JP2011057514A - Concrete panel molded article and method for manufacturing the same - Google Patents

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道也 福田
Tetsuo Kobayashi
哲夫 小林
Yasunori Suzuki
康範 鈴木
Takao Koide
貴夫 小出
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concrete panel molded article in which filling property is good and moldability is good, which has high strength, in which there is neither a crack nor warpage, and which is flat and suitable for mass production, and a method for manufacturing the same. <P>SOLUTION: The concrete panel molded article is a concrete panel which comprises pressurization vibration forming a concrete composition which includes: (A) cement; (B1) a synthetic spherical silicon dioxide fine powder or (B2) a fine powder of a special silica quality which has silicon dioxide as a principal component and contains zirconium oxide; (C) an aggregate; (D) a fiber; and water. In the component (B1), a silicon dioxide content is 99 mass% or more, an ignition loss at 1,000±50°C is 0.3 mass% or less, and a BET specific surface area is 1-4.8 m<SP>2</SP>/g. The component (B2) contains 91-95 mass% of silicon dioxide and 3-5 mass% of zirconia, and has a BET specific surface area of 1-20 m<SP>2</SP>/g. In the concrete composition, a content of the component (B1) or the component (B2) is 10-40 pts.mass based on the component (A) of 100 pts.mass a mass ratio of water/[sum total of the component (A), and the component (B1) or the component (B2)] is 0.16-0.28, and a unit water amount is 100-175 kg/m<SP>3</SP>, and the component (D) is included by 1-5 volume%. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンクリートパネル成形体及びその製造方法に関し、特に充填性に優れ、高強度でひび割れを抑制し、反りがない平坦なコンクリートパネル成形体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a concrete panel molded body and a method for producing the same, and more particularly to a flat concrete panel molded body having excellent filling properties, high strength, suppressing cracking, and no warpage, and a method for producing the same.

従来、農業用水、下水道などの既設水路の内面の補修方法としては、その内面の既設コンクリートの不良部分を除去し、その除去部分に新たにコンクリートを打ち直すという、いわゆるコンクリート打ち替え工法が一般的である。
この工法は、既設コンクリートの不良部分の削り、搬出、新コンクリートの打ち込みといった作業があり、工事期間が長くなる。
Conventionally, as a method for repairing the inner surface of an existing waterway such as agricultural water and sewerage, a so-called concrete replacement method is generally used in which a defective portion of the existing concrete on the inner surface is removed and concrete is re-launched on the removed portion. is there.
In this method, there are operations such as shaving off a defective portion of existing concrete, carrying it out, and driving in new concrete, which increases the construction period.

このため、特開2007−146604号公報(特許文献1)には、既設水路の内面に補修対象壁に当接脚のついた補修用パネルを連結接続して敷き詰め、それ自体を型枠にしてその間隙にコンクリートを注入する工法が示されている。
また、特開2001−270761号(特許文献2)には少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径2mm以下の骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる補修用パネルを水路補修パネルとして適用することが示されている。
For this reason, JP 2007-146604 A (Patent Document 1) discloses that a repair panel having a contact leg attached to a wall to be repaired is connected and spread on the inner surface of an existing water channel, and itself is used as a formwork. A method of injecting concrete into the gap is shown.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-270761 (Patent Document 2) includes at least a repair panel comprising a hardened body of a mixture containing cement, pozzolanic fine powder, aggregate having a particle diameter of 2 mm or less, water, and a water reducing agent. It is shown to be applied as a repair panel.

下水道用補修パネルとは、硫酸等の浸食により劣化した下水道コンクリートの劣化部分をはつり除去した後、モルタル、コンクリート等で断面欠損部を埋め戻し、その表面をモルタル等で接着するか、あるいはその他の方法で固定して用いる表面被覆用パネルである。
ポゾラン質微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられている。
The sewer repair panel is a part of the sewer concrete that has deteriorated due to the erosion of sulfuric acid, etc., and then refills the cross-sectional defect with mortar, concrete, etc., and the surface is bonded with mortar, etc. A panel for surface coating that is used by being fixed by a method.
Examples of the pozzolanic fine powder include silica fume, silica dust, fly ash, slag, volcanic ash, silica sol, and precipitated silica.

一般に、ポルトランドセメントを使用したコンクリートでは、結合材としてのセメント水和物自体が酸に対して反応性の高いカルシウム塩を主体としているため、強酸類に対する抵抗性は小さい。
従って、ポルトランドセメントを使用したコンクリート製品は、酸性水を排水する用途に用いられるような場合や、排水中から硫化水素が発生して硫黄酸化細菌の作用により硫酸が発生する場合、酸に対する溶解や硫酸カルシウム生成による膨張崩壊による浸食のため寿命が短く、早期に補修を必要とするというような問題がある。
この様な場合の一般的な補修工法としては、劣化した部分をはつり、必要によりモルタル等を塗布し、その上に有機系樹脂をライニングする工法があるが、手作業で表面に樹脂を塗布するため、非常に施工効率が悪いこと、使用する有機溶媒が人体に有害であること等の問題点があり、特に劣化した下水道コンクリートの補修において解決が求められている。
In general, in concrete using Portland cement, cement hydrate itself as a binder is mainly composed of a calcium salt that is highly reactive with acids, and therefore has little resistance to strong acids.
Therefore, when concrete products using Portland cement are used for the purpose of draining acidic water, or when hydrogen sulfide is generated from the wastewater and sulfuric acid is generated by the action of sulfur-oxidizing bacteria, There is a problem that the life is short due to erosion due to expansion and collapse due to calcium sulfate generation, and repair is required at an early stage.
As a general repair method in such a case, there is a method in which a deteriorated portion is applied, mortar is applied if necessary, and an organic resin is lined thereon, but the resin is manually applied to the surface. For this reason, there are problems such as very poor construction efficiency and the fact that the organic solvent to be used is harmful to the human body, and there is a need for a solution especially in the repair of deteriorated sewer concrete.

また、バインダー粉体量や水量が多い高強度モルタル又は高強度コンクリートで薄肉厚のコンクリートパネルを製造すると、自己収縮量、乾燥収縮量が大きく、乾湿の繰り返しにより、早期にひび割れが生じたり、該パネル板にソリが生じるなどの問題がある。   In addition, when a thin-walled concrete panel is manufactured with high-strength mortar or high-strength concrete with a large amount of binder powder and water, the amount of self-shrinkage and drying shrinkage is large, and cracking occurs early due to repeated drying and wetting. There are problems such as warping on the panel board.

コンクリートの流動性の改善及び高強度化のため、一般に各種セメントに混和材としてシリカフュ−ムを混合することが行われている。
このシリカフュームは、金属シリコンやフェロシリコンの製造時に副生される非晶質二酸化珪素を主成分とする粒径約0.1〜0.3μmの球状超微粒子材料であり、モルタルやコンクリートに混和すると、その高いポゾラン活性やマイクロフィラー効果により硬化体が緻密化され、強度が増進することが知られている。
しかしながら、シリカフュームの一次粒子は粒径約0.1〜0.3μmの超微粒子であり、通常凝集して数〜数十μmサイズの二次粒子を形成しているため、シリカフュームのコンクリート中での分散性はよくない。
また、シリカフュームは金属シリコンやフェロシリコン製造時の副生品であるため、品質が安定せず、未燃カーボンや三酸化硫黄、酸化マグネシウムなど、種々の不純物を数%含有しており、これらの不純物は、シリカフュームをセメント用混和材として用いるときに、高性能減水剤やAE剤などの化学混和剤の所要量をその都度調整する必要が生じてしまう。
In order to improve the flowability and increase the strength of concrete, silica fume is generally mixed with various cements as an admixture.
This silica fume is a spherical ultrafine particle material with a particle size of about 0.1 to 0.3 μm mainly composed of amorphous silicon dioxide produced as a by-product during the production of metallic silicon and ferrosilicon, and when mixed with mortar or concrete It is known that the cured body is densified and its strength is enhanced by its high pozzolanic activity and microfiller effect.
However, the primary particles of silica fume are ultrafine particles having a particle size of about 0.1 to 0.3 μm, and usually aggregate to form secondary particles of several to several tens of μm in size. Dispersibility is not good.
Silica fume is a by-product of the production of metallic silicon and ferrosilicon, so the quality is not stable and contains several percent of various impurities such as unburned carbon, sulfur trioxide, and magnesium oxide. When the silica fume is used as an admixture for cement, impurities need to adjust the required amount of a chemical admixture such as a high-performance water reducing agent or an AE agent each time.

これに対し、微細なシリカフュームをバーナーの火炎中で溶融、球状化させて、平均粒径8μm未満の比較的粒径の大きな球状シリカ粒子を製造する方法が提案されている(特許文献3)。この球状シリカ粒子は、取扱い性がよく、コンクリート配合物の流動性を良好にする効果を有するものの、シリカフュームに混在する酸化マグネシウムなどの無機不純物は除去することができず、コンクリートの品質を安定させることが難しいという問題がある。   On the other hand, a method has been proposed in which fine silica fume is melted and spheroidized in a burner flame to produce spherical silica particles having an average particle size of less than 8 μm and a relatively large particle size (Patent Document 3). Although these spherical silica particles have good handleability and have the effect of improving the fluidity of the concrete composition, inorganic impurities such as magnesium oxide mixed in silica fume cannot be removed, and the quality of the concrete is stabilized. There is a problem that it is difficult.

特開2007−146604号公報JP 2007-146604 A 特開2001−270761号公報JP 2001-270761 A 特開2001−97712号公報JP 2001-97712 A

本発明の目的は、上記問題点を克服し、充填性が良好で成形性がよく、高強度を有し、ひび割れや反りがなく、平坦で大量生産に適したコンクリートパネル成形体及びその製造方法を提供することである。
従って、特に水路補修用コンクリートパネルとして有効に利用することができる。
An object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems, and to provide a concrete panel molded body that is flat and suitable for mass production and has good strength, good moldability, high strength, no cracks and warpage, and a method for producing the same. Is to provide.
Therefore, it can be effectively used particularly as a concrete panel for repairing water channels.

上記課題を解決するため、特定の形状を有する合成球状二酸化珪素微粉末又はBET法による比表面積が1〜20m/gである特殊シリカ微粉末を、セメントに対して特定の割合で用い、更に繊維を添加し、また加圧振動成形を適用することで、高強度かつ緻密で自己収縮量、乾燥収縮量が小さく反りの発生が抑制された、コンクリートパネル成形体、特に水路用のコンクリートパネル成形体を得ることができることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, a synthetic spherical silicon dioxide fine powder having a specific shape or a special silica fine powder having a specific surface area of 1 to 20 m 2 / g according to the BET method is used at a specific ratio with respect to the cement. By adding fiber and applying pressure vibration molding, concrete panel moldings, especially for waterways, with high strength and compactness, with low self-shrinkage and small dry shrinkage and reduced warpage. Found that the body can be obtained.

本発明のコンクリートパネル成形体は、(A)セメント、(B1)合成球状二酸化珪素微粉末又は(B2)二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、(C)骨材、(D)繊維及び水を含むコンクリート配合物を加圧振動成形してなるコンクリートパネルであって、前記(B1)成分は、二酸化珪素含有量が99質量%以上で、1000±50℃での強熱減量が0.3質量%以下及びBET比表面積が1〜4.8m/gであり、(B2)成分は、二酸化珪素を91〜95質量%とジルコニアを3〜5質量%含み、BET比表面積が1〜20m/gであり、当該コンクリート配合物において、(A)成分100質量部に対し、(B1)成分又は(B2)成分の含有量が10〜40質量部で、水/[(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分との合計]質量比が0.16〜0.28でかつ単位水量が100〜175kg/mであり、(D)成分を1〜5容積%含むことを特徴とする、コンクリートパネル成形体である。
好適には、上記本発明のコンクリートパネル成形体において、更に(E)減水剤及び/又は(F)膨張材を含むことを特徴とする、コンクリートパネル成形体である。
The concrete panel molded body of the present invention comprises (A) cement, (B1) synthetic spherical silicon dioxide fine powder or (B2) special siliceous fine powder containing silicon oxide as a main component, (C) aggregate, D) A concrete panel formed by pressure-vibration molding of a concrete composition containing fibers and water, wherein the component (B1) has a silicon dioxide content of 99% by mass or more and is ignited at 1000 ± 50 ° C. Weight loss is 0.3% by mass or less, BET specific surface area is 1 to 4.8 m 2 / g, (B2) component contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, and has a BET ratio Surface area is 1-20 m < 2 > / g, In the said concrete compound, content of (B1) component or (B2) component is 10-40 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, water / [ (A) component and Component (B1) or (B2) the sum of the components] and unit water mass ratio is from 0.16 to 0.28 is 100~175kg / m 3, to include 1-5 volume% component (D) It is a concrete panel molded body characterized.
Preferably, in the concrete panel molded body of the present invention, the concrete panel molded body further includes (E) a water reducing agent and / or (F) an expanding material.

また、本発明のコンクリートパネル成形体の製造方法は、(A)セメント、(B1)合成球状二酸化珪素微粉末又は(B2)二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、(C)骨材、(D)繊維及び水を添加し、前記(B1)成分は、二酸化珪素含有量が99質量%以上で、1000±50℃での強熱減量が0.3質量%以下及びBET比表面積が1〜4.8m/gであり、(B2)成分は、二酸化珪素を91〜95質量%とジルコニアを3〜5質量%含み、BET比表面積が1〜20m/gであり、(A)成分100質量部に対し、(B1)成分又は(B2)成分の含有量が10〜40質量部となるように(B1)成分又は(B2)成分を配合し、また水を、水/[(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分との合計]質量比が0.16〜0.28でかつ単位水量が100〜175kg/mとなるように配合して、均一に混練することによりコンクリート配合物を調製し、調製した該コンクリート配合物をパネル型枠に投入して、加圧振動による締め固めにより成形した後直ちに脱型して、養生処理を行うことを特徴とする、コンクリートパネル成形体の製造方法である。 In addition, the method for producing a concrete panel molded body of the present invention includes (A) cement, (B1) synthetic spherical silicon dioxide fine powder, or (B2) special siliceous fine powder containing silicon oxide as a main component, and (C ) Aggregate, (D) Fiber and water are added, and the component (B1) has a silicon dioxide content of 99% by mass or more, an ignition loss at 1000 ± 50 ° C. of 0.3% by mass or less, and BET The specific surface area is 1 to 4.8 m 2 / g, the component (B2) contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, and the BET specific surface area is 1 to 20 m 2 / g. The (B1) component or the (B2) component is blended so that the content of the (B1) component or the (B2) component is 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) component, and water is added. Water / [(A) component and (B1) component or (B2 The total] weight ratio of the components is formulated to and unit water is 0.16 to 0.28 is 100~175kg / m 3, the concrete mix was prepared by uniformly kneading was prepared A method for producing a concrete panel molded body, comprising: putting a concrete composition into a panel form, forming by compaction by pressure vibration, and immediately removing the mold and performing a curing treatment.

好適には、前記本発明のコンクリートパネル成形体において、更に(E)減水剤及び/又は(F)膨張材を添加することを特徴とする、コンクリートパネル成形体の製造方法である。   Preferably, in the concrete panel molded body of the present invention, (E) a water reducing agent and / or (F) an expanding material is further added.

本発明のコンクリートパネル成形体は、充填性が良好で緻密であり、高強度を示し、成形性に優れ、ひび割れや反りがない、安価なコンクリートパネル成形体とすることができる。
更に本発明のコンクリートパネル成形体は、上記効果に加えて、耐摩耗性、即ち表面平滑性の向上を図ることができる。
また、本発明のコンクリートパネル成形体の製造方法は、上記コンクリートパネル成形体を安価に大量に効率よく生産することができる。
The concrete panel molded body of the present invention can be made into an inexpensive concrete panel molded body having good filling properties and being dense, exhibiting high strength, excellent moldability, and free from cracks and warpage.
Furthermore, in addition to the above effects, the concrete panel molded body of the present invention can improve wear resistance, that is, surface smoothness.
Moreover, the method for producing a concrete panel molded body of the present invention can efficiently produce the concrete panel molded body in a large amount at a low cost.

本発明を実施するための形態例を以下に説明する。
本発明のコンクリートパネル成形体は、(A)セメント、(B1)合成球状二酸化珪素微粉末又は(B2)二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、(C)骨材、(D)繊維及び水を含むコンクリート配合物を加圧振動成形してなるコンクリートパネルであって、前記(B1)成分は、二酸化珪素含有量が99質量%以上で、1000±50℃での強熱減量が0.3質量%以下及びBET比表面積が1〜4.8m/gであり、(B2)成分は、二酸化珪素を91〜95質量%とジルコニアを3〜5質量%含み、BET比表面積が1〜20m/gであり、当該コンクリート配合物において、(A)成分100質量部に対し、(B1)成分又は(B2)成分の含有量が10〜40質量部で、水/[(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分との合計]質量比が0.16〜0.28でかつ単位水量が100〜175kg/mであり、(D)成分を1〜5容積%含む、コンクリートパネル成形体である。
An exemplary embodiment for carrying out the present invention will be described below.
The concrete panel molded body of the present invention comprises (A) cement, (B1) synthetic spherical silicon dioxide fine powder or (B2) special siliceous fine powder containing silicon oxide as a main component, (C) aggregate, D) A concrete panel formed by pressure-vibration molding of a concrete composition containing fibers and water, wherein the component (B1) has a silicon dioxide content of 99% by mass or more and is ignited at 1000 ± 50 ° C. Weight loss is 0.3% by mass or less, BET specific surface area is 1 to 4.8 m 2 / g, (B2) component contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, and has a BET ratio Surface area is 1-20 m < 2 > / g, In the said concrete compound, content of (B1) component or (B2) component is 10-40 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, water / [ (A) component and Component (B1) or (B2) the sum of the components] mass ratio is 0.16 to 0.28 at and unit water is 100~175kg / m 3, comprises 1-5 volume% component (D), concrete Panel molded body.

本発明のコンクリートパネル成形体に用いられるコンクリート配合物中の(A)セメントとしては、特に制限はなく、従来のコンクリート製品に使用されているセメントの中から、得られるコンクリートパネル成形体の用途に応じて、適宣選択することができる。
このようなセメントとしては、例えば、普通、中庸熱、低熱、早強、超早強、耐硫酸塩など各種ポルトランドセメント、高炉セメントやフライアッシュセメント及びシリカセメントなどの混合セメント等から選ばれる少なくとも一種を例示することができる。
There is no restriction | limiting in particular as cement (A) in the concrete compound used for the concrete panel molded object of this invention, From the cement currently used for the conventional concrete product, it is a use of the obtained concrete panel molded object. Depending on your choice, you can make the right choice.
Examples of such cement include at least one selected from ordinary portland cement such as normal, moderate heat, low heat, early strength, ultra-early strength, sulfate resistance, mixed cement such as blast furnace cement, fly ash cement and silica cement. Can be illustrated.

また、当該コンクリート配合物においては、(B1)合成球状二酸化珪素微粉末又は(B2)二酸化珪素を主成分とし残部を酸化ジルコニウムとする特殊シリカ質微粉末のシリカ質成分を含有する。
前記(B1)成分として用いられる合成球状二酸化珪素微粉末は、非晶質二酸化珪素を主成分とする微粒子材料であり、例えば、酸素含有雰囲気中で金属珪素粉末に着火し、燃焼火炎を形成して金属珪素粉末を連続的に酸化燃焼して製造される合成品である。
また、その金属珪素粉末の酸化燃焼時に二酸化珪素粉末を共存させて、該二酸化珪素粉末中の不純物を燃焼させたものであってもよい。
このような合成品であるため、他の材料生産時の副生物で不純物が多いシリカフュームとは異なり、二酸化珪素含有量が99質量%以上で、1000±50℃での強熱減量が0.3重量%以下と高純度であり、未燃カーボンや三酸化硫黄、酸化マグネシウム等のモルタル及びコンクリートに有害な不純物をほとんど含有せず、かつBET比表面積が1〜4.8m/gの比較的粒径の大きい球状二酸化珪素微粉末である。
ここで、上記強熱減量は、JIS A 6201「コンクリート用フライアッシュ」により測定したもので、BET比表面積は、「窒素吸着法」により測定したものである。
また、二酸化珪素含有量が99質量%以上で、1000±50℃での強熱減量が0.3重量%以下であることにより、モルタルおよびコンクリートに有害な不純物をほとんど含有しないことから安定した性情を得ることができる。
Further, the concrete composition contains a siliceous component of (B1) synthetic spherical silicon dioxide fine powder or (B2) special siliceous fine powder having silicon dioxide as a main component and the balance being zirconium oxide.
The synthetic spherical silicon dioxide fine powder used as the component (B1) is a fine particle material mainly composed of amorphous silicon dioxide. For example, the metal silicon powder is ignited in an oxygen-containing atmosphere to form a combustion flame. Thus, it is a synthetic product produced by continuously oxidizing and burning metal silicon powder.
Moreover, the silicon dioxide powder may coexist at the time of oxidative combustion of the metal silicon powder to burn impurities in the silicon dioxide powder.
Because it is such a synthetic product, unlike silica fume, which is a by-product during production of other materials and contains a large amount of impurities, the silicon dioxide content is 99% by mass or more, and the ignition loss at 1000 ± 50 ° C. is 0.3%. It is a high purity of less than wt%, contains almost no impurities harmful to mortar and concrete such as unburned carbon, sulfur trioxide and magnesium oxide, and has a BET specific surface area of 1 to 4.8 m 2 / g. It is a spherical silicon dioxide fine powder having a large particle size.
Here, the ignition loss is measured by JIS A 6201 “fly ash for concrete”, and the BET specific surface area is measured by “nitrogen adsorption method”.
In addition, since the silicon dioxide content is 99% by mass or more and the loss on ignition at 1000 ± 50 ° C. is 0.3% by weight or less, since it contains almost no harmful impurities in mortar and concrete, it has a stable nature. Can be obtained.

本発明で使用する合成球状二酸化珪素微粉末は、BET比表面積が上記範囲であり、粒径は数μmから数十μmで、シリカフュームの数倍から数十倍と大きく、嵩密度が大きいため取扱い性がよく、コンクリート配合物中で凝集することなく、分散性に優れて練り混ぜが容易であり、高い流動性のコンクリート配合物が得られる。
例えば、かかる合成球状二酸化珪素微粉末は、アドマテックス社製の商品名アドマファインSO−E3、SO−E5、SO−E6、SO−C3、SO−C5、SO−C6等として、市場で入手することができる。
The synthetic spherical silicon dioxide fine powder used in the present invention has a BET specific surface area in the above range, a particle size of several μm to several tens of μm, several times to several tens of times larger than silica fume, and a large bulk density. It has good properties, does not agglomerate in the concrete composition, has excellent dispersibility and is easy to knead, and a highly fluid concrete composition can be obtained.
For example, such synthetic spherical silicon dioxide fine powder is commercially available under the trade names Admafine SO-E3, SO-E5, SO-E6, SO-C3, SO-C5, and SO-C6 manufactured by Admatechs. be able to.

また該合成球状珪素微粉末の形状は、真球、楕円形、球状であっても多少歪みで凹凸があるような形状のものも、本発明においては「球状」に含まれるものである。   Further, the shape of the synthetic spherical silicon fine powder is a true sphere, an ellipse, or a spherical shape that is slightly distorted and uneven, and is included in the “spherical shape” in the present invention.

また、(B2)成分である特殊シリカ微粉末は、二酸化珪素(SiO)を主成分とし、ジルコニア(酸化ジルコニウム、ZrO)を含む微粒子からなる粉体である。
該特殊シリカ質微粉末中の二酸化珪素の含有量は91〜95質量%であり、ジルコニアの含有量は3〜5質量%である。
また、該特殊シリカ微粉末の比表面積は1〜20m/gである。かかる組成の特殊シリカ微粉末を用いることで、モルタルおよびコンクリートの流動性を改善出来、良好な成形性を得ることができる。
ここで、BET比表面積は、「窒素吸着法」により測定したものである。
かかる特殊シリカ質微粉末としては、例えば、電解ジルコニアを製造する際に副生成物として生成されるジルコニア起源シリカ質微粉末等が該当する。
当該特殊シリカ質微粉末としては、巴工業株式会社のSF−SILICAFUMEを市場で入手して使用することができる。
The special silica fine powder as the component (B2) is a powder composed of fine particles containing silicon dioxide (SiO 2 ) as a main component and containing zirconia (zirconium oxide, ZrO 2 ).
The content of silicon dioxide in the special siliceous fine powder is 91 to 95% by mass, and the content of zirconia is 3 to 5% by mass.
Moreover, the specific surface area of this special silica fine powder is 1-20 m < 2 > / g. By using the special silica fine powder having such a composition, the fluidity of mortar and concrete can be improved, and good moldability can be obtained.
Here, the BET specific surface area is measured by the “nitrogen adsorption method”.
Examples of such special siliceous fine powder include zirconia-derived siliceous fine powder produced as a by-product when producing electrolytic zirconia.
As the special siliceous fine powder, SF-SILICAFUME manufactured by Sakai Industry Co., Ltd. can be obtained and used on the market.

このような(B1)球状二酸化珪素微粉末及び(B2)特殊シリカ微粉末は、シリカフュームと比較して(1)粒径が大きいことから凝集の程度が低く分散性に優れており、低水/セメント比であっても多量に使用が可能であり、(2)球度が高いため流動性に優れ粘性が小さく、(3)不純物が少なく多量に使用した場合でもコンクリートの諸物性に悪影響を及ぼさないなどの特徴があり、即時脱型成形性に優れた高強度のコンクリートパネル製品を製造することができる。   Such (B1) spherical silicon dioxide fine powder and (B2) special silica fine powder (1) have a large particle size compared to silica fume, and therefore have a low degree of aggregation and excellent dispersibility. It can be used in large quantities even at a cement ratio, (2) high sphericity, excellent fluidity and low viscosity, and (3) even if used in large quantities with little impurities, it adversely affects the properties of concrete. It is possible to produce a high-strength concrete panel product that has the characteristics such as absence and excellent instant moldability.

当該コンクリート配合物における、前記(B1)成分の合成球状二酸化珪素微粉末又は(B2)成分の特殊シリカ部粉末の含有量は、加圧振動成形に要求されるワーカビリティ、締め固め性、表面仕上がり性及び強度などの点から、前記(A)セメント成分100質量部に対し、(B1)成分又は(B2)成分の含有量が10〜40質量部、好ましくは20〜30質量部である。   The content of the synthetic spherical silicon dioxide fine powder of the component (B1) or the special silica part powder of the component (B2) in the concrete composition is the workability, compaction, and surface finish required for pressure vibration molding. In view of properties and strength, the content of the component (B1) or the component (B2) is 10 to 40 parts by mass, preferably 20 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) cement component.

当該コンクリート配合物において、(C)成分として用いられる骨材には、細骨材及び粗骨材があり、前記細骨材としては、例えば、通常のモルタルやコンクリートに使用されている山砂、陸砂、海砂、川砂、砕砂、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材や電気炉酸化スラグ等が挙げられる。
また、当該細骨材は、JIS A 1103「骨材の微粒分量試験方法」の方法により求められる微粒分量が5質量%以下であるものが好ましく、さらに、3質量%以下の細骨材が望ましく使用できる。
また、粗骨材としては、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、高炉スラグ粗骨材、電気炉酸化スラグ等を使用することができる。
使用する上記細骨材及び粗骨材は圧縮強度で200N/mmを満足できる品質を有するものを選定することが望ましい。
また、当該(C)骨材は粒径が3mm以上20mm以下であることが、流動性改善、成形性、収縮低減、練混ぜ性能の点から望ましい。
In the concrete composition, the aggregate used as the component (C) includes a fine aggregate and a coarse aggregate. Examples of the fine aggregate include mountain sand used in ordinary mortar and concrete, Land sand, sea sand, river sand, crushed sand, blast furnace slag fine aggregate, ferronickel slag fine aggregate, copper slag fine aggregate, electric furnace oxidation slag, and the like.
The fine aggregate preferably has a fine particle amount of 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, as determined by the method of JIS A 1103 “Aggregate Fine Particle Amount Test Method”. Can be used.
Moreover, as a coarse aggregate, river gravel, mountain gravel, land gravel, sea gravel, crushed stone, blast furnace slag coarse aggregate, electric furnace oxidation slag, etc. can be used, for example.
It is desirable to select the fine aggregate and the coarse aggregate to be used that have a quality satisfying a compressive strength of 200 N / mm 2 .
The aggregate (C) preferably has a particle size of 3 mm or more and 20 mm or less from the viewpoint of fluidity improvement, moldability, shrinkage reduction, and kneading performance.

更に、当該コンクリート配合物において、(D)成分として用いられる繊維としては、鋼繊維、合成繊維、天然繊維等、任意の繊維を使用することができる。
合成繊維としては、例えば、塩化ビニル、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ビニロン、ポリエチレン、アラミド繊維、炭素繊維等が例示できる。
これらの繊維は、任意の長さで用いることができるが、好ましくは1mm〜20mmの長さのものがよく、更には2mm〜10mmの長さのものが、分散性、曲げタフネスの向上、ひび割れ抑制の点から望ましい。また繊維の直径は、0.001mm〜2mmが好ましい。
当該繊維は、コンクリート配合物中、1〜5容積%配合する。1容積%未満では補強効果が余りなく、5容積%を越えるとコンクリートの締め固まり性が著しく低下するとともに強度が低下する。
市場で入手できる合成繊維としては、グレースケミカルズ社製「ポリプロピレン製マイクロファイバー」、(株)クラレ製ビニロン繊維「クラテック」、「パワロン」等が挙げられる。
Furthermore, in the said concrete compound, arbitrary fibers, such as steel fiber, a synthetic fiber, a natural fiber, can be used as a fiber used as (D) component.
Examples of the synthetic fiber include vinyl chloride, nylon, polyamide, polyester, polyurethane, vinylon, polyethylene, aramid fiber, and carbon fiber.
These fibers can be used in any length, but those having a length of preferably 1 mm to 20 mm are preferable, and those having a length of 2 mm to 10 mm are further improved in dispersibility, bending toughness, and cracks. Desirable in terms of suppression. The fiber diameter is preferably 0.001 mm to 2 mm.
The said fiber is mix | blended 1-5 volume% in a concrete compound. If it is less than 1% by volume, the reinforcing effect is not so great. If it exceeds 5% by volume, the compaction property of the concrete is remarkably lowered and the strength is lowered.
Examples of synthetic fibers available on the market include “Polypropylene microfiber” manufactured by Grace Chemicals, Kuraray vinylon fiber “Kratec”, “Powerlon”, and the like.

更に、また、当該コンクリート配合物には、必要に応じて(E)成分として減水剤を含有させることができる。
該減水剤としては、高性能減水剤や、ポリカルボン酸塩系減水剤である高性能AE減水剤が例示され、リグニンスルホン酸塩等の一般的な減水率の小さい減水剤では流動性改善効果が得られにくい。
高性能減水剤とは、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系や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る。
Furthermore, the concrete composition may contain a water reducing agent as the component (E) as necessary.
Examples of the water reducing agent include a high performance water reducing agent and a high performance AE water reducing agent that is a polycarboxylate-based water reducing agent. A general water reducing agent such as lignin sulfonate having a small water reducing rate has an effect of improving fluidity. Is difficult to obtain.
The high-performance water reducing agent is mainly composed of either a polyalkylallyl sulfonate system or a melamine formalin resin sulfonate system.

例えば、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)社製商品名「FT−500」とそのシリーズ、花王(株)社製商品名「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)社製商品名「セルフロー110P(粉末)」、竹本油脂(株)社製商品名「ポールファイン510N」等、(株)フローリック社製商品名「サンフローPS」とそのシリーズ、(株)フローリック社製商品名「パリックFP200H」シリーズの芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤等が代表的である。
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製商品名「FT−3S」、昭和電工(株)社製商品名「モルマスターF−10(粉末)」及び「モルマスターF−20(粉末)」が挙げられる。
For example, polyalkylallyl sulfonate-based high-performance water reducing agents include methyl naphthalene sulfonic acid formalin condensate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, anthracene sulfonic acid formalin condensate, and the like. Trade name “FT-500” and its series, product names “Mighty-100 (powder)” and “Mighty-150” and its series, manufactured by Kao Corporation, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Product name "Selflow 110P (powder)", Takemoto Oil & Fats Co., Ltd. product name "Pole Fine 510N", etc. Floric Co., Ltd. product name "Sunflow PS" and its series, Floric Co., Ltd. A typical product is the aromatic amino sulfonate-based high-performance water reducing agent of the product name “Palic FP200H” series.
The melamine formalin resin sulfonate-based high-performance water reducing agent includes Grace Chemicals' product name “FT-3S”, Showa Denko Co., Ltd. product names “Molmaster F-10 (powder)” and “Molmaster F”. -20 (powder) ".

また、ポリカルボン酸塩系高性能AE減水剤としては、BASFポゾリス(株)社製商品名「レオビルドSP8」シリーズ、(株)フローリック社製商品名「フローリックSF500」シリーズ、竹本油脂(株)社製商品名「チュポールHP8,11」シリーズ、グレースケミカルズ(株)社製商品名「ダーレックススーパー100,200,300,1000」シリーズ、及び花王(株)社製「マイティ21WH,3000S」等を市場で入手して使用することができる。
前記高性能減水剤や高性能AE減水剤の配合量は、前記(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分との合計100質量部に対し、通常1.0〜2.5質量部程度であることが望ましい。
In addition, as the polycarboxylate-based high-performance AE water reducing agent, the product name “Leo Build SP8” series manufactured by BASF Pozzolith Co., Ltd., the product name “Floric SF500” series manufactured by Floric Co., Ltd., Takemoto Yushi Co., Ltd. ) Product name “Chupol HP8,11” series manufactured by company, product name “Darlex Super 100, 200, 300, 1000” series manufactured by Grace Chemicals Co., Ltd., “Mighty 21WH, 3000S” manufactured by Kao Corporation, etc. Can be obtained and used on the market.
The blending amount of the high performance water reducing agent or the high performance AE water reducing agent is usually 1.0 to 2.5 mass with respect to a total of 100 mass parts of the component (A) and the component (B1) or (B2). It is desirable that it is about a part.

また当該コンクリート配合物には、必要に応じて、(F)成分として膨張材を一般的に使われている量で添加することができる。
更に、当該コンクリート配合物には、必要に応じて、無機混和材を配合することができる。該無機混和材としては、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末、フライアッシュ等の公知のものが使用できるが、粒度としては、2000〜10000cm/gのブレーン比表面積を有する微粉末を使用するのが、混和剤必要量の低減効果の面から好ましい。
その配合量は、(A)セメント100質量部に対して、15〜40質量部であり、該範囲での配合であると、強度及び流動性に悪影響を及ぼすことがないからである。
Moreover, the said expansion | swelling material can be added to the said concrete compound in the quantity generally used as (F) component as needed.
Furthermore, an inorganic admixture can be mix | blended with the said concrete compound as needed. As the inorganic admixture, known materials such as fine powder of blast furnace slag, fine powder of limestone, fly ash and the like can be used, but as the particle size, fine powder having a specific surface area of 2000 to 10000 cm 2 / g is used. Is preferable from the viewpoint of the effect of reducing the necessary amount of the admixture.
This is because the blending amount is 15 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) cement, and if the blending is in this range, the strength and fluidity are not adversely affected.

また、コンクリート配合物には水が含有されるが、水/[(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分との合計]質量比が、0.16〜0.28で、かつ単位水量が100〜175kg/mとなるように配合する。また、必要に応じて膨張材が配合される場合には、水/[(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分と、膨張材との合計]質量比が、0.16〜0.28となるようにすることが望ましい。
このように配合される水の量を上記範囲の少量とすることで、即時脱型しても型が崩れず高い自立性を持ち、なおかつ良好な成形性を有した高強度の製品が得られる。
Moreover, although the concrete composition contains water, the mass ratio of water / [(A) component and (B1) component or (B2) component]] is 0.16 to 0.28, and It mix | blends so that unit water amount may be 100-175 kg / m < 3 >. Moreover, when an expansion | swelling material is mix | blended as needed, water / [(A) component, (B1) component or (B2) component, and the sum total of an expansion | swelling material)] mass ratio is 0.16- It is desirable to be 0.28.
By making the amount of water blended in such a small amount within the above range, a high-strength product having a high self-supporting property without losing its shape even after immediate demolding and having good moldability can be obtained. .

次いで、上記各材料を配合して得られたコンクリート配合物を用いた、コンクリートパネル成形体を製造する方法について説明する。
本発明のコンクリートパネル成形体は、(A)セメント、(B1)合成球状二酸化珪素微粉末又は(B2)二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、(C)骨材、(D)繊維及び水を添加し、前記(B1)成分は、二酸化珪素含有量が99質量%以上であり、1000±50℃での強熱減量が0.3質量%以下及びBET比表面積が1〜4.8m/gであり、(B2)成分は、二酸化珪素を91〜95質量%とジルコニアを3〜5質量%含み、BET比表面積が1〜20m/gであり、(A)成分100質量部に対し、(B1)成分又は(B2)成分の含有量が10〜30質量部となるように(B1)成分又は(B2)成分を配合し、また水を、水/[(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分との合計]質量比が、0.16〜0.28でかつ単位水量が100〜175kg/mとなるように配合して、均一に混練することによりコンクリート配合物を調製し、調製した該コンクリート配合物をパネル型枠に投入して、加圧振動により締め固めにより成形した後直ちに脱型して、養生処理を行うことにより製造される。
Next, a method for producing a concrete panel molded body using a concrete blend obtained by blending the above materials will be described.
The concrete panel molded body of the present invention comprises (A) cement, (B1) synthetic spherical silicon dioxide fine powder or (B2) special siliceous fine powder containing silicon oxide as a main component, (C) aggregate, D) Fiber and water are added, and the component (B1) has a silicon dioxide content of 99% by mass or more, an ignition loss at 1000 ± 50 ° C. of 0.3% by mass or less, and a BET specific surface area of 1 4.8 m 2 / g, the component (B2) contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, has a BET specific surface area of 1 to 20 m 2 / g, and (A) The component (B1) or the component (B2) is blended so that the content of the component (B1) or the component (B2) is 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component. The combination of component A) with component (B1) or component (B2) ] Mass ratio is formulated as and unit water is 0.16 to 0.28 is 100~175kg / m 3, the concrete mix was prepared by uniformly kneading, the concrete mix prepared Is put into a panel form, molded by compaction by pressure vibration, and then immediately demolded and cured.

また、必要応じて、上記したように、(E)減水剤や(F)膨張材等を、コンクリート配合物を調製する際に、添加することも可能である。   Further, as described above, (E) a water reducing agent, (F) an expanding material, and the like can be added as necessary when preparing the concrete blend.

即ち、本発明の即時脱型コンクリート製品の製造に使用するコンクリート配合物に用いる上記各材料成分を、上記所定の割合の配合で一軸式又は二軸式の強制練りパグミル型ミキサ、強制練りパン型ミキサ又は可傾式ミキサ等を用いて混練りすることにより、当該コンクリート配合物を調製する。
次いで、このコンクリート配合物を、所望する形状のコンクリートパネル用型枠に投入し、成形する。
この成形時には、加圧振動成形処理を加える。これにより、得られるコンクリートパネル成形体の充填性がより良好なものとなり緻密化され、ひび割れや反りが発生しなくなり、より効果的である。
加圧振動成形処理としては、使用する機械の出力、振動数によるが、加圧力が0.04〜0.49MPa、振動数が47〜108Hz、振幅が0.3〜2.5mm、振動時間が1〜60s、最大加速度が41〜442m/s程度行う。
That is, the above-mentioned material components used in the concrete blend used for the production of the immediate demolding concrete product of the present invention, the uniaxial or biaxial forced kneading pug mill type mixer, the forced kneading pan type with the above-mentioned prescribed ratio of blending The concrete composition is prepared by kneading using a mixer or a tiltable mixer.
Subsequently, this concrete compound is put into a concrete panel form having a desired shape and molded.
At the time of molding, a pressure vibration molding process is added. Thereby, the filling property of the obtained concrete panel molded body becomes better, it is densified, cracks and warpage do not occur, and it is more effective.
The pressure vibration molding process depends on the output of the machine used and the frequency, but the applied pressure is 0.04 to 0.49 MPa, the frequency is 47 to 108 Hz, the amplitude is 0.3 to 2.5 mm, and the vibration time is The maximum acceleration is about 41 to 442 m / s 2 for 1 to 60 s.

前記加圧振動成形処理をしたコンクリート配合物は、前記パネル型枠より直ちに脱型する。
養生方法は、特に限定されず、通常のコンクリートの養生方法であれば任意の方法を適用することができ、例えば、蒸気養生を適用することが好ましい。具体的な養生条件としては、室温にて2〜6時間程度養生した後、1時間当たり、10〜30℃程度の昇温速度で、60〜80℃程度に昇温して2〜6時間程度保持し、次いで、自然冷却する方法が例示できる。
The concrete composition subjected to the pressure vibration molding treatment is immediately demolded from the panel formwork.
The curing method is not particularly limited, and any method can be applied as long as it is a normal concrete curing method. For example, steam curing is preferably applied. As specific curing conditions, after curing for about 2 to 6 hours at room temperature, the temperature is increased to about 60 to 80 ° C. at a rate of temperature increase of about 10 to 30 ° C. per hour and about 2 to 6 hours. The method of hold | maintaining and then naturally cooling can be illustrated.

本発明を次の実施例及び比較例により説明するが、これらに限定されるものではない。
(使用材料)
・セメントC:普通ポルトランドセメント(住友大阪セメント株式会社製)
密度3.15g/cm
・細骨材S:山砂(静岡県掛川産)密度2.58g/cm
・粗骨材G:砕石(西多摩郡奥多摩産)密度2.64g/cm
・膨張材:商品名 サクス(住友大阪セメント株式会社製)密度2.93g/cm
・繊維:ポリプロプレン製マイクロファイバー(グレースケミカルズ株式会社製)
・水W:水道水
・高性能減水剤:SP(チューポールSSP−104)竹本油脂株式会社製
・特殊シリカ質微粉末ZSF:商品名 SP−SILICAFUME(巴工業株式会社)
密度2.25g/cm
・合成球状二酸化珪素粉末(球状シリカ):下記表1に示す。
なお、下記表1には、上記特殊シリカ質粉末及び合成球状二酸化珪素粉末の組成とBET比表面積を示す。なお、比較のために通常のシリカフュームの組成等も示す。
The present invention will be illustrated by the following examples and comparative examples, but is not limited thereto.
(Materials used)
・ Cement C: Ordinary Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
Density 3.15 g / cm 3
-Fine aggregate S: mountain sand (produced in Kakegawa, Shizuoka Prefecture) density 2.58 g / cm 3
Coarse aggregate G: crushed stone (Okutama, Nishitama-gun) density 2.64 g / cm 3
・ Expansion material: Brand name Saks (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) Density 2.93 g / cm 3
・ Fiber: Polypropylene microfiber (Grace Chemicals)
・ Water W: Tap water ・ High-performance water reducing agent: SP (Tupol SSP-104) Takemoto Yushi Co., Ltd. ・ Special siliceous fine powder ZSF: Trade name SP-SILICA FUME (Sakai Industry Co., Ltd.)
Density 2.25 g / cm 3
Synthetic spherical silicon dioxide powder (spherical silica): shown in Table 1 below.
Table 1 below shows the composition and BET specific surface area of the special siliceous powder and the synthetic spherical silicon dioxide powder. For comparison, the composition of ordinary silica fume is also shown.

Figure 2011057514
Figure 2011057514

上記表1中の、二酸化珪素の含有量はセメント協会法「けい酸質原料の化学分析方法」、SO(三酸化硫黄)及びMgOの含有量は、JIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」、ZrOの含有量は、波長分散型蛍光X線装置を用いて(粉末法により半定量)測定した。強熱減量は、JIS A 6201「コンクリート用フライアッシュ」に準じて1000±50℃で測定した。また、未燃炭素(未燃カーボン)量の指標として、メチレンブルー吸着量をセメント協会法の「メチレンブルー吸着量試験」に準じて測定した。BET比表面積は、「窒素吸着法」によって測定した。
なお、FE−SEM(電界放出型走査電子顕微鏡)を用いて、倍率5千倍〜5万倍で観察すると、合成球状二酸化珪素粉末及び特殊シリカ質微粉末は粒径約0.5〜50μmの球状の一次粒子がほとんど凝集していなかった。
In Table 1 above, the content of silicon dioxide is the Cement Association method “chemical analysis method of siliceous raw materials”, and the content of SO 3 (sulfur trioxide) and MgO is JIS R 5202 “chemical analysis method of Portland cement” The ZrO 2 content was measured using a wavelength dispersive X-ray fluorescence apparatus (semi-quantitative analysis by a powder method). The ignition loss was measured at 1000 ± 50 ° C. according to JIS A 6201 “Fly Ash for Concrete”. Further, as an index of the amount of unburned carbon (unburned carbon), the amount of methylene blue adsorbed was measured according to the “Methylene Blue Adsorbed Amount Test” of the Cement Association Method. The BET specific surface area was measured by the “nitrogen adsorption method”.
When observed at a magnification of 5,000 to 50,000 times using a FE-SEM (field emission scanning electron microscope), the synthetic spherical silicon dioxide powder and the special siliceous fine powder have a particle size of about 0.5 to 50 μm. Spherical primary particles were hardly aggregated.

また、表1より、合成球状二酸化珪素粉末及び特殊シリカ質微粉末は、シリカフュームより二酸化珪素含有量が同等以上であり、不純物であるSOとMgO含有量は極めて低い。また、合成球状二酸化珪素粉末及び特殊シリカ質微粉末は、シリカフュームより強熱減量及びメチレンブルー吸着量が著しく少ないため、未燃炭素(未燃カーボン)が少ないと判断される。またBET比表面積は、合成球状二酸化珪素粉末及び特殊シリカ質微粉末がシリカフュームより大幅に小さいことがわかる。 Further, from Table 1, the synthetic spherical silicon dioxide powder and the special siliceous fine powder have a silicon dioxide content equal to or higher than that of silica fume, and the contents of impurities SO 3 and MgO are extremely low. In addition, the synthetic spherical silicon dioxide powder and the special siliceous fine powder are judged to have less unburned carbon (unburned carbon) because the ignition loss and methylene blue adsorption amount are remarkably less than silica fume. Moreover, it turns out that a synthetic | combination spherical silicon dioxide powder and special siliceous fine powder are significantly smaller than a silica fume in a BET specific surface area.

(実施例1〜13、比較例1〜4)
上記各材料を用いて、表2に示す配合組成の各コンクリート配合物を調製した。
具体的には、セメント(C)、細骨材(S)、粗骨材(G)、合成球状二酸化珪素粉末(球状シリカ)、特殊シリカ質微粉末(ZSF)、膨張材、繊維、高性能減水剤(SP)を表2に示す割合で二軸強制練りミキサに投入し、30秒間攪拌したのち、水道水(混練水)を、水/[セメント+合成球状二酸化珪素粉末又は特殊シリカ質粉末]の質量比が0.16〜0.28でかつ単位水量が100〜175kg/mとなる、表2に示す配合量で更に投入して3分間練り混ぜ、各コンクリート配合物を調製した。
(Examples 1-13, Comparative Examples 1-4)
Using each of the above materials, each concrete blend having the blend composition shown in Table 2 was prepared.
Specifically, cement (C), fine aggregate (S), coarse aggregate (G), synthetic spherical silicon dioxide powder (spherical silica), special siliceous fine powder (ZSF), expansion material, fiber, high performance A water reducing agent (SP) is put into a biaxial forced kneading mixer at a ratio shown in Table 2, and after stirring for 30 seconds, tap water (kneading water) is water / [cement + synthetic spherical silicon dioxide powder or special siliceous powder. The mass ratio of 0.16 to 0.28 and the unit water amount to 100 to 175 kg / m 3 were further added at the blending amounts shown in Table 2 and mixed for 3 minutes to prepare each concrete blend.

Figure 2011057514
Figure 2011057514

型枠として、100cm×100cm×厚さ2cmのコンクリートパネルを製造するために、100cm×100cm×高さ5cmの型枠を用いて、実施例1〜13及び比較例1〜4のコンクリート配合物を用いて、各コンクリートパネル試験体を製造した。
比較例1〜3は、自己充填型の流動性に優れたモルタルであるため、上記パネル用型枠に直接厚さ2cmとなるように各コンクリート配合物を仕込み、特に振動等は付与せずに、各コンクリートパネルを製造した。
比較例4及び実施例1〜13は、固練りモルタルであるため、理論上空隙率0%で2cmの高さになる質量を測定し、当該質量に該当する量を投入して、型枠に入れて、エクセン株式会社製のプレートランマ(EVC40A)を使用して締め固めを行い、各コンクリートパネルを作成した。
In order to produce a concrete panel having a size of 100 cm × 100 cm × thickness 2 cm as a formwork, the concrete compositions of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 were used by using a formwork of 100 cm × 100 cm × height 5 cm. Each concrete panel specimen was manufactured using this method.
Since Comparative Examples 1 to 3 are self-filling type mortars excellent in fluidity, each concrete composition is charged directly into the panel formwork so as to have a thickness of 2 cm, without particularly giving vibration or the like. Each concrete panel was manufactured.
Since Comparative Example 4 and Examples 1 to 13 are kneaded mortars, the mass that theoretically becomes a height of 2 cm with a porosity of 0% is measured, and the amount corresponding to the mass is introduced into the mold. Then, compaction was performed using a plate runner (EVC40A) manufactured by EXEN, and each concrete panel was created.

上記各実施例1〜13及び比較例1〜4のコンクリートパネル成形体をそれぞれ下記の蒸気養生を実施して、各コンクリートパネル成形体を得た。
蒸気養生:前養生4時間(室温)、昇温20℃/時で、70℃で4時間保持した後、自然放冷した。
The concrete panel molded bodies of the above Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 were each subjected to the following steam curing to obtain each concrete panel molded body.
Steam curing: pre-curing for 4 hours (room temperature), heating at 20 ° C./hour, holding at 70 ° C. for 4 hours, and then naturally cooling.

(試験例)
試験例1
成形性
得られた各コンクリートパネル成形体の成形性を評価するにあたり、上記表2の実施例1〜13、比較例4の各コンクリート混合物を用いて下記の方法によりコンクリート試験体を調製して、評価した。
なお、比較例1〜3は自己充填性を有するコンクリートであることより、流し込んで成形した。
型枠として、内径10cm×高さ20cmのコンクリート強度試験用型枠を用い、上記各コンクリート配合物を該型枠内に投入した。投入する量は、理論上空隙率0%で10cmの高さになる質量を測定し、当該質量に該当する量を投入した。
(Test example)
Test example 1
Formability In evaluating the formability of each obtained concrete panel molded body, concrete test bodies were prepared by the following method using the concrete mixtures of Examples 1 to 13 and Comparative Example 4 in Table 2 above. evaluated.
In addition, since Comparative Examples 1-3 were concrete which has self-filling property, it cast and shape | molded.
As a formwork, a concrete strength test form having an inner diameter of 10 cm and a height of 20 cm was used, and each of the above concrete compositions was put into the formwork. The amount to be added was measured by measuring the mass of 10 cm in height with a theoretical porosity of 0%, and the amount corresponding to the mass was added.

次いで、特開2005−241371号公報に記載されているマーシャル試験用ランマに付随するものを採用して、該型枠内のコンクリ−ト配合物に、加圧振動を付加した。40回の締め固めにより、各コンクリート配合物は押圧板を介して突き固められて表面が押し下げられるため、ランマを取り除いて型枠の上端から該コンクリートの上面までの距離Aを測定した。   Subsequently, pressure vibration was added to the concrete composition in the mold by using the one accompanying the marshalling test runner described in JP-A-2005-241371. Since each concrete composition is tamped through the pressing plate and pressed down by 40 compactions, the distance A from the upper end of the formwork to the upper surface of the concrete was measured by removing the rammer.

このようにして、型枠の上端からコンクリート上面までの距離Aを測定すれば、型枠の高さから差し引くことによって型枠内のコンクリートの高さBを求めることができ、最大締め固め高さ10cmを高さBで除することにより、重量物を一定の回数で落下させた際のコンクリートの充填率(締め固め度)を求めた。
成形性は、上記各マーシャルランマで作製した各コンクリート試験体の充填率で評価した。
○:充填率95%以上、△:充填率90〜95%以上、×:充填率90%以下
In this way, if the distance A from the upper end of the formwork to the top surface of the concrete is measured, the concrete height B in the formwork can be obtained by subtracting from the height of the formwork, and the maximum compaction height By dividing 10 cm by the height B, the concrete filling rate (consolidation degree) when a heavy object was dropped at a certain number of times was determined.
Formability was evaluated by the filling rate of each concrete specimen prepared with each of the above marshall rammers.
○: Filling rate 95% or more, Δ: Filling rate 90 to 95% or more, ×: Filling rate 90% or less

試験例2
上記実施例1〜13、比較例1〜4で得られたコンクリートパネルの圧縮強度を評価した。
圧縮強度
圧縮強度は、JIS A 1108に従って測定した値である。
なお、蒸気養生したコンクリート試験体は、材齢1日のものを用い、促進養生したコンクリート試験体は、蒸気養生後、7日間温水養生を行った各コンクリート試験体を用いて、該圧縮強度試験を実施した。
Test example 2
The compressive strength of the concrete panels obtained in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 was evaluated.
Compressive strength The compressive strength is a value measured according to JIS A 1108.
The concrete specimen subjected to steam curing is one day old, and the concrete specimen subjected to accelerated curing is a compressive strength test using each concrete specimen subjected to hot water curing for 7 days after steam curing. Carried out.

モルタルフロー
モルタルフロー値は、水平なガラス板の上にφ5×10cmの円筒型の容器を置き、その中に比較例1〜3の調製したモルタルを最上部まで満たすように流し込んだ後、円筒型の容器を静かに垂直に持ち上げ、ガラス板上に広がったフロー値の一番広がった箇所とその直角方向のフロー値を測定した値である。
Mortar flow The mortar flow value is determined by placing a cylindrical container of φ5 × 10 cm on a horizontal glass plate, and pouring the prepared mortars of Comparative Examples 1 to 3 into the top so that the cylindrical shape is filled. This was a value obtained by gently lifting the container vertically and measuring the flow value spread most widely on the glass plate and the flow value in the direction perpendicular thereto.

ひび割れ
ひび割れはクラックスケール(シンワ測定株式会社製)にて測定し評価した。
◎:なし、○:1mあたり0.06mm以下のひび割れが3本以下発生 △:1mあたり0.06mm以下のひび割れが4本以上発生 ×:幅0.10mm以上のひび割れが発生。
Cracks Cracks were measured and evaluated with a crack scale (manufactured by Shinwa Measurement Co., Ltd.).
◎: No, ○: 1m 2 per 0.06mm or less of cracks three following occurrence △: The following cracks 1m 2 per 0.06mm is four or more generated ×: width 0.10mm or more of crack occurrence.

反りの程度
各コンクリートパネルを水平面に設置して、各パネルの反りの程度を定規にて測定して評価した。
○:3mm未満、△3mm以上〜5mm未満、×5mm以上
Degree of warpage Each concrete panel was placed on a horizontal surface, and the degree of warpage of each panel was measured with a ruler and evaluated.
○: Less than 3 mm, Δ3 mm or more to less than 5 mm, × 5 mm or more

Figure 2011057514
Figure 2011057514

表3より、比較例1〜3のコンクリートパネルは、強度的には150N/mm以上の高い強度が得られたが、厚さ2cm×1m角のパネルを製造し、1ヶ月間、屋外暴露試験を実施した結果、比較例1〜3でひび割れ及びソリが発生した。大型パネル材としては問題があることがわかった。
また、実施例1〜13は比較例4のプレーンの配合に対して高い強度が得られ、更に実施例13については膨張材の添加により微小なヘアクラックの発生が全く認められず、実施例2〜5、7〜13についてはパネルの屋外暴露試験によりソリの発生認められなかったことがわかる。
From Table 3, the concrete panels of Comparative Examples 1 to 3 obtained a high strength of 150 N / mm 2 or more in terms of strength, but manufactured a panel with a thickness of 2 cm × 1 m square and exposed to the outside for one month. As a result of the test, cracks and warpage occurred in Comparative Examples 1 to 3. It turns out that there is a problem as a large panel material.
Moreover, Examples 1-13 obtained high intensity | strength with respect to the mixing | blending of the plain of the comparative example 4, and also about Example 13, generation | occurrence | production of a micro hair crack was not recognized at all by addition of an expansion material, and Example 2 was used. About -5 and 7-13, it turns out that generation | occurrence | production of the warp was not recognized by the outdoor exposure test of the panel.

本発明のコンクリートパネル成形体は、水路用の補修等、建築・土木分野において、安価で大量消費されるコンクリートパネルに適用することができる。   The concrete panel molded body of the present invention can be applied to concrete panels that are inexpensive and mass-consumed in the field of construction and civil engineering, such as repairs for waterways.

Claims (4)

(A)セメント、(B1)合成球状二酸化珪素微粉末又は(B2)二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、(C)骨材、(D)繊維及び水を含むコンクリート配合物を加圧振動成形してなるコンクリートパネルであって、前記(B1)成分は、二酸化珪素含有量が99質量%以上で、1000±50℃での強熱減量が0.3質量%以下及びBET比表面積が1〜4.8m/gであり、(B2)成分は、二酸化珪素を91〜95質量%とジルコニアを3〜5質量%含み、BET比表面積が1〜20m/gであり、当該コンクリート配合物において、(A)成分100質量部に対し、(B1)成分又は(B2)成分の含有量が10〜40質量部で、水/[(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分との合計]質量比が0.16〜0.28でかつ単位水量が100〜175kg/mであり、(D)成分を1〜5容積%含むことを特徴とする、コンクリートパネル成形体。 (A) cement, (B1) synthetic spherical silicon dioxide fine powder or (B2) special siliceous fine powder containing silicon oxide as a main component and containing zirconium oxide, (C) aggregate, (D) concrete blend containing fiber and water A concrete panel formed by pressure vibration molding of an object, wherein the component (B1) has a silicon dioxide content of 99% by mass or more, an ignition loss at 1000 ± 50 ° C. of 0.3% by mass or less, and The BET specific surface area is 1 to 4.8 m 2 / g, the component (B2) contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, and the BET specific surface area is 1 to 20 m 2 / g. Yes, in the concrete composition, with respect to 100 parts by mass of component (A), the content of component (B1) or (B2) is 10 to 40 parts by mass, water / [(A) component, and (B1) Component or (B2) combined with component ] And unit water mass ratio is from 0.16 to 0.28 is 100~175kg / m 3, characterized in that it contains 1-5 volume% component (D), concrete panels molded body. 請求項1記載のコンクリートパネル成形体において、更に(E)減水剤及び/又は(F)膨張材を含むことを特徴とする、コンクリートパネル成形体。   The concrete panel molded body according to claim 1, further comprising (E) a water reducing agent and / or (F) an expansion material. (A)セメント、(B1)合成球状二酸化珪素微粉末又は(B2)二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、(C)骨材、(D)繊維及び水を添加し、前記(B1)成分は、二酸化珪素含有量が99質量%以上で、1000±50℃での強熱減量が0.3質量%以下及びBET比表面積が1〜4.8m/gであり、(B2)成分は、二酸化珪素を91〜95質量%とジルコニアを3〜5質量%含み、BET比表面積が1〜20m/gであり、(A)成分100質量部に対し、(B1)成分又は(B2)成分の含有量が10〜40質量部となるように(B1)成分又は(B2)成分を配合し、また水を、水/[(A)成分と、(B1)成分又は(B2)成分との合計]質量比が0.16〜0.28でかつ単位水量が100〜175kg/mとなるように配合して、均一に混練することによりコンクリート配合物を調製し、調製した該コンクリート配合物をパネル型枠に投入して、加圧振動により締め固めにより成形した後直ちに脱型して、養生処理を行うことを特徴とする、コンクリートパネル成形体の製造方法。 (A) cement, (B1) synthetic spherical silicon dioxide fine powder or (B2) special siliceous fine powder mainly containing silicon dioxide and containing zirconium oxide, (C) aggregate, (D) fibers and water, The component (B1) has a silicon dioxide content of 99% by mass or more, an ignition loss at 1000 ± 50 ° C. of 0.3% by mass or less, and a BET specific surface area of 1 to 4.8 m 2 / g. The component (B2) contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, has a BET specific surface area of 1 to 20 m 2 / g, and (B1) with respect to 100 parts by mass of the component (A) (B1) component or (B2) component is mix | blended so that content of a component or (B2) component may be 10-40 mass parts, and also water / [(A) component and (B1) component or (Total with (B2) component] The mass ratio is 0.16 to 0.28 and the unit The amount is formulated so as to 100~175kg / m 3, the concrete mix was prepared by uniformly kneading, it was charged the concrete mix prepared in the panel formwork, compaction by pressure vibration A method for producing a concrete panel molded body, characterized in that it is demolded immediately after being molded and subjected to curing treatment. 請求項3記載のコンクリートパネル成形体の製造方法において、更に(E)減水剤及び/又は(F)膨張材を添加することを特徴とする、コンクリートパネル成形体の製造方法。   4. The method for producing a concrete panel molded body according to claim 3, wherein (E) a water reducing agent and / or (F) an expanding material is further added.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012206882A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Scaling-reduced concrete product, and method for producing the concrete product
JP2019045195A (en) * 2017-08-30 2019-03-22 株式会社竹中工務店 Evaluation method of silica fume, method of producing concrete composition, concrete composition and concrete cured body

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004203733A (en) * 2002-12-11 2004-07-22 Ohbayashi Corp Method of producing mortar/concrete, and cement used for producing mortar/concrete
JP2004339043A (en) * 2003-04-25 2004-12-02 Taiheiyo Cement Corp Hydraulic composition and hardened body
JP2008115027A (en) * 2006-11-01 2008-05-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Admixture for cement and cement composition containing it

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004203733A (en) * 2002-12-11 2004-07-22 Ohbayashi Corp Method of producing mortar/concrete, and cement used for producing mortar/concrete
JP2004339043A (en) * 2003-04-25 2004-12-02 Taiheiyo Cement Corp Hydraulic composition and hardened body
JP2008115027A (en) * 2006-11-01 2008-05-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Admixture for cement and cement composition containing it

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012206882A (en) * 2011-03-29 2012-10-25 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Scaling-reduced concrete product, and method for producing the concrete product
JP2019045195A (en) * 2017-08-30 2019-03-22 株式会社竹中工務店 Evaluation method of silica fume, method of producing concrete composition, concrete composition and concrete cured body

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