JP2011006305A - 高炉セメントを用いた低収縮ａｅコンクリート組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】セメントとして高炉セメントを用いて調製したＡＥコンクリート組成物であって、得られる硬化体が低い乾燥収縮率、小さい中性化率及び強い凍結融解に対する抵抗性を同時に有するものとなる低収縮ＡＥコンクリート組成物を提供する。
【解決手段】セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いて調製した低収縮ＡＥコンクリート組成物であって、セメントとして高炉セメントを用いると共に、低収縮ＡＥコンクリート組成物１ｍ３当たり、細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を１００〜７５０kgとなる割合で用い、また水を１３５〜１７５kgとなる割合で用いて、水／セメント比を３０〜６０％に調製した。
高炉スラグ細骨材：ＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載された高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれる高炉スラグ細骨材であって、粗粒率を２．０〜３．３の範囲に調製したもの。
【選択図】なし
【解決手段】セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いて調製した低収縮ＡＥコンクリート組成物であって、セメントとして高炉セメントを用いると共に、低収縮ＡＥコンクリート組成物１ｍ３当たり、細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を１００〜７５０kgとなる割合で用い、また水を１３５〜１７５kgとなる割合で用いて、水／セメント比を３０〜６０％に調製した。
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【選択図】なし
Description
本発明は高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物に関する。普通ポルトランドセメントに高炉スラグ微粉末を混合した高炉セメントは、普通ポルトランドセメントに比べて、水和熱が低い、長期強度の伸びが大きい、水密性が大きい、硫酸塩に対する化学的侵食に対して抵抗性が大きい、アルカリ骨材反応の抑制効果がある等、多くの特徴を有するため、土木構造物のコンクリートに多く使用されている。その反面、高炉セメントを用いたものは、普通ポルトランドセメントを用いたものに比べて、乾燥収縮が大きいので、収縮ひび割れが発生し易く、また中性化による劣化が速いという不利な点もあるため、建築物のコンクリートには使用され難くいという問題もある。しかし、近年のコンクリート構造物の長寿命化を目的としたコンクリートの高耐久性化の要求に応えるためには、セメントとして高炉セメントを用いて調製したＡＥコンクリート組成物についても、得られる硬化体の乾燥収縮を低減する機能を持つと同時に中性化速度を抑える機能を持ち、更に加えて凍結融解に抵抗する機能も併せ持つことが求められている。本発明はセメントとして高炉セメントを用いて調製したＡＥコンクリート組成物であって、得られる硬化体の乾燥収縮を低減する機能、中性化速度を抑える機能及び凍結融解作用に対して抵抗する機能、以上の三つの機能を同時に有する低収縮ＡＥコンクリート組成物に関する。
従来、ＡＥコンクリート組成物から得られる硬化体の乾燥収縮率を低減する方法として、１）乾燥収縮低減剤を使用する、２）膨張材を使用する、３）粗骨材として石灰石砕石を使用する等の方法が有効であり、これらの材料を用いてＡＥコンクリート組成物を調製し、得られる硬化体の乾燥収縮率を８００×１０−６以下に抑えることが必要であると指摘されている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、得られる硬化体の乾燥収縮率を低減する目的で、これらの材料を用いてＡＥコンクリート組成物を調製する方法はいずれも相応に有効ではあるが、前記１）や２）の方法には、多量に用いると、得られる硬化体の強度の低下や凍結融解作用に対する抵抗性の低下を招き、コスト高にもなるという問題があり、また前記３）の方法には、そもそもこの方法それ自体が大きな乾燥収縮低減抑制効果を期待するものではないという問題がある。一方、スラグ細骨材の利用について、細骨材の少なくとも一部として、高炉スラグ細骨材を特定の条件下でコンクリートやモルタルの調製に利用することが知られている（例えば、特許文献１〜５参照）。しかし、かかる従来手段により、セメントとして高炉セメントを用い、また細骨材の少なくとも一部として高炉スラグ細骨材を用いてＡＥコンクリート組成物を調製すると、得られる硬化体の圧縮強度の点で相応の効果があるものの、該硬化体に要求される低い乾燥収縮率、小さい中性化率及び強い凍結融解作用に対する抵抗性を同時に満足することができないという問題がある。
「鉄筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ制御設計・施工指針（案）・同解説」、日本建築学会編、２００６年、１２１頁
本発明が解決しようとする課題は、セメントとして高炉セメントを用いて調製したＡＥコンクリート組成物であって、得られる硬化体が低い乾燥収縮率、小さい中性化率及び強い凍結融解に対する抵抗性を同時に有するものとなる高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物を提供する処にある。
しかして本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、セメントとして高炉セメントを用いると共に、細骨材の少なくとも一部として粗粒率を所定範囲に調製した特定の高炉スラグ細骨材を所定割合で用い、また水を所定割合で用いて、且つ水／セメント比を所定範囲内に調製したものが正しく好適であることを見出した。
すなわち本発明は、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いて調製した低収縮ＡＥコンクリート組成物であって、セメントとして高炉セメントを用いると共に、低収縮ＡＥコンクリート１ｍ３当たり、細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を１００〜７５０kgとなる割合で用い、また水を１３５〜１７５kgとなる割合で用いて、且つ水／セメント比を３０〜６０％に調製して成ることを特徴とする高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物に係る。
高炉スラグ細骨材：ＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載された高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれる高炉スラグ細骨材であって、粗粒率を２．０〜３．３の範囲に調製したもの。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物は、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いて調製したものであり、セメントとして高炉セメントを用いたものである。高炉セメントは、普通ポルトランドセメントに高炉スラグ微粉末を混合して造られるものであり、ＪＩＳ−Ｒ５２１１の規格で、高炉スラグ微粉末の分量によって、Ａ種（５超〜３０％）、Ｂ種（３０超〜６０％）、Ｃ種（６０超〜７０％）の３種類に分けられている。本発明ではこれらのいずれをも使用することができるが、高炉セメントとしては汎用されている高炉セメントＢ種が好ましい。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物は、細骨材の少なくとも一部として高炉スラグ細骨材を用いたものである。この高炉スラグ細骨材は、ＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載された高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれる高炉スラグ細骨材であって、粗粒率を２．０〜３．３の範囲に調製したものである。なかでも、高炉スラグ細骨材としては、粗粒率を２．２〜３．１の範囲に調製したものが好ましく、粒度による区分が５mm高炉スラグ細骨材又は２．５mm高炉スラグ細骨材であるものが好ましい。またかかる高炉スラグ細骨材としては、その由来は特に制限されないが、高炉水砕スラグ細骨材が好ましい。以上説明した高炉スラグ細骨材以外の細骨材としては、川砂、山砂、海砂、砕砂等が挙げられる。尚、ここで、粗粒率（ｆｉｎｅｓｓ ｍｏｄｕｌｕｓ、Ｆ．Ｍ．）は、８０、４０、２０、１０、５、２．５、１．２、０．６、０．３及び０．１５（単位mm）の各ふるいからなる１組のふるいを用いて高炉スラグ細骨材をふるい分け試験し、各ふるい毎でふるいを通らない高炉スラグ細骨材の元の高炉スラグ細骨材に対する重量百分率を求め、更にその和を求めて、かかる和を１００で除した数値であり、コンクリート用語として一般的に使用されている用語である。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物で用いる粗骨材としては、いずれも公知の川砂利、砕石、軽量骨材等が挙げられる。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物で用いる混和剤としては、従来公知のＡＥコンクリート組成物に用いられるものが挙げられる。これには例えば、セメント分散剤、空気量調節剤等が挙げられる。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物で用いるセメント分散剤としては、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。具体的には、リグニンスルホン酸塩、グルコン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩、ポリカルボン酸塩等、それ自体は従来公知のものが挙げられる。なかでも、流動性及びその保持性に優れたセメント分散剤として、分子中に下記の構成単位Ａを４５〜８５モル％、下記の構成単位Ｂを１５〜５５モル％及び下記の構成単位Ｃを０〜５モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜７００００（ＧＰＣ法、プルラン換算、以下同じ）の水溶性ビニル共重合体からなるセメント分散剤が好ましい。
構成単位Ａ：メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上。
構成単位Ｂ：分子中に５〜１００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メトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位。
構成単位Ｃ：（メタ）アリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチル（メタ）アクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上。
以上説明したセメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体それ自体は公知の方法で合成できる。これには例えば、特開昭５８−７４５５２号公報や特開平１−２２６７５７号公報等に記載された方法が挙げられる。セメント分散剤の使用量としては、高炉セメント１００質量部当たり０．１〜１．５質量部の割合とするのが好ましい。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物で用いる空気量調節剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルベンゼンスルホン酸塩、ロジン石けん、高級脂肪酸石けん、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩等が挙げられる。なかでも、得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が優れる点で、アルキルリン酸モノエステル塩がより好ましく、オクチルリン酸モノエステルカリウム塩が特に好ましい。空気量調節剤の使用量としては、高炉セメント１００質量部当たり、０．００１〜０．０１質量部の割合とするのが好ましい。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物は、以上説明した高炉セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を練り混ぜて調製するが、この際に細骨材の少なくとも一部として、前記した高炉スラグ細骨材を、低収縮ＡＥコンクリート組成物１ｍ３当たり、１００〜７５０kgとなる割合、好ましくは１５０〜６５０kgとなる割合で用いる。またこの際に水を、低収縮ＡＥコンクリート組成物１ｍ３当たり、１３５〜１７５kgとなる割合、好ましくは１４５〜１６５kgとなる割合で用いる。調製する低収縮ＡＥコンクリート組成物１ｍ３当たりの水が１７５kgを超える場合には、本発明が目的とする収縮低減効果が得られず、逆に水が１３５kgより少ない場合には、流動性が大きく低下するという問題が生じる。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物は、空気量（連行空気（ＡＥ）量）を３〜７容量％に調整するのが好ましく、３．５〜６容量％に調整するのがより好ましい。かかる空気量の範囲内にて、所期の効果を充分に発現する。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物は、水／セメント比を３０〜６０％とするが、得られる硬化体の乾燥収縮の低減、中性化速度の抑制及び凍結融解作用に対する抵抗性をより高レベルで同時に満足させるためには水／セメント比を３５〜５５％とするのが好ましい。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物は、以上説明したように、高炉セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いて調製したものであるが、本発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて、防錆剤、急結剤、硬化促進剤、凝結遅延剤等の添加剤を併用することができる。
本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物は、得られる硬化体の乾燥収縮率が４００×１０−６〜６５０×１０−６となるものが好ましい。以上説明した本発明の低収縮ＡＥコンクリート組成物は、建設現場で打設される場合だけでなく、コンクリート製品工場で加工される場合にも適用できる。
本発明によると、得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現するだけでなく、得られる硬化体の乾燥収縮率が低く、また中性化率が小さく、しかも凍結融解作用に対する抵抗性が強いという効果がある。
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。
試験区分１（セメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体の合成）
・セメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の合成
メタクリル酸６０ｇ、メトキシポリ（オキシエチレン単位が２３個、以下ｎ＝２３とする）エチレングリコールメタクリレート３００ｇ及びメタリルスルホン酸ナトリウム５ｇ、３−メルカプトプロピオン酸４ｇ及び水４９０ｇを反応容器に仕込み、４８％水酸化ナトリウム水溶液５８ｇを加え、攪拌しながら部分中和して均一に溶解した。反応容器内の雰囲気を窒素置換した後、反応系の温度を温水浴にて６０℃に保ち、過硫酸ナトリウムの２０％水溶液２５ｇを加えてラジカル重合反応を開始し、５時間反応を継続して反応を終了した。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液２３ｇを加えて反応物を完全中和し、水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の４０％水溶液を得た。水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）を分析したところ、メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位／メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位／メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位＝７０／２７／３（モル％）の割合で有する質量平均分子量３３８００の水溶性ビニル共重合体であった。
・セメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の合成
メタクリル酸６０ｇ、メトキシポリ（オキシエチレン単位が２３個、以下ｎ＝２３とする）エチレングリコールメタクリレート３００ｇ及びメタリルスルホン酸ナトリウム５ｇ、３−メルカプトプロピオン酸４ｇ及び水４９０ｇを反応容器に仕込み、４８％水酸化ナトリウム水溶液５８ｇを加え、攪拌しながら部分中和して均一に溶解した。反応容器内の雰囲気を窒素置換した後、反応系の温度を温水浴にて６０℃に保ち、過硫酸ナトリウムの２０％水溶液２５ｇを加えてラジカル重合反応を開始し、５時間反応を継続して反応を終了した。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液２３ｇを加えて反応物を完全中和し、水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の４０％水溶液を得た。水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）を分析したところ、メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位／メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位／メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位＝７０／２７／３（モル％）の割合で有する質量平均分子量３３８００の水溶性ビニル共重合体であった。
・セメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体（ｐ−２）〜（ｐ−４）及び（ｐｒ−１）〜（ｐｒ−３）の合成
水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体（ｐ−２）〜（ｐ−４）及び（ｐｒ−１）〜（ｐｒ−３）を合成した。
以上で合成したセメント分散剤としての各水溶性ビニル共重合体の内容を表１にまとめて示した。
水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体（ｐ−２）〜（ｐ−４）及び（ｐｒ−１）〜（ｐｒ−３）を合成した。
以上で合成したセメント分散剤としての各水溶性ビニル共重合体の内容を表１にまとめて示した。
表１において、
Ａ−１：メタクリル酸ナトリウム
Ａ−２：メタクリル酸
Ｂ−１：メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレート
Ｂ−２：メトキシポリ（ｎ＝６８）エチレングリコールメタクリレート
Ｂ−３：メトキシポリ（ｎ＝９）エチレングリコールメタクリレート
Ｃ−１：メタリルスルホン酸ナトリウム
Ｃ−２：アリルスルホン酸ナトリウム
Ｃ−３：メチルアクリレート
Ａ−１：メタクリル酸ナトリウム
Ａ−２：メタクリル酸
Ｂ−１：メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレート
Ｂ−２：メトキシポリ（ｎ＝６８）エチレングリコールメタクリレート
Ｂ−３：メトキシポリ（ｎ＝９）エチレングリコールメタクリレート
Ｃ−１：メタリルスルホン酸ナトリウム
Ｃ−２：アリルスルホン酸ナトリウム
Ｃ−３：メチルアクリレート
試験区分２（低収縮ＡＥコンクリート組成物の調製）
実施例１
表２に記載の条件で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ用の水（水道水）、セメントとして高炉セメントＢ種、細骨材として高炉スラグ細骨材及び天然砂、セメント分散剤として試験区分１で合成した水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）及び空気量調節剤としてオクチルリン酸モノエステルカリウム塩の各所定量を投入し、４５秒間練り混ぜた。次に、粗骨材を投入して６０秒間練り混ぜ、目標スランプが１０±１cm、目標空気量が４．５±１％の範囲とした実施例１の低収縮ＡＥコンクリート組成物を調製した。
実施例１
表２に記載の条件で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ用の水（水道水）、セメントとして高炉セメントＢ種、細骨材として高炉スラグ細骨材及び天然砂、セメント分散剤として試験区分１で合成した水溶性ビニル共重合体（ｐ−１）及び空気量調節剤としてオクチルリン酸モノエステルカリウム塩の各所定量を投入し、４５秒間練り混ぜた。次に、粗骨材を投入して６０秒間練り混ぜ、目標スランプが１０±１cm、目標空気量が４．５±１％の範囲とした実施例１の低収縮ＡＥコンクリート組成物を調製した。
実施例２〜１０及び比較例１〜９
表２に記載の条件で、実施例１と同様にして、実施例２〜１０及び比較例１〜９の低収縮ＡＥコンクリート組成物を調製した。
表２に記載の条件で、実施例１と同様にして、実施例２〜１０及び比較例１〜９の低収縮ＡＥコンクリート組成物を調製した。
表２において、
使用量：高炉セメント１００質量部当たりの水溶性ビニル共重合体又は空気量調節剤としての添加質量部
天然砂：粗粒率＝２．６０、密度＝２．５７ｇ／cm３の大井川水系天然砂
高炉セメント：高炉セメントＢ種、密度＝３．０４ｇ／cm３
粗骨材：岡崎産砕石、密度＝２．６８ｇ／cm３
ｐ−１〜ｐ−４，ｐｒ−１〜ｐｒ−３：試験区分１で合成したセメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体
Ａ−１：オクチルリン酸モノエステルカリウム塩
Ａ−２：樹脂酸石けん系ＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名チューポールＡＥ−３００）
Ｓ−１：粒度による区分＝５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．５５、密度＝２．７０ｇ／cm３
Ｓ−２：粒度による区分＝５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．６５、密度＝２．６９ｇ／cm３
Ｓ−３：粒度による区分＝５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝３．０２、密度＝２．７６ｇ／cm３
Ｓ−４：粒度による区分＝２．５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．３０、密度＝２．６８ｇ／cm３
Ｓ−５：粒度による区分＝２．５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．７１、密度＝２．７２ｇ／cm３
Ｒ−１：粒度による区分＝２．５mm、粗粒率＝１．８５、密度＝２．７２ｇ／cm３の高炉スラグ細骨材
Ｒ−２：粒度による区分＝５〜０．３mm、粗粒率＝４．０５、密度＝２．８２ｇ／cm３の高炉スラグ細骨材
使用量：高炉セメント１００質量部当たりの水溶性ビニル共重合体又は空気量調節剤としての添加質量部
天然砂：粗粒率＝２．６０、密度＝２．５７ｇ／cm３の大井川水系天然砂
高炉セメント：高炉セメントＢ種、密度＝３．０４ｇ／cm３
粗骨材：岡崎産砕石、密度＝２．６８ｇ／cm３
ｐ−１〜ｐ−４，ｐｒ−１〜ｐｒ−３：試験区分１で合成したセメント分散剤としての水溶性ビニル共重合体
Ａ−１：オクチルリン酸モノエステルカリウム塩
Ａ−２：樹脂酸石けん系ＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名チューポールＡＥ−３００）
Ｓ−１：粒度による区分＝５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．５５、密度＝２．７０ｇ／cm３
Ｓ−２：粒度による区分＝５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．６５、密度＝２．６９ｇ／cm３
Ｓ−３：粒度による区分＝５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝３．０２、密度＝２．７６ｇ／cm３
Ｓ−４：粒度による区分＝２．５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．３０、密度＝２．６８ｇ／cm３
Ｓ−５：粒度による区分＝２．５mm高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．７１、密度＝２．７２ｇ／cm３
Ｒ−１：粒度による区分＝２．５mm、粗粒率＝１．８５、密度＝２．７２ｇ／cm３の高炉スラグ細骨材
Ｒ−２：粒度による区分＝５〜０．３mm、粗粒率＝４．０５、密度＝２．８２ｇ／cm３の高炉スラグ細骨材
試験区分３（低収縮ＡＥコンクリート組成物の評価）
試験区分２で調製した各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物について、空気量及びスランプを下記のように求め、結果を表３にまとめて示した。また各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物から得られる硬化体について、乾燥収縮率、促進中性化深さ、凍結融解耐久性指数及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表３にまとめて示した。
試験区分２で調製した各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物について、空気量及びスランプを下記のように求め、結果を表３にまとめて示した。また各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物から得られる硬化体について、乾燥収縮率、促進中性化深さ、凍結融解耐久性指数及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表３にまとめて示した。
・空気量（容量％）：練り混ぜ直後の低収縮ＡＥコンクリート及び更に９０分間静置後のものについて、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（cm）：空気量の測定と同時にＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・乾燥収縮率（％）：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物等を２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体について、コンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・促進中性化深さ（mm）：各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物等について、１０×１０×４０cmの角型供試体の打ち込み面、底面及び両端面をエポキシ樹脂でシールし、２０℃×６０％ＲＨ、炭酸ガス濃度５％の条件下で促進試験を行なった。材齢２６週に供試体の断面を切断し、１％フェノールフタレイン溶液を吹き付けて赤色化しない部分を中性化した部分とし、外側からの幅を促進中性化深さとした。この数値は小さいほど中性化が進まず、耐久性が優れていることを示す。
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物等について、ＪＩＳ−Ａ１１４８に準拠して測定した値を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ６６６−７５の耐久性指数で計算した数値を示した。この数値は、最大値が１００で、１００に近いほど、凍結融解に対する抵抗性が優れていることを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm２）：各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日、材齢２８日及び材齢９１日で測定した。
・スランプ（cm）：空気量の測定と同時にＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・乾燥収縮率（％）：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物等を２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体について、コンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・促進中性化深さ（mm）：各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物等について、１０×１０×４０cmの角型供試体の打ち込み面、底面及び両端面をエポキシ樹脂でシールし、２０℃×６０％ＲＨ、炭酸ガス濃度５％の条件下で促進試験を行なった。材齢２６週に供試体の断面を切断し、１％フェノールフタレイン溶液を吹き付けて赤色化しない部分を中性化した部分とし、外側からの幅を促進中性化深さとした。この数値は小さいほど中性化が進まず、耐久性が優れていることを示す。
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物等について、ＪＩＳ−Ａ１１４８に準拠して測定した値を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ６６６−７５の耐久性指数で計算した数値を示した。この数値は、最大値が１００で、１００に近いほど、凍結融解に対する抵抗性が優れていることを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm２）：各例の低収縮ＡＥコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日、材齢２８日及び材齢９１日で測定した。
表３において、
＊１：材料分離したため、均一な供試体が得られなかったので、測定しなかった。
＊２：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので、測定しなかった。
＊３：３０以下となり破壊した。
＊１：材料分離したため、均一な供試体が得られなかったので、測定しなかった。
＊２：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので、測定しなかった。
＊３：３０以下となり破壊した。
表３の結果からも明らかなように、セメントとして高炉セメントを用いると共に、粗粒率２．０〜３．３の範囲内にある特定の高炉スラグ細骨材を単位質量で１００〜７５０kgとなる割合で用い、また水を単位質量で１３５〜１７５kgとなる割合で用いて、且つ水／セメント比を３０〜６０％に調製した本発明の低収縮ＡＥコンクリートによると、得られる硬化体が、優れた圧縮強度を発現するだけでなく、同時に乾燥収縮率が低く、また中性化率が小さく、しかも凍結融解作用に対する抵抗性が強いものになる。
Claims (9)
- セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤を用いて調製した低収縮ＡＥコンクリート組成物であって、セメントとして高炉セメントを用いると共に、低収縮ＡＥコンクリート１ｍ３当たり、細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を１００〜７５０kgとなる割合で用い、また水を１３５〜１７５kgとなる割合で用いて、且つ水／セメント比を３０〜６０％に調製して成ることを特徴とする高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
高炉スラグ細骨材：ＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載された高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれる高炉スラグ細骨材であって、粗粒率を２．０〜３．３の範囲に調製したもの。 - 高炉セメントが高炉セメントＢ種である請求項１記載の高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
- 高炉スラグ細骨材が、粗粒率を２．２〜３．１の範囲に調製したものである請求項１又は２記載の高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
- 高炉スラグ細骨材が、粒度による区分が５mm高炉スラグ細骨材又は２．５mm高炉スラグ細骨材であるものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載の高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
- 高炉セメント１００質量部当たり、混和剤としてのセメント分散剤として、分子中に下記の構成単位Ａを４５〜８５モル％、下記の構成単位Ｂを１５〜５５モル％及び下記の構成単位Ｃを０〜５モル％（合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量２０００〜７００００の水溶性ビニル共重合体からなるものを０．１〜１．５質量部の割合で用いた請求項１〜４のいずれか一つの項記載の高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
構成単位Ａ：メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位Ｂ：分子中に５〜１００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メトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
構成単位Ｃ：（メタ）アリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチル（メタ）アクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上 - 混和剤としての空気量調節剤として、アルキルリン酸モノエステル塩からなるものを用いた請求項１〜５のいずれか一つの項記載の高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
- 水／セメント比を３５〜５５％に調製した請求項１〜６のいずれか一つの項記載の高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
- 空気量を３〜７容量％に調製した請求項１〜７のいずれか一つの項記載の高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
- 得られる硬化体の乾燥収縮率が４００×１０−６〜６５０×１０−６となるものである請求項１〜８のいずれか一つの項記載の高炉セメントを用いた低収縮ＡＥコンクリート組成物。
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