JP2005047136A - プレキャストコンクリートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 原モルタルおよび原セメントペーストが多く付着された再生骨材を含んでも容易に乾燥収縮が小さいコンクリートを得ることができ、かつ、簡易な処理工程で再生骨材を製造するため高度な処理と比較して安価に製造することができるプレキャストコンクリートの製造方法を提供することを技術的課題とする。
【解決手段】 再生骨材を含むプレキャストコンクリートの製造方法であって、前記再生骨材を含むコンクリートを打設した後、オートクレーブ養生することを特徴とするプレキャストコンクリートの製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建築、土木分野で用いられる構造躯体用及び非構造躯体用のプレキャストコンクリートの製造方法に関する。

近年、特に産業廃棄物問題について関心が高まっており、産業廃棄物の有効利用が求められている。例えば、コンクリート塊は、建設廃棄物の約４０％弱を占めており、再利用の促進が求められていた。このような観点より、コンクリート塊から製造される再生骨材をコンクリートの原材料として再利用していた。この再生骨材とは、コンクリート塊若しくはアスファルト・コンクリート塊から製造した骨材又は当該骨材に補足材料（骨材の品質を改善するために加える砕石、砂等）、セメント若しくは石灰を加え、混合したものである。

しかし、再生骨材をコンクリートに用いる際は、再生骨材に付着している原モルタルおよび原セメントペーストを十分に除去しなければならなかった。この再生骨材の原セメントペースト除去作業は、処理に手間を要し、再生骨材のコストが高くなる要因であった。また、十分に原セメントペーストを除去するよう処理するため、処理が複雑となり、その処理に用いる機械から発生する二酸化炭素の増大等により、再生骨材製造時の環境負荷が大きくなっていた。

一方、簡易な処理工程によって再生骨材を製造した場合、再生骨材のコストは安くなるが、再生骨材には多くの原セメントペーストが付着することとなる。このような原セメントペーストが多く付着した低、中品質な再生骨材をコンクリートに用いると、普通骨材を用いた場合よりも低品質なコンクリートとなり、特に、乾燥収縮が大きくなり、大きな問題となっていた。

本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、再生骨材を含むコンクリートの乾燥収縮を容易に低減させて、再生骨材を有効活用し、産業廃棄物の最終処分量の減縮を図ることができ、かつ、簡易な処理工程で再生骨材を製造するため高度な処理と比較して安価に製造することができるプレキャストコンクリートの製造方法を提供することを技術的課題とする。

本発明はプレキャストコンクリートの製造方法であり、上記技術的課題を解決するために以下のように構成されている。

本発明は、再生骨材を含むプレキャストコンクリートの製造方法であって、前記再生骨材を含むコンクリートを打設した後、オートクレーブ養生することを特徴とするしている。オートクレーブ養生とは、コンクリートを高温高圧の釜（オートクレーブ）に入れて、高温蒸気による養生を行うことである。通常、養生の温度は１８０℃、圧力は８〜１０気圧程度で保持時間は３〜４時間程度である。

本発明は、再生骨材を含むコンクリートにオートクレーブ養生を行うことにより、低、中品質な再生骨材を含み乾燥収縮が大きいコンクリートの乾燥収縮を容易に低減させることができる。すなわち、簡易な処理工程によって得られた低、中品質な再生骨材を用いて
、乾燥収縮の小さいコンクリートを製造することができ、材料費の低減、環境負荷の低減を図ることができる。

尚、本発明にかかるプレキャストコンクリートの製造方法は、前記低、中品質な再生骨材を用いたコンクリートの乾燥収縮を効果的に低減することができ好適であるが、これらに限られず、普通骨材や高品質な再生骨材を用いたコンクリートにおいても乾燥収縮を容易に低減させることができる。さらに、本発明にかかるコンクリートの製造方法は、コンクリートの調合（水セメント比等）に影響されることなく、好適に用いることが可能である。

以上のように本発明によれば、再生骨材を含むコンクリートの乾燥収縮を容易に低減させて、再生骨材を有効活用し、産業廃棄物の最終処分量の減縮を図ることができる。また、本発明に用いる再生骨材は、品質を選ばないため、再生骨材の処理工程を簡略化することが可能であり、再生骨材の製造コストの低減、環境負荷の低減を図ることができる。

以下、本発明に係るコンクリートの製造方法の一実施形態を詳細に説明する。本実施の形態は、建築資材となるプレキャストコンクリートの製造方法である。まず、産業廃棄物であるコンクリート塊を原料として再生骨材を製造した。

この再生骨材の製造方法は、まず、コンクリート塊をホッパに投入し、このホッパからコンクリート塊をグリズリフィーダに投入し、コンクリート塊の一定の大きさのものを選別し、大きな塊をジョークラッシャにかける。このジョークラッシャは、コンクリート塊を固定歯と可動歯の間で小さく破砕する機械であり、コンクリート塊を一定の大きさ以下に砕く。そして、この砕いたコンクリート塊から磁選機等を用いて、鉄くず等を分離する。そして、鉄くず等を除いたコンクリート塊を振動ふるいにかける。このとき、ふるい目は２３ｍｍと、６ｍｍとして、５〜２０ｍｍの再生粗骨材と、０〜５ｍｍの再生細骨材を得た。そして、２０ｍｍ以上の塊は、インパクトクラッシャにかけ細かく砕いた後、再び振動ふるいにかけ、再生粗骨材と再生細骨材を選別した。

尚、前記再生骨材の製造方法は、簡易な処理工程であるが、モルタル分およびセメントペースト分をほとんど除去しようとする処理工程であると、例えば、前記工程に加えて、ホッパからのコンクリート塊をレシプロフィーダで処理する工程、再度インパクトクラッシャーにかける工程、エアセパレータで選別する工程等を更に行わなければならず、本実施の形態の再生骨材の製造方法が簡易な工程であることがわかる。

次いで、このようにして得た、再生粗骨材と再生細骨材を用いて表１に示す調合でコンクリートを混合し、再生コンクリートを製造した。

そして、型枠１内に図示しない支持具を用いて配筋材２を配置し、再生コンクリート３を打設した（図１参照）。次いで、前養生（常圧・２０℃・３時間）を行い、その後、蒸気養生（常圧・６０℃・３時間）を行った。蒸気養生が終わったら、型枠１を脱型し、オートクレーブ内に搬送して、オートクレーブ養生（１０気圧・１８０℃・３時間）を行った（図２参照）。オートクレーブ養生後、降温させて、プレキャストコンクリートを得た。このようにして得たプレキャストコンクリートは乾燥収縮が小さく、初期強度も高いものであった。

普通骨材と再生骨材を用いて、オートクレーブ養生によるコンクリートの乾燥収縮に対する効果を確認する実験を行った。この実験では、種々の要因に対していくつかの水準に分けてコンクリートを調合し、それぞれ、オートクレーブ養生を行ったものと、オートクレーブ養生を行わなかったコンクリートの乾燥収縮ひずみを測定した。表２に実験要因とその水準を示す。

次いで、再生骨材の原セメントペースト付着率を含んだ本実験に用いる使用骨材の品質を表３に示す。

（実験方法） まず、前記実施の形態と同様の簡易な処理により表３に示すような再生骨材を生成する。そして、表４に示す割合でコンクリートを調合し、余熱養生を行い材齢７日目にオートクレーブ養生を行った。オートクレーブ養生は、４時間かけて１８０℃、１０気圧まで昇温・昇圧して、その状態を３時間保持した後に自然冷却した。

（実験結果） オートクレーブ養生後、１８２日間乾燥したコンクリートの乾燥収縮ひずみと置換率（骨材全体に占める再生骨材の容積比率）との関係を図４から図６に示す。

前記図４から図６に明示するように、水セメント比、再生骨材の置換率、骨材種別に影響されることなくオートクレーブ養生を行ったコンクリートはいずれも、乾燥収縮ひずみが小さくなることがわかった。

本発明に係るコンクリートの製造方法の実施の形態を示す工程説明図である。 本発明に係るコンクリートの製造方法の実施の形態を示す工程説明図である。 本実施の形態によって得られたプレキャストコンクリートの断面図である。 本実験におけるコンクリートの乾燥収縮ひずみと置換率の関係を示した図である（再生粗骨材と普通細骨材）。 本実験におけるコンクリートの乾燥収縮ひずみと置換率の関係を示した図である（普通粗骨材と再生細骨材）。 本実験におけるコンクリートの乾燥収縮ひずみと置換率の関係を示した図である（再生粗骨材と再生細骨材）。

符号の説明

１ 型枠
２ 配筋材
３ 再生コンクリート
４ オートクレーブ
５ プレキャストコンクリート

Claims (1)

1. 再生骨材を含むプレキャストコンクリートの製造方法であって、
   前記再生骨材を含むコンクリートを打設した後、オートクレーブ養生することを特徴とするプレキャストコンクリートの製造方法。
   

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