JP2012087048A - フライアッシュ・コンクリート及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コンクリートの混和材としてフライアッシュを用いる場合に、粗骨材ないし細骨材の総容積のうちの10〜40%(好ましくは20〜30%)を廃瓦等、粘土を高温焼成してなる人工骨材により置換する。練混ぜ水を少なめにして、水セメント比の低い配合とすれば(15〜30%)普通コンクリートと同等の早期強度が得られる。一方、水セメント比の高い配合にすれば(30〜55%)フレッシュコンクリートの流動性が非常に高くなり、ワーカビリティーに優れる。
【選択図】図1
Description
効果を見出して、本発明を完成するに至った。
本発明に係るコンクリートは、水、セメント、骨材及び混和材料等を混練してなり、特に混和材としてフライアッシュを用いたものである。具体的にセメントとしては一般的な普通ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメントの他、早強ポルトランドセメントや高炉セメント、シリカセメント等、種々のものを用いることができる。後述するように混和材として混合するフライアッシュと合わせて所定割合を超えなければ、フライアッシュセメントも使用可能である。
次に、実際に行った試験結果について説明する。まず、表1には供試体に用いた材料を示し、この例では、廃瓦を破砕してなる人工骨材(廃瓦粗骨材:CG)を水中に浸漬させ、含水率が吸水率にほぼ達した後に粗骨材と置換している。尚、図2に示すように、試験に用いた廃瓦粗骨材CGは、保管状態から3日間以上、水中に浸漬させると含水率が安定し概ね8%以上になる。絶乾状態からでも3日間、吸水させれば含水率は8%以上になり、おおよそ10日間で安定する。
圧縮強度はコンクリートの圧縮試験法(JIS A1108)に、また、割裂引張強度はコンクリートの割裂引張強度試験法(JIS A1113)に準拠した。まず、図3、4にそれぞれ材齢7日、28日の圧縮強度について示す。各図においてグラフ(a)(d)は気中養生、同(b)(e)は封緘養生、同(c)(f)は水中養生であり、図の左側に縦に並ぶ3つのグラフ(a)〜(c)が圧縮強度の測定値を、また、その右隣に並ぶ3つのグラフ(d)〜(f)は、NCを基準とする圧縮強度比を、それぞれ示している。
細孔径分布は、前記した強度試験直後に封緘養生の供試体から中央モルタル部分のみを採取し、水和を停止させた後に水銀圧入法ポロシメーターを用いて細孔径毎の細孔容積を測定した。
自己収縮量は、供試体の長軸方向の両側面に鋼製ボルトを固定し、コンクリートの凝結始発から24時間まではレーザー変位計(精度1/1000mm)で、その後はコンタクトゲージ法によって長さ変化を測定した。供試体は100×100×400mmのコンクリート供試体である。コンクリートの自由な変形が型枠に拘束されるのを防ぐための措置は,「コンクリートの自己収縮応力試験法」(日本コンクリート工学協会,JCI規準集)に準拠した。
次に、廃瓦やフライアッシュの置換率による影響を調べた実施例2について説明する。供試体は、廃瓦の容積置換率を20%に変更したもの(G20FA20)で、水結合材比(W/B)は0.5、0.3、0.2とした。W/B=0.5については、さらにセメントの10%をフライアッシュに置き換えたもの(G20FA10)と、これについて廃瓦置換を行わないもの(FA10)と、についても試験を行った。供試体の配合を表3に示す。
図11、12にはそれぞれ材齢7日、28日の圧縮強度について示す。各図においてグラフ(a)(c)は封緘養生、同(b)(d)は水中養生の結果であり、図3、4と同じく左側のグラフ(a)(b)が圧縮強度を、その右隣のグラフ(c)(d)は圧縮強度比を示している。また、□はNCを、○はFA20を、●はG40FA20をそれぞれ示し、今回追試したG20FA20は▲のグラフで示している。尚、NC(□)については強度比=1なので、グラフには示していない。
図15〜17は、実施例1の図7〜9に相当する細孔径分布試験の結果を示し、それらの図からG40NCのグラフ(■)を消して、代わりにG20FA20のグラフ(▲)を追加したものである。B/W=3.3(図16)、B/W=5(図17)の双方において、G20FA20では比較的大きな細孔が減少し、コンクリートが緻密化していることが分かる。特にB/W=5では材齢7日から既に緻密化の傾向が見られ、このことが前記した早期強度の発現に寄与していると考えられる。
図18は、収縮歪みの様子を示す実施例1の図10からG40NCのグラフ(■)を消して、代わりにG20FA20のグラフ(▲)を追加したものである。尚、横軸は対数目盛ではなく常用目盛としている。図(b)のB/W=3.3の場合は、G20FA20もG40FA20と同様に内部養生による自己収縮の抑制効果を示す。また、G20FA20は初期の膨張も殆どない。一方、図(a)のB/W=5の場合はやや大きめの膨張傾向が見られる。
尚、本発明に係るフライアッシュ・コンクリートの配合は、上述した実施形態のものに限定されない。例えば廃瓦による骨材の置換率は総容積のうち少なくとも10%以上であればよく、養生条件や練混ぜ水の分量にもよるが15〜35%が好ましいと考えられる。また、フライアッシュの置換率は30%以下であればよく、10〜20%くらいが好ましい。フライアッシュセメントを使用する場合は、これに含まれるものと合わせて前記の置換率となるようにすればよい。
Claims (10)
- 少なくとも水、セメント及び骨材を混練してなるコンクリートであって、
混和材としてフライアッシュを含み、
前記骨材には、廃瓦を破砕してなる人工骨材が含まれており、
前記人工骨材は、予め水中に浸漬させて、湿潤状態としたものである、ことを特徴とするフライアッシュ・コンクリート。 - 少なくとも水、セメント及び骨材を混練してなるコンクリートであって、
混和材としてフライアッシュを含み、
前記骨材には、瓦用ないし陶磁器用の粘土を練り上げた後に所定寸法になるように造粒し、約950〜1150℃の温度で焼成してなる人工骨材が含まれており、
前記人工骨材は、予め水中に浸漬させて、表乾状態又は湿潤状態としたものである、ことを特徴とするフライアッシュ・コンクリート。 - 前記人工骨材は、予め3日間以上水中に浸漬させてなるものである、請求項1又は2のいずれかに記載のフライアッシュ・コンクリート。
- 前記人工骨材の吸水率が8%以上である、請求項1〜3のいずれかに記載のフライアッシュ・コンクリート。
- 少なくとも水、セメント及び骨材を混練してなるコンクリートの製造方法であって、
前記コンクリートに、混和材としてフライアッシュを含み、
前記骨材には、廃瓦を破砕してなる人工骨材が含まれており、
前記人工骨材を、予め水中に浸漬させて、湿潤状態とし、
少なくとも前記水、前記セメント、前記骨材及び前記フライアッシュを混練することを特徴とするフライアッシュ・コンクリートの製造方法。 - 少なくとも水、セメント及び骨材を混練してなるコンクリートの製造方法であって、
前記コンクリートに、混和材としてフライアッシュを含み、
前記骨材には、瓦用ないし陶磁器用の粘土を練り上げた後に所定寸法になるように造粒し、約950〜1150℃の温度で焼成してなる人工骨材が含まれており、
前記人工骨材を、予め水中に浸漬させて、表乾状態又は湿潤状態とし、
少なくとも前記水、前記セメント、前記骨材及び前記フライアッシュを混練することを特徴とするフライアッシュ・コンクリートの製造方法。 - 少なくとも水、セメント及び骨材を混練してなるコンクリートの製造方法であって、
前記コンクリートに、混和材としてフライアッシュを含み、
前記骨材には、廃瓦を破砕してなる人工骨材が含まれており、
前記人工骨材を、予め水中に含水率が安定するまで浸漬させ、
少なくとも前記水、前記セメント、前記骨材及び前記フライアッシュを混練することを特徴とするフライアッシュ・コンクリートの製造方法。 - 少なくとも水、セメント及び骨材を混練してなるコンクリートの製造方法であって、
前記コンクリートに、混和材としてフライアッシュを含み、
前記骨材には、瓦用ないし陶磁器用の粘土を練り上げた後に所定寸法になるように造粒し、約950〜1150℃の温度で焼成してなる人工骨材が含まれており、
前記人工骨材を、予め水中に含水率が安定するまで浸漬させ、
少なくとも前記水、前記セメント、前記骨材及び前記フライアッシュを混練することを特徴とするフライアッシュ・コンクリートの製造方法。 - 前記人工骨材を、予め3日間以上水中に浸漬させる、請求項5〜8のいずれかに記載のフライアッシュ・コンクリートの製造方法。
- 前記人工骨材の吸水率が8%以上である、請求項5〜9のいずれかに記載のフライアッシュ・コンクリートの製造方法。
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