JP2008142987A

JP2008142987A - 遠心力成形コンクリート管の製造方法及びそれにより製造された遠心力成形コンクリート管

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Publication number: JP2008142987A
Application number: JP2006331588A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Tomioka; 茂富岡; Kazuhiro Aizawa; 一裕相澤; Takayuki Higuchi; 隆行樋口
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP4994818B2

Abstract

【課題】コンクリート管の仕上げが容易で、外圧強度の増加が可能となる遠心力成形コンクリート管とその製造方法を提供すること。
【解決手段】遠心力成形コンクリート管の外層を遠心力成形し、その後、150μｍ以上の粒子含有率が３％以下の、また、それとさらに、５μｍ未満の粒子含有率が５％以下の、膨張材を含有してなり、スランプフローが250ｍｍ以上、膨張率が100〜1,000×10^-6のモルタルを用いて内層を遠心力成形する遠心力成形コンクリート管の製造方法、モルタルが、粒径0.42mmを超えるものが５％未満の細骨材を含有してなる該製造方法、内層の厚みが、１mmから管厚の30％である該製造方法、内層を遠心力成形する際に、重力加速度Ｇ2.5で回転後、重力加速度Ｇ20〜40で遠心力成形する該製造方法、重力加速度Ｇ20〜40で遠心力成形する時間が、５〜15分である該製造方法、該製造方法で遠心力成形された遠心力成形コンクリート管を構成とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、遠心力成形コンクリート管の製造方法及びそれにより製造された遠心力成形コンクリート管に関する。

ライニング管やヒューム管等のコンクリート製品は、遠心力成形によって製造されている。
ヒューム管等のコンクリート製品の製造において、遠心力成形によって発生したスラッジ排出後に内面仕上げをする場合、セメントなどを粉体又はスラリー状で投入し、仕上げ棒で表面の凹凸が無くなるように均し、最後に刷毛で仕上げる方法が実施されている。
この仕上げ作業は、ヒューム管等を回転しながら行うため、危険が伴い、熟練が必要である。
しかしながら、このような、熟練が必要な作業ができる作業員を育てるには、時間を必要とするものであり、そのため、遠心力成形コンクリート製品工場では熟練作業員が不足し、人員確保に苦慮しているのが現状である。

この改善策として、例えば、凝結促進剤と非（陰）イオン界面活性剤とを添加して、遠心力成形で生ずるスラッジ中の固形分をコンクリート内面に凝結させ、スラッジから水を分離し、コンクリート内面のコテ仕上げを容易にし、かつ、平滑にする方法（特許文献１参照）、アルカリ性で水溶性となるカルボキシル基を有する高分子を、酸性の水溶液中に微粒子状に分散させた液を、遠心力成形中のセメント製品の仕上げ層に添加する方法（特許文献２参照）、スラッジの発生を低減又は防止する遠心力成形方法により遠心力成形した後、遠心力成形体内面に形成された柔らかいペースト又はモルタル層の表面に、遠心力成形体を回転させながら、急硬性成分のスラリーや吸水性物質を投入して硬化させ、平均厚さ0.2〜10mmのライニング層を形成する内面仕上げ方法（特許文献３〜特許文献５参照）、及び遠心力成形品のパイプの内面に速硬性セメントミルクを投入し、パイプを回転させて遠心力により速硬性セメントミルクをパイプ内面に付着、硬化させることにより内層を仕上げる方法（特許文献６参照）等が知られている。
しかしながら、これらコテ仕上げやライニング層の形成等の内面モルタル仕上げによって形成される内面は平滑度が悪く、他にヒューム管の評価のひとつである外圧強度（曲げ強度）の確保が容易に得られにくいという課題があった。

特開昭５６−１６０３５８号公報特開平０４−０７７３７６号公報特開平１１−２０７７２５号公報特開昭６１−２６８４０６号公報特開昭６２−２５７８１１号公報特開平０３−１８７７１１号公報

本発明者は、遠心力成形コンクリート管の製造方法において、特定のモルタルを使用することによって、遠心力成形仕上げが容易になり、また、外圧強度を増大することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、遠心力成形コンクリート管の外層を遠心力成形し、その後、150μｍ以上の粒子含有率が３％以下の、また、150μｍ以上の粒子含有率が３％以下で、５μｍ未満の粒子含有率が５％以下の膨張材を含有してなり、スランプフローが250ｍｍ以上、蒸気養生による膨張率が100〜1,000×10^-6のモルタルを用いて内層を遠心力成形する遠心力成形コンクリート管の製造方法であり、モルタルが、粒径0.42mmを超えるものが５％未満の細骨材を含有してなる該遠心力成形コンクリート管の製造方法であり、内層の厚みが、１mmから管厚の30％である該遠心力成形コンクリート管の製造方法であり、内層を遠心力成形する際に、重力加速度Ｇ2.5で回転後、重力加速度Ｇ20〜40で遠心力成形する該遠心力成形コンクリート管の製造方法であり、重力加速度Ｇ20〜40で遠心力成形する時間が、５〜15分である該遠心力成形コンクリート管の製造方法であり、該遠心力成形コンクリート管の製造方法で遠心力成形された遠心力成形コンクリート管である。

本発明の遠心力成形コンクリート管の製造方法を用いることによって、コンクリート管の仕上げが容易になり、外圧強度を増大させることが可能となる。

以下、本発明を詳細に説明する。
発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。

まず、本発明では、遠心力成形コンクリート管の外層を成形する。

遠心力成形コンクリート管の外層を成形する材料は特に限定されるものではなく、通常使用される、セメント、減水剤、細骨材、及び粗骨材等が使用可能であり、その成形方法も特に限定されるものではない。

ついで、遠心力成形コンクリート管の内層をモルタルで成形する。

本発明で遠心力成形コンクリート管の内層を成形するために使用するモルタルは膨張材を含有するものである。

本発明で使用する膨張材は、150μｍ以上の粒子含有率が３％以下の、また、150μｍ以上の粒子含有率が３％以下で、５μｍ未満の粒子含有率が５％以下の膨張材である。

本発明で使用する膨張材の150μｍ以上の粒子含有率が３％を超えると、硬化後、内層を形成したモルタル（以下、内層モルタルという）の表面に凹凸が生じるおそれがある。
また、本発明で使用する膨張材の５μｍ未満の粒子含有率が５％を超えると、モルタルの流動性を損なったりして、内層モルタルの仕上がりが悪くなるおそれがある。

本発明で使用するモルタルは、上記膨張材を含有するもので、スランプフローは250mm以上であり、膨張率は100〜1,000×10^-6である。

本発明の膨張率は、JIS A 6202付属書１の試験方法に準じて測定されるもので、100〜1,000×10^-6であり、200〜1,000×10^-6が好ましい。100×10^-6未満では外圧強度が上がらず、1,000×10^-6を超えても外圧強度の伸びが期待できない。

本発明のスランプフローは、JIS R 5201のフロー試験にしたがって測定されるもので、フローコーンを上方に取り去った後の自然に広がったモルタルの直径であり、250mm以上であり、260〜350mmが好ましい。スランプフローが250mm未満では、内層モルタルの流動性が悪くなり厚みが均等にならないおそれがある。

本発明で使用するセメントとしては、各種ポルトランドセメント、各種混合セメント、及びエコセメントが挙げられ、これらの任意量を混合したセメントでも使用可能である。

本発明の細骨材は、0.42mm以上が５％未満であるものが好ましく、５％以上であると内層モルタルに細骨材が浮き、平滑度が悪くなるおそれがある。

本発明で使用されるセメントと細骨材の比は、セメントと膨張材からなる結合材100部に対して、細骨材が50〜250部が好ましく、100〜200部がより好ましい。細骨材が50部未満では、数日後にひび割れが発生するおそれがあり、250部を超えると内層の平滑度が悪くなるおそれがある。

本発明の内層を遠心力成形する際の重力加速度は、重力加速度Ｇ2.5で回転後、重力加速度Ｇ20〜40で遠心力成形する。重力加速度がＧ20未満では内層モルタルのしまりが悪く外圧強度が上がらないおそれがあり、重力加速度Ｇ40を超えても外圧強度の伸びが期待できない。

重力加速度Ｇ20〜40で遠心力成形する時間は、５〜15分が好ましい。遠心力成形時間が５分未満では内層モルタルの締まりが悪く外圧強度が上がらないおそれがあり、遠心力成形時間が15分を超えても外圧強度の伸びが期待できない。

本発明の遠心力成形コンクリート管の内層の厚みは、１mmから管厚の30％が好ましく、３mmから管厚の30％がより好ましい。１mm未満では外圧強度が上がらないおそれがあり、管厚が30％を超えても外圧強度ののびは期待できない。

遠心力成形した遠心力成形コンクリート管の養生温度は、50〜90℃が好ましく、60〜80℃がより好ましい。50℃未満では外圧強度が上がらないおそれがあり、90℃を超えても外圧強度は上がらないおそれがある。

本発明ではその他、抗菌剤の使用も可能である。

さらに、本発明では高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤の使用も可能である。

高性能減水剤とは、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、芳香族アミノスルホン酸塩系、及びメラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系のいずれかを主成分とするものであり、これらの一種又は二種以上が使用されるものである。
ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤には、メチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びアントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物等があり、市販品としては電気化学工業（株）社商品名「FT-500」とそのシリーズ、花王（株）社商品名「マイティ-100」（粉末）や「マイティ-150」とそのシリーズ、第一工業製薬（株）社商品名「セルフロー110P」（粉末）、竹本油脂（株）社商品名「ポールファイン510N」など、日本製紙（株）社商品名「サンフローPS」とそのシリーズなどが代表的である。芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤としては、藤沢薬品（株）社商品名「パリックFP200H」とそのシリーズがあり、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水剤にはグレースケミカルズ社商品名「FT-3S 」、昭和電工（株）社商品名「モルマスターF-10」（粉末）や「モルマスターF-20」（粉末）が挙げられる。

高性能ＡＥ減水剤は、通常、ポリカルボン酸塩系減水剤と呼称され、不飽和カルボン酸モノマーを一成分として含む共重合体又はその塩である。例えば、ポリアルキレングリコールモノアクリル酸エステル、ポリアルキレングリコールモノメタクリル酸エステル、無水マレイン酸及びスチレンの共重合体やアクリル酸やメタクリル酸塩の共重合体及びこれらの単量体と共重合可能な単量体から導かれた共重合体等を挙げることができる。（株）エヌエムビー社商品名「レオビルドSP８N 」シリーズ、藤沢薬品工業（株）社商品名「パリックFP100S,300S 」シリーズ、竹本油脂（株）社商品名「チュポールHP8,11」シリーズ、グレースケミカルズ（株）社商品名「ダーレックススーパー100、200、300,1000」シリーズ、その他が市販されている。

以下、実験例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実験例１
セメント450kg/m³、水170kg/m³、細骨材Ａ612kg/m³、粗骨材1,145kg/m³、及び減水剤ａ2.7kg/m³での単位量で、スランプ８cm、s/a35％、及びＷ／Ｃ37.8％のコンクリート配合を用い、容量50リットルの強制二軸ミキサーで３分間練混ぜ、30リットル分のコンクリートを練り上げた。
練り上げたコンクリートを、直径20cm×長さ30cm×厚さ５cmの遠心力成形用型枠に、外層コンクリートの厚みが3.5cmになるように投入した。
遠心力の低速Ｇ2.5で５分、中速Ｇ10で２分、及び高速Ｇ30で10分の三段階の遠心力成形条件で成形した。その時、内層に発生したスラッジは排出した。
その後、セメント92部、表１に示す膨張材８部、及び細骨材Ｂ150部、並びに、セメントと膨張材からなる結合材100部に対して、水45部と減水剤ｂ1.4部を配合し、表１に示すスランプフローと膨張率のモルタルを調製した。
調製したモルタルを、Ｇ2.5で、内層厚が５mmになるように投入し、Ｇ2.5で１分、Ｇ30で10分の遠心力成形条件で遠心力成形コンクリート管を製造した。
養生は、前置き５時間、昇温20℃／時間、65℃×５時間保持で、以後自然降温とした。
製造した遠心力成形コンクリート管の内層モルタルの仕上がり状態を確認した。結果を表１に併記する。試験は温度20℃で実施した。

＜使用材料＞
セメント：普通ポルトランドセメント
膨張材：カルシウムサルホアルミネート系膨張材、市販品、粒度調整品
細骨材Ａ：新潟県姫川水系産天然砂、密度2.62cm²/g
細骨材Ｂ：珪砂、Ｎ80 20部、Ｎ60 80部の混合品、0.42mm以上５％未満、密度2.65cm²/g
粗骨材：新潟県姫川水系産砕石、骨材寸法５〜20mm、密度2.64cm²/g
減水剤ａ：ポリカルボン酸塩系減水剤、市販品
減水剤ｂ：ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤、市販品
水：水道水

＜測定方法＞
スランプフロー：JIS R 5202のフロー試験にしたがって測定、フローコーンを上方に取り去った後の自然に広がったモルタルの直径を測定
膨張率：JIS R 6202のモルタル試験方法にしたがって測定
内層モルタルの仕上がり状態：目視評価

実験例２
結合材100部中、表２に示す量の、150μｍ以上が１％で、５μｍ未満が３％の膨張材を配合し、表２に示す膨張率とスランプフローのモルタルを使用し、外圧強度を測定し、外圧強度比を算出したこと以外は実験例１と同様に実施した。結果を表２に併記する。
なお、外圧強度比算出用として、セメント100部、細骨材Ｂ150部、及び水45部を混合してプレーンモルタルを調製し、同様に製造した。

＜測定方法＞
外圧強度比：曲げ強度（外圧強度）試験、製管した直径20cm×長さ30cm×厚さ４cmの試験体を、材齢14日にマルイ製作所社製商品名「HI-TRITRON(3000KN)圧縮試験機」を使用し、円周面が上下になるように載荷して測定、成形した遠心力成形コンクリート管の曲げ強度（外圧強度）を測定し、プレーンモルタルを用いて成形した遠心力成形コンクリート管の外圧強度を１とし、外圧強度比を算出

実験例３
セメント92部、150μｍ以上が１％で、５μｍ未満が３％の膨張材８部、及び細骨材Ｂ150部、並びに、結合材100部に対して、水45部と表３に示す減水剤ｂを配合し、膨張率512×10^-6で、表３に示すスランプフローのモルタルを使用し、内層モルタルの仕上がり状態を確認したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に併記する。

実験例４
セメント92部、150μｍ以上が１％で、５μｍ未満が３％の膨張材８部、及び細骨材Ｂと細骨材Ｃを混合して調製した表４に示す粒度の細骨材150部を配合し、膨張率512×10^-6で、表４に示すスランプフローのモルタルを調製し、内層モルタルの仕上がり状態を確認したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に併記する。

＜使用材料＞
細骨材Ｃ：珪砂、Ｎ50の0.42mm以上を使用、密度2.65cm²/g

実験例５
セメント92部、150μｍ以上が１％で、５μｍ未満が３％の膨張材８部、及び細骨材Ｂ150部を配合し、膨張率512×10^-6でスランプフロー279mmのモルタルを使用し、外層と内層全体の厚みを４cmとし、表５に示す厚みの内層を成形したこと以外は実験例１と同様に行い、外圧強度比を算出した。結果を表５に併記する。

実験例６
セメント92部、150μｍ以上が１％で、５μｍ未満が３％の膨張材８部、及び細骨材Ｂ150部を配合し、膨張率512×10^-6でスランプフロー279mmのモルタルを使用し、表６に示す遠心力条件で、内層を形成したこと以外は実験例１と同様に行い、外圧強度比を算出した。結果を表６に併記する。

実験例７
セメント92部、150μｍ以上が１％で、５μｍ未満が３％の膨張材８部、及び細骨材Ｂ150部を配合し、膨張率512×10^-6でスランプフロー279mmのモルタルを使用し、表７に示す遠心力条件で、内層を形成したこと以外は実験例１と同様に行い外圧強度比を算出した。

本発明の遠心力成形コンクリート管の製造の際に仕上げが容易になり、外圧強度を増加させることができ、遠心力成形コンクリート管に幅広く適用できる。

Claims

遠心力成形コンクリート管の外層を遠心力成形し、その後、150μｍ以上の粒子含有率が３％以下の膨張材を含有してなり、スランプフローが250ｍｍ以上、蒸気養生による膨張率が100〜1,000×10^-6のモルタルを用いて内層を遠心力成形する遠心力成形コンクリート管の製造方法。
遠心力成形コンクリート管の外層を遠心力成形し、その後、150μｍ以上の粒子含有率が３％以下で、５μｍ未満の粒子含有率が５％以下の膨張材を含有してなり、スランプフローが250ｍｍ以上、蒸気養生による膨張率が100〜1000×10^-6のモルタルを用いて内層を遠心力成形する遠心力成形コンクリート管の製造方法。
モルタルが、粒径0.42mmを超えるものが５％未満の細骨材を含有してなる請求項１又は請求項２に記載の遠心力成形コンクリート管の製造方法。
内層の厚みが、１mmから管厚の30％である請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載の遠心力成形コンクリート管の製造方法。
内層を遠心力成形する際に、重力加速度Ｇ2.5で回転後、重力加速度Ｇ20〜40で遠心力成形する請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の遠心力成形コンクリート管の製造方法。
重力加速度Ｇ20〜40で遠心力成形する時間が、５〜15分である請求項５に記載の遠心力成形コンクリート管の製造方法。
請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載の遠心力成形コンクリート管の製造方法で遠心力成形された遠心力成形コンクリート管。