JP2006168997A - 高強度コンクリート成形体及び型枠投入物 - Google Patents

Abstract

【課題】常圧蒸気養生で通常の２次成形体として必要な初期強度（材令１日での脱型所要強度、材令７日での運搬・組立・施工に必要な強度等)を満足し、セメント中のアルカリ総量を３ｋｇ／ｍ^３以下に低減し、高強度のコンクリート成形体を製造する。
【解決手段】全セメント量（使用セメント）１００量に対して、高炉セメントを０〜５０量、残部を早強セメント１００〜５０量を添加して使用セメントとする。使用セメントに必要な骨材、水等を加えると共に、ポリカルボン酸系混和剤水溶液を０．５〜２．０％添加して、型枠投入物を構成する。型枠に型枠投入物を投入し、遠心成形、常圧蒸気養生の後、脱型してコンクリートパイルを製造する。このコンクリートパイルは、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ^２を実現できる。
【選択図】図２

Description

早期に高固化強度を発揮するコンクリート成形体及びこのコンクリート成形体を製造する際に使用する型枠投入物に関する。

（１） 高炉セメントは、鉄を製造する時の副産物である高炉スラグ（アルカリを含まない）に普通セメントを混ぜ合わせたもので、アルカリ総量は０．３％程度しか含まれていないセメントである。一般に、普通ポルトランドセメントのアルカリ総量の半分程度とされている。

また、高炉セメント（１００％）を使用し配合したコンクリートでは、長期的な強度は高いが、初期硬化が遅いためにコンクリート製品の成形体では必須の早期強度の立上がりが遅く、かつ、調合時の分散性および養生時の水和反応の制御が難しく、コンクリート２次製品、例えば、コンクリートパイル・ポール等の工業製品には使用できなかった。

（２） この場合、高炉スラグに各種混和材を添加して初期強度を向上させる提案がされている（特許文献１）。

（３）最近実用化されている高支持力基礎杭に適合した環境にやさしく、早期強度が大きい高耐力（支持力）コンクリートパイルが嘱望されていた。
特開２００３−２２１２６５公報 特開平７−３０４０１４公報

（１）特許文献１の発明によれば、材令７日で材令２８日での固化強度５０Ｎ／ｍｍ^２の「４分の１」〜「５分の１」程度が確保できるとされている。しかし、高耐力コンクリートパイルに要求されている材令７日で１００Ｎ／ｍｍ^２以上の強度を得られる必要があり、更に材令１日で１００Ｎ／ｍｍ^２の７０％以上が要求されている値である。従って、初期強度が大幅に不足している。

即ち、コンクリート２次製品は、コンクリート成形型枠にセメント混合物であるコンクリート（型枠投入物）を充填・養生し固化させ成形体とする。この成形体は、出荷時即ち、現場に向けて搬送するのは材令７日で、この時に最終強度が必要とされる。また、型枠からできるだけ早く取り外して、次の型枠充填物を入れなければ生産効率が悪く、材令１日で脱型して工場内の所定位置に運搬するだけに充分な強度（即ち最終強度の７０％程度）を必要としていた。

（２）また、一方で、コンクリート内に一定量以上のアルカリ成分が含まれていた場合、いわゆるアルカリ骨材反応が発生し、コンクリート製品の表面にクラックが生じるなど
コンクリート製品の質、即ち耐久性に悪影響を与えるおそれがあった。従って、一般にはアルカリ総量（Ｎａ_２Ｏ換算）で３ｋｇ／ｍ^３以下が望ましいとされている。

この場合、早期強度の高い早強ポルトランドセメントあるいは普通ポルトランド゛セメント等を使用した場合には、アルカリ成分が含まれており、とりわけ、早強ポルトランドセメントには多く含まれており、この規制値を満足できないおそれがあった。

（３） また、骨材にもアルカリ成分が含まれる場合があり、アルカリ総量を規制する為には、アルカリ成分を除去した安全な骨材を使用することも考えられる。しかし、安全な骨材の不足、アルカリ成分除去の為のコストを考慮すれば、現実的ではなかった。

（４） また、コンクリートの固化工程は、通常、簡便な蒸気常圧養生により大量生産されているが、この方法では、高強度混和材あるいは減水剤等を加え、所定の早期の強度を確保していた。従って、水和反応による強度低下や、昇温・降温速度の制御が面倒でアルカリ総量も多くなっていた。

また、オートクレーブ養生を採用すれば、常圧蒸気養生のように品質的に問題となる混和材や減木剤等を使用しないで高強度が確実に得られる。しかし、オートクレーブ養生は、１００℃を越える高温高圧の飽和蒸気による養生であり、通常１８０〜２００℃（圧力１０〜１５ｋｇ／ｃｍ^２）の範囲で行われ、設備的にも高価となり経済性の面から大量生産には不向きとなっていた。

（５） 従って、常圧蒸気養生方式で、安全な骨材を使用し、かつ、高炉セメント等を使用してアルカリ総量減を両立させた早期高強度コンクリート成形体の実現が期待されていた。

（６） また、特許文献１及び特許文献２に記載されている材料及びその製造方法では、早強ポルトランドセメントを利用しても、基礎杭に使用する既製杭に要求されている早期の高固化強度が安定して得られず、最近開発実用化されつつある高支持力基礎杭（例えば、圧縮強度１１０Ｎ／ｍｍ^２タイプなど）には利用できなかった。

然るにこの発明は、必要ならば高炉セメントを配合してなるセメント材料に、カルボン酸系の混和剤を注入して型枠投入材を構成し、コンクリート成形体を製造するので、前記問題点を解決した。

即ちこの成形体の発明は、使用セメントＣ１に必要な骨材及び水を混ぜて型枠投入物として、該型枠投入物を成形型枠内に投入して、常圧蒸気養生して前記型枠投入物が固化発現後に、脱型をして所定の自然養生による養生をして製品を完成させるコンクリート成形物において、以下の構成を特徴とする高強度コンクリート成形体である。
(1) 早強ポルトランドセメントの単体又は、早強ポルトランドセメントと他のセメント材料とを所定量配合して、使用セメントＣ１とする。
(2) カルボン酸系高分子材料からなる混和剤を所定量添加する。

また、他の成形体の発明は、使用セメントＣ１に必要な骨材及び水を混ぜて型枠投入物として、該型枠投入物を成形型枠内に投入して、常圧蒸気養生して前記型枠投入物が固化発現後に、脱型をして所定の自然養生による養生をして製品を完成させるコンクリート成形物において、以下の構成を特徴とする高強度コンクリート成形体である。
(1) 早強ポルトランドセメントと高炉セメントとを所定量配合して、使用セメントＣ１とする。
(2) カルボン酸系高分子材料からなる混和剤を所定量添加する。

また、前記において、使用セメント量Ｃ１の１００重量に対して、高炉セメントの割合を０〜５０重量％として、使用セメントＣ１を構成し、該使用セメントＣ１に対して、０．２〜０．８重量％（有効成分添加量）のポリカルボン酸系の混和剤を添加したことを特徴とする高強度コンクリート成形体である。また、材令７日で、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ^２の最終強度を有し、材令１日で、前記最終強度の少なくとも７０％の強度を発揮するように形成したことを特徴とする高強度コンクリート成形体である。

また、前記において、下記化学式（１）で示される単量体（ア）５０〜９９重量％、下記化学式（２）で示される単量体または無水マレイン酸（イ）１〜５０重量％および共重合可能な他の単量体(ウ)０〜３０重量％を重合して得られる共重合体および
下記化学式（３）で示され、かつ１％水溶液の曇点が２０℃以下であるポリエーテル系化合物を含有する混和剤を添加したことを特徴とする高強度コンクリート成形体である

（ただし、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^４は水素原子を表し、Ａ^１Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、５０モル％以上が炭素数２のオキシアルキレン基で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、ｐ＝２１〜１００、ｑ＝０〜２である。）

（ただし、Ｍ１は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｘは−ＯＭ^２または−Ｙ−（Ａ^２Ｏ）ｒＲ^５を表し、Ｍ^２は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｙはエーテル基またはイミノ基を表し、Ａ^２Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ｒ^５は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ｒ＝１〜５０である。）

（ただし、Ｒ^６およびＲ^７は水素原子、または炭素数１〜２２の炭化水素由来の官能基を表し、Ａ^３ＯおよびＡ^５Ｏは炭素数３〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ａ^４ＯおよびＡ^６Ｏは炭素数２のオキシアルキレン基であり、ｓ＝０〜１００、ｕ＝０〜１００、ｓ＋ｕ＝１０〜１００、ｔ＝０〜１５、ｖ＝０〜１５、ｔ＋ｖ＝０〜１５である。）

また、型枠投入物の発明は、使用セメントＣ１に必要な骨材、混和剤及び水を混ぜてなる型枠への投入物で、以下の構成を特徴とする型枠投入物である。
(1) 前記使用セメントは、高炉スラグと他の普通セメントを混合して構成し、前記使用セメント量Ｃ１の１００重量に対して、高炉スラグの割合を３０重量％以下とする。
(2) 前記使用セメントＣ１に対して、０．２〜０．８重量％（有効成分添加量）のポリカルボン酸系の混和剤を添加する。

更に、前記において、下記化学式（１）で示される単量体（ア）５０〜９９重量％、下記化学式（２）で示される単量体または無水マレイン酸（イ）１〜５０重量％および共重合可能な他の単量体(ウ)０〜３０重量％を重合して得られる共重合体および
下記化学式（３）で示され、かつ１％水溶液の曇点が２０℃以下であるポリエーテル系化合物を含有する混和剤を添加したことを特徴とする型枠投入物である。

（ただし、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^４は水素原子を表し、Ａ^１Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、５０モル％以上が炭素数２のオキシアルキレン基で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、ｐ＝２１〜１００、ｑ＝０〜２である。）

（ただし、Ｍ^１は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｘは−ＯＭ^２または−Ｙ−（Ａ^２Ｏ）ｒＲ^５を表し、Ｍ^２は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｙはエーテル基またはイミノ基を表し、Ａ^２Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ｒ^５は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ｒ＝１〜５０である。）

（ただし、Ｒ^６およびＲ^７は水素原子、または炭素数１〜２２の炭化水素由来の官能基を表し、Ａ^３ＯおよびＡ^５Ｏは炭素数３〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ａ^４ＯおよびＡ^６Ｏは炭素数２のオキシアルキレン基であり、ｓ＝０〜１００、ｕ＝０〜１００、ｓ＋ｕ＝１０〜１００、ｔ＝０〜１５、ｖ＝０〜１５、ｔ＋ｖ＝０〜１５である。）

前記におけるポリカルボン酸系の混和剤の構成比率０．２〜０．８重量％（有効成分添加量）としたが、水溶液（約４０％）の場合、０．５〜２．０重量％となる。ここで、添加量０．２重量％（有効成分添加量）以下では減水効果が少なく調合品のワーカビリティ（流動性・作業性）を確保できず、逆に加水量を増やすことが必要となり、求める固化強度が得られない。また、０．８重量％（有効成分添加量）以上添加しても減水効果は変わらず、ワーカビリティの改善が見られない。

前記における「使用セメントＣ１に必要な骨材、混和剤及び水を混ぜてなる型枠投入物」とは、これ以外に必要に応じ、他の材料、例えば他の混和剤等を混ぜて構成することも可能である。

（１） 早強ポルトランドセメントと高炉セメントを混合して、使用セメントとし、かつカルボン酸系の混和剤を所定量添加した水溶液を注入することにより、通常の常温常圧の養生であっても、アルカリ総量を押さえつつ、早期に最終強度に到達し、かつ脱型に耐え得る強度を実現できる。管理強度１００Ｎ／ｍｍ^２以上程度のコンクリートパイルを製造することも可能である。

（２） 更に、全セメント量（使用セメント）１００量に対して、高炉セメントを０〜５０量、残部を早強セメント10０〜５０量を添加し、かつポリカルボン酸系混和剤を０．２〜０．８重量％（有効成分添加量）添加することにより、常圧蒸気養生で材令７日での運搬・組立・施工に必要な強度等を満足し、セメント中のアルカリ総量を３ｋｇ／ｍ^３以下に低減することが可能となる。

また前記調合により、混合セメントの各粒子の流動性が向上し安定した分散性が維持できるので、水セメント比を大幅に低減しても均一なコンクリート調合物（型枠投入物）を製造でき、材令日毎に安定な固化強度が得られ、水和耐久性も安定する。即ち、セメント総量に対する水添加量を従来の２８％を２３％程度までに下げることができた。

前記調合により、従来使用されていたアルカリ含有量の多いエトリガイド結晶を利用した無機物系の混和剤を原料としても調合物の性状が安定し、更に、ポリカルボン酸系混和剤自身の溶媒としての水分を減量できており、水セメント比の低減と同時にアルカリ総量を減らすことができるので、水和反応およびアルカリ反応共に有利となる。

前記調合により、従来のナフタレン系混和剤に比べ、ポリカルボン酸系混和剤は水への希釈性が高いので、ポリカルボン酸系混和剤溶液の体積が少なくなり運搬コストを「1/2」以下に低減でき、かつ、従来のように比重も大きい混和剤が製造設備等で配管詰まりなどすることも改善できる。

前記調合により、養生時の発熱量が少なくなり、早強ポルトランドセメント（１℃／１０ｋｇ）より大幅に下がるので、養生の制御が簡便となり、かつ、初期高温による強度低下を低減でき耐久性に関してもより改善される。

また、式（１）（２）（３）で特定されるポリカルボン酸系混和剤を適用した場合には、従来のナフタレン系の混和剤に比べ、環境に優しい混和剤へ変更できると共に、諸性能を維持して減水効果を更に高めることができ、必要セメント量１００に対して高炉セメント０〜5０程度で、所定の安定した早期強度を得ることができる効果がある。

（３） 使用するセメントを早強ポルトランドセメント単一とした場合でも、後述する実施例のように、調合を調節することにより、従来のナフタレンスルホン酸系減水剤を使用するときと比較して、水添加量（セメント総量に対する水添加量）を大幅に削減でき、かつ安定したワーカビリティも得られる。従って、得られる混合物（型枠投入物）により求める性能に応じた成形体を確実に形成できる効果がある。また、早期圧縮強度の立ち上がりも大きく、従来に無い１１０Ｎ／ｍｍ^２（材令１日）以上の生産が可能なことを示している。

従って、アルカリ含有が多い早強ポルトランドセメントにおいても、調合・成形が安定し、高い早期圧縮強度が得られる。

（４） また、早強ポルトランドセメントと高炉セメントとの配合において、高炉セメントに代え、普通ポルトランドセメントを使用する場合であっても、同様な効果が得られる。

（１） 全セメント量（使用セメント）１００量に対して、高炉セメントを０〜５０量を含む構成とし、残部を早強セメント10０〜５０量を添加する。ポリカルボン酸系混和剤を０．２〜０．８％添加することにより、常圧蒸気養生で通常の２次成形体として必要な初期強度（材令１日での脱型所要強度、材令７日での運搬・組立・施工に必要な強度等）を満足し、セメント中のアルカリ総量を３ｋｇ／ｍ^３以下に低減することが可能となった。

（２） 高強度コンクリート（材令７日で固化強度１００Ｎ／ｍｍ^２）が製造可能な最適条件は以下の通りである。
・高炉セメントＢ種使用量
セメント総量１００重量に対して、０〜３０重量
Ｂ種では、普通ポルトランドセメントに対して、３０〜６０％の高炉スラグを含むので、セメント総量１００重量に対する高炉スラグは0〜１８重量％となる。
・ポリカルボン酸系混和剤の添加量
セメント総量１００重量に対して、０．４〜０．５重量（有効成分量）
例えば、混和剤の水溶液である減水剤として、日本油脂（株）製の下記（３）項の(a)〜(c) の構成により特定される物質、あるいは（株）花王製のマイティ２１ＬＶ
・混合する水分量
セメント総量１００重量に対して、２３重量、即ち、水セメント比２３

尚、セメントの他の10０〜７０重量は、任意のアルカリ含有量の比較的少ないセメントを使用することができる。初期強度の安定の為には、早強ポルトランドセメントとすることが望ましい。

（３） 例えば、上記のポリカルボン酸系の混和剤は、下記(a)〜(c)の構成により特定される物質（物質Ａ）を４０％含有する水溶液として利用する。

(a) 下記化学式（１）で示される単量体（ア）５０〜９９重量％、下記化学式（２）で示される単量体または無水マレイン酸（イ）１〜５０重量％および
(b) 共重合可能な他の単量体(ウ)０〜３０重量％を重合して得られる共重合体および
(c) 下記化学式（３）で示され、かつ１％水溶液の曇点が２０℃以下であるポリエーテル系化合物。

（ただし、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^４は水素原子を表し、Ａ^１Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、５０モル％以上が炭素数２のオキシアルキレン基で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、ｐ＝２１〜１００、ｑ＝０〜２である。）

（ただし、Ｍ１は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｘは−ＯＭ^２または−Ｙ−（Ａ^２Ｏ）ｒＲ^５を表し、Ｍ^２は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｙはエーテル基またはイミノ基を表し、Ａ^２Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ｒ^５は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ｒ＝１〜５０である。）

（ただし、Ｒ^６およびＲ^７は水素原子、または炭素数１〜２２の炭化水素由来の官能基を表し、Ａ^３ＯおよびＡ^５Ｏは炭素数３〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ａ^４ＯおよびＡ^６Ｏは炭素数２のオキシアルキレン基であり、ｓ＝０〜１００、ｕ＝０〜１００、ｓ＋ｕ＝１０〜１００、ｔ＝０〜１５、ｖ＝０〜１５、ｔ＋ｖ＝０〜１５である。）

（４） 前記（３）おけるポリカルボン酸系の混和剤における式（１）〜式（３）で示されれる化合物の構造式を表１、表２に示す。

また、前記（３）における１％水溶液の曇点測定方法は、以下の手順によった。
即ち、３００ミリリットルの三角フラスコに試験サンプルを１ｇはかり取り、イオン交換水９９ｇを加え、加温または冷却して撹拌し、完全に溶解させて均一な溶液とした。続いてその溶液の一部を試験管に約４０ｍｍの高さまで入れ、温度計をこの中に入れた。室温で溶液が透明な時は、曇りを生ずる温度より約２〜３℃高い温度まで温度計でよく撹拌しなから加温し、再びよく撹拌しながら空冷し、透明になったときの温度を測定し、１％水溶液曇点とした。また、室温で溶液が曇りを生じている時は、溶液が透明になるまでよく撹拌しながら冷却し、再びよく撹拌しながら濁りを生ずる温度まで徐々に加温し、次に徐々に撹拌しながら冷却し、透明になった時の温度を測定し、１％水溶液曇点とした。

この発明を、コンクリートパイルの製造に適用した実施例を説明する。

１．使用材料
（１）セメント（Ｃ１）
・早強ポルトイランドセメント 比重３．１４
・高炉セメントＢ種（JIS R 5211） 比重３．０４
（三菱マティリアル（株）製等）
・使用セメント
必要総セメント量１００に対して、高炉セメントを０〜７０として、残部の１００〜３０を早強ポルトランドセメントとする。
尚、添加する混和剤や求める強度によっては、必要総セメント量１００に対して、高炉セメントを７０〜１００として、残部を早強ポルトランドセメント等とすることもできる。
（２）混和材（Ｃ２）
電気化学工業（株）製のΣ１０００ 比重２．７２
（３）細骨材（Ｓ１）
砕砂 表乾比重２．６０
（４）粗骨材（Ｇ１）
６号粗骨材 表乾比重２．６５
（５）混和剤（ＡＤ）
・カルボン酸系減水剤 日本油脂（株）製 前記物質Ａにおいて、化学式（１）で示される化合物を表１の１．とし、化学式（３）で示される化合物を表２の５．とする物質を４０％含有する水溶液（減水剤Ａ）
・ ナフタレンスルホン酸系減水剤 （株）花王製 マイティＨＳ 等

２．調合比
下記表３の内容とする。

３．製造方法
上記調合比により調合した型枠投入物を構成し、錬り混ぜる。尚、錬り混ぜは、粗骨材、細骨材を３０秒錬り混ぜた後、セメント、混和材を入れ、混ぜながら水を入れて更に錬り混ぜる。その後、減水剤を後添加した。
錬り混ぜて完成した型枠投入物を、コンクリートパイル用の型枠に投入して、ＰＣ鋼棒を緊張させ、遠心成形後に、常圧蒸気養生して、脱型して、コンクリート成形体を構成する。

比較実験例

１．試験体の製造方法
（１） 上記実施例の表３の配合により調合した型枠投入物を構成する。
（２） 錬り混ぜは、ミキサー（強制錬りミキサー、最大容量０．０５ｍ^３）で、回転数５５r.p.m.にて、０．０３ｍ^３錬り混ぜた。錬り混ぜ方法は、粗骨材、細骨材を３０秒錬り混ぜた後、セメント、混和材を入れ、混ぜながら水を入れ、更に錬り混ぜる。その後、減水材を後添加した。錬り混ぜ時間は、セメントを投入後９０秒とした。
（３）錬り混ぜて完成した型枠投入物を、所定の型枠に投入して遠心成形し、脱型して、その後常温常圧養生する。
遠心成形条件は下記表４、養生条件は下記表５による。

（４）表６に示すように、使用セメントの配合比率、使用する減水剤により８種類のコンクリート成形体を製造する。

２．試験結果

（１） 表６に示すように、８種類のコンクリート成形体を各３体づつ製造し、材令１日目１体、材令７日目２体を夫々強度試験した。表６より、圧縮強度と材令日数の関係を抜き出したグラフを図１に示す。また、表６より、高炉セメント使用量と圧縮強度の関係を抜き出したグラフを図２に示す。

（２） 試験結果は、表６に示す。
(a) ＮＯ．１は、従来品の製造仕様である。
(b) 早強セメント２５０ｇ以上添加は、減水剤の種類によらずに材令７日で１００Ｎ／ｍｍ^２を満足し、減水剤Ａ添加の方が圧縮強度が高い。
(c) 材令１日では、減水剤Ａの方がマイティＨＳより総じて早期強度の立上がりが高い。
(d) 高炉セメントを含み減水剤Ａ添加のコンクリート成形体は、材令７日での強度の伸びの値が明確に小さく早期に強度が立上がり安定化の傾向がある。
(e) 調合状況は、減水剤Ａ添加のコンクリート成形体が分散性が高いため柔らかく減水の可能な性状を示している。

（３） 前記調合で、高炉セメント５０％以下（早強セメント５０％以上）では、表６に示すように、材令７日で所望の１００Ｎ／ｍｍ^２以上、かつ、材令１日で、７０％以上（材令７日強度比）を達成することを確認している。

（４） アルカリ総量の点では、セメント総量比で早強セメント７０％以下（高炉セメント３０％以上）が望ましい。

（５） 前記調合では、遠心成形時の分散性が安定しているため、成形体の断面性状の均一性が良くスランプ値も安定している。

（６） コンクリート成形体の所要強度（材令７日等での）が低い場合には、前記試験結果より高炉セメントを増し、早強セメント配合量が例えば１０％程度でもポリカルボン酸系混和剤の分散性が良いので、アルカリ総量の少ないコンクリート成形体の製造が可能である。

（７） また、高炉セメントは、高炉スラグと普通セメントの混合物であるので、前期試験結果より、高炉スラグと普通セメントの混合比に関しても、両者の総量に対して高炉スラグを５０重量％以下としても所定強度の安定したアルカリ総量の少ないコンクリート成形体の製造が可能である。

（８） 使用するセメントを早強セメントのみとした場合には、材料の対環境性は劣るが、早期強度に関しては、従来のナフタレンスルホン酸系の材料に比べ更に大幅に改善され安定している。

この実施例では、使用セメントＣ１として、早強ポルトランドセメントのみを使用して、高炉セメントを使用しない実施例である。前記実施例１と同様な方法で型枠投入物を製造した。下記表７に示す配合で、表８に示すように、前記表１の化合物１〜４、表２の化合物５〜７を組み合わせて、試験体ＮＯ．１〜ＮＯ．５を製造して、従来のナフタレンスルホン酸系減水剤（「マイティ１５０」）を使用した場合と比較した。比較結果を表８に示す。

アルカリ含有量はセメント素材によるため減らせないが、少ない注水量（Ｗ／Ｃ：２５％）での型枠投入物（セメント化合物）のワーカビリティに関しては、実施例１と同様な傾向であり、従来のナフタレンスルホン酸系減水剤を使用した場合に無い、安定した性状が得られた。同時に、早期圧縮強度の立ち上がりも実施例１の調合と同様に大幅に増加し、従来に無い、１００Ｎ／ｍｍ^２（材令１日）以上の安定した値が得られた。

この発明の試験結果で、各コンクリート成形体で、圧縮強度−材令日数の関係を表すグラフである。 同じく高炉セメント使用量−圧縮強度の関係を表すグラフである。

Claims (7)

1. 使用セメントＣ１に必要な骨材及び水を混ぜて型枠投入物として、該型枠投入物を成形型枠内に投入して、常圧蒸気養生して前記型枠投入物が固化発現後に、脱型をして所定の自然養生による養生をして製品を完成させるコンクリート成形物において、以下の構成を特徴とする高強度コンクリート成形体。
   (1) 早強ポルトランドセメントの単体又は、早強ポルトランドセメントと他のセメント材料とを所定量配合して、使用セメントＣ１とする。
   (2) カルボン酸系高分子材料からなる混和剤を所定量添加する。
2. 使用セメントＣ１に必要な骨材及び水を混ぜて型枠投入物として、該型枠投入物を成形型枠内に投入して、常圧蒸気養生して前記型枠投入物が固化発現後に、脱型をして所定の自然養生による養生をして製品を完成させるコンクリート成形物において、以下の構成を特徴とする高強度コンクリート成形体。
   (1) 早強ポルトランドセメントと高炉セメントとを所定量配合して、使用セメントＣ１とする。
   (2) カルボン酸系高分子材料からなる混和剤を所定量添加する。
3. 使用セメント量Ｃ１の１００重量に対して、高炉セメントの割合を０〜５０重量％として、使用セメントＣ１を構成し、該使用セメントＣ１に対して、０．２〜０．８重量％（有効成分添加量）のポリカルボン酸系の混和剤を添加したことを特徴とする請求項１又は２記載の高強度コンクリート成形体。
4. 材令７日で、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ^２の最終強度を有し、材令１日で、前記最終強度の少なくとも７０％の強度を発揮するように形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の高強度コンクリート成形体。
5. 下記化学式（１）で示される単量体（ア）５０〜９９重量％、下記化学式（２）で示される単量体または無水マレイン酸（イ）１〜５０重量％および共重合可能な他の単量体(ウ)０〜３０重量％を重合して得られる共重合体および
   下記化学式（３）で示され、かつ１％水溶液の曇点が２０℃以下であるポリエーテル系化合物を含有する混和剤を添加したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の高強度コンクリート成形体。
   

   

   （ただし、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^４は水素原子を表し、Ａ^１Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、５０モル％以上が炭素数２のオキシアルキレン基で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、ｐ＝２１〜１００、ｑ＝０〜２である。）
   

   

   （ただし、Ｍ１は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｘは−ＯＭ^２または−Ｙ−（Ａ^２Ｏ）ｒＲ^５を表し、Ｍ^２は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｙはエーテル基またはイミノ基を表し、Ａ^２Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ｒ^５は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ｒ＝１〜５０である。）
   

   

   （ただし、Ｒ^６およびＲ^７は水素原子、または炭素数１〜２２の炭化水素由来の官能基を表し、Ａ^３ＯおよびＡ^５Ｏは炭素数３〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ａ^４ＯおよびＡ^６Ｏは炭素数２のオキシアルキレン基であり、ｓ＝０〜１００、ｕ＝０〜１００、ｓ＋ｕ＝１０〜１００、ｔ＝０〜１５、ｖ＝０〜１５、ｔ＋ｖ＝０〜１５である。）
6. 使用セメントＣ１に必要な骨材、混和剤及び水を混ぜてなる型枠への投入物で、以下の構成を特徴とする型枠投入物。
   (1) 前記使用セメントは、高炉スラグと他の普通セメントを混合して構成し、前記使用セメント量Ｃ１の１００重量に対して、高炉スラグの割合を３０重量％以下とする。
   (2) 前記使用セメントＣ１に対して、０．２〜０．８重量％（有効成分添加量）のポリカルボン酸系の混和剤を添加する。
7. 下記化学式（１）で示される単量体（ア）５０〜９９重量％、下記化学式（２）で示される単量体または無水マレイン酸（イ）１〜５０重量％および共重合可能な他の単量体(ウ)０〜３０重量％を重合して得られる共重合体および
   下記化学式（３）で示され、かつ１％水溶液の曇点が２０℃以下であるポリエーテル系化合物を含有する混和剤を添加したことを特徴とする請求項６記載の型枠投入物。
   

   

   （ただし、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^４は水素原子を表し、Ａ^１Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、５０モル％以上が炭素数２のオキシアルキレン基で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、ｐ＝２１〜１００、ｑ＝０〜２である。）
   

   

   （ただし、Ｍ^１は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｘは−ＯＭ^２または−Ｙ−（Ａ^２Ｏ）ｒＲ^５を表し、Ｍ^２は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｙはエーテル基またはイミノ基を表し、Ａ^２Ｏは炭素数２〜３のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ｒ^５は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ｒ＝１〜５０である。）
   

   

   （ただし、Ｒ^６およびＲ^７は水素原子、または炭素数１〜２２の炭化水素由来の官能基を表し、Ａ^３ＯおよびＡ^５Ｏは炭素数３〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上で、２種以上の場合はブロック状でもランダム状でも良く、Ａ^４ＯおよびＡ^６Ｏは炭素数２のオキシアルキレン基であり、ｓ＝０〜１００、ｕ＝０〜１００、ｓ＋ｕ＝１０〜１００、ｔ＝０〜１５、ｖ＝０〜１５、ｔ＋ｖ＝０〜１５である。）

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