JP2004175608A

JP2004175608A - Method of producing lightweight high fluidity concrete

Info

Publication number: JP2004175608A
Application number: JP2002342474A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Yokozeki; 康祐横関; Shuji Yanai; 修司柳井; Yoshiki Hiraishi; 剛紀平石; Komei Matsubara; 功明松原; Takahiro Watabe; 貴裕渡部; Noboru Sakata; 昇坂田; Hodaka Yamamuro; 穂高山室; Koji Koyanagi; 幸司小柳
Original assignee: Kao Corp; Kajima Corp
Current assignee: Kao Corp; Kajima Corp
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: JP4094411B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing lightweight high fluidity concrete having improved fluidity and strength. <P>SOLUTION: The lightweight high fluidity concrete is produced by mixing an aromatic compound having a sulfone group and/or its salt and alkyltrimethyl ammonium with a hydraulic powder, aggregate and water. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量高流動コンクリートの製造方法に関する。本発明により製造されたコンクリートは、鋼製橋脚や中空床版等の充填等、種々の充填工法に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
軽量高流動コンクリートは、一般のコンクリートに比べ、比重が低く、流動性、充填性が高く、コンクリート打設時に締め固めを必要とせず、高所からの充填も可能で、一般のコンクリートと同等またはそれ以上の施工品質を確保できるため、各種工法に用いられている。軽量高流動コンクリートとしては、天然あるいは人工の軽量骨材を使用した軽量コンクリートや気泡を取り込んだエアモルタルが知られている。特許文献１には、軽量骨材とモルタルの比重差を０．７５以下として材料分離を抑制した軽量・高流動コンクリートが開示されている。
【０００３】
また、軽量高流動コンクリートを用いた工法として、鋼製橋脚の耐震補強では、（１）内部のリブを新たな鋼材にて補強する、（２）鉄板を外側に巻き立て、隙間をモルタルで充填する、（３）内部にコンクリートあるいはモルタルを充填する（この場合には基礎の拡大が必要となる場合がある）などの方法が採られる。また、中空コンクリート（床版等）の場合には、無収縮モルタルあるいはコンクリートを充填する方法が採られる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２７３９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
軽量高流動コンクリートの製造および品質に関しては、以下の問題点が挙げられる。上記特許文献１によっても、高流動を維持したまま材料分離を抑制できる範囲は限られ、より低いポンプ圧送圧力で施工することは困難である。
（１）軽量骨材の材料分離が生ずる。
（２）軽量骨材をプレウェッティングする必要がある。
（３）ポンプ圧送性が低い、あるいは不可能である。
（４）比重１．０以下で１０Ｎ／ｍｍ^２の強度を得るのは困難である。
（５）高流動化するためには、増粘材（剤）や粉体（セメント、石灰石微粉末、フライアッシュなど）を多量に添加する必要があり、コストが高くなる。
（６）気泡を取り込んだエアモルタルでは高流動化や自己充填性の付与が困難である。
【０００６】
また、鋼製橋脚や中空コンクリート（床版等）の充填工法に関する従来技術に関しては、以下の問題点が挙げられる。
（１）耐震補強を目的とするため、できる限り密度を小さくする必要がある。
（２）閉所空間への充填が必要となるため、高流動性・高い自己充填性が必要である。
（３）コンクリートを充填する場合、密度が大きいため基礎を大型に改良する必要がある（この場合膨大な費用がかかる）。
（４）基礎を改良できない場合には、比重０．８〜１．２程度で１０Ｎ／ｍｍ^２程度以上の強度が必要である。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑み、さらなる軽量化が達成され、より低いポンプ圧力での施工が可能な、軽量高流動コンクリートを製造できる方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スルホン基を有する芳香族化合物および／またはその塩［以下、化合物（α）という］と、アルキルトリメチルアンモニウム塩［以下、化合物（β）という］と、水硬性粉体と、骨材と、水とを混合する工程を有する、軽量高流動コンクリートの製造方法に関する。
【０００９】
また、本発明は、化合物（α）と、化合物（β）と、水硬性粉体と、骨材と、水とを含有するスランプフロー値（ＪＩＳＡ１１５０−２００１）が５００〜８００ｍｍの軽量高流動コンクリートに関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
化合物（α）のスルホン基を有する芳香族化合物および／またはその塩としては、ｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、ｍ−スルホ安息香酸、ｐ−スルホ安息香酸、ｐ−フェノールスルホン酸、ｍ−キシレン−４−スルホン酸、クメンスルホン酸、スチレンスルホン酸等、およびこれらの塩が挙げられる。これらを２種以上併用してもよい。ただし、化合物（α）が重合体である場合は、重量平均分子量は５００未満であることが好ましい。
【００１１】
化合物（β）のアルキルトリメチルアンモニウム塩は、炭素数１０〜２６のアルキル基を有するものが好ましい。具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、タロートリメチルアンモニウムクロライド、タロートリメチルアンモニウムブロマイド、水素化タロートリメチルアンモニウムクロライド、水素化タロートリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられ、これらを２種以上併用してもよい。水溶性と増粘効果の観点から、具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド等が好ましい。
【００１２】
特に、化合物（α）がｐ−トルエンスルホン酸および／またはその塩であり、化合物（β）がヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩である組み合わせが好ましい。
【００１３】
本発明に係る化合物（α）と化合物（β）とを併用することで特徴的な軽量高流動コンクリートが得られるのは、以下の理由によるものと考えられる。
化合物（α）と化合物（β）とを水相中に混合すると、適度に空気を巻き込み、短時間で均一に会合体を形成する。従って、軽量で且つ流動性を損なうことなく適度な粘性を付与することができる。また、この会合体形成は、骨材を一定に分散させるとともに、余剰水分を捕捉する性状を有することにより、経時的なブリーディング水を抑制し、材料分離抵抗性に優れた特性が得られると考えられる。
化合物（α）と化合物（β）との組み合わせに係る本発明の軽量高流動コンクリートを使用すると、未だ固まらないコンクリートの水相中に空気を連行しつつ会合体を形成し、コンクリート全体に軽量化・高流動化・高い自己充填性を維持しながら材料分離抑制効果を高め且つ骨材の分散を良好にすることが期待できる。
かかる会合体は、強い力を受けると、会合体構造が破壊されるが、過度の力が抑制され、内部応力が減少すると、再び会合体が形成されてコンクリートに適度な粘性を付与するという特徴を有する。
従って、コンクリートの混練時や打設ポンプでの圧送時に過度の内部摩擦が発生することを抑制しつつコンクリートの製造や輸送が可能で、鋼製橋脚や中空床版等の閉所空間への充填に適した性状をコンクリートに付与することができる。
【００１４】
本発明に用いられる水硬性紛体としては、セメントまたはセメント系固化材であり、セメントとして普通セメント、早強セメント、超早強セメント、中庸熱セメント等のポルトランドセメントの他に、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントが適用できる。またセメント成分を５０％以上含んだセメント系固化材が挙げられる。
【００１５】
その他の軽量高流動コンクリートの構成成分としては、骨材（細骨材、粗骨材）、その他の混和剤（材）が挙げられる。また、細骨材としては、人工軽量細骨材、天然軽量細骨材、普通細骨材、スラグ細骨材等が挙げられる。また、粗骨材としては、人工軽量粗骨材、天然軽量粗骨材、普通粗骨材、スラグ粗骨材等が挙げられる。本発明では、材料分離抑制効果が向上するため、骨材はプレウェッティングせずに使用することができる。また、軽量骨材を使用する場合、骨材の絶乾比重は、０．８〜２．３、更に０．１〜２．０、特に０．５〜１．２であることが好ましい。なお、前述した骨材（細骨材、粗骨材）の一部あるいは全てを、発泡スチレンビーズ（例えばＢＳＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製ＰｏｌｙｓＢｃｔｏ：密度０．０２５〜０．０３ｇ／ｃｍ^３）、プラスチック材、ゴム材などと置き換えることにより、更に軽量化を図ることが可能である。混和剤としては、高性能ＡＥ減水剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤等が挙げられる。混和材としては、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、膨張材等が挙げられる。
【００１６】
本発明の製造方法は、化合物（α）と、化合物（β）と、水硬性粉体と、水とを混合する工程を有する。骨材は、通常これらと一緒に混合される。その際、化合物（α）、化合物（β）と、コンクリートの構成成分との全部を一括で練混ぜることができる。また、化合物（β）を除く全ての成分を練混ぜた後、化合物（β）を添加して混合することができる。これは、例えば、生コンプラントで、上述の材料の内、化合物（β）を除く全てを練混ぜておき、アジテータ車が現場に到着した時点でアジテータ車に化合物（β）を投入し、１〜５分間高速撹拌する方法として実施できる。また、化合物（α）、化合物（β）を除く全ての成分を練混ぜた後、化合物（α）と化合物（β）とを添加して混合することもできる。これは、例えば、生コンプラントで、上述の材料の内、化合物（α）、化合物（β）を除く全てを練混ぜておき、アジテータ車が現場に到着した時点でアジテータ車に化合物（α）、化合物（β）を投入し、１〜５分間高速撹拌する方法として実施できる。
【００１７】
本発明において、化合物（α）と化合物（β）とは、化合物（α）／化合物（β）＝９０／１０〜１０／９０、更に７５／２５〜２５／７５、特に６０／４０〜４０／６０の重量比で使用することが好ましい。
【００１８】
また、本発明では、化合物（α）と化合物（β）とは、水硬性粉体１００重量部に対して、化合物（α）と化合物（β）との合計で０．０５〜２０重量部、更に０．１〜１５重量部、特に０．３〜１０重量部の比率で用いることが好ましい。
【００１９】
本発明では、スランプフロー値（ＪＩＳＡ１１５０−２００１）が５００〜８００ｍｍ、更に５５０〜７５０ｍｍ、特に６００〜７００ｍｍの軽量高流動コンクリートを得ることができる。スランプフロー値は、化合物（α）、化合物（β）の添加量や添加順序や、他の混和剤（減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤等）で調整することができる。スランプフロー値を低く設定するには、化合物（α）を先に添加し水硬性粉体と水とを混合した後、化合物（β）を添加することが好ましい。
【００２０】
また、本発明では、単位容積質量が３００〜２０００ｋｇ／ｍ^３、更に５００〜１５００ｋｇ／ｍ^３、特に８００〜１２００ｋｇ／ｍ^３の軽量高流動コンクリートを得ることができる。単位容積質量をより減少させたい場合は、化合物（β）を先に添加し水硬性粉体と水とを混合した後、化合物（α）を添加することが好ましい。
【００２１】
また、本発明では、上記の単位容積質量の範囲で、圧縮強度が０．２〜５０Ｎ／ｍｍ^２、更に０．５〜４０Ｎ／ｍｍ^２、特に０．８〜３０Ｎ／ｍｍ^２の軽量高流動コンクリートを得ることができる。圧縮強度を重視する場合は、化合物（α）を先に添加し水硬性粉体と水とを混合した後、化合物（β）を添加することが好ましい。
【００２２】
本発明により得られた軽量高流動コンクリートは、鋼製橋脚や中空床版等に充填することで耐震補強を行うなど、各種充填工法に用いることができる。その具体例を図１に示した。図１（Ａ）は、鋼製橋脚に本発明の軽量高流動コンクリートを充填する様子を、また、図１（Ｂ）は、中空スラブや中空橋脚に本発明の軽量高流動コンクリートを充填する様子を示す概略図である。
【００２３】
本発明の軽量高流動コンクリートにおいて、骨材を除いたモルタル部分については、単位容積質量は０．３〜２．０ｋｇ／ｍ^３が好ましく、ＪＩＳＲ５２０１で規定される機器を用いて打撃をせずに測定したモルタルフローは２００〜３００ｍｍが好ましく、圧縮強度は２〜５０Ｎ／ｍｍ^２が好ましい。
【００２４】
【実施例】
実施例１
下記に示すコンクリート材料を表１の配合で用いて軽量高流動コンクリートを調製し、スランプフロー、圧縮強度、単位容積質量の評価を行った。結果を表２に示す。なお、コンクリート材料は、化合物（β）を除く材料を練混ぜた後、化合物（β）を投入し、均一に混合されるまで練混ぜた。
【００２５】
＜コンクリート材料＞
（１）Ｗ：水道水
（２）Ｃ：早強ポルトランドセメント、密度３．１３ｇ／ｃｍ^３、比表面積４４７０ｃｍ^２／ｇ
（３）Ｓ：絶乾密度０．７０ｇ／ｃｍ^３、表乾密度０．７６ｇ／ｃｍ^３、２４ｈ吸水率８．６０％の人工軽量細骨材Ｓ１と、絶乾密度０．５８ｇ／ｃｍ^３、表乾密度０．６３ｇ／ｃｍ^３、２４ｈ吸水率８．８０％の人工軽量細骨材Ｓ２とを、Ｓ１：Ｓ２＝９：１で混合した人工軽量細骨材〔商品名：Ｇライト（クリスタルクレイ社製）、Ｆ．Ｍ．＝３．１６）〕
（４）Ｇ：絶乾密度０．９４ｇ／ｃｍ^３、表乾密度０．９６ｇ／ｃｍ^３、２４ｈ吸水率１１．５％の人工軽量粗骨材〔商品名：スーパーメサライトＳＧ（日本メサライト社製）〕
（５）ＳＰ剤：ポリエーテル系高性能ＡＥ減水剤（花王（株）製）
（６）化合物（α）：ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム
（７）化合物（β）：ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド
＜評価方法＞
（１）スランプフロー
ＪＩＳＡ１１５０−２００１による。
（２）圧縮強度
ＪＩＳＡ１１０８−１９９９による。
（３）単位容積質量
ＪＩＳＡ１１０８−１９９９に記される見かけ密度のことを指す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
表２に示すように、本発明により、スランプフロー５１５〜６３８ｍｍの高流動性が得られた。本発明では、化合物（α）、化合物（β）の添加量や添加順序、更には、単位水量および混和剤（高性能ＡＥ減水剤等）の調整により、スランプフローは４００〜７５０ｍｍ程度まで調整可能である。
【００２９】
また、単位容積質量は９２５〜９９１ｋｇ／ｍ^３であり、その際の圧縮強度は８．７〜１４．２Ｎ／ｍｍ^２が得られた。この範囲の単位容積質量における従来コンクリートの圧縮強度は５〜１０Ｎ／ｍｍ^２程度であり、従来品に比べて１．５〜２．０倍程度の高強度化が達成された。なお、表２の単位容積質量と圧縮強度との関係を図２のグラフに示した。
【００３０】
実施例２
実施例１で用いたコンクリート材料を表３の配合で用いて軽量高流動コンクリートを調製し、スランプフロー、圧縮強度、単位容積質量の評価を行った。結果を表４に示す。なお、コンクリート材料は、Ｃとして普通ポルトランドセメント（密度３．１６ｇ／ｃｍ^３、比表面積３３５０ｃｍ^２／ｇ）を用いた以外は、実施例１と同じものであり、コンクリート材料の混合順序も実施例１と同じである。
【００３１】
【表３】

【００３２】
【表４】

【００３３】
表４に示すように、本発明により、スランプフロー５０５〜７４５ｍｍの高流動性が得られた。本発明では、コンクリート材料を普通ポルトランドセメントとした場合であっても、化合物（α）、化合物（β）の添加量や添加順序、更には、単位水量および混和剤（高性能減水剤等）の調整により、スランプフローは４００〜７５０ｍｍ程度まで調節可能である。
【００３４】
また、材齢７日において単位容積質量は９９３〜１１２３ｋｇ／ｍ^３、その際の圧縮強度は９．８〜２５．１Ｎ／ｍｍ^２が、材齢２８日において単位容積質量は９９３〜１１２５ｋｇ／ｍ^３、その際の圧縮強度は１０．１〜２６．５Ｎ／ｍｍ^２がそれぞれ得られた。この範囲の単位容積質量における従来コンクリートの圧縮強度は５〜１０Ｎ／ｍｍ^２であり、従来品に比べて、２．０〜２．５倍程度の高強度化が達成された。なお、表４の単位容積質量と圧縮強度との関係を図３のグラフに示した。
【００３５】
【発明の効果】
本発明による効果、メリットは以下の通りである。
（１）市販の材料が使用可能である。
（２）高い流動性と自己充填性および高い材料不分離性を有する。
（３）閉所での作業が必要なくなる（締固め作業が不要、作業環境の改善）。
（４）コンクリートを用いることができるためモルタルやグラウトに比べてコストを低減できる。
（５）溶接や振動締固めによる騒音・振動を低減できる。
（６）通常の生コンプラントで製造が可能である（特殊な製造設備が不要である）。
（７）より低い圧力でのポンプ圧送が可能である。具体的には、１．７ｔ／ｍ^３以下のポンプ施工が可能な超軽量高流動コンクリートが製造できる。
（８）工期が大幅に短縮できる。
（９）基礎形状を変更する必要がない、もしくはごく軽微な改良で済むので大幅なコストダウンが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】軽量高流動コンクリートの充填工法を示す概略図
【図２】実施例１における単位容積質量と圧縮強度との関係を示すグラフ
【図３】実施例２における単位容積質量と圧縮強度との関係を示すグラフ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing lightweight high-fluidity concrete. The concrete produced by the present invention can be used for various filling methods such as filling of steel bridge piers and hollow slabs.
[0002]
[Prior art]
Lightweight, high-fluidity concrete has a lower specific gravity, higher fluidity and higher filling properties than ordinary concrete, does not require compaction when placing concrete, and can be filled from high places, and is equivalent to ordinary concrete. It is used in various construction methods because it can ensure a higher construction quality. As the lightweight high-fluidity concrete, a lightweight concrete using a natural or artificial lightweight aggregate and an air mortar incorporating air bubbles are known. Patent Literature 1 discloses a lightweight, high-fluidity concrete in which the difference in specific gravity between lightweight aggregate and mortar is set to 0.75 or less to suppress material separation.
[0003]
In addition, as a method using lightweight high-fluidity concrete, seismic reinforcement of steel piers is as follows: (1) Reinforce the internal ribs with new steel material, (2) Roll up the iron plate outside and fill the gap with mortar And (3) filling concrete or mortar into the inside (in this case, the foundation may need to be expanded). In the case of hollow concrete (floor slab, etc.), a method of filling non-shrink mortar or concrete is adopted.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-327395 A
[Problems to be solved by the invention]
Regarding the production and quality of lightweight high fluidity concrete, the following problems are raised. According to Patent Literature 1, the range in which material separation can be suppressed while maintaining high flow is limited, and it is difficult to perform construction with a lower pumping pressure.
(1) Lightweight aggregate material separation occurs.
(2) It is necessary to pre-wet lightweight aggregate.
(3) Pumpability is low or impossible.
(4) It is difficult to obtain a strength of 10 N / mm ² at a specific gravity of 1.0 or less.
(5) In order to increase the fluidity, it is necessary to add a large amount of a thickener (agent) or powder (cement, limestone fine powder, fly ash, etc.), which increases the cost.
(6) It is difficult to impart high fluidity and self-filling property with air mortar incorporating bubbles.
[0006]
In addition, the following problems are raised with respect to the conventional techniques relating to the method of filling a steel pier or hollow concrete (floor slab, etc.).
(1) For the purpose of seismic reinforcement, it is necessary to reduce the density as much as possible.
(2) Since filling in a closed space is required, high fluidity and high self-filling property are required.
(3) When filling concrete, it is necessary to improve the foundation to a large size because of its high density (in this case, it is enormous cost).
(4) When the foundation cannot be improved, a specific gravity of about 0.8 to 1.2 and a strength of about 10 N / mm ² or more are required.
[0007]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for producing lightweight high-fluidity concrete, which can achieve further weight reduction and can be applied with a lower pump pressure.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an aromatic compound having a sulfone group and / or a salt thereof [hereinafter, referred to as compound (α)], an alkyltrimethylammonium salt [hereinafter, referred to as compound (β)], a hydraulic powder, an aggregate, And water, and a method for producing lightweight high-fluidity concrete.
[0009]
In addition, the present invention provides a compound having a slump flow value (JIS A 1150-2001) containing a compound (α), a compound (β), a hydraulic powder, an aggregate, and water having a weight of 500 to 800 mm. Related to fluid concrete.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Examples of the aromatic compound having a sulfone group of compound (α) and / or a salt thereof include p-toluenesulfonic acid, sulfosalicylic acid, m-sulfobenzoic acid, p-sulfobenzoic acid, p-phenolsulfonic acid, and m-xylene -4-sulfonic acid, cumenesulfonic acid, styrenesulfonic acid and the like, and salts thereof. These may be used in combination of two or more. However, when the compound (α) is a polymer, the weight average molecular weight is preferably less than 500.
[0011]
The alkyltrimethylammonium salt of the compound (β) preferably has an alkyl group having 10 to 26 carbon atoms. Specifically, hexadecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium bromide, octadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium bromide, tallowtrimethylammonium chloride, tallowtrimethylammonium bromide, hydrogenated tallowtrimethylammonium chloride, hydrogenated tallowtrimethylammonium bromide And the like, and two or more of these may be used in combination. Specifically, hexadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride, and the like are preferable from the viewpoints of water solubility and a thickening effect.
[0012]
In particular, a combination in which compound (α) is p-toluenesulfonic acid and / or a salt thereof and compound (β) is hexadecyltrimethylammonium salt is preferable.
[0013]
The combination of the compound (α) and the compound (β) according to the present invention can provide a characteristic lightweight high-fluidity concrete for the following reasons.
When the compound (α) and the compound (β) are mixed in an aqueous phase, air is appropriately entrained, and an aggregate is uniformly formed in a short time. Therefore, it is possible to impart a suitable viscosity with light weight and without impairing the fluidity. In addition, it is believed that this aggregate formation has properties of uniformly dispersing the aggregate and trapping excess water, thereby suppressing bleeding water over time and providing excellent characteristics of material separation resistance. Can be
When the lightweight high-fluidity concrete according to the present invention relating to the combination of the compound (α) and the compound (β) is used, an aggregate is formed while entraining air into the aqueous phase of the concrete that has not yet solidified, thereby reducing the weight of the entire concrete. -It can be expected that the material separation suppressing effect is improved and the aggregate is well dispersed while maintaining high fluidity and high self-filling property.
Such aggregates are characterized by the fact that when subjected to a strong force, the aggregate structure is destroyed, but when the excessive force is suppressed and the internal stress is reduced, the aggregates are formed again and impart appropriate viscosity to the concrete. Having.
Therefore, it is possible to manufacture and transport concrete while suppressing the occurrence of excessive internal friction during concrete kneading and pumping with a casting pump, and to fill closed spaces such as steel bridge piers and hollow slabs. Suitable properties can be imparted to concrete.
[0014]
The hydraulic powder used in the present invention is a cement or a cement-based solidifying material. As the cement, besides Portland cement such as ordinary cement, early-strength cement, ultra-high-strength cement, and moderate heat cement, blast furnace cement, fly ash A mixed cement such as cement can be applied. In addition, a cement-based solidified material containing 50% or more of a cement component is exemplified.
[0015]
Other components of the lightweight high-fluidity concrete include aggregates (fine aggregates and coarse aggregates) and other admixtures (materials). Examples of the fine aggregate include artificial lightweight fine aggregate, natural lightweight fine aggregate, ordinary fine aggregate, and slag fine aggregate. Examples of the coarse aggregate include artificial lightweight coarse aggregate, natural lightweight coarse aggregate, ordinary coarse aggregate, and slag coarse aggregate. In the present invention, since the material separation suppressing effect is improved, the aggregate can be used without prewetting. When a lightweight aggregate is used, the absolute specific gravity of the aggregate is preferably 0.8 to 2.3, more preferably 0.1 to 2.0, and particularly preferably 0.5 to 1.2. In addition, some or all of the above-mentioned aggregates (fine aggregates and coarse aggregates) may be made of expanded styrene beads (for example, PolysBto manufactured by BS Technologies: density 0.025 to 0.03 g / cm ³ ), plastic material, rubber It is possible to further reduce the weight by replacing the material. Examples of the admixture include a high performance AE water reducing agent, a high performance water reducing agent, an AE water reducing agent, and the like. Examples of the admixture include silica fume, blast-furnace slag fine powder, fly ash, and an expanding material.
[0016]
The production method of the present invention has a step of mixing the compound (α), the compound (β), the hydraulic powder, and water. Aggregates are usually mixed with them. At that time, all of the compound (α), the compound (β) and the components of the concrete can be kneaded together. After kneading and mixing all the components except the compound (β), the compound (β) can be added and mixed. For example, in a ready-mixed plant, all of the above-mentioned materials except for the compound (β) are kneaded, and the compound (β) is put into the agitator vehicle when the agitator vehicle arrives at the site. It can be implemented as a method of high-speed stirring for 5 minutes. After kneading all components except the compound (α) and the compound (β), the compound (α) and the compound (β) can be added and mixed. This is, for example, in a ready-mix plant, all of the above-mentioned materials except for the compound (α) and the compound (β) are kneaded, and when the agitator vehicle arrives at the site, the compound (α), It can be carried out as a method in which compound (β) is charged and the mixture is stirred at a high speed for 1 to 5 minutes.
[0017]
In the present invention, compound (α) and compound (β) are defined as compound (α) / compound (β) = 90/10 to 10/90, more preferably 75/25 to 25/75, particularly 60/40 to 40 / Preferably, it is used in a weight ratio of 60.
[0018]
In the present invention, the compound (α) and the compound (β) are used in an amount of 0.05 to 20 parts by weight in total of the compound (α) and the compound (β) based on 100 parts by weight of the hydraulic powder. Further, it is preferably used in a ratio of 0.1 to 15 parts by weight, particularly 0.3 to 10 parts by weight.
[0019]
In the present invention, a lightweight high-fluidity concrete having a slump flow value (JIS A 1150-2001) of 500 to 800 mm, more preferably 550 to 750 mm, particularly 600 to 700 mm can be obtained. The slump flow value is determined based on the amount and order of addition of compound (α) and compound (β), and other admixtures (water reducing agent, AE water reducing agent, high performance water reducing agent, high performance AE water reducing agent, fluidizing agent, etc.). Can be adjusted. In order to set the slump flow value low, it is preferable to add the compound (α) first, mix the hydraulic powder with water, and then add the compound (β).
[0020]
In the present invention, unit volume mass 300~2000kg / ^{m 3,} further 500~1500kg / ^{m 3,} it is possible to obtain particularly lightweight high flow concrete 800~1200kg / ^{m 3.} When it is desired to further reduce the unit volume mass, it is preferable to add the compound (β) first, mix the hydraulic powder with water, and then add the compound (α).
[0021]
Further, in the present invention, a range of unit volume weight of the compressive strength of 0.2~50N / mm ^2, further 0.5~40N / mm ^2, in particular lightweight high flow 0.8~30N / mm ² You can get concrete. When importance is placed on the compressive strength, it is preferable to add the compound (α) first, mix the hydraulic powder with water, and then add the compound (β).
[0022]
The lightweight high-fluidity concrete obtained according to the present invention can be used in various filling methods such as performing seismic reinforcement by filling it into steel bridge piers, hollow slabs, or the like. A specific example is shown in FIG. FIG. 1 (A) shows a state in which a steel pier is filled with the lightweight high-fluidity concrete of the present invention, and FIG. 1 (B) shows a state in which a hollow slab or a hollow pier is filled with the lightweight high-flowable concrete of the present invention. FIG.
[0023]
In lightweight high fluidity concrete of the present invention, for the mortar portion excluding the aggregate, unit volume mass is preferably 0.3~2.0kg / ^{m 3,} not hitting with a device defined in JIS R 5201 Is preferably 200 to 300 mm, and the compressive strength is preferably ² to 50 N / mm ² .
[0024]
【Example】
Example 1
Using the concrete materials shown below in the formulations shown in Table 1, lightweight high-fluidity concrete was prepared, and slump flow, compressive strength, and unit volume mass were evaluated. Table 2 shows the results. As the concrete material, after kneading the materials except for the compound (β), the compound (β) was charged and kneaded until it was uniformly mixed.
[0025]
<Concrete material>
(1) W: tap water (2) C: early-strength Portland cement, density 3.13 g / cm ³ , specific surface area 4470 cm ² / g
(3) S: absolute dry density 0.70 g / cm ^3, the density in saturated surface-dry 0.76g ^/ cm 3, 24h water absorption 8.60% of the artificial lightweight fine aggregate S1, oven dry density of 0.58 g / cm ³ , An artificial lightweight fine aggregate S2 having a surface dry density of 0.63 g / cm ³ and a water absorption of 8.80% for 24 hours mixed with S1: S2 = 9: 1 [trade name: G light ( Crystal Clay), F.I. M. = 3.16)]
(4) G: Artificial lightweight coarse aggregate having an absolute dry density of 0.94 g / cm ³ , a surface dry density of 0.96 g / cm ³ , and a water absorption of 11.5% for 24 hours [trade name: Super Mesalite SG (Nippon Mesalight Co., Ltd.) Made))
(5) SP agent: polyether-based high-performance AE water reducing agent (manufactured by Kao Corporation)
(6) Compound (α): sodium p-toluenesulfonate (7) Compound (β): hexadecyltrimethylammonium chloride <Evaluation method>
(1) Slump flow According to JIS A 1150-2001.
(2) Compressive strength According to JIS A 1108-1999.
(3) Unit volume mass It refers to the apparent density described in JIS A 1108-1999.
[0026]
[Table 1]

[0027]
[Table 2]

[0028]
As shown in Table 2, according to the present invention, high fluidity with a slump flow of 515 to 638 mm was obtained. In the present invention, the slump flow can be adjusted to about 400 to 750 mm by adjusting the amount and order of addition of the compound (α) and the compound (β), as well as the unit water amount and the admixture (such as a high-performance AE water reducing agent). It is.
[0029]
In addition, the unit volume mass was 925 to 991 kg / m ³ , and the compressive strength at that time was 8.7 to 14.2 N / mm ² . The compressive strength of the conventional concrete in the unit volume mass in this range is about 5 to 10 N / mm ² , and about 1.5 to 2.0 times higher strength than the conventional product has been achieved. The relationship between the unit volume mass and the compressive strength in Table 2 is shown in the graph of FIG.
[0030]
Example 2
Using the concrete materials used in Example 1 in the composition shown in Table 3, lightweight high-fluidity concrete was prepared, and slump flow, compressive strength, and unit volume mass were evaluated. Table 4 shows the results. The concrete material was the same as that in Example 1 except that ordinary Portland cement (density: 3.16 g / cm ³ , specific surface area: 3350 cm ² / g) was used as C. Same as 1.
[0031]
[Table 3]

[0032]
[Table 4]

[0033]
As shown in Table 4, according to the present invention, high fluidity with a slump flow of 505 to 745 mm was obtained. In the present invention, even if the concrete material is ordinary Portland cement, the amount and order of addition of the compound (α) and the compound (β), as well as the unit water amount and the admixture (high-performance water reducing agent, etc.) By adjustment, the slump flow can be adjusted up to about 400 to 750 mm.
[0034]
In addition, the unit volume mass is 993 to 1123 kg / m ^{3 at} the age of 7 days, the compressive strength at that time is 9.8 to 25.1 N / mm ² , and the unit volume mass is 993 to 1125 kg / m ² at the age of 28 days. ^{3. At} that time, compressive strengths of 10.1 to 26.5 N / mm ² were obtained. The compressive strength of the conventional concrete in the unit volume mass in this range is 5 to 10 N / mm ² , and a high strength of about 2.0 to 2.5 times as much as the conventional product is achieved. The relationship between the unit volume mass and the compressive strength in Table 4 is shown in the graph of FIG.
[0035]
【The invention's effect】
The effects and advantages of the present invention are as follows.
(1) Commercial materials can be used.
(2) It has high fluidity, self-filling property and high material non-separability.
(3) Work in a closed space is not required (no compaction work is required, and the working environment is improved).
(4) Since concrete can be used, the cost can be reduced as compared with mortar and grout.
(5) Noise and vibration due to welding and vibration compaction can be reduced.
(6) It can be manufactured with a normal ready-mixed plant (no special manufacturing equipment is required).
(7) Pumping at a lower pressure is possible. Specifically, it is possible to manufacture ultra-light and high-fluidity concrete capable of pumping at 1.7 t / m ³ or less.
(8) The construction period can be significantly reduced.
(9) There is no need to change the basic shape, or only minor improvements are required, so that significant cost reductions are possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for filling lightweight high-fluidity concrete. FIG. 2 is a graph showing a relationship between unit volume mass and compressive strength in Example 1. FIG. Graph showing the relationship

Claims

An aromatic compound having a sulfone group and / or a salt thereof [hereinafter, referred to as compound (α)], an alkyltrimethylammonium salt [hereinafter, referred to as compound (β)], hydraulic powder, aggregate, water, And a method for producing a lightweight high-fluidity concrete.

The manufacturing method according to claim 1, wherein the slump flow value (JIS A 1150-2001) of the lightweight high fluidity concrete is 500 to 800 mm.

The process according to claim 1 or 2, wherein the unit volume weight of the lightweight high flow concrete is 300~2000kg / ^{m 3.}

The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound (β) is added after the compound (α) is added.

A slump flow value (JIS A 1150-2001) containing an aromatic compound having a sulfone group and / or a salt thereof, an alkyltrimethylammonium salt, a hydraulic powder, an aggregate, and water is 500 to 800 mm. Lightweight high fluidity concrete.