JP2013133245A - Expansive additive composition and concrete - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an expansive additive composition used for concrete which suppresses occurrence of cracks even when ambient temperature is changed and whose strength hardly deteriorates, and concrete using the same.SOLUTION: The expansive additive composition for concrete containing moderate-heat portland cement and fly ash contains crushed clinker containing free quick lime and alite, and gypsum, wherein the mass ratio (c1/c2) of alite (c1) to free quick lime (c2) in the expansive additive composition is 1.3-3.3.

Description

本発明は、膨張材組成物及びコンクリートに関し、詳しくは、低温から高温において安定して「膨脹コンクリート設計施工指針」に規定されている土木学会基準の収縮補償用コンクリートの拘束膨脹率が得られる膨張材組成物及びこれを用いたコンクリートに関する。   The present invention relates to an expandable material composition and concrete, and more specifically, an expansion capable of obtaining a constrained expansion rate of a concrete for shrinkage compensation defined by the Japan Society of Civil Engineers, which is stably defined from a low temperature to a high temperature, as defined in the “Expanded Concrete Design and Construction Guidelines” The present invention relates to a material composition and concrete using the same.

近年、コンクリート構造物の耐久性を高めるために、コンクリートのひび割れを抑止する手段としてコンクリート用膨張材が注目されており、特にひび割れを低減するためには膨張材を使用することが有効である。近年では、土木分野に留まらず建築分野のコンクリート構造物においても乾燥収縮ひび割れの抑制を目的として膨張材を使用することが増加している。   In recent years, in order to increase the durability of concrete structures, concrete expansion materials have attracted attention as a means for suppressing cracks in concrete, and in particular, the use of expansion materials is effective for reducing cracks. In recent years, not only in the civil engineering field but also in concrete structures in the building field, the use of an expanding material has been increasing for the purpose of suppressing dry shrinkage cracks.

高層鉄筋コンクリート構造物の壁、大規模地下構造物などに用いられるコンクリートは、例えば耐震性の観点等から、耐久性の高いものが要求されている。これらコンクリート構造物の耐久性向上を図るためには、初期欠陥となるひび割れ防止が必要であるが、このひび割れは、特に面部材の大きいコンクリート構造物において発生しやすく、その発生には乾燥収縮や温度応力が主要因となることが多い。   The concrete used for the walls of high-rise reinforced concrete structures, large-scale underground structures, and the like is required to have high durability from the viewpoint of earthquake resistance, for example. In order to improve the durability of these concrete structures, it is necessary to prevent cracks, which are initial defects, but these cracks tend to occur especially in concrete structures with large surface members. Thermal stress is often the main factor.

上記課題を解決するために、例えば、低発熱型セメントと低添加型膨張材、骨材を組み合わせて使用するコンクリート(例えば特許文献1参照)、低熱ポルトランドセメントとフライアッシュに、遊離生石灰およびエーライトを含有するクリンカ組成物と石膏を混合してなる膨張性組成物を配合してなる組成物の硬化体も知られている(特許文献2)。しかし、温度によりコンクリートの膨張率も大きく変わり、安定して土木学会基準の収縮補償用コンクリートの拘束膨脹率が得られないという問題があった。また、中庸熱ポルトランドセメントと膨張材に、骨材を組み合わせて、寒冷地や寒冷時に打ち込むためのコンクリートも知られている(例えば特許文献3参照)が、水結合材比と単位膨張材量の両者を制御する必要がある等など課題もある。   In order to solve the above-mentioned problems, for example, concrete using a combination of a low heat generation type cement, a low addition type expansion material and an aggregate (see, for example, Patent Document 1), low heat Portland cement and fly ash, free quick lime and alite. A cured product of a composition obtained by blending an expandable composition obtained by mixing a clinker composition containing gypsum and gypsum is also known (Patent Document 2). However, the expansion coefficient of the concrete greatly varies depending on the temperature, and there has been a problem that the constrained expansion coefficient of the concrete for shrinkage compensation according to the Japan Society of Civil Engineers cannot be obtained stably. In addition, there is also known a concrete for combining a medium-heated Portland cement and an expansion material with an aggregate to be driven in a cold district or in a cold state (see, for example, Patent Document 3). There are also problems such as the need to control both.

更には、低温環境下では中庸熱ポルトランドセメントと膨張材を組み合せた場合、膨張材によるひび割れが発生し、強度低下(非特許文献1参照)するなど、中庸熱ポルトランドセメントと膨張材の併用は環境温度の影響を強く受けるため、その制御が難しいといった課題もある。   In addition, when medium-heated Portland cement and expansion material are combined in a low-temperature environment, cracking due to the expansion material occurs and strength decreases (see Non-Patent Document 1). There is also a problem that it is difficult to control because it is strongly influenced by temperature.

特開2004−217514公報JP 2004-217514 A 特開2009−35429号公報JP 2009-35429 A 特開2011−20291公報JP 2011-20291 JP

棚橋 達治、外1名「高性能膨張材を用いた各種コンクリートのひび割れ抵抗性」、第61回セメント技術大会講演要旨2007、社団法人セメント協会、2007年5月、p.222−223Tatsuhashi Tanahashi, 1 other "cracking resistance of various concrete using high-performance expansive materials", Abstracts of the 61st Cement Technology Conference 2007, Japan Cement Association, May 2007, p. 222-223

本発明の課題は、環境温度が変化した場合においても、ひび割れの発生を抑制し、強度低下し難いコンクリートを提供すること、より詳しくは、環境温度が変化した場合においても、収縮補償用コンクリートとしての性能を有し、材齢7日におけるコンクリートの拘束膨張率:150〜250×10-6が得られ、膨張性組成物を混和していないコンクリートの圧縮強度に対する圧縮強度比が材齢28日において高く強度低下し難いコンクリート提供することにある。 An object of the present invention is to provide a concrete that suppresses the occurrence of cracking even when the environmental temperature changes and is difficult to decrease in strength. More specifically, as a concrete for shrinkage compensation even when the environmental temperature changes. The concrete expansion coefficient of concrete at the age of 7 days: 150 to 250 × 10 −6 is obtained, and the compressive strength ratio to the compressive strength of the concrete not containing the expansible composition is 28 days of age. It is to provide a concrete which is high in strength and hardly deteriorates in strength.

そこで本発明者は、環境温度が変化した場合においても強度の低下しない高強度コンクリートを開発すべく検討した結果、中庸熱ポルトランドセメントとフライアッシュを配合したコンクリートにおいて、遊離生石灰およびエーライトを含有するクリンカ粉砕物と石膏を含有する膨張材組成物として、当該遊離生石灰とエーライトとの質量比を一定の範囲に調整した膨張材組成物を採用すれば、低温及び高温条件のいずれにおいても強度の低下がなく、ひび割れが抑制された高強度コンクリートが得られることを見出し、本発明を完成した。   Therefore, the present inventors have studied to develop a high-strength concrete that does not decrease in strength even when the environmental temperature changes. As a result, the concrete blended with moderately hot Portland cement and fly ash contains free quick lime and alite. If an expansion material composition in which the mass ratio of the free quick lime and alite is adjusted to a certain range is used as the expansion material composition containing clinker pulverized material and gypsum, the strength can be increased at both low and high temperature conditions. The present invention was completed by finding that high-strength concrete without cracking and cracking was obtained.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[3]を提供するものである。
[1]遊離生石灰およびエーライトを含有するクリンカ粉砕物と石膏を含有し、膨張材組成物中のエーライト(c1)と遊離生石灰(c2)の質量比(c1/c2)が1.3〜3.0であることを特徴とする、中庸熱ポルトランドセメントとフライアッシュとを含有するコンクリート用膨張材組成物。
[2](A)中庸熱ポルトランドセメントと、
(B)フライアッシュと、
(C)遊離生石灰およびエーライトを含有するクリンカ粉砕物と石膏を含有してなる膨張材組成物と、
(D)骨材と
を含有するコンクリートであって、前記膨張材組成物中のエーライト(c1)と遊離生石灰(c2)の質量比(c1/c2)が1.3〜3.0であることを特徴とするコンクリート。
〔3〕材齢2日の圧縮強度に対する膨張ひずみの比が4.0〜11.0×104N/mm2である前記[2]のコンクリート。
That is, the present invention provides the following [1] to [3].
[1] A clinker pulverized product containing free quick lime and alite and gypsum, and a mass ratio (c1 / c2) of alite (c1) and free quick lime (c2) in the expansion material composition is 1.3 to A concrete expansion material composition containing medium heat Portland cement and fly ash, wherein the composition is 3.0.
[2] (A) moderately heated Portland cement;
(B) Fly ash,
(C) an expansion material composition comprising clinker pulverized material containing free quick lime and alite and gypsum;
(D) Concrete containing aggregate, wherein the mass ratio (c1 / c2) of alite (c1) and free quicklime (c2) in the expandable material composition is 1.3 to 3.0. Concrete characterized by that.
[3] The concrete according to [2] above, wherein the ratio of the expansion strain to the compressive strength at 2 days of age is 4.0 to 11.0 × 10 4 N / mm 2 .

本発明によれば、環境温度が変化した場合においても、ひび割れの発生を抑制し、強度低下し難いコンクリートが得られる。詳しくは、環境温度が変化した場合においても、収縮補償用コンクリートとしての性能を有し、材齢7日におけるコンクリートの拘束膨張率:150〜250×10-6が得られ、膨張性組成物を混和していないコンクリートの圧縮強度に対する圧縮強度比が材齢28日において高く強度低下し難いコンクリートが得られる。本発明のコンクリートは、環境温度が10〜30℃の範囲であれば収縮補償用コンクリートとしての性能を有していることから収縮によるひび割れが発生し難く、このことから、高耐久性が重要視される高層ビル、大規模地下構造物、放射性廃棄物処理施設等の構造物のコンクリート部材に好適に用いることができ、本発明のコンクリートを用いたコンクリート構造物は高耐久性を備える構造物となる。 According to the present invention, even when the environmental temperature changes, it is possible to obtain a concrete that suppresses the occurrence of cracks and is difficult to lower the strength. Specifically, even when the environmental temperature changes, it has the performance as a concrete for shrinkage compensation, and a concrete expansion coefficient of concrete at a material age of 7 days: 150 to 250 × 10 −6 can be obtained. The ratio of the compressive strength to the compressive strength of the non-mixed concrete is high at the age of 28 days, and the concrete is hard to decrease in strength. Since the concrete of the present invention has a performance as a shrinkage compensation concrete if the environmental temperature is in the range of 10 to 30 ° C., cracks due to shrinkage hardly occur, and therefore, high durability is regarded as important. Can be suitably used for concrete members of structures such as high-rise buildings, large-scale underground structures, radioactive waste treatment facilities, and the like. Become.

以下、本発明を実施例と共に具体的に説明する。なお、%は特に断らない限り質量%である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described together with examples. In addition, unless otherwise indicated,% is the mass%.

本発明の膨張材組成物は、(C)遊離生石灰およびエーライトを含有するクリンカ粉砕物と石膏を含有してなる膨張材組成物であって、当該膨張材組成物中のエーライト(c1)と遊離生石灰(c2)の質量比(c1/c2)が1.3〜3.0であることを特徴とする。   The expansion material composition of the present invention is an expansion material composition comprising (C) a clinker pulverized product containing free quick lime and alite and gypsum, and an alite (c1) in the expansion material composition. The mass ratio (c1 / c2) of free quick lime (c2) is 1.3 to 3.0.

クリンカ粉砕物は生石灰、消石灰又は炭酸カルシウムを主成分とする石灰原料及び珪石粉や珪藻土等の珪素原料をロータリーキルンや電気炉等の炉で焼成することで製造したクリンカを粉砕することで製造できる。クリンカの焼成原料にバンド頁岩やアルミナ等のアルミニウム原料或いはヘマタイトや針鉄鉱等の鉄原料を添加すると、焼成し易くなることから好ましい。また、膨張材組成物の品質性能を阻害しない範囲で、クリンカの焼成原料に不純物(MgO、Na2O、K2SO4など)が含まれていても良い。クリンカの粉砕方法は、特に限定されない。ロッドミル、ボールミル、竪型ローラーミル、ジェットミル等の各種粉砕機を用いることができる。クリンカ粉砕物の粉末度は、好ましくはブレーン法による比表面積で1500〜5000cm2/gが好ましい。粉末度が小さすぎると300μm以上の粗粉が混入し、硬化コンクリート表面の肌荒れやポップアウトが生じる可能性があり、また膨張性に有効な粗粒子が多くなるため、過大膨張も懸念される。一方、粉末度が大きすぎると10μm以下の微粉が多くなるため、膨張反応が促進され、十分な硬化体組織が形成される前に膨張発現し、過大膨張や強度低下を生じる。 The clinker pulverized product can be produced by pulverizing a clinker produced by baking a lime raw material mainly composed of quick lime, slaked lime or calcium carbonate, and a silicon raw material such as quartzite powder or diatomaceous earth in a furnace such as a rotary kiln or an electric furnace. It is preferable to add an aluminum raw material such as band shale or alumina or an iron raw material such as hematite or goethite to the clinker firing raw material because firing becomes easier. Further, impurities (MgO, Na 2 O, K 2 SO 4, etc.) may be contained in the clinker firing raw material as long as the quality performance of the expansion material composition is not impaired. There is no particular limitation on the method of pulverizing the clinker. Various pulverizers such as a rod mill, a ball mill, a vertical roller mill, and a jet mill can be used. The fineness of the clinker pulverized product is preferably 1500 to 5000 cm 2 / g in terms of specific surface area by the Blaine method. If the degree of fineness is too small, coarse powder of 300 μm or more may be mixed, resulting in rough skin and pop-out on the surface of the hardened concrete. In addition, since there are many coarse particles effective for expansibility, excessive expansion is a concern. On the other hand, if the degree of fineness is too large, fine powder of 10 μm or less increases, so that the expansion reaction is promoted, and expansion occurs before a sufficient cured body structure is formed, resulting in excessive expansion and a decrease in strength.

本発明の膨張材組成物は、上記クリンカ粉砕物と共に石膏を含有する。石膏は過膨張抑制作用を果たす。膨張材組成物中の石膏含有率は20〜55%が好ましく、25〜45%がより好ましく、25〜30%がさらに好ましい。石膏は何れの種類でも良いが、無水石膏が好ましく、II型無水石膏がより好ましい。また、使用する無水石膏の粉末度は3000cm2/g以上のものが、所望の反応活性が得られるので好ましい。より好ましくは粉末度が6000cm2/g以上の石膏が良い。粉末度の上限は特に制限されないが、粉末度を高めるコストが嵩む割にはその効果が鈍化することから概ね15000cm2/g程度が適当である。石膏は、粉末にしたものとクリンカ粉砕物をミキサで混合しても良いし、石膏と上記クリンカを混合粉砕しても良い。 The expansion material composition of the present invention contains gypsum together with the clinker pulverized product. Gypsum works to suppress overexpansion. The gypsum content in the intumescent composition is preferably 20 to 55%, more preferably 25 to 45%, still more preferably 25 to 30%. Any type of gypsum may be used, but anhydrous gypsum is preferable, and type II anhydrous gypsum is more preferable. The fineness of anhydrous gypsum used is preferably 3000 cm 2 / g or more because the desired reaction activity can be obtained. More preferably, gypsum having a fineness of 6000 cm 2 / g or more is preferable. The upper limit of the fineness is not particularly limited, but about 15000 cm 2 / g is appropriate for the cost of increasing the fineness because the effect is reduced. As for the gypsum, the powder and the clinker pulverized product may be mixed with a mixer, or the gypsum and the clinker may be mixed and pulverized.

また、本発明の膨張材組成物は、膨張材組成物中のエーライト(c1)と遊離生石灰(c2)の質量比(c1/c2)が1.3〜3.0である。膨張材組成物中のエーライトと遊離生石灰の質量比を1.3〜3.0にすることにより、中庸熱ポルトランドセメントとフライアッシュを使用した場合に、安定的に膨張性能を発現するとともに、環境温度の影響を受けにくくなる。なお、膨張材組成物中のエーライトと遊離生石灰の質量比が0.7未満の場合では、膨張性能が不足し、効果的なひび割れを抑制できず、膨張材組成物中の遊離生石灰とエーライトの質量比が1.0を超えると過膨張が生じ、強度低下を引き起こす。より好ましい膨張材組成物中のエーライトと遊離生石灰の質量比は、1.3〜2.5である。また、膨張材組成物中のエーライトの含有率は、エーライトと遊離生石灰の質量比を上記範囲内にし易いことから、10〜35%が好ましく、13〜20%がより好ましい。同様に、膨張性組成物中の遊離生石灰の含有率は、エーライトと遊離生石灰の質量比を上記範囲内にし易いことから、18〜45%が好ましく、24〜35%がより好ましく、24〜33%がさらに好ましい。   Moreover, the mass ratio (c1 / c2) of the alite (c1) and free quicklime (c2) in an expansion material composition is 1.3-3.0 in the expansion material composition of this invention. By expressing the mass ratio of alite and free quick lime in the intumescent composition to 1.3 to 3.0, when using moderately heated Portland cement and fly ash, it stably exhibits expansion performance, Less susceptible to environmental temperature. When the mass ratio of alite and free quick lime in the expansion material composition is less than 0.7, the expansion performance is insufficient and effective cracking cannot be suppressed, and the free quick lime and ale in the expansion material composition cannot be suppressed. If the mass ratio of the light exceeds 1.0, overexpansion occurs and the strength is reduced. The mass ratio of alite and free quick lime in a more preferable expansion material composition is 1.3-2.5. The content of alite in the expansion material composition is preferably 10 to 35% and more preferably 13 to 20% because the mass ratio of alite and free quicklime is easily within the above range. Similarly, the content of free quick lime in the expansible composition is preferably 18 to 45%, more preferably 24 to 35%, more preferably 24 to 35% because the mass ratio of alite and free quick lime is easily within the above range. 33% is more preferable.

本発明の膨張材組成物は、中庸熱ポルトランドセメントとフライアッシュとを含有するコンクリートの膨張材として特に有用である。すなわち、本発明の膨張材組成物を用いれば、当該コンクリートにおいて、環境温度が変化しても、ひび割れの発生を抑制し、強度低下し難いものとなる。   The expansion material composition of the present invention is particularly useful as an expansion material for concrete containing moderately hot Portland cement and fly ash. That is, if the expansion material composition of this invention is used, even if environmental temperature changes in the said concrete, generation | occurrence | production of a crack will be suppressed and it will become difficult to reduce intensity | strength.

本発明のコンクリートにおける膨張材組成物の単位量は、単位量15〜25kg/m3の範囲で使用することが好ましく、この範囲内であれば、使用温度が10〜30℃の範囲内であれば、収縮補償用コンクリートとしての膨張性能を有することができる。特に、膨張材組成物の単位量を18〜22kg/m3、さらに20kg/m3とすると、より安定的に膨張性能を発現できる。なお、膨張性組成物の単位量が少なすぎると膨張性能が不足する虞があり、単位量が多すぎると過膨張を生じる虞がある。 The unit amount of the expansion material composition in the concrete of the present invention is preferably used in a unit amount of 15 to 25 kg / m 3 , and within this range, the use temperature may be in the range of 10 to 30 ° C. For example, it can have expansion performance as shrinkage-compensating concrete. In particular, the unit amount of expansion material composition 18~22kg / m 3, further to 20 kg / m 3, can be expressed more stably expansion performance. If the unit amount of the expandable composition is too small, the expansion performance may be insufficient, and if the unit amount is too large, it may cause overexpansion.

本発明のコンクリートに用いる(A)セメントは、耐久性の観点より水和熱、自己収縮が普通ポルトランドセメント等に比べ小さい、化学抵抗性及び長期耐久性がある中庸熱ポルトランドセメントである。この中庸熱ポルトランドセメントは、規格(JIS R 5210)の「中庸熱ポルトランドセメント」に適合するものであればよい。本発明のコンクリート中における中庸熱ポルトランドセメントの量は、十分な圧縮強度を得る点、水和熱によるひび割れを防止する点から、単位セメント量で、210〜300kg/m3が好ましい。 The (A) cement used in the concrete of the present invention is a moderately hot Portland cement having chemical resistance and long-term durability, which has lower heat of hydration and self-shrinkage than ordinary Portland cement and the like from the viewpoint of durability. This medium heat portland cement may be any material that conforms to the standard (JIS R 5210) “medium heat portland cement”. The amount of moderately hot Portland cement in the concrete of the present invention is preferably 210 to 300 kg / m 3 in terms of unit cement from the viewpoint of obtaining sufficient compressive strength and preventing cracking due to heat of hydration.

本発明に使用する(B)フライアッシュは、中庸熱ポルトランドセメント及び膨張材組成物と組み合わせて使用することにより、膨張性能を助長する効果があり、かつポゾラン反応性により長期耐久性を向上する。コンクリート中の結合材の総単位量P、フライアッシュの単位量FAとしたときに、次式(1)で求まるコンクリート中のフライアッシュの混和率は10〜40%が好ましく、20〜30%がより好ましい。ここで、結合材はセメント、ポゾラン及び膨張性組成物とする。   The (B) fly ash used in the present invention has an effect of promoting expansion performance when used in combination with moderately heated Portland cement and an expansion material composition, and improves long-term durability due to pozzolanic reactivity. When the total unit amount P of the binder in the concrete and the unit amount FA of the fly ash are taken as the unit amount FA of the fly ash, the blending ratio of the fly ash in the concrete obtained by the following formula (1) is preferably 10 to 40%, and 20 to 30%. More preferred. Here, the binder is cement, pozzolanic and expandable composition.

(数1)
フライアッシュの混和率(%)=FA÷P×100 (1)
(Equation 1)
Mixture ratio of fly ash (%) = FA ÷ P × 100 (1)

フライアッシュの混和率が少なすぎると、膨張性能が不足することが挙げられ、多すぎるとコンクリートのワーカビリティーを損ない、強度発現性が低下する、即ち初期強度が低いことがある。本発明に使用するフライアッシュは規格(JIS A 6201「コンクリート用フライアッシュ」)に適合するものであれば、特に限定されない。   If the mixing rate of fly ash is too small, the expansion performance may be insufficient. If the mixing rate is too large, the workability of concrete may be impaired, and the strength development may be reduced, that is, the initial strength may be low. The fly ash used in the present invention is not particularly limited as long as it conforms to a standard (JIS A 6201 “Fly Ash for Concrete”).

本発明に使用する(D)骨材としては、モルタル又はコンクリートに使用可能な骨材であればよく、例えば、川砂、川砂利、陸砂、陸砂利、砕砂、砕石、スラグ骨材、人工軽量骨材、再生骨材等が好ましい例として挙げられる。用いる骨材がJIS A 5005「コンクリート用砕石及び砕砂」,JIS A 5308「レディーミクストコンクリート」の7.2骨材,JIS A 5002「構造用軽量コンクリート骨材」,JIS A 5011−1「コンクリート用スラグ骨材−第1部:高炉スラグ骨材」,JIS A 5011−2「コンクリート用スラグ骨材−第2部:フェロニッケルスラグ骨材」,JIS A 5011−3「コンクリート用スラグ骨材−第3部:銅スラグ骨材」,JIS A 5011−4「コンクリート用スラグ骨材−第4部:電気炉酸化スラグ骨材」,JIS A 5021「コンクリート用再生骨材H」,JIS A 5031「一般廃棄物、下水汚泥又はそれらの焼却灰を溶融固化したコンクリート用溶融スラグ骨材」の何れかに適合するものであることが好ましい。
骨材の単位量は、1500〜2000kg/m3、さらに1600〜1800kg/m3とするのが、発熱及び乾燥収縮の抑制並びにワーカビリティ確保のバランスの点で好ましい。
The aggregate (D) used in the present invention may be an aggregate that can be used for mortar or concrete. For example, river sand, river gravel, land sand, land gravel, crushed sand, crushed stone, slag aggregate, artificial light weight Aggregates, recycled aggregates and the like are preferable examples. Aggregates used are JIS A 5005 “crushed stone and sand for concrete”, JIS A 5308 “Lady mixed concrete” 7.2 aggregate, JIS A 5002 “Structural lightweight concrete aggregate”, JIS A 501-1 “For concrete Slag aggregate-Part 1: Blast furnace slag aggregate ", JIS A 5011-2" Concrete slag aggregate-Part 2: Ferro-nickel slag aggregate ", JIS A 5011-3" Concrete slag aggregate-Part 3 parts: Copper slag aggregate ", JIS A 5011-4" Concrete slag aggregate-Part 4: Electric furnace oxidation slag aggregate ", JIS A 5021" Recycled aggregate H for concrete ", JIS A 5031" General It must conform to any one of “fused slag aggregate for concrete obtained by melting and solidifying waste, sewage sludge or incinerated ash”. And are preferred.
The unit amount of the aggregate is preferably 1500 to 2000 kg / m 3 , more preferably 1600 to 1800 kg / m 3 , from the viewpoint of balance between suppression of heat generation and drying shrinkage and ensuring workability.

さらに、本発明のコンクリートは、本発明の効果を実質失わない範囲で、例えばモルタルやコンクリートに使用できる他の成分(混和材料)を含有するものであっても良い。このような成分として、具体的には、繊維、減水剤(分散剤、高性能減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤等を含む。)、収縮低減剤、シリカフューム、スラグ、凝結促進剤、凝結遅延剤、増粘剤、保水剤、防錆剤、空気連行剤、消泡剤、起泡剤、防水材、撥水剤、白華防止剤、顔料、セメント用ポリマー、発泡剤、水中不分離性混和剤などが例示される。   Furthermore, the concrete of this invention may contain the other component (mixing material) which can be used for mortar and concrete, for example, in the range which does not lose the effect of this invention substantially. Specific examples of such components include fibers, water reducing agents (including dispersants, high performance water reducing agents, AE water reducing agents, high performance AE water reducing agents, etc.), shrinkage reducing agents, silica fume, slag, and setting accelerators. , Setting retarder, thickener, water retention agent, rust preventive agent, air entraining agent, antifoaming agent, foaming agent, waterproofing material, water repellent, anti-whitening agent, pigment, polymer for cement, foaming agent, underwater Non-separable admixtures are exemplified.

本発明のコンクリートは、水を用いて混練する。水量は、140〜180kg/m3とすることが、材料分離抵抗性を高め、乾燥収縮を抑制することから好ましい。混練には、コンクリートミキサを用いて混練することが好ましい。 The concrete of the present invention is kneaded using water. The amount of water is preferably 140 to 180 kg / m 3 because it increases material separation resistance and suppresses drying shrinkage. For kneading, it is preferable to knead using a concrete mixer.

本発明のコンクリートにおいて、材齢2日の圧縮強度に対する膨張ひずみの比が4.0〜11.0×104N/mm2とすることが好ましい。材齢2日の圧縮強度に対する膨張ひずみの比を4.0〜11.0×104N/mm2とすることにより、材齢7日におけるコンクリートの拘束膨張率が150〜250×10-6の範囲内に入り易い。材齢2日の圧縮強度に対する膨張ひずみの比が4.0×104N/mm2未満では、過膨張となり易く、強度低下し易い。また、材齢2日の圧縮強度に対する膨張ひずみの比が11.0×104N/mm2を超えると、膨張性能が不足し易い。 In the concrete of the present invention, the ratio of the expansion strain to the compressive strength at the age of 2 days is preferably 4.0 to 11.0 × 10 4 N / mm 2 . By setting the ratio of expansion strain to compressive strength at 2 days of age to 4.0 to 11.0 × 10 4 N / mm 2 , the constrained expansion rate of concrete at 7 days of age is 150 to 250 × 10 −6. It is easy to enter within the range. When the ratio of the expansion strain to the compressive strength at the age of 2 days is less than 4.0 × 10 4 N / mm 2 , overexpansion tends to occur and the strength tends to decrease. Moreover, if the ratio of the expansion strain to the compressive strength at the age of 2 days exceeds 11.0 × 10 4 N / mm 2 , the expansion performance tends to be insufficient.

以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。
〔実施例1・比較例1〕
表1に示す使用材料を用い、表2の膨張性組成物を調製した。膨張性組成物のEX1〜EX7は、焼成温度1400℃で、焼結させたクリンカ組成物を粉末度2600cm2/gに粉砕し、粉砕したクリンカ組成物に石膏をヘンシェルミキサーにて混合し、膨張性組成物を調製した。
Examples of the present invention are shown below together with comparative examples.
[Example 1 and Comparative Example 1]
Using the materials shown in Table 1, the expandable composition shown in Table 2 was prepared. EX1 to EX7 of the expansible composition were baked at 1400 ° C., the sintered clinker composition was pulverized to a fineness of 2600 cm 2 / g, gypsum was mixed with the pulverized clinker composition with a Henschel mixer, and the expansion A sex composition was prepared.

表3に示す使用材料を用い、環境温度20℃にて、コンクリートミキサを用いて練り混ぜてコンクリートを製造した。表4に製造したコンクリートの配合を示した。製造したコンクリートを用いて、規格(JIS A 6202「コンクリート用膨張材」付属書2)に示される拘束膨張及び収縮試験方法(A法)に準拠し、拘束膨張試験を実施した。また、規格(JIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」)に準拠し、圧縮強度試験を実施した。この結果を表5に示した。   Using the materials shown in Table 3, concrete was produced by kneading using a concrete mixer at an environmental temperature of 20 ° C. Table 4 shows the composition of the concrete produced. Using the produced concrete, a constrained expansion test was carried out in accordance with the constrained expansion and contraction test method (Method A) indicated in the standard (JIS A 6202 “Expanding Material for Concrete” Appendix 2). Further, a compressive strength test was carried out in accordance with a standard (JIS A 1108 “Concrete compressive strength test method”). The results are shown in Table 5.

表5に示すように、本発明品のコンクリートに当たる配合No.1〜4は、何れも材齢7日拘束膨張率が185〜239μ(1μは1×10-6の意味。)の良好な膨張性能を発現し、収縮補償用コンクリートの材齢7日の拘束膨張率(150〜250μ)を満足することが確認された。また、圧縮強度においても初期材齢から長期材齢に渡って良好な強度性能が確認された、膨張性組成物を無添加の配合No.7のコンクリートに対する材齢28日における圧縮強度比も、90%以上と大変優れていた。尚、圧縮強度比は質量%ではない。 As shown in Table 5, the blending No. corresponding to the concrete of the present invention is shown. 1-4 exhibit good expansion performance with a material expansion rate of 185 to 239 μ (1 μ means 1 × 10 −6 ) at 7 days of age. It was confirmed that the expansion coefficient (150 to 250 μ) was satisfied. Moreover, also in compressive strength, favorable intensity | strength performance was confirmed from the initial age to the long-term age, and the mixing | blending No. which does not add an expansible composition was added. The compression strength ratio at the age of 28 days with respect to the concrete No. 7 was also very excellent at 90% or more. The compressive strength ratio is not mass%.

比較例に当たる配合No.5のコンクリートは、収縮補償用コンクリートの材齢7日の拘束膨張率を超え、材齢7日のコンクリート拘束膨張率が300μ以上となり、圧縮強度の低下も認められ、膨張性組成物を無添加の配合No.7のコンクリートに対する材齢28日における圧縮強度比が90%未満(82%)であった。   Formulation No. corresponding to a comparative example. The concrete of No. 5 exceeds the restricted expansion rate of the age 7 days of the concrete for shrinkage compensation, the concrete restricted expansion rate of the age 7 days is 300 μm or more, a decrease in compressive strength is recognized, and no expansive composition is added. No. The compressive strength ratio at the age of 28 days for concrete No. 7 was less than 90% (82%).

比較例に当たる配合No.6のコンクリートは、材齢7日のコンクリート拘束膨張率が141μとなり、膨張性能の不足が認められ、収縮補償用コンクリートの材齢7日の拘束膨張率(150〜250μ)を満足できていなかった。また、配合No.7のコンクリートは、膨張性組成物は混和していないが材齢7日の拘束膨張率で28μ膨張していた。   Formulation No. corresponding to a comparative example. Concrete of No. 6 had a concrete constrained expansion coefficient of 7 days of age of 141 μm, a lack of expansion performance was observed, and the constrained expansion coefficient of concrete for shrinkage compensation of 7 days of age (150 to 250 μm) could not be satisfied. . In addition, blending No. The concrete of No. 7 was not mixed with an expansible composition, but was expanded by 28 μm with a restricted expansion rate of 7 days of age.

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〔実施例2・比較例2〕
実施例1の本発明のコンクリート(配合No.1および3)と比較例に当たる配合No
.5及びNo.7のコンクリートにおいて、環境温度10℃および30℃として、表3に示す使用材料を用いて表4に示す示す配合により、コンクリートミキサを用いて練り混ぜてコンクリートを製造した。製造したコンクリートを用いて、規格(JIS A 6202「コンクリート用膨張材」付属書2)に示される拘束膨張及び収縮試験方法(A法)に準拠し、拘束膨張試験を実施した。また、規格(JIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」)に準拠し、圧縮強度試験を実施した。この結果を表6および表7に示した。
[Example 2 and Comparative Example 2]
Concrete of the present invention of Example 1 (mixing Nos. 1 and 3) and a mixing number corresponding to a comparative example
. 5 and no. In concrete No. 7, concrete was produced by mixing with a concrete mixer at the environmental temperature of 10 ° C. and 30 ° C. using the materials shown in Table 3 and the composition shown in Table 4. Using the produced concrete, a constrained expansion test was carried out in accordance with the constrained expansion and contraction test method (Method A) indicated in the standard (JIS A 6202 “Expanding Material for Concrete” Appendix 2). Further, a compressive strength test was carried out in accordance with a standard (JIS A 1108 “Concrete compressive strength test method”). The results are shown in Tables 6 and 7.

本発明品のコンクリート(配合No.1および2)は、何れも材齢7日拘束膨張率が環境温度10℃において、203μおよび183μ、環境温度30℃において、179μおよび160μ、環境温度10℃および30℃においても良好な膨張性能を発現し、収縮補償用コンクリートの材齢7日の拘束膨張率(150〜250μ)を満足することが確認された。また、圧縮強度においても初期材齢から長期材齢(材齢28日)に渡って良好な強度性能が確認された。   The concrete of the present invention (mixing Nos. 1 and 2) has a constrained expansion coefficient of 7 days of age at an environmental temperature of 10 ° C, 203μ and 183μ, an environmental temperature of 30 ° C, 179μ and 160μ, an environmental temperature of 10 ° C and It was confirmed that good expansion performance was exhibited even at 30 ° C., and the constrained expansion rate (150 to 250 μm) of the age 7 days of the concrete for shrinkage compensation was satisfied. Also, in terms of compressive strength, good strength performance was confirmed from the initial age to the long term age (28 days of age).

一方、比較例に当たる配合No.5は、のコンクリートは、環境温度10℃および30℃においても、何れも材齢7日拘束膨張率が250μを超えており、過膨張が認められ、収縮補償用コンクリートの材齢7日の拘束膨張率(150〜250μ)を満足できていない。   On the other hand, the formulation No. corresponding to the comparative example. The concrete of No. 5 has an expansion rate of more than 250μ for 7 days of age at both environmental temperatures of 10 ° C. and 30 ° C., and overexpanding was observed. The expansion coefficient (150 to 250 μ) is not satisfied.

Figure 2013133245
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Claims (3)

遊離生石灰およびエーライトを含有するクリンカ粉砕物と石膏を含有し、膨張材組成物中のエーライト(c1)と遊離生石灰(c2)の質量比(c1/c2)が1.3〜3.3であることを特徴とする、中庸ポルトランドセメントとフライアッシュとを含有するコンクリート用膨張材組成物。   A clinker pulverized product and gypsum containing free quick lime and alite, and a mass ratio (c1 / c2) of alite (c1) to free quick lime (c2) in the expanded material composition is 1.3 to 3.3. A concrete expansion material composition comprising medium portland cement and fly ash, characterized in that: (A)中庸熱ポルトランドセメントと、
(B)フライアッシュと、
(C)遊離生石灰およびエーライトを含有するクリンカ粉砕物と石膏を含有してなる膨張材組成物と、
(D)骨材と
を含有するコンクリートであって、前記膨張材組成物中のエーライト(c1)と遊離生石灰(c2)の質量比(c1/c2)が1.3〜3.0であることを特徴とするコンクリート。
(A) moderately hot Portland cement;
(B) Fly ash,
(C) an expansion material composition comprising clinker pulverized material containing free quick lime and alite and gypsum;
(D) Concrete containing aggregate, wherein the mass ratio (c1 / c2) of alite (c1) and free quicklime (c2) in the expandable material composition is 1.3 to 3.0. Concrete characterized by that.
材齢2日の圧縮強度に対する膨張ひずみの比が4.0〜11.0×104N/mm2である請求項2記載のコンクリート。 The concrete according to claim 2 , wherein the ratio of expansion strain to compressive strength at 2 days of age is 4.0 to 11.0 × 10 4 N / mm 2 .
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