定した（材令28日）。なお、測定は凝結の始発時間
を基長とした。 ４）乾燥収縮 各コンクリートの乾燥収縮を「JIS A 1129（モルタル及
びコンクリートの長さ変化試験方法）」に準じて測定し
た（材令28日）。乾燥開始材令および基長は材令１日と
した。なお、凝結の始発時間から材令１日までのいわゆ
る自己収縮量は、上記３）に準じて測定した。その結果
を表４に示す。
【００２９】
【表４】
【００３０】３．３ 評価３ ５）自己膨張・自己収縮応力 実施例１、４、５および比較例４のコンクリートの20℃
及び35℃における材令７日の自己収縮応力あるいは自己
膨張応力を、「JIS A 6202（コンクリート用膨張材）
参考１（膨張コンクリートの拘束膨張及び収縮試験方
法）」に準じて測定した。その結果を表５に示す。
及び35℃における材令７日の自己収縮応力あるいは自己
膨張応力を、「JIS A 6202（コンクリート用膨張材）
参考１（膨張コンクリートの拘束膨張及び収縮試験方
法）」に準じて測定した。その結果を表５に示す。
【００３１】
【表５】
【００３２】表３および表４から明らかなように、本発
明で規定する高性能コンクリートでは、40N/mm2以上の
圧縮強度であっても、収縮（自己収縮および乾燥収縮）
が小さかった。また、表５から、本発明の高性能コンク
リートでは、施工温度や養生温度が異なる場合でも自己
収縮応力あるいは自己膨張応力がほぼ同じであることが
分かる。
明で規定する高性能コンクリートでは、40N/mm2以上の
圧縮強度であっても、収縮（自己収縮および乾燥収縮）
が小さかった。また、表５から、本発明の高性能コンク
リートでは、施工温度や養生温度が異なる場合でも自己
収縮応力あるいは自己膨張応力がほぼ同じであることが
分かる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高性能コ
ンクリートは、40N/mm2以上の圧縮強度を発現し、かつ
収縮（自己収縮および乾燥収縮）が小さいものである。
従って、本発明の高性能コンクリートを用いて、例え
ば、ＲＣ部材を製造した場合でも、力学的な弊害が生じ
る可能性は少ない。また、本発明の高性能コンクリート
においては、混和材と乾燥収縮低減剤の添加量を特定の
範囲とすることにより、施工温度や養生温度が異なる場
合でも自己収縮応力あるいは自己膨張応力をほぼ同じに
することができる。従って、本発明の高性能コンクリー
トでは、施工温度や養生温度に応じて、配合等を変える
必要はない。
ンクリートは、40N/mm2以上の圧縮強度を発現し、かつ
収縮（自己収縮および乾燥収縮）が小さいものである。
従って、本発明の高性能コンクリートを用いて、例え
ば、ＲＣ部材を製造した場合でも、力学的な弊害が生じ
る可能性は少ない。また、本発明の高性能コンクリート
においては、混和材と乾燥収縮低減剤の添加量を特定の
範囲とすることにより、施工温度や養生温度が異なる場
合でも自己収縮応力あるいは自己膨張応力をほぼ同じに
することができる。従って、本発明の高性能コンクリー
トでは、施工温度や養生温度に応じて、配合等を変える
必要はない。
───────────────────────────────────────────────────── 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 28/04 Ｃ０４Ｂ 22:08 Ａ 22:08 22:06 Ｚ 22:06 22:14 Ｚ 22:14 24:24 Ａ 24:24） 103:60 103:60 111:20 111:20 111:34 111:34 Ｆターム(参考） 4G012 PB03 PB06 PB11 PB26 PB36 PC02 PC03 PC08 PC12
Claims (3)
- 【請求項１】 主要鉱物が3CaO・SiO2−2CaO・SiO2−Ca
O−間隙物質、3CaO・SiO 2−CaO−間隙物質、2CaO・SiO2
−CaO−間隙物質又はCaO−間隙物質であり、かつCaO結
晶を50〜92重量％含有するクリンカ組成物と石膏の混合
粉砕物、あるいは前記クリンカ組成物と生石灰および石
膏との混合粉砕物とからなる混和材と、セメントと、減
水剤と、細骨材と、粗骨材と、乾燥収縮低減剤と、水を
含む配合物の硬化体であり、圧縮強度が40N/mm2以上で
あることを特徴とする高性能コンクリート。 - 【請求項２】 配合物のスランプフロー値が、40〜80cm
である請求項１記載の高性能コンクリート。 - 【請求項３】 混和材量が５〜50kg/m3、乾燥収縮低減
剤／セメント比が0.1〜2.0重量％である請求項１又は２
記載の高性能コンクリート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002015673A JP3975087B2 (ja) | 2001-01-30 | 2002-01-24 | 高性能コンクリート |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-22340 | 2001-01-30 | ||
| JP2001022340 | 2001-01-30 | ||
| JP2002015673A JP3975087B2 (ja) | 2001-01-30 | 2002-01-24 | 高性能コンクリート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002308661A true JP2002308661A (ja) | 2002-10-23 |
| JP3975087B2 JP3975087B2 (ja) | 2007-09-12 |
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005047738A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Taiheiyo Material Kk | 温度依存性の低い膨張性コンクリート |
| JP2006089299A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Taiheiyo Material Kk | ケミカルプレストレス導入材及びケミカルプレストレス導入高強度コンクリート |
| JP2009035900A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Univ Nihon | 床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置 |
| JP2014065657A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-04-17 | Shimizu Corp | 超低収縮コンクリート |
| JP2015034119A (ja) * | 2013-07-09 | 2015-02-19 | 清水建設株式会社 | コンクリート構造物の表面仕上げ方法及びコンクリート構造物 |
| CN105622009A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-06-01 | 东南大学 | 一种不含硅灰的超高性能混凝土基体及其制备方法 |
| CN113213873A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-06 | 昆明理工大学 | 一种多物理场辅助制备高性能磷石膏基泡沫混凝土的方法 |
| CN113372082A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-09-10 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种耐磨超高性能混凝土及其制备方法 |
| CN114933450A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-23 | 苏州市兴邦化学建材有限公司 | 一种乳液聚合物增强高性能混凝土井盖及其制备方法 |
| CN115215590A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-21 | 南京博达环境科技有限公司 | 含有高硅铁尾矿泥制备的建筑材料、制备方法及其混合设备 |
| CN115838266A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-03-24 | 保利长大工程有限公司 | 一种机制砂混凝土及其制备方法 |
| CN116813281A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-09-29 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种地铁工程用高性能混凝土及其制备方法 |
-
2002
- 2002-01-24 JP JP2002015673A patent/JP3975087B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN114933450A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-23 | 苏州市兴邦化学建材有限公司 | 一种乳液聚合物增强高性能混凝土井盖及其制备方法 |
| CN115215590A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-21 | 南京博达环境科技有限公司 | 含有高硅铁尾矿泥制备的建筑材料、制备方法及其混合设备 |
| CN115215590B (zh) * | 2022-06-17 | 2023-07-21 | 南京博达环境科技有限公司 | 含有高硅铁尾矿泥制备的建筑材料、制备方法及其混合设备 |
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| CN116813281A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-09-29 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种地铁工程用高性能混凝土及其制备方法 |
| CN116813281B (zh) * | 2023-07-17 | 2024-04-12 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种地铁工程用高性能混凝土及其制备方法 |
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