JP2003039422A - 着色コンクリ−ト混練物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一ミキサ−を用いて、着色コンクリ−ト混
練物、続いて通常のコンクリ−ト混練物を製造する場合
において、着色コンクリ−ト混練物の残存物（顔料を含
む）が通常のコンクリ−ト混練物へ混入するのを防止す
ることのできる着色コンクリ−ト混練物の製造方法を提
供すること。 【解決手段】 配合設計されたコンクリ−ト原材料をミ
キサ−で混練するさい、 ・スラリ−で使用される水量を除いて、コンクリ−ト混
練物を製造する工程、 ・顔料（１００重量部）、減水剤（０．５〜５．０重量
部（固形分換算））および上記水量（５０〜２００重量
部）を含み、かつ、Ｊ_１４ロ−トを用いて測定したとき
の流下時間が１０秒以下のスラリ−を調製する工程、お
よび ・撹拌機（例：コンクリ−トアジテ−タトラックに積載
されたアジテ−タ）を用いて該コンクリ−ト混練物およ
び該スラリ−を撹拌する工程を含む着色コンクリ−ト混
練物の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、着色コンクリ−ト
混練物の製造方法に関し、特に、同一ミキサ−を用いて
着色コンクリ−ト混練物、次いで、通常のコンクリ−ト
混練物を継続して製造する場合における前者の混練方法
を改良した着色コンクリ−ト混練物の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術】近年、住宅街、商店街、公園の舗装、構造
物などで使用されている着色コンクリ−トは、通常のコ
ンクリ−トの使用量に比してはるかに少量であるが、そ
の絶対量が徐々に増加する傾向にある。

【０００３】その着色コンクリ−ト混練物は、セメン
ト、骨材、減水剤、水などの「通常のコンクリ−ト原材
料」に『顔料』を配合して製造される。

【０００４】着色コンクリ−ト混練物は、例えば、生コ
ンクリ−ト工場で製造される場合、顔料を含む原料が配
合設計にしたがって逐次秤量されミキサ−に投入され混
練された後、コンクリ−トアジテ−タトラックに積載さ
れ、施工現場へ撹拌されながら搬送され、打設されてい
る。

【０００５】その場合、生コンクリ−ト工場には、一般
的に、通常のコンクリ−ト混練物を製造するミキサ−を
有しているが、着色コンクリ−ト混練物は絶対量が少な
いため、それ専用のミキサ−を装備していない。そのた
め、着色コンクリ−ト混練物は、通常のコンクリ−ト混
練物の製造の合間を縫って、同一ミキサ−を使用して製
造されているのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記着色コンクリ−ト
混練物の排出後、ミキサ−の内壁、低部には、顔料を含
むモルタル、ペ−ストなどが付着し残存する（以下「残
存物」という）。

【０００７】そのため、先行した「着色コンクリ−ト混
練物」に続いて「通常のコンクリ−ト混練物」を製造し
た場合、前者の残存物が後者の混練物へ必然的に混入
し、醜い色むらなどを生じさせ色調を悪くする原因とな
っていた（なお、着色コンクリ−ト混練物および通常の
コンクリ−ト混練物の施工現場への搬送は、異なるコン
リ−トアジテ−タトラックなどが使用されるので、アジ
テ−タの内壁、低部などに付着する残存物が通常のコン
クリ−ト混練物に混入することはない）。

【０００８】そこで、着色コンクリ−ト混練物を製造し
排出後、 ａ）ミキサ−の内壁、低部などに高圧水を吹き付け、残
存物を洗い流す、 ｂ）少量の通常のコンクリ−ト用原料（または混練物）
をミキサ−に投入し、残存物と共に混練し廃棄する、 などの処理を行なってから、通常のコンクリ−ト混練物
を製造する方法が採られていた。

【０００９】しかし、上記ａ）、ｂ）の方法は、時間と
コストを要するため、コンクリ−ト混練物の生産性を低
下させる、という問題点を有していた。

【００１０】本発明は、上記問題点を考慮しなされた発
明であって、その目的は、同一ミキサ−を用いて、着色
コンクリ−ト混練物、続いて通常のコンクリ−ト混練物
を製造する場合において、 ・着色コンクリ−ト混練物の残存物（顔料を含む）が通
常のコンクリ−ト混練物へ混入するのを防止することの
できる着色コンクリ−ト混練物の製造方法を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明を顔料を中心にし
て大雑把に言えば、ミキサ−では、顔料を含まない着色
コンクリ−ト原材料を混練し、その混練物と顔料を含む
スラリ−とを別の設備を用いて混合するようにして『ミ
キサ−と顔料とを切り離すこと』により、前記目的を達
成するようにした着色コンクリ−ト混練物の製造方法を
提供するものである。

【００１２】すなわち、本発明（着色コンクリ−ト混練
物の製造方法）は、 「・配合設計されたコンクリ−ト原材料をミキサ−で混
練するさい、後記スラリ−で使用される水量を除いてコ
ンクリ−ト混練物を製造する工程、 ・顔料、減水剤および上記水量を含み、かつ、Ｊ₁₄ロ−
トを用いて測定したときの流下時間が１０秒以下のスラ
リ−を調製する工程、 ・撹拌機を用いて該コンクリ−ト混練物および該スラリ
−を撹拌する工程を含むこと」（請求項１）を要旨とす
る。

【００１３】また、本発明は、 ・スラリ−が顔料１００重量部、減水剤０．５〜５．０
重量部（固形分換算）および水５０〜２００重量部を含
むこと（請求項２）、 ・撹拌機がコンクリ−トアジテ−タトラックに積載され
たアジテ−タであること（請求項３）、 ・コンクリ−ト混練物およびスラリ−の双方に含まれる
減水剤が同一種であること（請求項４）を特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１５】本発明において、単に『コンクリ−ト混練
物』と称するときは、所望する特性（色、強度など）を
発揮するように配合設計されたコンクリ−ト原材料のう
ち、後記のスラリ−に使用する顔料の全量および水量の
一部を除いた原材料をミキサ−で混練し製造された混練
物を言う。

【００１６】本発明は、 コンクリ−ト混練物（水量の一部を除く）の製造にの
みミキサ−を使用すること、 スラリ−を顔料、減水剤および水で別途に調製するこ
と、および コンクリ−ト混練物およびスラリ−は、別途用意した
撹拌機で混合することに特徴を有し、これにより、コン
クリ−ト混練物の残存物（顔料を含まない）がミキサ−
の内壁、低部に付着しているだけなので、その後に該ミ
キサ−を用いて他の通常のコンクリ−ト原材料を混練し
ても顔料の混入がなく、その混練物に色むらなど色調を
悪化させることがない。

【００１７】コンクリ−ト混練物を製造する工程につい
て説明する。

【００１８】着色コンクリ−ト混練物の基礎となる配合
設計されるコンクリ−ト原材料から製造される混練物
は、特に限定するものではないが、例えば、 ・スランプ５〜２１ｃｍの通常のコンクリ−ト混練物、 ・スランプフロ−が５０〜７０ｃｍの高流動コンクリ−
ト混練物、 ・軽量コンクリ−ト混練物、ポ−ラスコンクリ−ト混練
物などが挙げられる。

【００１９】これら混練物は、実際にミキサ−で混練さ
れるとき、配合設計された水量の一部がスラリ−の調製
に充当されるから、減水された分だけ固練り状態の混練
物となる。

【００２０】コンクリ−ト混練物に使用される原材料
は、特に限定するものではなく、一般的に用いられるセ
メント、骨材、減水剤、水などである。

【００２１】使用されるミキサ−は、例示すると生コン
クリ−ト工場、工事現場などで使用されているバッチャ
−プラント、２軸強制練りミキサ−などが挙げられる
が、要するに、連続してコンクリ−ト原材料を混練し製
造することのできる混合機が該当する。

【００２２】次に、スラリ−を調整する工程について説
明する。

【００２３】スラリ−の顔料は、所望する色に応じて従
来から使用されるものの中から適宜選択し配合すれば良
い。

【００２４】具体的には、ベンガラ、チタン白、黄鉛、
群青、コバルト青、コバルト紫などの無機系の粉末状顔
料が挙げられる。

【００２５】なお、これら顔料は、２種以上を組み合わ
せて使用することは差し支えない。

【００２６】顔料は、粉末、かつ、添加量が少量である
ために、コンクリ−ト混練物にそのまま添加し、撹拌し
ても均一に分散しない場合が多い。

【００２７】そのため、顔料に減水剤および前記水量の
一部を用いてスラリ−を調製する。

【００２８】減水剤を用いるのは、水中における顔料の
凝集を防ぎ、分散を良くし、かつ、顔料のコンクリ−ト
混練物への分散をし易くするためである。

【００２９】そして、該減水剤は、前記配合設計により
コンクリ−ト混練物に含まれる減水剤とは別個のもので
ある。

【００３０】したがって、最終的に得られる着色コンク
リ−ト混練物中の減水剤の量は、配合設計に基づく減水
剤とスラリ−に含まれる減水剤との合量となる。

【００３１】なお、スラリ−に含まれる減水剤の絶対量
は小さいので、着色コンクリ−ト硬化体の強度などの特
性に与える影響はほとんどない。

【００３２】スラリ−に用いる減水剤は、一般的な、例
えば、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セメント用減水剤、ＡＥ減水
剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤などが挙げられ、
これらから適宜選択して使用すれば良く、２以上を併用
することもできる。

【００３３】スラリ−に用いる減水剤としては、コンク
リ−ト混練物に配合されたものと同一のものがコンクリ
−ト混練物との撹拌も速やかに行われ好ましい。

【００３４】スラリ−に用いる水は、前述したとおり、
着色コンクリ−ト配合設計された水量の一部を充当す
る。

【００３５】スラリ−の粘性を、Ｊ₁₄ロ−トを用いて測
定したときの流下時間を１０秒以下に調製するのは、コ
ンクリ−ト混練物との撹拌を良くするためである。

【００３６】流下時間の調整は、顔料の細かさ、減水剤
の種類・量、水量などを勘案し適宜実験的に決定する。

【００３７】流下時間が１０秒を超えた場合、粘性が当
然高くなり、コンクリ−ト混練物との撹拌が不十分とな
り、色調が均一にならない場合があるので好ましくな
い。例えば、後記するコンクリ−トアジテ−タトラック
のアジテ−タを使用した場合、撹拌力が比較的弱いの
で、撹拌が不十分になることが多い。

【００３８】好ましい流下時間は、例えば、上記アジテ
−タを使用する場合、スラリ−の作業性（具体的には、
スラリ−の混練、コンクリ−ト混練物への投入撹拌など
の難易）、撹拌時間などから４〜８秒である。

【００３９】上記Ｊ₁₄ロ−トによる流下時間の測定は、
ＰＣグラウトの流動性試験方法（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１-1
994）にしたがったものである。

【００４０】規定寸法を具備するＪ₁₄ロ−トに一定量の
供試用グラウトを注入し、該ロ−トから流下する時間を
もって流動性を測定する方法である。

【００４１】スラリ−を構成する顔料、減水剤および水
の割合は、顔料の細かさ、減水剤の種類、充当できる水
量、スラリ−の作業性、撹拌時間、コストなどを考慮し
た場合、 ・顔料 ；１００重量部、 ・減水剤；０．５〜５．０重量部（固形分換算）、およ
び ・水 ；５０〜２００重量部の各範囲に調製するのが
好ましい。

【００４２】この範囲で調製されたスラリ−は、Ｊ₁₄ロ
−トの流下時間が概ね４〜８秒を示す。

【００４３】なお、スラリ−の水量は、前記コンクリ−
ト混練物の混練に支障を来さない範囲で充当すべきであ
る。

【００４４】スラリ−の調製は、特に限定するものでは
なく、顔料、減水剤および水を適当な容量の容器に投入
し、慣用のハンドミキサ−などを利用して行えばよい。

【００４５】コンクリ−ト混練物へのスラリ−の添加量
は、使用する顔料の種類および組合せ、色の濃淡などが
影響するので、その量を一概に決めることはできない。

【００４６】目安として示すなら、コンクリ−ト混練物
に含まれているセメント１００重量部に対して顔料を
０．５〜４重量部の範囲になるようにスラリ−を添加す
れば、多くの場合ほぼ着色が可能である。

【００４７】しかし、顔料は、その種類によって異なる
が、その添加量が著しく多量になる場合、着色コンクリ
−ト硬化体の物理的特性（例；強度）を低下させるの
で、添加量の限界を実験的に確認しておくことが好まし
い。

【００４８】次に、ミキサ−によるコンクリ−ト混練物
とスラリ−との撹拌工程について説明する。

【００４９】製造されたコンクリ−ト混練物は、ミキサ
−から撹拌機に投入され、次いで、スラリ−が投入さ
れ、十分に撹拌されて着色コンクリ−ト混練物が製造さ
れる。

【００５０】該撹拌機は、コンクリ−ト混練物もスラリ
−も共に水を含み混ざり易いので、慣用の撹拌機が使用
できる（特に限定しない）。

【００５１】撹拌機としては、撹拌と施工現場への搬送
とが同時にできるコンクリ−トアジテ−タトラックに積
載されたアジテ−タ−を利用するのが好ましい。

【００５２】コンクリ−ト混練物へのスラリ−の添加
は、セメントの凝結（始発）開始までに撹拌し終えてい
なければならない。したがって、撹拌時間を考慮して凝
結開始前の適当な時期にコンクリ−ト混練物へスラリ−
を添加し撹拌する。

【００５３】撹拌時間は、撹拌機のタイプにもよるが、
数十秒で十分な場合が多い。コンクリ−トアジテ−タト
ラックのアジテ−タの場合、概ね１０秒以上も撹拌すれ
ば、コンクリ−ト混練物とスラリ−とはほぼ均一に混ざ
りあう。

【００５４】ミキサ−および撹拌機は、スラリ−を添加
する分だけ後者が前者より多少大き目の容量を有するも
のを使用するのが好ましい。

【００５５】着色コンクリ−ト混練物は、打設に必要な
配合量に比してミキサ−・撹拌機の容量が共に大きい場
合、ミキサ−・撹拌機に配合設計されたコンクリ−ト原
料全量を投入し、１回の混練・撹拌操作により製造でき
る。

【００５６】また、打設量が多く撹拌機の容量が大きい
のに対してミキサ−の容量が小さい場合（容量がミスマ
ッチの場合）には、ミキサ−で混練されたコンクリ−ト
混練物を撹拌機に投入し、予め調製されたスラリ−を所
定の割合に添加し撹拌し製造された着色コンクリ−ト混
練物に、２バッチ目のコンクリ−ト混練物およびスラリ
−を順次投入・添加し撹拌操作をすることにより、所要
量の着色コンクリ−ト混練物を製造することができる。

【００５７】なお、上記操作は、混練時間を短縮し、か
つ、色調への影響が殆ど生じない、という利点がある
（［実施例］の製造［２］参照）。

【００５８】

【実施例】（実施例１〜５、比較例１〜１０）以下、本
発明を実施例に基づいて説明する。

【００５９】４種類のコンクリ−ト混練物、３種類のス
ラリ−をそれぞれ製造・調製し、両者を撹拌して「赤色
コンクリ−ト混練物」を製造し、色調を観察した。 １．使用原材料 １）コンクリ−ト混練物用原材料 ・セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメン
ト（株）製） ・スラグ：高炉スラグ（第一セメント（株）製「ファイ
ンセラメント１０Ａ」） ・細骨材：山砂［粒径２．５ｍｍ以下］（市原産細目） ・粗骨材： Ａ；砕石５号［粒径１３〜２０ｍｍ］（青梅産） Ｂ；砕石７号［粒径２．５〜５．０ｍｍ］（青梅産） ・減水剤：メラミン系（（株）エヌエムビ−製「レオビ
ルドＮＰ２０」） ・水：水道水 ２）スラリ−用材料 ・顔料：Ｆｅ₂Ｏ₃系粉末（バイエル（株）製「バイフェ
ロックス９６０」） ・減水剤：メラミン系（（株）エヌエムビ−製「レオビ
ルドＮＰ２０」） ・水：水道水（コンクリ−ト混練物用材料の水の一部を
充当した）

【００６０】２．コンクリ−ト混練物の製造、スラリ−
の調製 １）コンクリ−ト混練物の製造 前記コンクリ−ト混練物用原材料を、表１に示す配合に
したがい２軸強制練りミキサ−（２．０ｍ^３）に投入
し、４分間混練して４種類のコンクリ−ト混練物Ｎｏ．
１〜Ｎｏ．４をそれぞれ１．５ｍ^３製造した。表１に示
す水量は、配合設計の水量である。各コンクリ−ト混練
物を製造するときは、該配合設計水量からスラリ−の調
製に供した水量を除いた水量で混練した（コンクリ−ト
混練物およびスラリ−に使用した水量は、表３にまとめ
て記載した）。なお、表１のＮｏ．３およびＮｏ．４
は、ポ−ラスコンクリ−トであり、粗骨材がモルタルで
被覆された状態になるまで混練した。

【００６１】２）スラリ−の調製 前記スラリ−用材料を、表２に示す配合量にしたがって
容器に入れ、ハンドミキサ−で十分に混合して３種類の
スラリ−Ａ〜Ｃを調製した。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】３．着色コンクリ−ト混練物の製造および
その色調観察 １）製造［１］ 表１に示すコンクリ−ト混練物１．５ｍ^３を２回製造
し、順次、コンクリ−トアジテ−タトラックのアジテ−
タ（容量；４．０ｍ^３）に投入して３．０ｍ^３（＝１．
５ｍ^３×２）としたのち、表２に示すスラリ−Ａ〜Ｃを
セメント１００重量部に対して顔料が３重量部となるよ
うに添加し、１５秒間撹拌して赤色コンクリ−ト混練物
を製造した。得られた赤色コンクリ−ト混練物の色調を
目視観察し、色むらなどが観察されなかった場合を
『○』、観察された場合を『×』と評価し、結果を表３
に記載した。

【００６５】２）製造［２］ 最初に、コンクリ−トアジテ−タトラックのアジテ−タ
（容量；４．０ｍ^３）にＮｏ．１のコンクリ−ト混練物
１．５ｍ^３を投入し、前記スラリ−Ａ〜Ｃをセメント１
００重量部に対して顔料が３重量部となるように添加
し、１０秒間撹拌して赤色コンクリ−ト混練物を製造し
た。

【００６６】次いで、該アジテ−タ中の赤色コンクリ−
ト混練物に、さらに上記と同量のＮｏ．１のコンクリ−
ト混練物およびスラリ−Ａ〜Ｃを添加し、１０秒間撹拌
して３．０ｍ^３強の赤色コンクリ−ト混練物を製造し
た。

【００６７】得られた赤色コンクリ−ト混練物につい
て、上記製造［１］の場合と同様、色調の目視観察し評
価を行い、結果を表３に併記した。

【００６８】

【表３】

【００６９】１）製造［１］の赤色コンクリ−ト混練物
の色調 実施例１〜４から、スラリ−Ａを添加した赤色コンクリ
−ト混練物は、全体が均一な色調を帯び、色むらなどは
全く認められなかった。

【００７０】一方、減水剤を含まないスラリ−Ｂを添加
した赤色コンクリ−ト混練物（比較例３、５および
７）、流下時間が２０秒のスラリ−Ｃを添加した赤色コ
ンクリ−ト混練物（比較例２、４、６および８）には、
各例で濃淡に差異はあるが色むらが認められた。 ２）製造［２］の赤色コンクリ−ト混練物の色調 実施例５から、赤色コンクリ−ト混練物に、同配合設計
のコンクリ−ト混練物およびスラリ−Ａを追加添加して
製造された赤色コンクリ−ト混練物が均一な色調を呈し
たのに対して、スラリ−Ｂを添加した場合は、骨材の地
肌も見られる複雑な模様を呈し、スラリ−Ｃを添加した
場合は、筋状の模様が生じるなど、それぞれに色むらが
認められた。

【００７１】

【発明の効果】本発明は、ミキサ−で製造したコンクリ
−ト混練物を撹拌機に投入し、これに顔料・減水剤など
を含み、かつ、特定の粘性を具備したスラリ−を添加混
合することを特徴とし、これにより、同一ミキサ−を用
いて着色コンクリ−ト混練物を、引き続いて通常のコン
クリ−ト混練物を製造しても、ミキサ−内の前者の残存
物による後者が混入することを防止できるうえに、顔料
を減水剤でもって十分に分散させスラリ−化してあるの
で、コンクリ−ト混練物全体に分散しやすく、該混練物
を均一に着色させることができる、という効果を奏す
る。

【００７２】本発明は、着色コンクリ−ト原材料の混練
過程に着目し、改良を加えた発明であって、特殊な材料
の使用、特殊な設備を要さないので、直ちに実施でき
る、というメリットも有している。

フロントページの続き (72)発明者 梶尾 聡 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 市川 勝俊 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 佐藤 達三 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 羽尾 幸雄 新潟県上越市大字福田200番地 株式会社 上越商会直江津生コン工場内 Ｆターム(参考） 4G056 AA07 CB28 CD64

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配合設計されたコンクリ−ト原材料をミ
   キサ−で混練するさい、後記スラリ−で使用される水量
   を除いて、コンクリ−ト混練物を製造する工程、顔料、
   減水剤および上記水量を含み、かつ、Ｊ₁₄ロ−トを用い
   て測定したときの流下時間が１０秒以下のスラリ−を調
   製する工程、および撹拌機を用いて該コンクリ−ト混練
   物および該スラリ−を撹拌する工程を含むことを特徴と
   する着色コンクリ−ト混練物の製造方法。
2. 【請求項２】 前記スラリ−が顔料１００重量部、減水
   剤０．５〜５．０重量部（固形分換算）および水５０〜
   ２００重量部を含むことを特徴とする請求項１記載の着
   色コンクリ−ト混練物の製造方法。
3. 【請求項３】 前記撹拌機がコンクリ−トアジテ−タト
   ラックに積載されたアジテ−タであることを特徴とする
   請求項１記載の着色コンクリ−ト混練物の製造方法。
4. 【請求項４】 前記コンクリ−ト原材料として混練され
   る減水剤および前記スラリ−に含まれる減水剤が同一の
   ものであることを特徴とする請求項１または２記載の着
   色コンクリ−ト混練物の製造方法。