JP2009298624A - Ultra-high-strength concrete composition and its manufacturing method - Google Patents

Ultra-high-strength concrete composition and its manufacturing method Download PDF

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徹志 三好
Tadahiro Kakizawa
忠弘 柿沢
Masao Kojima
正朗 小島
Takashi Iwashimizu
隆 岩清水
Kentaro Mori
堅太郎 森
Tateo Mitsui
健郎 三井
Kazuhisa Okada
和寿 岡田
Masahiro Iida
昌宏 飯田
Mitsuo Kinoshita
光男 木之下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultra-high-strength concrete composition which has high strength and excellent workability and effectively suppresses hardening retardation. <P>SOLUTION: The ultra-high-strength concrete composition contains cement containing silica fume and an aqueous solution containing a maleic acid-based surfactant of 0.2-3.5 pts.mass in terms of the solid content based on 100 pts.mass of the cement containing silica fume and calcium nitrite of 20-40% in mass ratio to the solid content of the maleic acid-based surfactant. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は超高強度コンクリート組成物およびその製造方法、特には、高強度(例えば、100N/mm以上の強度を有する超高強度)であって、且つ施工性に優れ、硬化遅延を効果的に抑制した超高強度コンクリート組成物およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an ultra-high-strength concrete composition and a method for producing the same, in particular, high strength (for example, ultra-high strength having a strength of 100 N / mm 2 or more), excellent workability, and effective curing delay. The present invention relates to an ultrahigh strength concrete composition suppressed to a low temperature and a method for producing the same.

鉄筋コンクリート造建築物の部材断面を顕著に縮小することを目的として、粒径1μm以下のシリカフュームを乾式混合したセメントを、練り混ぜ水と質量比で10〜25%で混合した超高強度コンクリート、およびこれに直径1mm以下の鋼繊維を混入した鋼繊維補強超高強度コンクリートが知られている。当該コンクリートでは、i)施工性および製品の品質を確保するために要するセメントおよび水の、構成材料中における均質な分散性を得るために界面活性剤の使用量が嵩む、ii)セメントの硬化遅延を誘発し、工程の遅延を伴う、iii)最終的な水和を促進するためには、加熱・加圧・加湿等の特殊養生を要する、等の欠点を有する。   Ultra high strength concrete in which cement mixed with dry mixing of silica fume with a particle size of 1 μm or less is mixed with water at a mass ratio of 10 to 25% for the purpose of remarkably reducing the member cross section of a reinforced concrete structure, and Steel fiber reinforced ultra high strength concrete in which steel fibers having a diameter of 1 mm or less are mixed is known. In the concrete, i) the amount of the surfactant used to obtain a homogeneous dispersibility in the constituent materials of cement and water required for ensuring workability and product quality is increased, and ii) delay in hardening of the cement Iii) In order to promote final hydration, special curing such as heating, pressurization, and humidification is required.

また、練り混ぜに要する時間が短いこと、流動性の経時的低下(スランプロス)が小さいこと、粘性が低いこと、得られる硬化体の自己収縮が小さいこと、得られる硬化体が所望通りの高強度を発現すること、との複数の性能を同時に充足することを目的として、以下の界面活性剤を用いる例が示されている。該界面活性剤として、非水系で無水マレイン酸と特定のアリルエーテル単量体とを所定割合で含有するラジカル重合性単量体混合物のラジカル共重合反応を、重合転化率が50〜90%となる反応途中で停止し、生成した共重合体と残存する単量体とを含有する反応混合物を部分または完全中和した界面活性剤を用いる方法である(例えば、特許文献1参照)。
しかし、高強度であると共に、施工性に優れ、硬化遅延を効果的に抑制した、とのいずれの性能をも満足する超高強度コンクリート組成物は得られておらず、更なる改良が望まれていた。
特開2005−132670号公報
In addition, the time required for kneading is short, the decrease in fluidity with time (slump loss) is small, the viscosity is low, the self-shrinkage of the resulting cured product is small, and the resulting cured product has a desired high Examples of using the following surfactants are shown for the purpose of simultaneously satisfying a plurality of performances of developing strength. As the surfactant, a radical copolymerization reaction of a non-aqueous radically polymerizable monomer mixture containing maleic anhydride and a specific allyl ether monomer in a predetermined ratio, with a polymerization conversion rate of 50 to 90% This is a method using a surfactant that is partially or completely neutralized from the reaction mixture containing the produced copolymer and the remaining monomer, which is stopped in the middle of the reaction (see, for example, Patent Document 1).
However, there is no ultra-high-strength concrete composition that has high strength, excellent workability, and effectively suppresses the delay in curing, and further improvement is desired. It was.
JP 2005-132670 A

本発明の目的は、高強度であって、且つ施工性に優れ、硬化遅延を効果的に抑制した超高強度コンクリート組成物およびその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ultra-high-strength concrete composition that has high strength, is excellent in workability, and effectively suppresses a delay in curing, and a method for producing the same.

上記課題は、以下の本発明によって解決される。
即ち、本発明の構成は以下の通りである。
<1> シリカフュームを含むセメントと、マレイン酸系界面活性剤を、前記シリカフュームを含むセメント100質量部に対し固形分換算で0.2〜3.5質量部含有し、且つ亜硝酸カルシウムを前記マレイン酸系界面活性剤の固形分に対し質量比で20〜40%含む水溶液と、を含有することを特徴とする超高強度コンクリート組成物である。
The above problems are solved by the present invention described below.
That is, the configuration of the present invention is as follows.
<1> A cement containing silica fume and a maleic acid surfactant are contained in an amount of 0.2 to 3.5 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the cement containing silica fume, and calcium nitrite is added to the maleic acid. An ultrahigh strength concrete composition comprising: an aqueous solution containing 20 to 40% by mass ratio with respect to the solid content of the acid surfactant.

<2> 水セメント比が質量比で10〜25%であることを特徴とする前記<1>に記載の超高強度コンクリート組成物である。 <2> The ultra-high-strength concrete composition according to <1>, wherein the water cement ratio is 10 to 25% by mass.

<3> シリカフュームを含むセメントと、マレイン酸系界面活性剤を、前記シリカフュームを含むセメント100質量部に対し固形分換算で0.2〜3.5質量部含有し、且つ亜硝酸カルシウムを前記マレイン酸系界面活性剤の固形分に対し質量比で20〜40%含む水溶液と、を含有する超高強度コンクリート組成物の製造方法であって、前記亜硝酸カルシウムと、前記マレイン酸系界面活性剤と、該マレイン酸系界面活性剤におけるマレイン酸を完全中和するのに要する量の苛性ソーダと、を混合して混合液を調製する第1工程と、第1工程にて得られた混合液、水、および前記シリカフュームを含むセメントを混合する第2工程と、を有することを特徴とする超高強度コンクリート組成物の製造方法である。 <3> A cement containing silica fume and a maleic acid surfactant are contained in an amount of 0.2 to 3.5 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the cement containing silica fume, and calcium nitrite is added to the maleic acid. An aqueous solution containing 20 to 40% by mass of the solid content of the acid surfactant, and a method for producing an ultrahigh strength concrete composition comprising the calcium nitrite and the maleic acid surfactant And a first step of preparing a mixed solution by mixing caustic soda in an amount necessary for complete neutralization of maleic acid in the maleic surfactant, and a mixed solution obtained in the first step, A second step of mixing water and cement containing the silica fume, and a method for producing an ultra-high-strength concrete composition.

本発明によれば、高強度であって、且つ施工性に優れ、硬化遅延を効果的に抑制した超高強度コンクリート組成物およびその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an ultra-high-strength concrete composition that has high strength, is excellent in workability, and effectively suppresses a delay in curing, and a method for producing the same.

本発明の超高強度コンクリート組成物は、シリカフュームを含むセメントと、マレイン酸系界面活性剤を、前記シリカフュームを含むセメント100質量部に対し固形分換算で0.2〜3.5質量部含有し、且つ亜硝酸カルシウム(Ca(NO)を前記マレイン酸系界面活性剤の固形分に対し質量比で20〜40%含む水溶液と、を含有することを特徴とする。 The ultra high strength concrete composition of the present invention contains a cement containing silica fume and a maleic acid surfactant in an amount of 0.2 to 3.5 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the cement containing silica fume. And an aqueous solution containing calcium nitrite (Ca (NO 2 ) 2 ) in a mass ratio of 20 to 40% based on the solid content of the maleic acid surfactant.

また、本発明の超高強度コンクリート組成物の製造方法は、上記本発明の超高強度コンクリート組成物を製造する方法であって、前記亜硝酸カルシウムと、前記マレイン酸系界面活性剤と、前記マレイン酸系界面活性剤におけるマレイン酸を完全中和するのに要する量の苛性ソーダと、を混合して混合液を調製する第1工程と、第1工程にて得られた混合液、水、および前記シリカフュームを含むセメントを混合する第2工程と、を有することを特徴とする。   Further, the method for producing the ultrahigh strength concrete composition of the present invention is a method for producing the ultrahigh strength concrete composition of the present invention, wherein the calcium nitrite, the maleic acid-based surfactant, A first step of preparing a mixed solution by mixing an amount of caustic soda required for complete neutralization of maleic acid in the maleic surfactant, the mixed solution obtained in the first step, water, and And a second step of mixing cement containing the silica fume.

ここで、本発明の作用は、必ずしも明確ではないが以下のように推察される。
マレイン酸系界面活性剤に亜硝酸カルシウムを配合することにより、セメントに含まれる硫酸イオンにカルシウムイオンが選択吸着して、セメントペースト中の硫酸イオン濃度が低減され、マレイン酸系界面活性剤が効果的にセメントに吸着することによってセメントの分散性が向上する。分散性の向上によってコンクリート組成物の流動性が向上し、コンクリートの打設が容易となる点等の施工性の向上が図られるものと推察される。
Here, although the effect | action of this invention is not necessarily clear, it estimates as follows.
By adding calcium nitrite to the maleic acid surfactant, calcium ions are selectively adsorbed on the sulfate ions contained in the cement, reducing the sulfate ion concentration in the cement paste, and the maleic acid surfactant is effective. In particular, the dispersibility of cement is improved by adsorbing to cement. It is surmised that the improvement of dispersibility improves the fluidity of the concrete composition and improves the workability such as the ease of placing the concrete.

また、亜硝酸カルシウムをコンクリート中に効果的に分散させるため、前述の通り水溶液として混入するが、マレイン酸系界面活性剤と一液化した状態で、大気中で長期間保存し、該水溶液のpHが7未満になると、亜硝酸カルシウムから有害な窒素酸化物(NO)を生じることから、マレイン酸系界面活性剤におけるマレイン酸を完全中和するのに要する量の苛性ソーダを添加することが好ましい。尚、マレイン酸を完全中和し、長期的に安定保存するのに要する苛性ソーダの量としては、マレイン酸のモル数に対して2倍の量を推奨する。
尚、一般に、苛性ソーダを添加すると、未硬化時の施工性の低下速度が早くなる。そのため、施工性の向上における本発明の作用は、モル数が少ない界面活性剤、または、所定の可塑性を得るための含有量が少ない界面活性剤、を用いることによってより効果的に得られるものである。
Further, in order to effectively disperse calcium nitrite in the concrete, it is mixed as an aqueous solution as described above. However, it is stored in the atmosphere for a long time in a single solution with a maleic acid surfactant, and the pH of the aqueous solution is When it is less than 7, harmful nitrogen oxides (NO x ) are generated from calcium nitrite. Therefore, it is preferable to add caustic soda in an amount necessary for complete neutralization of maleic acid in the maleic surfactant. . The amount of caustic soda required for complete neutralization of maleic acid and long-term stable storage is recommended to be twice the number of moles of maleic acid.
In general, when caustic soda is added, the rate of decrease in workability when uncured is increased. Therefore, the action of the present invention in improving workability can be obtained more effectively by using a surfactant having a small number of moles or a surfactant having a low content for obtaining a predetermined plasticity. is there.

但し、亜硝酸カルシウムの配合量がマレイン酸系界面活性剤に対する質量比で40%を超えると、高強度コンクリート組成物の流動性を低下させ、施工性を低下させる。また、亜硝酸カルシウムの配合量がマレイン酸系界面活性剤に対する質量比で20%未満となると、コンクリート組成物の品質変動の影響により、特に界面活性剤の使用量が少なくなるほどコンクリート工学的に有意差が認められなくなる。   However, when the compounding quantity of calcium nitrite exceeds 40% by mass ratio with respect to the maleic acid-based surfactant, the fluidity of the high-strength concrete composition is lowered and the workability is lowered. In addition, when the blending amount of calcium nitrite is less than 20% by mass ratio with respect to the maleic acid-based surfactant, due to the influence of the quality fluctuation of the concrete composition, the smaller the amount of surfactant used, the more significant in concrete engineering. The difference is not recognized.

また、亜硝酸カルシウムは、カルシウムイオンとゲル中のナトリウムイオンのイオン交換によって、フレッシュコンクリートのpHを低減し、セメントからの水酸化カルシウムの溶出を促進することで、カルシウムイオン濃度のピーク到達材齢を早め、初期の水和を促進するものと推察される。水和の促進によって、硬化遅延が抑制され、低温環境での施工や、塔状構造物の連続施工、打設から脱型までのタイムスパンが短いプレキャストコンクリート工場での施工等において、工期が短縮され施工が合理化される。   In addition, calcium nitrite reduces the pH of fresh concrete by ion exchange between calcium ions and sodium ions in the gel, and promotes calcium hydroxide elution from cement. It is presumed that this promotes early hydration. Acceleration of hydration suppresses the delay in curing, shortening the work period for construction in low-temperature environments, continuous construction of tower structures, construction in precast concrete factories with a short time span from casting to demolding, etc. Construction is streamlined.

また特に、水セメント比が質量比で10〜25%である超高強度コンクリート組成物(例えば、100N/mm以上の圧縮強度を示すコンクリート組成物)は、構造体の一軸圧縮強度(JIS A 1132、1108に準拠)に関して、材齢1週で長期材齢の約9割の圧縮強度が発現する。そのため、主に初期の水和を促進する亜硝酸カルシウムを最適量混入した場合、必ずしも長期強度は低下せず、むしろ、増加する場合を生じる。 In particular, an ultra-high-strength concrete composition (for example, a concrete composition exhibiting a compressive strength of 100 N / mm 2 or more) having a water cement ratio of 10 to 25% by mass is a uniaxial compressive strength (JIS A 1132 and 1108), compressive strength of about 90% of the long-term material age is developed at one week of material age. Therefore, when an optimal amount of calcium nitrite that promotes initial hydration is mixed, the long-term strength does not necessarily decrease, but rather increases.

また更に、本発明の超高強度コンクリート組成物は、鋼繊維を混入した場合にも、好ましい効果が得られる。
鋼繊維を混入したコンクリート組成物では一般にモルタルによって表層を被覆するが、モルタルとコンクリートとの付着は不完全で耐用年数は短く、モルタルの浮き・剥離・剥落を生じることがある。これに対し、亜硝酸カルシウムを含有することにより、モルタルの浮き等が生じた部位においても、亜硝酸カルシウムが防錆剤として作用し、発錆を予防することができる。
Furthermore, the ultrahigh-strength concrete composition of the present invention can provide a preferable effect even when steel fibers are mixed.
In concrete compositions containing steel fibers, the surface layer is generally covered with mortar, but the adhesion between the mortar and concrete is incomplete and the service life is short, and the mortar may float, peel or peel off. On the other hand, by containing calcium nitrite, calcium nitrite acts as a rust preventive agent even at a site where mortar float or the like occurs, and rusting can be prevented.

<超高強度コンクリート組成物>
次いで、本発明の超高強度コンクリート組成物を構成する各材料ついてより詳細に説明する。
<Ultra high strength concrete composition>
Subsequently, each material which comprises the ultra-high-strength concrete composition of this invention is demonstrated in detail.

・亜硝酸カルシウム(Ca(NO
本発明の超高強度コンクリート組成物では、マレイン酸系界面活性剤と亜硝酸カルシウムとを含む水溶液が含有される。
尚、亜硝酸カルシウムは界面活性剤の固形分に対する含有量が質量比で40%を超えると、高強度コンクリート組成物の流動性を低下させ、施工性を低下させる。また20%未満となると、コンクリート組成物の品質変動の影響により、特に界面活性剤の使用量が少なくなるほどコンクリート工学的に有意差が認められなくなる。
尚、亜硝酸カルシウムの界面活性剤に対する最適な配合量は、水セメント比や雰囲気温度等の他の要因によっても異なり、例えば、雰囲気温度2℃においては、水セメント比が14質量%の調合では質量比で20%程度、水セメント比が20質量%では40%程度になる。また、雰囲気温度がより高くなると、亜硝酸カルシウムの配合量を減じてもよいが、実施工において、硬化遅延が問題となる事例も減るため、前述した品質変動の影響も鑑みて、配合量を定めるのが望ましい。
・ Calcium nitrite (Ca (NO 2 ) 2 )
The ultra-high strength concrete composition of the present invention contains an aqueous solution containing a maleic acid surfactant and calcium nitrite.
In addition, when content with respect to solid content of surfactant exceeds 40% by mass ratio, calcium nitrite will reduce the fluidity | liquidity of a high-strength concrete composition and will reduce workability. On the other hand, when the amount is less than 20%, due to the influence of the quality variation of the concrete composition, a significant difference is not recognized in concrete engineering especially as the amount of the surfactant used is reduced.
Note that the optimum blending amount of calcium nitrite with respect to the surfactant varies depending on other factors such as the water cement ratio and the atmospheric temperature. For example, at an atmospheric temperature of 2 ° C., the water cement ratio is 14% by mass. When the mass ratio is approximately 20%, the water cement ratio is approximately 40% when the mass ratio is 20 mass%. In addition, if the ambient temperature becomes higher, the blending amount of calcium nitrite may be reduced. It is desirable to define.

・マレイン酸系界面活性剤
上記マレイン酸系界面活性剤は、後述のシリカフュームを含むセメント100質量部に対し固形分換算で0.2〜3.5質量部となる量を用いることを必須の要件とする。尚、上記使用量は、更に1.0〜2.5質量部であることがより好ましい。
上記マレイン酸系界面活性剤の使用量が、上記下限値未満である場合、(1)必要な可塑性が得られず、未硬化時の施工性が劣り、硬化後の品質が低下すること、(2)亜硝酸カルシウムを含む全材料に関して、必要な攪拌混合が行えず、均一な品質が確保できないこと等の欠点がある。一方、上記上限値を超える場合、(1)材料分離抵抗性が得られず、未硬化時の施工性が劣り、硬化後の品質が低下すること、(2)セメントの硬化遅延を誘発するため、所定の性能を得るのに必要な亜硝酸カルシウムの混入量が増えること等の欠点がある。
-Maleic acid type surfactant The maleic acid type surfactant is an essential requirement to use an amount of 0.2 to 3.5 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement containing silica fume described later. And In addition, it is more preferable that the said usage-amount is 1.0-2.5 mass parts further.
When the amount of the maleic surfactant used is less than the above lower limit, (1) the necessary plasticity is not obtained, the workability when uncured is inferior, the quality after curing is reduced, ( 2) All the materials containing calcium nitrite have disadvantages such as that necessary stirring and mixing cannot be performed and uniform quality cannot be ensured. On the other hand, if the above upper limit is exceeded, (1) material separation resistance is not obtained, workability at the time of uncured is inferior, quality after curing is lowered, (2) in order to induce delay in setting of cement There are disadvantages such as an increase in the amount of calcium nitrite mixed to obtain a predetermined performance.

上記マレイン酸系界面活性剤は、超高強度コンクリートの製造時に最も多用されているポリカルボン酸系界面活性剤に分類されるものである。   The maleic acid surfactants are classified as polycarboxylic acid surfactants that are most frequently used in the production of ultra high strength concrete.

中でも、特定のマレイン酸系界面活性剤は、カルボキシル基の含有率が高く、側鎖長が長いため、硫酸イオンの影響を受けにくく、分散性に特化して、亜硝酸カルシウムの使用量を最小限に抑制することができるとの観点から、好ましく用いられる。
以下に好適に用いられる、マレイン酸系界面活性剤の構成と、同界面活性剤の製造工程の概要を示す。
Among them, the specific maleic acid type surfactant has a high carboxyl group content and a long side chain length, so it is not easily affected by sulfate ions, specializing in dispersibility and minimizing the amount of calcium nitrite used. It is preferably used from the viewpoint that it can be suppressed to the limit.
The composition of the maleic acid-based surfactant that is suitably used below and an outline of the production process of the surfactant are shown.

1)下記の工程(A)と工程(B)とを経て得られる反応混合物(界面活性剤)
2)更に下記の工程(C)を経て得られる該反応混合物の部分または完全中和処理物
以上の1)および2)から選ばれる一種または二種以上。
1) Reaction mixture (surfactant) obtained through the following step (A) and step (B)
2) Further, one or two or more kinds selected from 1) and 2) of a part of the reaction mixture obtained through the following step (C) or a completely neutralized product.

工程(A):非水系にて、非水系ラジカル重合開始剤の存在下に、無水マレイン酸と下記一般式(I)で示される単量体とを合計で97モル%以上含有し且つ無水マレイン酸/下記一般式(I)で示される単量体=50/50〜70/30(モル比)の割合で含有するラジカル重合性単量体混合物のラジカル共重合反応を開始する工程。 Step (A): In a non-aqueous system, maleic anhydride and a monomer represented by the following general formula (I) are contained in a total amount of 97 mol% or more in the presence of a non-aqueous radical polymerization initiator, and maleic anhydride A step of initiating a radical copolymerization reaction of a radical polymerizable monomer mixture containing acid / monomer represented by the following general formula (I) = 50/50 to 70/30 (molar ratio).

工程(B):工程(A)で開始したラジカル共重合反応を、下記式(i)で示される重合転化率が50〜90%となる反応途中で、その反応系に水を加えて停止し、生成した共重合体と残存する単量体とを含有する反応混合物(界面活性剤)を得る工程。 Step (B): The radical copolymerization reaction started in step (A) is stopped by adding water to the reaction system in the course of the reaction in which the polymerization conversion rate represented by the following formula (i) is 50 to 90%. And a step of obtaining a reaction mixture (surfactant) containing the produced copolymer and the remaining monomer.

工程(C):工程(B)で得た反応混合物を、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物およびアミン類から選ばれる一つまたは二つ以上で部分または完全中和処理して、該反応混合物の部分または完全中和処理物を得る工程。 Step (C): The reaction mixture obtained in Step (B) is partially or completely neutralized with one or more selected from alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides and amines. Obtaining a part of the reaction mixture or a completely neutralized product.

一般式(I)
CH=CH−CH−O−A−O−R
Formula (I)
CH 2 = CH-CH 2 -O -A-O-R

一般式(I)において、
R:メチル基、アセチル基または水素原子
A:1〜150個のオキシエチレン単位または合計2〜150個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された(ポリ)オキシアルキレン基を有する(ポリ)アルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基
In general formula (I):
R: a methyl group, an acetyl group or a hydrogen atom A: having a (poly) oxyalkylene group composed of 1 to 150 oxyethylene units or a total of 2 to 150 oxyethylene units and oxypropylene units (poly) Residues obtained by removing all hydroxyl groups from alkylene glycol

式(i)
重合転化率:{(TM−UM)/TM}×100
Formula (i)
Polymerization conversion rate: {(TM-UM) / TM} × 100

式(i)において、
TM:工程(A)においてラジカル共重合反応を開始するときのラジカル重合性単量体混合物の総質量
UM:工程(B)においてラジカル共重合反応を停止したときの残存する単量体の総質量
In formula (i),
TM: Total mass of radical polymerizable monomer mixture when starting radical copolymerization reaction in step (A) UM: Total mass of remaining monomer when radical copolymerization reaction is stopped in step (B)

工程(A)は、非水系にて、非水系ラジカル重合開始剤の存在下に、ラジカル重合性単量体混合物のラジカル共重合反応を開始する工程である。ラジカル重合性単量体混合物としては、無水マレイン酸と一般式(I)で示される単量体とを合計で97モル%以上、好ましくは100モル%含有し且つ無水マレイン酸/一般式(I)で示される単量体=50/50〜70/30(モル比)の割合、好ましくは55/45〜65/35(モル比)の割合で含有するものを用いる。   Step (A) is a step of starting a radical copolymerization reaction of a radical polymerizable monomer mixture in the presence of a non-aqueous radical polymerization initiator in a non-aqueous system. As the radical polymerizable monomer mixture, maleic anhydride and the monomer represented by the general formula (I) are contained in a total of 97 mol% or more, preferably 100 mol%, and maleic anhydride / general formula (I ) = 50/50 to 70/30 (molar ratio), preferably 55/45 to 65/35 (molar ratio).

一般式(I)で示される単量体において、一般式(I)中のRとしては、メチル基、アセチル基または水素原子が挙げられるが、中でもメチル基、アセチル基が好ましい。   In the monomer represented by the general formula (I), examples of R in the general formula (I) include a methyl group, an acetyl group, and a hydrogen atom. Among them, a methyl group and an acetyl group are preferable.

また一般式(I)で示される単量体において、一般式(I)中のAとしては、1)分子中にオキシエチレン単位のみで構成された(ポリ)オキシエチレン基を有する(ポリ)エチレングリコールから全ての水酸基を除いた残基、2)分子中にオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成された(ポリ)オキシエチレン(ポリ)オキシプロピレン基を有する(ポリ)エチレン(ポリ)プロピレングリコールから全ての水酸基を除いた残基が挙げられるが、1)の場合が好ましい。2)の場合には、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位との結合様式は、ランダム結合、ブロック結合のいずれでもよいが、ランダム結合が好ましい。Aを構成するオキシエチレン単位等のオキシアルキレン単位の繰り返し数は1〜150とするが、15〜90とするのが好ましい。   In the monomer represented by the general formula (I), A in the general formula (I) is 1) (poly) ethylene having a (poly) oxyethylene group composed only of oxyethylene units in the molecule. Residues obtained by removing all hydroxyl groups from glycol 2) (Poly) ethylene (poly) propylene glycol having (poly) oxyethylene (poly) oxypropylene groups composed of oxyethylene units and oxypropylene units in the molecule In the case of 1), a residue in which all hydroxyl groups are removed is preferable. In the case of 2), the bond mode between the oxyethylene unit and the oxypropylene unit may be either a random bond or a block bond, but a random bond is preferred. The number of repeating oxyalkylene units such as oxyethylene units constituting A is 1 to 150, but 15 to 90 is preferable.

したがって、一般式(I)で示される単量体としては、一般式(I)中のRがメチル基またはアセチル基であり、またAが15〜90個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するポリエチレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である場合のものがより好ましい。   Accordingly, the monomer represented by the general formula (I) includes a polyoxy group in which R in the general formula (I) is a methyl group or an acetyl group, and A is composed of 15 to 90 oxyethylene units. More preferred is a residue obtained by removing all hydroxyl groups from polyethylene glycol having an ethylene group.

以上説明した一般式(I)で示される単量体の具体例としては、1)α−アリル−ω−メトキシ−(ポリ)オキシエチレン、2)α−アリル−ω−メトキシ−(ポリ)オキシエチレン(ポリ)オキシプロピレン、3)α−アリル−ω−アセチル−(ポリ)オキシエチレン、4)α−アリル−ω−アセチル−(ポリ)オキシエチレン(ポリ)オキシプロピレン、5)α−アリル−ω−ヒドロキシ−(ポリ)オキシエチレン、6)α−アリル−ω−ヒドロキシ−(ポリ)オキシエチレン(ポリ)オキシプロピレンが挙げられる。   Specific examples of the monomer represented by the general formula (I) described above include 1) α-allyl-ω-methoxy- (poly) oxyethylene, 2) α-allyl-ω-methoxy- (poly) oxy. Ethylene (poly) oxypropylene, 3) α-allyl-ω-acetyl- (poly) oxyethylene, 4) α-allyl-ω-acetyl- (poly) oxyethylene (poly) oxypropylene, 5) α-allyl- ω-hydroxy- (poly) oxyethylene, 6) α-allyl-ω-hydroxy- (poly) oxyethylene (poly) oxypropylene.

工程(A)で用いるラジカル重合性単量体混合物は、無水マレイン酸と一般式(I)で示される単量体とを合計で97モル%以上、好ましくは100モル%含有するものであり、言い換えれば、他のラジカル重合性単量体を3モル%以下の範囲内で含有することができるものである。かかる他のラジカル重合性単量体としては、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸塩、アクリル酸アルキル、(メタ)アリルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸塩等が挙げられる。   The radical polymerizable monomer mixture used in step (A) contains maleic anhydride and the monomer represented by the general formula (I) in a total of 97 mol% or more, preferably 100 mol%, In other words, other radical polymerizable monomers can be contained within a range of 3 mol% or less. Examples of such other radically polymerizable monomers include styrene, vinyl acetate, acrylic acid, acrylate, alkyl acrylate, (meth) allyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonate, and the like.

工程(A)は、以上説明したラジカル重合性単量体混合物に非水系ラジカル重合開始剤を加え、非水系にてラジカル共重合反応を開始する工程である。非水系にてラジカル共重合反応を開始する方法には、1)溶剤を用いないで、ラジカル重合性単量体混合物のラジカル共重合反応を開始する方法、2)ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、ジオキサン等の非水系溶剤を用い、かかる非水系溶剤にラジカル重合性単量体混合物を溶解してラジカル共重合反応を開始する方法が挙げられるが、1)の方法が好ましい。1)の方法では例えば、ラジカル重合性単量体混合物を反応缶に仕込み、これに窒素雰囲気下で非水系ラジカル重合開始剤を加え、40〜60℃に加温してラジカル共重合反応を開始させる。工程(A)で用いる非水系ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系開始剤、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、クメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。   Step (A) is a step of starting a radical copolymerization reaction in a non-aqueous system by adding a non-aqueous radical polymerization initiator to the radical polymerizable monomer mixture described above. Non-aqueous methods for initiating radical copolymerization reaction include 1) a method for initiating radical copolymerization reaction of a radical polymerizable monomer mixture without using a solvent, and 2) benzene, toluene, xylene, methyl isobutyl. A method of starting a radical copolymerization reaction by dissolving a radical polymerizable monomer mixture in such a non-aqueous solvent using a non-aqueous solvent such as ketone or dioxane is preferable, but the method of 1) is preferable. In the method 1), for example, a radical polymerizable monomer mixture is charged into a reaction vessel, and a non-aqueous radical polymerization initiator is added to the reactor in a nitrogen atmosphere, followed by heating to 40 to 60 ° C. to initiate a radical copolymerization reaction. Let Examples of the non-aqueous radical polymerization initiator used in the step (A) include azo initiators such as azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy2,4-dimethylvaleronitrile), and benzoyl peroxide. , Lauroyl peroxide, cumene hydroperoxide and the like.

工程(B)は、工程(A)で開始したラジカル共重合反応を、式(i)で示される重合転化率が50〜90%となる反応途中で、その反応系に水を加えて停止し、生成した共重合体と残存する単量体とを含有する反応混合物を得る工程である。工程(B)では、工程(A)で開始したラジカル共重合反応を、式(i)で示される重合転化率が50〜90%、好ましくは65〜85%となる反応途中で停止する。ラジカル共重合反応を、式(i)で示される重合転化率が50〜90%、好ましくは65〜85%となる反応途中で停止する方法としては、1)反応系から反応混合物の一部を一定時間ごとに採取し、GPCや高速液体クロマトグラフィー等の迅速分析法で生成した共重合体と残存する単量体の割合を求め、求めた数値を用いて重合転化率を算出して、ラジカル共重合反応を停止する時間を決定する方法、2)予め反応系に用いる攪拌機のトルクと重合転化率との関係を求めておき、その関係を基に所望の重合転化率に相当するトルクとなる時間で、ラジカル共重合反応を停止する方法、3)予めラジカル共重合反応の時間と重合転化率との関係を求めておき、その関係を基に所望の重合転化率に相当する時間で、ラジカル共重合反応を停止する方法等が挙げられるが、装置の自由度や簡便さ等から前記3)の方法が好ましい。式(i)で示される重合転化率が50〜90%の範囲となる反応途中でラジカル共重合反応を停止したものを界面活性剤として用いることにより、前記したような複数の性能を同時に充足する超高強度コンクリート組成物をより効率的に調製することができる。   In the step (B), the radical copolymerization reaction started in the step (A) is stopped by adding water to the reaction system in the course of the reaction in which the polymerization conversion represented by the formula (i) is 50 to 90%. In this step, a reaction mixture containing the produced copolymer and the remaining monomer is obtained. In the step (B), the radical copolymerization reaction started in the step (A) is stopped during the reaction in which the polymerization conversion rate represented by the formula (i) is 50 to 90%, preferably 65 to 85%. As a method of stopping the radical copolymerization reaction in the middle of the reaction in which the polymerization conversion represented by the formula (i) is 50 to 90%, preferably 65 to 85%, 1) A part of the reaction mixture from the reaction system Collected at regular intervals, calculated the ratio of copolymer and residual monomer produced by rapid analysis methods such as GPC and high performance liquid chromatography, and calculated the polymerization conversion rate using the obtained numerical value, A method for determining the time for stopping the copolymerization reaction, 2) The relationship between the torque of the stirrer used in the reaction system and the polymerization conversion rate is obtained in advance, and the torque corresponding to the desired polymerization conversion rate is obtained based on this relationship A method for stopping the radical copolymerization reaction over time, 3) A relationship between the radical copolymerization reaction time and the polymerization conversion rate is obtained in advance, and a radical corresponding to a desired polymerization conversion rate is obtained based on the relationship. Stop copolymerization reaction That a method and the like, a method of the 3) degrees of freedom and simplicity of the apparatus is preferred. By using, as a surfactant, a radical copolymerization reaction stopped in the middle of the reaction in which the polymerization conversion represented by the formula (i) is in the range of 50 to 90%, a plurality of performances as described above are simultaneously satisfied. An ultra-high strength concrete composition can be prepared more efficiently.

工程(A)でラジカル共重合反応を開始するときの温度、また工程(B)でラジカル共重合反応を途中で停止するまで続けるときの温度は、特に制限されないが、60〜90℃とするのが好ましい。また工程(B)において、ラジカル共重合反応を途中で停止するために加える水の量は、特に制限されないが、原料の無水マレイン酸1モルに対して2〜10モルとするのが好ましい。   The temperature at which the radical copolymerization reaction is started in the step (A) and the temperature at which the radical copolymerization reaction is continued until stopped in the process (B) are not particularly limited, but should be 60 to 90 ° C. Is preferred. In the step (B), the amount of water added to stop the radical copolymerization reaction is not particularly limited, but it is preferably 2 to 10 moles per mole of maleic anhydride as a raw material.

かくして工程(B)では、生成した共重合体と残存する単量体とを含有する反応混合物を得る。反応混合物中に含まれてくる生成した共重合体は、工程(A)のラジカル共重合反応に供したラジカル重合性単量体混合物からすれば、分子中に少なくとも無水マレイン酸から形成された構成単位と一般式(I)で示される単量体から形成された構成単位とを有するものとなるが、工程(B)で該ラジカル共重合反応をその反応途中で水を加えて停止するため、結果として、無水マレイン酸から形成された構成単位はそれが加水分解された形のマレイン酸から形成された構成単位となる。同様に、反応混合物中に含まれてくる残存する単量体は、工程(A)のラジカル共重合反応に供したラジカル重合性単量体混合物からすれば、少なくとも無水マレイン酸および/または一般式(I)で示される単量体を含有するものとなるが、工程(B)で該ラジカル共重合反応をその反応途中で水を加えて停止するため、結果として、無水マレイン酸はそれが加水分解された形のマレイン酸となる。   Thus, in the step (B), a reaction mixture containing the produced copolymer and the remaining monomer is obtained. The formed copolymer contained in the reaction mixture is composed of at least maleic anhydride in the molecule, based on the radical polymerizable monomer mixture subjected to the radical copolymerization reaction in step (A). In order to stop the radical copolymerization reaction by adding water in the course of the reaction in step (B), the unit and the structural unit formed from the monomer represented by the general formula (I). As a result, the structural unit formed from maleic anhydride becomes the structural unit formed from the hydrolyzed form of maleic acid. Similarly, the remaining monomer contained in the reaction mixture is at least maleic anhydride and / or a general formula as long as it is a radical polymerizable monomer mixture subjected to the radical copolymerization reaction in step (A). Although it contains the monomer represented by (I), since the radical copolymerization reaction is stopped by adding water during the reaction in step (B), as a result, maleic anhydride is hydrolyzed. It becomes the decomposed form of maleic acid.

工程(B)において、反応混合物中に含まれてくる前記したような共重合体は、その分子量が特に制限されるというものではないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(以下、GPCという)による重量平均分子量の測定において、ピークトップのプルラン換算した重量平均分子量(以下、単に重量平均分子量という)で30000〜45000の範囲内にあるものとするのが好ましい。かかる重量平均分子量の調節は、工程(A)で用いる非水系ラジカル重合開始剤の種類および使用量、また工程(A)や工程(B)で必要に応じて加えるラジカル連鎖移動剤の種類および使用量、更に工程(A)から工程(B)におけるラジカル共重合反応時の温度および時間等を適宜選択することによりなし得る。   In the step (B), the molecular weight of the copolymer contained in the reaction mixture is not particularly limited, but the weight average molecular weight by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as GPC) is not limited. In the measurement, it is preferable that the weight average molecular weight in terms of peak top pullulan (hereinafter simply referred to as a weight average molecular weight) is in the range of 30000 to 45000. The weight average molecular weight is adjusted by adjusting the type and amount of the non-aqueous radical polymerization initiator used in step (A), and the type and use of the radical chain transfer agent added as necessary in step (A) or step (B). It can be achieved by appropriately selecting the amount, and the temperature and time during the radical copolymerization reaction in steps (A) to (B).

工程(C)は、工程(B)で得た反応混合物を、塩基性化合物で部分または完全中和処理して、該反応混合物の部分または完全中和処理物を得る工程である。かかる塩基性化合物としては、1)水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、2)水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属水酸化物、3)アンモニア、トリエタノールアミン等のアミン類が挙げられるが、アルカリ金属水酸化物が好ましい。   Step (C) is a step of partially or completely neutralizing the reaction mixture obtained in step (B) with a basic compound to obtain a part of the reaction mixture or a completely neutralized product. Examples of such basic compounds are 1) alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, 2) alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide, 3) ammonia, triethanolamine. Amines such as alkali metal hydroxides are preferred.

このうち、好ましく用いられるものとしては、以下の工程を経て得られる下記混和剤(A−1)(A−2)(A−3)である。
・混和剤(A−1):下記の第1工程及び第2工程を経て得られる反応混合物。
第1工程:非水系にて、溶剤を用いることなく、アゾビスイソブチロニトリルの存在下に、無水マレイン酸とα−アリル−ω−メチル−ポリ(オキシエチレン単位のモル数33、以下n=33という)オキシエチレンとからなり且つ無水マレイン酸/α−アリル−ω−メチル−ポリ(n=33)オキシエチレン=60/40(モル比)の割合で含有するラジカル重合性単量体混合物のラジカル共重合反応を開始する工程。
第2工程:第1工程で開始したラジカル共重合反応を、式(i)で示される重合転化率が83%となる反応途中で、その反応系に水を加えて停止し、生成した重量平均分子量38000の共重合体と、残存する単量体としてマレイン酸及びα−アリル−ω−メチル−ポリ(n=33)オキシエチレンとを含有する反応混合物を得る工程。
Among these, the following admixtures (A-1) (A-2) (A-3) obtained through the following steps are preferably used.
Admixture (A-1): A reaction mixture obtained through the following first step and second step.
First step: maleic anhydride and α-allyl-ω-methyl-poly (number of moles of oxyethylene unit: 33, hereinafter n) in the presence of azobisisobutyronitrile in a non-aqueous system without using a solvent Radical polymerization monomer mixture comprising oxyethylene and containing maleic anhydride / α-allyl-ω-methyl-poly (n = 33) oxyethylene = 60/40 (molar ratio) Starting the radical copolymerization reaction.
Second step: The radical copolymerization reaction started in the first step was stopped by adding water to the reaction system in the course of the reaction in which the polymerization conversion rate represented by formula (i) was 83%, and the weight average produced. A step of obtaining a reaction mixture containing a copolymer having a molecular weight of 38000 and maleic acid and α-allyl-ω-methyl-poly (n = 33) oxyethylene as remaining monomers.

・混和剤(A−2):下記の第1工程及び第2工程を経て得られる反応混合物。
第1工程:非水系にて、溶剤を用いることなく、アゾビスイソブチロニトリルの存在下に、無水マレイン酸とα−アリル−ω−メチル−ポリ(n=68)オキシエチレンとからなり且つ無水マレイン酸/α−アリル−ω−メチル−ポリ(n=68)オキシエチレン=60/40(モル比)の割合で含有するラジカル重合性単量体混合物のラジカル共重合反応を開始する工程。
第2工程:第1工程で開始したラジカル共重合反応を、式(i)で示される重合転化率が78%となる反応途中で、その反応系に水を加えて停止し、生成した重量平均分子量40300の共重合体と、残存する単量体としてマレイン酸及びα−アリル−ω−メチル−ポリ(n=68)オキシエチレンとを含有する反応混合物を得る工程。
Admixture (A-2): A reaction mixture obtained through the following first step and second step.
First step: consisting of maleic anhydride and α-allyl-ω-methyl-poly (n = 68) oxyethylene in the presence of azobisisobutyronitrile in the non-aqueous system without using a solvent and A step of starting a radical copolymerization reaction of a radical polymerizable monomer mixture containing maleic anhydride / α-allyl-ω-methyl-poly (n = 68) oxyethylene = 60/40 (molar ratio).
Second step: The radical copolymerization reaction started in the first step was stopped by adding water to the reaction system in the course of the reaction in which the polymerization conversion rate represented by formula (i) was 78%, and the generated weight average A step of obtaining a reaction mixture containing a copolymer having a molecular weight of 40300 and maleic acid and α-allyl-ω-methyl-poly (n = 68) oxyethylene as remaining monomers.

・混和剤(A−3):下記の第1工程及び第2工程を経て得られる反応混合物。
第1工程:非水系にて、溶剤を用いることなく、アゾビスイソブチロニトリルの存在下に、無水マレイン酸とα−アリル−ω−メチル−ポリ(n=80)オキシエチレン−ポリ(オキシプロピレン単位のモル数5、以下m=5という)オキシプロピレンとからなり且つ無水マレイン酸/α−アリル−ω−メチル−ポリ(n=80)オキシエチレン−ポリ(m=5)オキシプロピレン=55/45(モル比)の割合で含有するラジカル重合性単量体混合物のラジカル共重合反応を開始する工程。
第2工程:第1工程で開始したラジカル共重合反応を、式(i)で示される重合転化率が68%となる反応途中で、その反応系に水を加えて停止し、生成した重量平均分子量34000の共重合体と、残存する単量体としてマレイン酸及びα−アリル−ω−メチル−ポリ(n=80)オキシエチレン−ポリ(m=5)オキシプロピレンとを含有する反応混合物を得る工程。
Admixture (A-3): A reaction mixture obtained through the following first step and second step.
First step: maleic anhydride and α-allyl-ω-methyl-poly (n = 80) oxyethylene-poly (oxy) in the presence of azobisisobutyronitrile in a non-aqueous system without using a solvent. And 5 maleic anhydride / α-allyl-ω-methyl-poly (n = 80) oxyethylene-poly (m = 5) oxypropylene = 55 A step of starting radical copolymerization reaction of a radical polymerizable monomer mixture contained at a ratio of / 45 (molar ratio).
Second step: The radical copolymerization reaction started in the first step was stopped by adding water to the reaction system in the course of the reaction in which the polymerization conversion represented by formula (i) was 68%, and the weight average produced. A reaction mixture containing a copolymer with a molecular weight of 34000 and maleic acid and α-allyl-ω-methyl-poly (n = 80) oxyethylene-poly (m = 5) oxypropylene as the remaining monomers is obtained. Process.

・シリカフューム
本発明の超高強度コンクリート組成物では、シリカフュームを含むセメントが含有される。
好適に用いられるシリカフュームとしては、粉体状または顆粒状のどちらの形態でも用いることができる。また、シリカフュームは、二酸化ケイ素を質量比で80%以上含有し、且つBET法による比表面積が15〜25m/gのものが好適である。
二酸化ケイ素の含有量が80質量%を下回ると、ポゾラン反応性が低下し、強度発現が劣る場合がある。また、比表面積が上記範囲を外れると、増減の別なく、流動性および混練性が低下する場合がある。従って、所定の物性を得るのに適した材料構成、特に界面活性剤の所要量が変わり、必ずしも、実用に適したコンクリート組成物が得られない。
-Silica fume The super-high-strength concrete composition of this invention contains the cement containing a silica fume.
The silica fume used preferably can be used in either powder or granular form. The silica fume preferably contains 80% or more of silicon dioxide by mass and has a specific surface area of 15 to 25 m 2 / g by the BET method.
If the content of silicon dioxide is less than 80% by mass, the pozzolanic reactivity is lowered and the strength expression may be inferior. On the other hand, if the specific surface area is out of the above range, the fluidity and kneadability may be lowered regardless of the increase or decrease. Therefore, the material composition suitable for obtaining the predetermined physical properties, particularly the required amount of the surfactant is changed, and a concrete composition suitable for practical use cannot always be obtained.

・セメント
セメントとしては、上記のシリカフュームを低熱系ポルトランドセメントと乾式で混合したセメント(製品の具体例としては、例えばシリカフュームセメント(三菱マテリアル(株)製))が好ましい。
また、(1)攪拌混合時間を延長すること、(2)界面活性剤の使用量を増すこと、(3)上記シリカフュームをセメント75〜95質量部に対して5〜25質量部(即ちセメントと混合後に100質量部となる量)ミキサにおいて湿式で混合することを条件として、低熱系ポルトランドセメントも利用することができる。
ただし、所定の物性を得るのに適した材料構成、特に界面活性剤の所要量が変わり、必ずしも、実用に適したコンクリート組成物が得られないことから、前者のシリカフュームを低熱系ポルトランドセメントと乾式で混合したセメントがより好ましい。
-Cement As the cement, a cement obtained by mixing the above silica fume with a low heat Portland cement in a dry manner (as a specific example of the product, for example, silica fume cement (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation)) is preferable.
Also, (1) extending the stirring and mixing time, (2) increasing the amount of the surfactant used, (3) 5 to 25 parts by mass of the silica fume with respect to 75 to 95 parts by mass (that is, cement and An amount of 100 parts by mass after mixing) Low heat Portland cement can also be used, provided that it is wet mixed in the mixer.
However, since the material composition suitable for obtaining the specified physical properties, particularly the required amount of the surfactant, changes and a concrete composition suitable for practical use cannot always be obtained, the former silica fume is dried with low heat Portland cement. More preferred is a cement mixed in

・混合
シリカフュームをセメントに混合する方法としては、従来公知の方法を適宜用いることができ、例えば、特開平8−91885に記載の方法に準拠して行うことができる。
-Mixing As a method of mixing silica fume with cement, a conventionally well-known method can be used suitably, for example, can be performed based on the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 8-91885.

・水セメント比
水セメント比とは、上記超高強度コンクリート組成物において、添加されるセメントの総量に対する水の総量の比率を表す。ここに、上記シリカフュームはセメントの質量部に含まれるものとして扱う。
本発明の超高強度コンクリート組成物においては、水セメント比が質量比で10〜25%であることが好ましく、更には10〜15%であることがより好ましい。水セメント比が質量比で10%以上であることにより、コンクリート製造のための攪拌時の、各構成材料の分散性が保持されるとの利点が得られる。一方、25%以下であることにより、実用時に、硬化遅延が問題となる事例が増加し、亜硝酸カルシウムを配合するメリットが具体化する利点がある。
-Water cement ratio Water cement ratio represents the ratio of the total amount of water to the total amount of cement added in the ultra-high strength concrete composition. Here, the silica fume is treated as being contained in the mass part of the cement.
In the ultra high strength concrete composition of the present invention, the water cement ratio is preferably 10 to 25% by mass ratio, and more preferably 10 to 15%. When the water cement ratio is 10% or more by mass ratio, an advantage is obtained that the dispersibility of each constituent material is maintained at the time of stirring for concrete production. On the other hand, when it is 25% or less, there are advantages that the case where curing delay becomes a problem at the time of practical use increases, and the merit of blending calcium nitrite is realized.

・その他の構成材料
また、本発明の超高強度コンクリート組成物に添加しうるその他の構成材料としては、鋼繊維、細骨材、粗骨材、消泡剤、有機繊維等が挙げられる。
Other constituent materials Examples of other constituent materials that can be added to the ultra-high-strength concrete composition of the present invention include steel fibers, fine aggregates, coarse aggregates, antifoaming agents, and organic fibers.

本発明の超高強度コンクリート組成物では、鋼繊維を混入することができる。尚、鋼繊維を混入したコンクリートでは、該鋼繊維による発錆を生じる懸念があるが、亜硝酸カルシウムを含有した本発明の超高強度コンクリート組成物では、該発錆を好適に予防することができる。
前記鋼繊維としては、例えば、特開平5−262544号公報等に記載の鋼繊維が好適に用いられる。
In the ultra high strength concrete composition of the present invention, steel fibers can be mixed. In addition, in concrete mixed with steel fibers, there is a concern that rusting due to the steel fibers may occur, but in the ultrahigh strength concrete composition of the present invention containing calcium nitrite, the rusting can be suitably prevented. it can.
As the steel fibers, for example, steel fibers described in JP-A-5-262544 are suitably used.

前記細骨材としては、川砂、陸砂、山砂、海砂、砕砂、珪砂、軽量骨材のうち1種または2種以上の混合品が挙げられ、粗骨材としては、川砂利、砂利、砕石、軽量骨材のうち1種または2種以上の混合品が挙げられる。
より効果的に高強度のコンクリートを得るためには、岩種、粒度、粒径、線膨張係数、絶乾密度、吸水率、反応性を最適化した砕砂、砕石を選定する必要がある。
特に骨材を厳選しない場合、所定の圧縮強度を得るための材料構成が変わるため、硬化が遅延する可能性があること、および、硬化遅延を改善した際も、実際の工程で有意性が認められない場合を生じる可能性がある。
Examples of the fine aggregate include river sand, land sand, mountain sand, sea sand, crushed sand, silica sand, and a mixture of two or more kinds of lightweight aggregates. Coarse aggregates include river gravel, gravel. , Crushed stone, and one or two or more mixed products among lightweight aggregates.
In order to obtain high-strength concrete more effectively, it is necessary to select crushed sand and crushed stone optimized for rock type, particle size, particle size, linear expansion coefficient, absolute dry density, water absorption rate, and reactivity.
Especially when the aggregate is not carefully selected, the material composition for obtaining the specified compressive strength changes, so there is a possibility that curing may be delayed, and even when curing delay is improved, significance is recognized in the actual process. May not be possible.

また前記消泡剤としては、脂肪族ポリエーテル系消泡剤、ポリエーテル変性シリコーン系消泡剤等が挙げられるが、なかでも安価で且つ少量の使用量で消泡効果のある脂肪族ポリエーテル系消泡剤が好ましい。かかる脂肪族ポリエーテル系消泡剤としては、炭素数が16〜20の脂肪族アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加して得られるポリオキシアルキレングリコールモノアルキル(又はアルケニル)エーテルが挙げられる。   Examples of the antifoaming agent include aliphatic polyether antifoaming agents, polyether-modified silicone antifoaming agents, etc. Among them, aliphatic polyethers that are inexpensive and have a defoaming effect with a small amount of use. System antifoaming agents are preferred. Examples of the aliphatic polyether antifoaming agent include polyoxyalkylene glycol monoalkyl (or alkenyl) ether obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to an aliphatic alcohol having 16 to 20 carbon atoms.

前記有機繊維としては、ポリプロピレン、ビニロンなどの合成繊維が挙げられる。形状は、フラットヤーン、チョップド、ストランド、モノフィラメント等の短繊維とし、寸法は直径12〜200μm、長さ5〜20mmの範囲で選択する。   Examples of the organic fibers include synthetic fibers such as polypropylene and vinylon. The shape is short fibers such as flat yarn, chopped, strand, and monofilament, and the dimensions are selected within a range of 12 to 200 μm in diameter and 5 to 20 mm in length.

<超高強度コンクリート組成物の製造方法>
次いで、前述の本発明の超高強度コンクリート組成物を製造する方法として好適な、本発明の超高強度コンクリート組成物の製造方法についてより詳細に説明する。
<Method for producing ultra-high strength concrete composition>
Next, the method for producing the ultrahigh strength concrete composition of the present invention, which is suitable as a method for producing the ultrahigh strength concrete composition of the present invention, will be described in more detail.

(第1工程)
まず第1工程では、亜硝酸カルシウムと、マレイン酸系界面活性剤と、該マレイン酸系界面活性剤におけるマレイン酸を完全中和するのに要する量の苛性ソーダと、を混合して混合液を調製する。
尚、第1工程で用いられる亜硝酸カルシウムは、前記マレイン酸系界面活性剤に対し質量比で20〜40%となる量が用いられる。また、第1工程で用いられるマレイン酸系界面活性剤は、第2工程で混合されるシリカフュームを含むセメント100質量部に対して0.2〜3.5質量部となる量が用いられる。
(First step)
First, in the first step, a mixture is prepared by mixing calcium nitrite, a maleic acid-based surfactant, and caustic soda in an amount necessary to completely neutralize maleic acid in the maleic acid-based surfactant. To do.
The calcium nitrite used in the first step is used in an amount of 20 to 40% by mass ratio with respect to the maleic surfactant. The amount of the maleic surfactant used in the first step is 0.2 to 3.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement containing silica fume mixed in the second step.

・苛性ソーダ
上記第1工程では、亜硝酸カルシウムによる有害な窒素酸化物(NO)の発生を効果的に抑制する観点から苛性ソーダを混合する。尚、マレイン酸を完全中和し、長期的に安定保存するのに要する該苛性ソーダの量としては、マレイン酸のモル数に対して2倍の量を推奨する。
Caustic soda In the first step, caustic soda is mixed from the viewpoint of effectively suppressing generation of harmful nitrogen oxides (NO x ) due to calcium nitrite. The amount of caustic soda required for complete neutralization of maleic acid and long-term stable storage is recommended to be twice the number of moles of maleic acid.

(第2工程)
次いで第2工程では、得られた混合液を水で希釈した後、前記したシリカフュームを含むセメントとその他の構成材料を添加し、混合して本発明の超高強度コンクリート組成物が得られる。
尚、上記製造方法においては前述の「水セメント比」の範囲を満たす量となるように、水の添加量を調整することが好ましい。ここで、上記製造方法における「水の添加量」とは、第1工程においてマレイン酸系界面活性剤を混合する際に該マレイン酸系界面活性剤の希釈用に添加される水(W1)の量と、第2工程において添加される前述の水(W2)の量との総和を表す。
(Second step)
Next, in the second step, the obtained mixed solution is diluted with water, and the cement containing silica fume and other constituent materials are added and mixed to obtain the ultrahigh strength concrete composition of the present invention.
In the above production method, it is preferable to adjust the amount of water added so that the amount satisfies the above-mentioned range of “water cement ratio”. Here, the “amount of water added” in the above production method refers to the amount of water (W1) added for diluting the maleic surfactant when the maleic surfactant is mixed in the first step. This represents the sum of the amount and the amount of the water (W2) added in the second step.

尚、前述のその他の構成材料は上記第2工程で添加することができる。また必ずしも第2工程で混入する必要はなく、例えば、亜硝酸カルシウム、苛性ソーダを配合した界面活性剤、水、セメント、細骨材、粗骨材を混合攪拌して得られたコンクリート組成物を、移動式のミキサー等に排出した後に、別途混入することも可能である。但し、コンクリート組成物の可塑性が持続する時間を事前に確認することが好ましい。   The other constituent materials described above can be added in the second step. In addition, it is not always necessary to mix in the second step, for example, a concrete composition obtained by mixing and stirring a surfactant containing calcium nitrite and caustic soda, water, cement, fine aggregate, and coarse aggregate, It can be mixed separately after being discharged into a mobile mixer or the like. However, it is preferable to confirm in advance the time during which the plasticity of the concrete composition lasts.

<超高強度コンクリート組成物によるコンクリート部材の製造>
前述の本発明の超高強度コンクリート組成物を用いることにより、従来公知の方法によって超高強度の鉄筋コンクリート部材を製造することができる。鉄筋コンクリート部材を製造する方法としては、特に限定されるものではないが、例えばプレキャスト鉄筋コンクリート部材の製造に好適に適用可能である。
<Manufacture of concrete members using ultra high strength concrete composition>
By using the above-described ultrahigh strength concrete composition of the present invention, an ultrahigh strength reinforced concrete member can be produced by a conventionally known method. Although it does not specifically limit as a method to manufacture a reinforced concrete member, For example, it can apply suitably for manufacture of a precast reinforced concrete member.

プレキャスト鉄筋コンクリート部材の製造方法としては、例えば「建築工事標準仕様書・同解説 JASS10 プレキャスト鉄筋コンクリート工事2003(日本建築学会)」等に示されている方法が好適に適用される。
プレキャスト鉄筋コンクリート部材の製造方法では、例えば、以下の手順により鉄筋コンクリート部材が製造される。
(1)部材製造用型枠の製作または組立
コンクリートを打ち込んで部材を製造するための型枠を組み立てる。
As a method for producing a precast reinforced concrete member, for example, a method shown in “Building Construction Standard Specification / Explanation JASS10 Precast Reinforced Concrete Work 2003 (Architectural Institute of Japan)” or the like is preferably applied.
In the method for manufacturing a precast reinforced concrete member, for example, the reinforced concrete member is manufactured by the following procedure.
(1) Manufacture or assembly of formwork for manufacturing parts. Formwork for manufacturing parts by assembling concrete is assembled.

(2)鉄筋組み込み
鉄筋・鋼材、溶接金網等の組み込みを行い、更には先付け部品などがある場合には該部品の取付を行う。
(3)コンクリート打ち込み
型枠内に、本発明の超高強度コンクリート組成物を打ち込む。尚、型枠内に均質且つ密実に打ち込むことが重要であり、振動機などを用いて、先付け部品などに損傷を生じないように行う。
尚、必要によりはけ引き仕上げ、金ごて・木ごて押え等の方法によって、打ち込み面の仕上げを行うことができる。
(2) Reinforcing bar installation Reinforcing bars / steel materials, welded wire nets, etc. are installed, and if there is a pre-attached part, the part is attached.
(3) Concrete placement The ultra-high strength concrete composition of the present invention is placed in a mold. In addition, it is important to drive into the mold uniformly and densely, and using a vibrator or the like, it is performed so as not to damage the attached parts.
If necessary, the driven-in surface can be finished by a method such as a brushing finish, a metal iron or a wooden iron presser.

(4)養生
コンクリートが混練されてから所要強度に達するまでの期間は、適度な温度と湿度を保ち、有害な振動や衝撃などから保護して養生を施す。
(5)脱型および吊り上げ
部材にひび割れや破損が生じないよう脱型を行い、次いで吊り上げ治具等によって部材の吊り上げを行う。その後、必要に応じて製品検査等を経て、コンクリート部材が製造される。
(6)型枠清掃と剥離剤の塗布
コンクリート部材を脱型した型枠を転用するために十分に清掃し、型枠とコンクリート部材の接触面に、脱型を円滑に行うための剥離剤を塗布する。
(4) Curing During the period from when the concrete is kneaded until the required strength is reached, keep it at a suitable temperature and humidity, and protect it from harmful vibrations and shocks.
(5) Demolding and lifting The mold is removed so that it is not cracked or damaged, and then the member is lifted by a lifting jig or the like. Then, a concrete member is manufactured through product inspection etc. as needed.
(6) Formwork cleaning and application of release agent Thoroughly clean in order to divert the formwork from which the concrete member has been removed, and apply a release agent on the contact surface between the formwork and the concrete member for smooth removal. Apply.

プレキャスト工場においては、上記(1)〜(6)の工程を、同一製造ライン上で反復する工程を採用する事例が多く、この場合、コンクリート打ち込み後、脱型するまでの養生期間を短縮することで、設備の単位面積あたりの生産性が向上する。
ただし、一般的な強度のコンクリートでは、上記(4)の養生工程において、加熱による硬化促進養生を採用することを前提として、打ち込み後、数時間で脱型可能な強度に達するため、硬化遅延が問題となる事例は少ない。
一方、超高強度コンクリートでは、第一に、界面活性剤の大量使用により、硬化が顕著に遅延すること、第二に、初期に加熱を行うと長期強度が著しく低下するため、加熱による硬化促進養生を採用できないことから、翌日昼間の労働時間内に所定の強度に達する場合を生じ、上記した生産性の向上効果が顕在化するものである。
In precast factories, there are many cases in which the steps (1) to (6) above are repeated on the same production line, and in this case, the curing period until demolding after placing concrete is reduced. Thus, the productivity per unit area of the equipment is improved.
However, in concrete of general strength, in the curing process of (4) above, on the premise of adopting curing accelerated curing by heating, it reaches the strength that can be demolded in a few hours after placing, so there is a delay in curing. There are few cases to be problematic.
On the other hand, in ultra-high-strength concrete, firstly, a large amount of surfactant is used to significantly delay curing, and secondly, long-term strength is significantly reduced when heated initially, so curing by heating is accelerated. Since the curing cannot be adopted, a case where the predetermined strength is reached during the daytime working day the next day occurs, and the above-described productivity improvement effect becomes obvious.

次いで、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by a following example.

〔実施例1〕
(界面活性剤1の調製)
界面活性剤1として、前述の混和剤A−1を調製した。
[Example 1]
(Preparation of surfactant 1)
As surfactant 1, the above-mentioned admixture A-1 was prepared.

(亜硝酸カルシウム配合界面活性剤2の調製)
前記界面活性剤1に対する割合を下記表1に記載する含有量とした亜硝酸カルシウムと、界面活性剤1におけるマレイン酸のモル数の2倍のモル数となる苛性ソーダと、を水溶液状にした上で混合し、界面活性剤2を調製した。
界面活性剤の含有量は、超高強度コンクリートの全構成材料を混合後に、所定の可塑性が得られる量を定めて計量した。所定の可塑性としては、JIS A 1150で得られるスランプフローが65±10cmとなる範囲と定めた。
(Preparation of calcium nitrite-containing surfactant 2)
In addition, calcium nitrite having a ratio relative to the surfactant 1 described in Table 1 below and caustic soda having a mole number twice the moles of maleic acid in the surfactant 1 were made into an aqueous solution. To obtain a surfactant 2.
The content of the surfactant was measured by determining an amount by which a predetermined plasticity was obtained after mixing all the constituent materials of ultra high strength concrete. The predetermined plasticity was defined as a range in which the slump flow obtained by JIS A 1150 was 65 ± 10 cm.

・シリカフュームプレミックスセメント
(商品名:シリカフュームセメント、(株)三菱マテリアル製)
・骨材(砕石2005および砕砂、大泉砕石(株)製)
(尚、下記表1に示す骨材の質量はJIS A 0203に定義される表面乾燥
飽水状態での質量である)
・有機繊維
(商品名:ダイワボウポリプロ(17dtex,L=10mm)、ダイワボウポリテック(株)社製)
・ Silica fume premix cement (Product name: Silica fume cement, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation)
・ Aggregate (crushed stone 2005 and crushed sand, manufactured by Oizumi Crushed Stone Co., Ltd.)
(In addition, the mass of the aggregate shown in Table 1 below is the mass in the surface dry and saturated state defined in JIS A 0203)
Organic fiber (trade name: Daiwabo Polypro (17 dtex, L = 10 mm), manufactured by Daiwabo Polytech Co., Ltd.)

表1に示す界面活性剤を含有する水溶液に、上記材料を表1に記載の量にて攪拌混合し、コンクリート組成物を得た。下記表1に「水セメント比、亜硝酸カルシウムの含有量、界面活性剤の含有量、空気量、各材料の含有量」を記載する。
試料は、冬期の施工条件を想定して雰囲気温度を調整した試験室内で、容量100lの強制二軸型のテストミキサを用いて作製した。攪拌時間は、下記表1に示す水セメント比が14質量%のものは「空練で30秒、モルタルで150秒、粗骨材投入後90秒、繊維投入後60秒」である。また、下記表1に示す水セメント比が20質量%のものは「空練で30秒、モルタルで90秒、粗骨材投入後90秒、繊維投入後60秒」である。
The above materials were mixed in an aqueous solution containing the surfactant shown in Table 1 in the amounts shown in Table 1 to obtain a concrete composition. Table 1 below shows “water cement ratio, calcium nitrite content, surfactant content, air content, and content of each material”.
The sample was produced using a forced biaxial test mixer having a capacity of 100 l in a test room in which the ambient temperature was adjusted assuming winter construction conditions. The stirring time for the water cement ratio of 14% by mass shown in Table 1 below is “30 seconds for empty kneading, 150 seconds for mortar, 90 seconds after feeding coarse aggregate, 60 seconds after feeding fiber”. In addition, the water cement ratio of 20% by mass shown in Table 1 below is “30 seconds for emptying, 90 seconds for mortar, 90 seconds after feeding coarse aggregate, 60 seconds after feeding fiber”.

〔実施例2〜5、比較例1〜2〕
実施例1において、「水セメント比、亜硝酸カルシウムの含有量、界面活性剤の種類、界面活性剤の含有量、空気量、各材料の含有量」が下記表1に記載のものとなるよう変更した以外は、実施例1に記載の方法によりコンクリート組成物を得た。
[Examples 2-5, Comparative Examples 1-2]
In Example 1, “water cement ratio, calcium nitrite content, surfactant type, surfactant content, air content, content of each material” is as shown in Table 1 below. Except for the change, a concrete composition was obtained by the method described in Example 1.

−評価方法−
・スランプフロー(Xave)
JIS A 1150に準拠して、スランプフローを測定した。
・50cmフロー到達時間(t50)
JIS A 1150に準拠して、50cmフロー到達時間を測定した。
-Evaluation method-
・ Slump flow (Xave)
In accordance with JIS A 1150, the slump flow was measured.
・ 50cm flow arrival time (t50)
Based on JIS A 1150, 50 cm flow arrival time was measured.

表1に記載した実験結果において、全ての実施例および比較例で、スランプフローが65±10cmとなる範囲に収まっており、また、実施例1および2における界面活性剤の含有量は、比較例1より0.1〜0.15質量部少なく、また実施例3〜5における界面活性剤の含有量は、比較例2より0.1〜0.2質量部少ないことが分かる。
一般に、本強度領域では、界面活性剤0.1質量部の添加が、同スランプフローを10cm程度増す際の所要量に相当するとされており、この経験則によると、実施例1および2における界面活性剤の含有量は、それぞれ、比較例1より10〜15cm程度小さいスランプフローが得られる含有量である。また同様に、実施例3〜5における界面活性剤の含有量は、それぞれ、比較例2より10〜20cm程度小さいスランプフローが得られる含有量である。
然るに、界面活性剤の含有量が0.1〜0.2質量部少ない場合も、同等のスランプフローが得られており、界面活性剤の固形分100質量部に対して、亜硝酸カルシウムの含有量が20〜40質量部という広い範囲で配合した場合も施工性が向上することは、逆説的であるが、明らかである。
In the experimental results described in Table 1, the slump flow is within a range of 65 ± 10 cm in all Examples and Comparative Examples, and the surfactant content in Examples 1 and 2 is Comparative Example. It can be seen that 0.1 to 0.15 parts by mass less than 1, and the surfactant content in Examples 3 to 5 is 0.1 to 0.2 parts by mass less than Comparative Example 2.
In general, in this strength region, the addition of 0.1 part by mass of surfactant corresponds to the required amount for increasing the slump flow by about 10 cm. According to this rule of thumb, the interface in Examples 1 and 2 The content of the activator is a content at which a slump flow smaller than Comparative Example 1 by about 10 to 15 cm is obtained. Similarly, the contents of the surfactants in Examples 3 to 5 are contents that provide a slump flow that is about 10 to 20 cm smaller than that of Comparative Example 2, respectively.
However, even when the surfactant content is 0.1 to 0.2 parts by mass, an equivalent slump flow is obtained, and the calcium nitrite content is 100 parts by mass with respect to the solid content of the surfactant. Although it is paradoxical, it is obvious that the workability is improved even when the amount is blended in a wide range of 20 to 40 parts by mass.

〔実施例6〕
・シリカフュームプレミックスセメント
(商品名:シリカフュームセメント、(株)三菱マテリアル製)
・骨材(砕石2005および砕砂、大泉砕石(株)製)
(尚、下記表2に示す骨材の質量はJIS A 0203に定義される表面乾燥飽水
状態での質量である)
・有機繊維
(商品名:ダイワボウポリプロ(17dtex,L=10mm)、ダイワボウポリテック(株)社製)
Example 6
・ Silica fume premix cement (Product name: Silica fume cement, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation)
・ Aggregate (crushed stone 2005 and crushed sand, manufactured by Oizumi Crushed Stone Co., Ltd.)
(In addition, the mass of the aggregate shown in Table 2 below is the mass in the surface dry saturated water state defined in JIS A0203)
Organic fiber (trade name: Daiwabo Polypro (17 dtex, L = 10 mm), manufactured by Daiwabo Polytech Co., Ltd.)

表2に示す界面活性剤を含有する水溶液に、上記材料を表2に記載の量にて攪拌混合し、コンクリート組成物を得た。下記表2に「水セメント比、亜硝酸カルシウムの含有量、界面活性剤の種類、界面活性剤の含有量、空気量、各材料の含有量」を記載する。
試料は、冬期の施工条件を想定して雰囲気温度を調整した試験室内で、容量100lの強制二軸型のテストミキサを用いて作製した。攪拌時間は、空練で30秒、モルタルで150秒、粗骨材投入後90秒、繊維投入後60秒である。
上記コンクリート組成物は、直径100mm、高さ200mmの円筒状に成形し、JASS5T−705−2005に準拠して、表2に記載の材齢まで簡易断熱養生を施した上で、圧縮強度の比較に供した。
The above materials were stirred and mixed in an amount shown in Table 2 in an aqueous solution containing a surfactant shown in Table 2 to obtain a concrete composition. Table 2 below describes “water cement ratio, calcium nitrite content, surfactant type, surfactant content, air content, and content of each material”.
The sample was produced using a forced biaxial test mixer having a capacity of 100 l in a test room in which the ambient temperature was adjusted assuming winter construction conditions. The stirring time is 30 seconds for empty kneading, 150 seconds for mortar, 90 seconds after feeding coarse aggregates, and 60 seconds after feeding fibers.
The concrete composition is formed into a cylindrical shape having a diameter of 100 mm and a height of 200 mm, and after subjecting it to a simple thermal insulation curing to the age shown in Table 2 in accordance with JASS5T-705-2005, the compression strength is compared. It was used for.

〔実施例7〜12、比較例3〜9〕
実施例7〜12は、実施例6に記載の方法によりコンクリート組成物を得たものである。
また、比較例3〜9は、実施例6において、「界面活性剤の種類、界面活性剤の含有量」が下記表2に記載のものとなるよう変更した以外は、実施例6に記載の方法によりコンクリート組成物を得たものである。
[Examples 7 to 12, Comparative Examples 3 to 9]
Examples 7 to 12 are concrete compositions obtained by the method described in Example 6.
Comparative Examples 3 to 9 are as described in Example 6 except that in Example 6, the “type of surfactant and the content of surfactant” were changed to those shown in Table 2 below. A concrete composition is obtained by the method.

−評価方法−
・圧縮強度
一軸圧縮強度をJIS A 1108に準拠して、評価した。
・材齢
材齢は、コンクリートの練混ぜ開始から、強度試験開始までの時間によって、供試体毎に時間単位で定めた。有効数字は小数点以下1位までとした。
(尚、ここでの「Maturity」とはコンクリートの内部温度の積算値であり、起点は−10℃である)
-Evaluation method-
Compressive strength Uniaxial compressive strength was evaluated according to JIS A 1108.
・ Age Age was determined in units of time for each specimen according to the time from the start of mixing of concrete to the start of the strength test. Significant figures are limited to the first decimal place.
(Note that “Maturity” here is the integrated value of the internal temperature of the concrete, and the starting point is −10 ° C.)

表2中に示した、材齢、Maturityと圧縮強度との相関を図1および図2に示す。   FIG. 1 and FIG. 2 show the correlation between the age, materiality and compressive strength shown in Table 2.

亜硝酸カルシウムを含有する界面活性剤を用いたいずれの場合も、界面活性剤1を用いた場合に比して、圧縮強度が高く、硬化促進効果が確認された。   In any case where a surfactant containing calcium nitrite was used, the compressive strength was higher than that in the case where surfactant 1 was used, and a curing accelerating effect was confirmed.

〔実施例13〕
・シリカフュームプレミックスセメント
(商品名:シリカフュームセメント、(株)三菱マテリアル製)
・骨材(砕石2005および砕砂、(株)杉山コンテック製)
(尚、下記表3に示す骨材の質量はJIS A 0203に定義される表面乾燥
飽水状態での質量である)
・有機繊維
(商品名:RCP17dtex(l=10mm)、宇部日東化成製)
・鋼繊維(商品名:SFR2−0.6−30、神鋼建材工業(株)製)
Example 13
・ Silica fume premix cement (Product name: Silica fume cement, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation)
-Aggregate (crushed stone 2005 and crushed sand, manufactured by Sugiyama Contec Co., Ltd.)
(In addition, the mass of the aggregate shown in Table 3 below is the mass in the surface dry and saturated state defined in JIS A 0203)
Organic fiber (trade name: RCP17dtex (l = 10mm), manufactured by Ube Nitto Kasei)
-Steel fiber (trade name: SFR2-0.6-30, manufactured by Shinko Construction Materials Co., Ltd.)

表3に示す界面活性剤を含有する水溶液に、上記材料を表3に記載の量にて攪拌混合し、コンクリート組成物を得た。下記表3に「水セメント比、亜硝酸カルシウムの含有量、界面活性剤の種類、界面活性剤の含有量、空気量、各材料の含有量」を記載する。
試料は、中部地方内陸に位置する工場において、常設される実機を用いて冬期および標準期に作製した。ミキサは強制二軸式で、容量は1mである。攪拌時間は、モルタルで90秒、粗骨材投入後90秒、繊維投入後60秒であり、コンクリートとしての攪拌時間は150秒である。
The above materials were stirred and mixed in an amount shown in Table 3 in an aqueous solution containing a surfactant shown in Table 3 to obtain a concrete composition. Table 3 below lists “water cement ratio, calcium nitrite content, surfactant type, surfactant content, air content, and content of each material”.
Samples were prepared in winter and standard periods using a permanent machine in a factory located in the Chubu region. The mixer is a forced biaxial type and has a capacity of 1 m 3 . The stirring time is 90 seconds with mortar, 90 seconds after feeding the coarse aggregate, 60 seconds after feeding the fiber, and the stirring time as concrete is 150 seconds.

上記コンクリート組成物は、直径100mm、高さ200mmの円筒状に成形し、20℃水中養生を91日間施した場合(表3における「標準」)と、簡易断熱養生を91日間施した場合(表3における「簡易断熱」)について圧縮強度を比較した。具体的には、冬期および標準期の外気中で、作製した試料をJIS A 1132に準拠して20℃水中養生を91日間施した場合と、JASS5T−705−2005に準拠して簡易断熱養生を91日間施した場合である。   The concrete composition is formed into a cylindrical shape having a diameter of 100 mm and a height of 200 mm, and is subjected to 20 ° C. water curing for 91 days (“Standard” in Table 3) and simple thermal insulation curing for 91 days (Table Compressive strength was compared for “simple heat insulation” in 3). Specifically, in the open air of winter and standard period, when the prepared sample was subjected to water curing at 20 ° C. for 91 days in accordance with JIS A 1132, simple thermal insulation curing was performed in accordance with JASS5T-705-2005. This is the case for 91 days.

〔実施例14〜16、比較例10〜13〕
実施例13において、「環境(冬期、標準期)、養生方法、界面活性剤の種類、界面活性剤の含有量」が下記表3に記載のものとなるよう変更した以外は、実施例13に記載の方法によりコンクリート組成物を得た。
[Examples 14 to 16, Comparative Examples 10 to 13]
In Example 13, except that “Environment (winter, standard period), curing method, type of surfactant, content of surfactant” was changed to that shown in Table 3 below, Example 13 was used. A concrete composition was obtained by the method described.

−評価方法−
・圧縮強度
一軸圧縮強度をJIS A 1108に準拠して、評価した。
-Evaluation method-
Compressive strength Uniaxial compressive strength was evaluated according to JIS A 1108.

冬期および標準期に作製した試料の長期材齢における試験において、養生方法に拠らず、亜硝酸カルシウムを配合した場合に、より高い圧縮強度が得られた。   In the test in the long-term age of samples prepared in the winter and standard periods, higher compressive strength was obtained when calcium nitrite was blended regardless of the curing method.

実施例における材齢と圧縮強度との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation with the age and compressive strength in an Example. 実施例におけるMaturityと圧縮強度との相関を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of Maturity and compressive strength in an Example.

Claims (3)

シリカフュームを含むセメントと、
マレイン酸系界面活性剤を、前記シリカフュームを含むセメント100質量部に対し固形分換算で0.2〜3.5質量部含有し、且つ亜硝酸カルシウムを前記マレイン酸系界面活性剤の固形分に対し質量比で20〜40%含む水溶液と、
を含有することを特徴とする超高強度コンクリート組成物。
Cement containing silica fume;
The maleic acid surfactant is contained in an amount of 0.2 to 3.5 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the cement containing the silica fume, and calcium nitrite is contained in the solid content of the maleic acid surfactant. An aqueous solution containing 20 to 40% by mass,
An ultra-high-strength concrete composition comprising:
水セメント比が質量比で10〜25%であることを特徴とする請求項1に記載の超高強度コンクリート組成物。   The ultra-high-strength concrete composition according to claim 1, wherein the water cement ratio is 10 to 25% by mass ratio. シリカフュームを含むセメントと、マレイン酸系界面活性剤を、前記シリカフュームを含むセメント100質量部に対し固形分換算で0.2〜3.5質量部含有し、且つ亜硝酸カルシウムを前記マレイン酸系界面活性剤の固形分に対し質量比で20〜40%含む水溶液と、を含有する超高強度コンクリート組成物の製造方法であって、
前記亜硝酸カルシウムと、前記マレイン酸系界面活性剤と、該マレイン酸系界面活性剤におけるマレイン酸を完全中和するのに要する量の苛性ソーダと、を混合して混合液を調製する第1工程と、
第1工程にて得られた混合液、水、および前記シリカフュームを含むセメントを混合する第2工程と、を有することを特徴とする超高強度コンクリート組成物の製造方法。
A cement containing silica fume and a maleic acid surfactant are contained in an amount of 0.2 to 3.5 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the cement containing silica fume, and calcium nitrite is contained in the maleic acid interface. An aqueous solution containing 20 to 40% by mass with respect to the solid content of the activator, and a method for producing an ultra-high strength concrete composition comprising:
A first step of preparing a mixed solution by mixing the calcium nitrite, the maleic acid-based surfactant, and caustic soda in an amount necessary to completely neutralize maleic acid in the maleic acid-based surfactant. When,
And a second step of mixing the mixed solution obtained in the first step, water, and the cement containing the silica fume, and a method for producing an ultra-high strength concrete composition.
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