JP2013155093A - Concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリートに関し、具体的には、超速硬セメント、細骨材、粗骨材、及び、水を備えているコンクリートに関する。 The present invention relates to concrete, and more specifically, to a concrete provided with super fast cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water.
橋は、通常、車両等が通行するための路面となる床版と、その車両等の荷重を下部に伝える桁または梁，およびそれらの桁または梁を介して該床版を下側から支え且つ鉛直方向に延びる複数の橋脚とを備えて構成されている。該床版は、アスファルトやコンクリートで構成された複数の板状部材を備えており、該板状部材が桁または梁上に設けられている。また、該床版は、床版の橋軸方向に、板状部材の面が水平面となり、且つ、桁または梁および床版への荷重による変形や、温度変化による変形等の影響を後述のフィンガージョイントで吸収すべく、特定の橋脚上の橋軸方向の板状部材どうしの間には隙間ができるように前記部材が並べられた構成となっている。さらに、該床版は、該隙間に、該床版の橋軸方向に対する部材の伸縮を吸収するための鋼製のフィンガージョイントを備えており、該フィンガージョイントと前記板状部材とを繋ぐように前記隙間にコンクリート（以下、「間詰めコンクリート」ともいう。）が打設されて形成されている。
このように構成されている橋は、荷重や気温の変化等によって前記部材が伸縮しても前記フィンガージョイントがその伸縮によって生じる変形を吸収できるので、変形が拘束されることによって生じる応力が低減され，板状部材にひび割れが生じ難くなる。
The bridge usually has a floor slab that serves as a road surface for vehicles and the like, a girder or beam that transmits the load of the vehicle, etc. to the lower part, and supports the floor slab from below through the girder or beam. A plurality of piers extending in the vertical direction are provided. The floor slab includes a plurality of plate-like members made of asphalt or concrete, and the plate-like members are provided on a girder or a beam. In addition, the floor slab has a horizontal surface in the direction of the bridge axis of the floor slab, and the effects of deformation due to load on the girders or beams and the floor slab, deformation due to temperature change, etc. are described later. In order to absorb by the joint, the members are arranged so that a gap is formed between the plate-like members in the bridge axis direction on a specific pier. Further, the floor slab includes a steel finger joint for absorbing expansion and contraction of the member with respect to the bridge axis direction of the floor slab in the gap, and connects the finger joint and the plate-like member. Concrete is formed in the gaps (hereinafter also referred to as “spaced concrete”).
Since the bridge constructed in this manner can absorb the deformation caused by the expansion and contraction of the finger joint even if the member expands and contracts due to a change in load, temperature, etc., the stress generated by restraining the deformation is reduced. , Cracks are less likely to occur in the plate-like member.
しかるに、前記フィンガージョイントは、車両の通行等により劣化されて、部材の伸縮を吸収する機能が損なわれるので、数年から十数年に一度程度交換する必要がある。この劣化したフィンガージョイントを交換するには、前記板状部材どうしの間に打設された間詰めコンクリートをコンクリートブレーカー等により破壊してこの劣化したフィンガージョイントを外し、新たなフィンガージョイントを板状部材どうしの間の隙間に配し、この新たなフィンガージョイントと前記板状部材とを繋ぐように前記隙間に新たな間詰めコンクリートを打設し、該間詰めコンクリートが所望の強度（例えば、圧縮強度：２４Ｎ／ｍｍ2 ）になるまで該間詰めコンクリートを養生する作業が必要となる。
このようなフィンガージョイントの交換作業中には、車両等が橋を通行することができないという問題がある。
However, the finger joint is deteriorated due to the passage of the vehicle and the like, and the function of absorbing expansion and contraction of the member is lost. Therefore, it is necessary to replace the finger joint about once every several years to several tens of years. In order to replace the deteriorated finger joint, the interstitial concrete placed between the plate members is destroyed by a concrete breaker or the like, and the deteriorated finger joint is removed, and a new finger joint is replaced with the plate member. A new interstitial concrete is placed in the gap so as to connect the new finger joint and the plate member, and the interstitial concrete has a desired strength (for example, compressive strength). : 24 N / mm 2 ) is required to cure the compacted concrete.
During such a finger joint replacement operation, there is a problem that a vehicle or the like cannot pass through the bridge.
このようなことから、間詰めコンクリートの養生時間を短縮すべく、間詰めコンクリートとしては、超速硬セメントを含有するコンクリートが用いられている。
超速硬セメントを含有するコンクリートは、下記特許文献１に記載されているように比較的短い材齢で所定強度以上に到達するので、このコンクリートを用いることで養生時間を短縮できる。
For this reason, in order to shorten the curing time of the interstitial concrete, as the interstitial concrete, a concrete containing ultrafast cement is used.
Since the concrete containing a super-hard cement reaches a predetermined strength or more at a relatively short age as described in Patent Document 1 below, the curing time can be shortened by using this concrete.
しかしながら、昨今に於いては、橋は物流等の大きな基盤となるので、フィンガージョイントの交換のために橋の通行を停止する時間をより一層短くすることが要望されている。
また、間詰めコンクリートをコンクリートブレーカー等で破壊する際に、騒音や振動が生じることがあるが、騒音や振動が大きすぎる場合には近隣住民の健康を害する虞が考えられる。
However, in recent years, since the bridge is a large base for physical distribution and the like, there is a demand for further shortening the time for which the bridge is stopped for finger joint replacement.
In addition, noise or vibration may be generated when the interstitial concrete is destroyed with a concrete breaker or the like, but if the noise or vibration is too large, the health of neighboring residents may be harmed.
ところで、フィンガージョイントの交換のために定期的に間詰めコンクリートが取り除かれるので、橋は、フィンガージョイントの交換時においても強度を保つべく、間詰めコンクリートが打設される箇所の真下が橋脚により支えられた構成となっている。よって、間詰めコンクリートは、板状部材の材料ほど高い強度が求められていない。
従って、間詰めコンクリートは、それほど高強度である必要がないので、間詰めコンクリートをコンクリートブレーカー等で破壊するのに要する時間を短縮でき、且つ騒音や振動を抑制することができるようにすべく、該間詰めコンクリートは、打設して所望の強度（例えば、圧縮強度：２４Ｎ／ｍｍ2 ）を確保しつつ、材齢が長くなっても強度、特に引張強度が高くなりすぎないことが望ましい。
しかるに、本発明者らが検討したところ、従来の超速硬セメントを含有するコンクリートは、比較的短い材齢で所望の強度以上に到達する一方で、その後も時間が経過するにつれて徐々に圧縮強度と引張強度とが共に高まり、その結果、必要以上に強度、特に引張強度が高いものとなってしまっていることがわかった。
By the way, since the interstitial concrete is periodically removed for the replacement of the finger joints, the bridge is supported by the pier directly below the place where the interstitial concrete is placed in order to maintain strength even when the finger joints are replaced. It is the composition which was made. Therefore, the interstitial concrete is not required to be as strong as the plate member material.
Therefore, since the interstitial concrete does not need to be so high in strength, in order to reduce the time required to destroy the interstitial concrete with a concrete breaker or the like, and to suppress noise and vibration, It is desirable that the interstitial concrete is placed to ensure a desired strength (for example, compressive strength: 24 N / mm 2 ) and that the strength, particularly the tensile strength, does not become too high even when the material age is long.
However, when the present inventors examined, the concrete containing the conventional super-fast-hardening cement reached | attained more than desired intensity | strength by comparatively short age, On the other hand, it gradually became compressive strength as time passed after that. It was found that both the tensile strength and the strength increased, and as a result, the strength, particularly the tensile strength, was higher than necessary.
本発明は、上記問題点に鑑み、短い材齢で十分に強度が高くなり且つ材齢が長くなっても強度、特に引張強度が高くなりすぎないコンクリートを提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a concrete whose strength is sufficiently high at a short age and whose strength, particularly tensile strength, does not become too high even when the age is long.
本発明者らが鋭意研究したところ、コンクリートは、前記粗骨材に占める人工軽量粗骨材の体積割合、及び、前記細骨材に占める人工軽量細骨材の体積割合が所定の関係を満足することにより、短い材齢で十分に強度が高くなり、且つ、材齢が長くなっても強度、特に引張強度が高くなりすぎないことを見出し、本発明を想到するに至った。 As a result of intensive research by the present inventors, the volume ratio of the artificial lightweight coarse aggregate in the coarse aggregate and the volume ratio of the artificial lightweight fine aggregate in the fine aggregate satisfy a predetermined relationship. As a result, the inventors have found that the strength is sufficiently high at a short age and that the strength, particularly the tensile strength, does not become too high even when the age is long, and the present invention has been conceived.
すなわち、本発明は、超速硬セメント、細骨材、粗骨材、及び、水を備え、前記細骨材のコンクリート中の体積割合が０．２３５〜０．３３５ｍ3 ／ｍ3 であり、前記粗骨材のコンクリート中の体積割合が０．３６０〜０．４４５ｍ3 ／ｍ3 であり、前記粗骨材に占める人工軽量粗骨材の体積割合をＸ％、前記細骨材に占める人工軽量細骨材の体積割合をＹ％としたときに、Ｘ及びＹが下記式の関係を満足することを特徴とするコンクリートにある。
５０≦Ｘ≦１００、且つ、−Ｘ＋１００≦Ｙ≦１００
That is, the present invention provides ultra-fast curing cement, fine aggregate, coarse aggregate, and a water volume ratio in the concrete of the fine aggregate is 0.235~0.335m 3 / m 3, the The volume ratio of the coarse aggregate in the concrete is 0.360 to 0.445 m 3 / m 3 , and the volume ratio of the artificial lightweight coarse aggregate in the coarse aggregate is X%, and the artificial light weight in the fine aggregate When the volume ratio of the fine aggregate is Y%, X and Y satisfy the following relationship.
50 ≦ X ≦ 100 and −X + 100 ≦ Y ≦ 100
本発明によれば、短い材齢で十分に強度が高くなり且つ材齢が長くなっても強度、特に引張強度が高くなりすぎないコンクリートを提供し得る。
すなわち、本発明のコンクリートをフィンガージョイントの設置のための間詰めコンクリートとして用いれば、劣化したフィンガージョイントを取り外すために、間詰めコンクリートをコンクリートブレーカー等で破壊するのに要する時間を短縮でき、且つ騒音や振動を抑制することができる。また、新たなフィンガージョイントを設置する際に、新たな間詰めコンクリートを打設してから設計基準強度（例えば、圧縮強度２４Ｎ／ｍｍ2 ）に到達する時間が短い（例えば、３時間）ので、新たな間詰めコンクリートを打設してから橋を解放するまでの時間を短縮できる。
According to the present invention, it is possible to provide a concrete that has a sufficiently high strength at a short age and that does not have an excessively high strength, particularly tensile strength, even when the age is long.
That is, if the concrete according to the present invention is used as interstitial concrete for installing finger joints, it is possible to reduce the time required to destroy interstitial concrete with a concrete breaker or the like in order to remove the degraded finger joints, and noise. And vibration can be suppressed. In addition, when installing a new finger joint, the time to reach the design standard strength (for example, compressive strength 24 N / mm 2 ) after placing a new compacted concrete is short (for example, 3 hours). You can shorten the time it takes to release the bridge after placing new concrete.
以下、本発明の一実施形態について、橋脚上の板状部材どうしの間の隙間にフィンガージョイントを設置するために、該フィンガージョイントと前記板状部材とを繋ぐ間詰めコンクリートを例に説明する。 Hereinafter, in order to install a finger joint in a gap between plate-like members on a bridge pier, an embodiment of the present invention will be described by taking as an example a compacted concrete connecting the finger joint and the plate-like member.
本実施形態のコンクリートは、超速硬セメント、細骨材、粗骨材、及び、水を備えている。 The concrete according to the present embodiment includes super-hard cement, fine aggregate, coarse aggregate, and water.
本明細書における超速硬セメントは、カルシウムアルミネートを備えている。好ましくは、カルシウムアルミネートを２０〜６０質量％備えている。具体例の超速硬セメントとしては、カルシウムアルミネート２０〜６０質量％、ポルトランドセメント２０〜７０質量％、ＩＩ型無水石こう０．５〜３０質量％、消石灰２〜１０質量％、炭酸リチウム０．１〜３．０質量％を含み、ＳＯ3 ／ＡＬ2 Ｏ3 のモル比が１．４〜０．８であり、前記炭酸リチウムの平均粒径が１０μｍ以下でかつ結晶度指数が半値幅で０．２０以上であるセメントが挙げられる。ただし、本発明に係る超速硬セメントは、上記具体例の超速硬セメントを用いたコンクリートが材齢３時間の強度が同等ならば使用可能である。本発明に係る超速硬セメントは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７に準じて測定された硬化時間（終結時間）が１分〜６０分の超速硬セメントであることが好ましい。 The ultrafast cement herein includes calcium aluminate. Preferably, 20-60 mass% of calcium aluminate is provided. Specific examples of the ultrafast cement include calcium aluminate 20 to 60% by mass, Portland cement 20 to 70% by mass, type II anhydrous gypsum 0.5 to 30% by mass, slaked lime 2 to 10% by mass, lithium carbonate 0.1 The molar ratio of SO 3 / AL 2 O 3 is 1.4 to 0.8, the average particle size of the lithium carbonate is 10 μm or less, and the crystallinity index is 0 at half width. Cement that is 20 or more. However, the ultrafast cement according to the present invention can be used if the concrete using the ultrafast cement of the above specific example has the same strength at the age of 3 hours. The ultrafast cement according to the present invention is preferably an ultrafast cement with a setting time (termination time) measured in accordance with JIS R 5201: 1997 of 1 minute to 60 minutes.
本実施形態のコンクリートは、前記細骨材のコンクリート中の体積割合が０．２３５〜０．３３５ｍ3 ／ｍ3 、好ましくは０．２５０〜０．３１５ｍ3 ／ｍ3 、より好ましくは０．２７０〜０．２９５ｍ3 ／ｍ3 である。なお、前記細骨材のコンクリート中の体積割合は、作製直後のコンクリートに占める表面乾燥状態の細骨材の体積割合を意味する。前記細骨材のコンクリート中の体積割合は、配合から計算によって求める。
また、本実施形態のコンクリートは、前記粗骨材のコンクリート中の体積割合が０．３６０〜０．４４５ｍ3 ／ｍ3 、好ましくは０．３７５〜０．４３０ｍ3 ／ｍ3 、より好ましくは０．３９５〜０．４１５ｍ3 ／ｍ3 である。なお、前記粗骨材のコンクリート中の体積割合は、作製直後のコンクリートに占める表面乾燥状態の粗骨材の体積割合を意味する。前記粗骨材のコンクリート中の体積割合は、配合計算によって求める。
また、本実施形態のコンクリートは、前記粗骨材に占める人工軽量粗骨材（人工軽量骨材の粗骨材）の体積割合をＸ％、前記細骨材に占める人工軽量細骨材（人工軽量骨材の細骨材）の体積割合をＹ％としたときに、Ｘ及びＹが下記式の関係を満足するコンクリートである。
５０≦Ｘ≦１００、且つ、−Ｘ＋１００≦Ｙ≦１００
Concrete of this embodiment, the volume ratio in the concrete fine aggregate is 0.235~0.335m 3 / m 3, preferably 0.250~0.315m 3 / m 3, more preferably 0.270 ~0.295m is a 3 / m 3. In addition, the volume ratio in the concrete of the said fine aggregate means the volume ratio of the fine aggregate of the surface dry state which occupies for the concrete immediately after preparation. The volume ratio in the concrete of the said fine aggregate is calculated | required by calculation from a mixing | blending.
Further, concrete of this embodiment, the volume ratio in the concrete of the coarse aggregate 0.360~0.445m 3 / m 3, preferably 0.375~0.430m 3 / m 3, more preferably 0 395 to 0.415 m 3 / m 3 . In addition, the volume ratio in the concrete of the said coarse aggregate means the volume ratio of the rough aggregate of the surface dry state which occupies for the concrete immediately after preparation. The volume ratio of the coarse aggregate in the concrete is obtained by blending calculation.
Further, the concrete of the present embodiment has an artificial light-weight fine aggregate (artificial lightweight aggregate occupying X%) and a volume ratio of the artificial light-weight coarse aggregate (coarse aggregate of artificial light-weight aggregate) occupying the coarse aggregate. When the volume ratio of the light aggregate (fine aggregate) is Y%, X and Y are concretes satisfying the relationship of the following formula.
50 ≦ X ≦ 100 and −X + 100 ≦ Y ≦ 100
前記人工軽量骨材は、ＪＩＳ Ａ ５００２「構造用軽量コンクリート骨材」の「３．１ 種類」で分類された「人工軽量骨材」を意味し、膨張頁岩、膨張粘土、膨張スレート、及びフライアッシュからなる群より選ばれた１種以上の原料を主原料とするものである。 The artificial lightweight aggregate means “artificial lightweight aggregate” classified in “3.1 types” of JIS A 5002 “Lightweight concrete aggregate for structure”, expanded shale, expanded clay, expanded slate, fly The main raw material is one or more raw materials selected from the group consisting of ash.
本実施形態のコンクリートは、前記人工軽量骨材の他に、ＪＩＳ Ａ ５００２「構造用軽量コンクリート骨材」の「３．１ 種類」で分類された「天然軽量骨材」及び「副産軽量骨材」に属する粗骨材を備えてもよい。 In addition to the above-mentioned artificial lightweight aggregate, the concrete of the present embodiment includes “natural lightweight aggregate” and “by-product lightweight bone” classified according to “3.1 types” of JIS A 5002 “Structural lightweight concrete aggregate”. Coarse aggregates belonging to “materials” may be provided.
前記人工軽量粗骨材は、好ましくは、強熱減量が０．３質量％以下である。該強熱減量が０．３質量％以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、車両の通行等によって、曝露された表面部分に轍掘れが生じるのを抑制できるというという利点を有する。 The artificial lightweight coarse aggregate preferably has a loss on ignition of 0.3% by mass or less. When the loss on ignition is 0.3% by mass or less, the concrete according to the present embodiment has an advantage that it is possible to suppress the occurrence of digging in the exposed surface portion due to the passage of the vehicle or the like.
また、前記人工軽量粗骨材は、好ましくは、三酸化硫黄（ＳＯ3 として）の含有量が０．１５質量％以下である。該三酸化硫黄の含有量が０．１５質量％以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、フィンガージョイントや内部に設置された鉄筋などの鋼材を腐食させ難くすることできるという利点を有する。 The artificial lightweight coarse aggregate preferably has a content of sulfur trioxide (as SO 3 ) of 0.15% by mass or less. When the content of sulfur trioxide is 0.15% by mass or less, the concrete according to the present embodiment has an advantage that it is possible to make it difficult to corrode steel materials such as finger joints and reinforcing bars installed inside.
さらに、前記人工軽量粗骨材は、好ましくは、塩化物イオン（ＮａＣｌとして）の含有量が０．０１質量％以下である。該塩化物イオンの含有量が０．０１質量％以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、フィンガージョイントや内部に設置された鉄筋などの鋼材を腐食させ難くすることできるという利点を有する。 Furthermore, the artificial lightweight coarse aggregate preferably has a content of chloride ions (as NaCl) of 0.01% by mass or less. When the content of the chloride ions is 0.01% by mass or less, the concrete of the present embodiment has an advantage that it is possible to make it difficult to corrode steel materials such as finger joints and reinforcing bars installed inside.
また、前記人工軽量粗骨材は、好ましくは、絶乾密度が１．２５〜１．３５ｇ／ｃｍ3 である。該絶乾密度が１．２５ｇ／ｃｍ3 以上であることにより、本実施形態のコンクリートは、短い材齢でより一層十分に強度が高くなるという利点を有する。該絶乾密度が１．３５ｇ／ｃｍ3 以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、過大な強度の発現をより一層抑制できるという利点を有する。 The artificial lightweight coarse aggregate preferably has an absolutely dry density of 1.25 to 1.35 g / cm 3 . When the absolute dry density is 1.25 g / cm 3 or more, the concrete of the present embodiment has an advantage that the strength is further sufficiently increased at a short age. When the absolute dry density is 1.35 g / cm 3 or less, the concrete of the present embodiment has an advantage that the development of excessive strength can be further suppressed.
また、前記人工軽量粗骨材は、好ましくは、２４時間吸水率が７〜１１質量％である。該２４時間吸水率が７質量％以上であることにより、本実施形態のコンクリートは、過大な強度の発現をより一層抑制するという利点を有する。また、該２４時間吸水率が１１質量％以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、短い材齢でより一層十分に強度が高くなるという利点を有する。 The artificial lightweight coarse aggregate preferably has a water absorption rate of 7 to 11% by mass for 24 hours. When the 24-hour water absorption is 7% by mass or more, the concrete of this embodiment has an advantage of further suppressing the expression of excessive strength. Moreover, since the 24-hour water absorption is 11% by mass or less, the concrete according to the present embodiment has an advantage that the strength is further sufficiently increased at a short age.
なお、本明細書において、強熱減量、三酸化硫黄の含有量、塩化物イオンの含有量、絶乾密度、及び２４時間吸水率は、ＪＩＳ Ａ ５００２ ：２００３に規定された方法に従って測定したものを意味する。 In this specification, the loss on ignition, the content of sulfur trioxide, the content of chloride ions, the absolute dry density, and the 24-hour water absorption were measured according to the methods specified in JIS A 5002: 2003. Means.
本実施形態のコンクリートは、ＪＩＳ Ａ ５００２「構造用軽量コンクリート骨材」の「３．１ 種類」で分類された「天然軽量骨材」及び「副産軽量骨材」に属する細骨材を備えてもよい。 The concrete of this embodiment includes fine aggregates belonging to “natural lightweight aggregates” and “by-product lightweight aggregates” classified in “3.1 types” of JIS A 5002 “Structural lightweight concrete aggregates”. May be.
前記人工軽量細骨材は、好ましくは、強熱減量が０．５質量％以下である。該強熱減量が０．５質量％以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、車両の通行等によって、曝露された表面部分に轍掘れが生じるのを抑制できるというという利点を有する。 The artificial lightweight fine aggregate preferably has a loss on ignition of 0.5% by mass or less. When the ignition loss is 0.5% by mass or less, the concrete according to the present embodiment has an advantage that it is possible to suppress the occurrence of digging in the exposed surface portion due to traffic of the vehicle or the like.
また、前記人工軽量細骨材は、好ましくは、三酸化硫黄（ＳＯ3 として）の含有量が０．１５質量％以下である。該三酸化硫黄の含有量が０．１５質量％以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、フィンガージョイントや内部に設置された鉄筋などの鋼材を腐食させ難くすることできるという利点を有する。 The artificial lightweight fine aggregate preferably has a content of sulfur trioxide (as SO 3 ) of 0.15% by mass or less. When the content of sulfur trioxide is 0.15% by mass or less, the concrete according to the present embodiment has an advantage that it is possible to make it difficult to corrode steel materials such as finger joints and reinforcing bars installed inside.
さらに、前記人工軽量細骨材は、好ましくは、塩化物イオン（ＮａＣｌとして）の含有量が０．００３質量％以下である。該塩化物イオンの含有量が０．００３質量％以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、フィンガージョイントや内部に設置された鉄筋などの鋼材を腐食させ難くすることできるという利点を有する。 Furthermore, the artificial lightweight fine aggregate preferably has a chloride ion (as NaCl) content of 0.003 mass% or less. When the content of chloride ions is 0.003% by mass or less, the concrete according to the present embodiment has an advantage that it is difficult to corrode steel materials such as finger joints and reinforcing bars installed inside.
また、前記人工軽量細骨材は、好ましくは、絶乾密度が１．６〜１．７ｇ／ｃｍ3 である。該絶乾密度が１．６ｇ／ｃｍ3 以上であることにより、本実施形態のコンクリートは、短い材齢でより一層十分に強度が高くなるという利点を有する。該絶乾密度が１．７ｇ／ｃｍ3 以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、過大な強度の発現をより一層抑制できるという利点を有する。 The artificial lightweight fine aggregate preferably has an absolute dry density of 1.6 to 1.7 g / cm 3 . When the absolute dry density is 1.6 g / cm 3 or more, the concrete of the present embodiment has an advantage that the strength becomes sufficiently higher at a short age. When the absolute dry density is 1.7 g / cm 3 or less, the concrete of the present embodiment has an advantage that the development of excessive strength can be further suppressed.
さらに、前記人工軽量細骨材は、好ましくは、２４時間吸水率が９〜１１質量％である。該２４時間吸水率が９質量％以上であることにより、本実施形態のコンクリートは、過大な強度の発現をより一層抑制するという利点を有する。また、該２４時間吸水率が１１質量％以下であることにより、本実施形態のコンクリートは、短い材齢でより一層十分に強度が高くなるという利点を有する。 Further, the artificial lightweight fine aggregate preferably has a water absorption rate of 9 to 11% by mass for 24 hours. When the 24-hour water absorption is 9% by mass or more, the concrete of this embodiment has an advantage of further suppressing the expression of excessive strength. Moreover, since the 24-hour water absorption is 11% by mass or less, the concrete according to the present embodiment has an advantage that the strength is further sufficiently increased at a short age.
また、本実施形態のコンクリートは、必要に応じて、本発明の効果が損なわれない範囲内において、各種の混和材料を含有してもよい。該混和材料としては、高性能減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、補強繊維等が挙げられる。前記高性能減水剤としては、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等が挙げられる。前記補強繊維としては、ポリプロピレン繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等が挙げられる。 Moreover, the concrete of this embodiment may contain various admixtures as long as the effect of the present invention is not impaired as required. Examples of the admixture include high performance water reducing agents, AE agents, AE water reducing agents, reinforcing fibers and the like. Examples of the high-performance water reducing agent include naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate. Examples of the reinforcing fiber include polypropylene fiber, carbon fiber, aramid fiber, and glass fiber.
さらに、本実施形態のコンクリートは、水／セメント比が、好ましくは３０〜５０質量％であり、より好ましくは３５〜４５質量％となるように混合する。 Furthermore, the concrete of the present embodiment is mixed so that the water / cement ratio is preferably 30 to 50% by mass, more preferably 35 to 45% by mass.
また、本実施形態のコンクリートは、好ましくは、前記人工軽量粗骨材の実積率が６３体積％以上となるように、前記人工軽量粗骨材を含有する。前記人工軽量粗骨材の実積率が６３体積％以上であることにより、本実施形態のコンクリートは、所定の流動性を付与するのに必要な単位水量が少なくなり、その結果、含まれる水の量を抑制でき、打設後にひび割れが生じるのを抑制することができるという利点がある。 Moreover, the concrete of this embodiment preferably contains the artificial lightweight coarse aggregate so that the actual volume ratio of the artificial lightweight coarse aggregate is 63% by volume or more. Since the actual volume ratio of the artificial lightweight coarse aggregate is 63% by volume or more, the concrete according to the present embodiment has a smaller unit water amount necessary for imparting a predetermined fluidity. There is an advantage that it is possible to suppress the amount of slag and to suppress the occurrence of cracks after placement.
さらに、本実施形態のコンクリートは、好ましくは、モルタル中の前記人工軽量細骨材の実積率が５２体積％以上となるように、前記人工軽量細骨材を含有する。モルタル中の前記人工軽量細骨材の実積率が５２体積％以上であることにより、本実施形態のコンクリートは、所定の流動性を付与するのに必要な単位水量が少なくなり、その結果、含まれる水の量を抑制でき、打設後にひび割れが生じるのを抑制することができるという利点がある。 Furthermore, the concrete of this embodiment preferably contains the artificial lightweight fine aggregate so that the actual volume ratio of the artificial lightweight fine aggregate in the mortar is 52% by volume or more. When the actual volume ratio of the artificial lightweight fine aggregate in the mortar is 52% by volume or more, the concrete of the present embodiment has a smaller unit water amount necessary for imparting a predetermined fluidity. There is an advantage that the amount of water contained can be suppressed and the occurrence of cracking after the placement can be suppressed.
なお、本明細書において、実積率は、ＪＩＳ Ａ ５００２ ：２００３に規定された方法に従って測定したものを意味する。 In addition, in this specification, an actual volume ratio means what was measured in accordance with the method prescribed | regulated to JISA5002: 2003.
本実施形態のコンクリートは、橋脚上の板状部材どうしの間の隙間にフィンガージョイントを設置するために、該フィンガージョイントと前記板状部材とを繋ぐ間詰めコンクリートとして好適に用いられる。本実施形態のコンクリートは、短い材齢で十分に強度が高くなり且つ材齢が長くなっても強度、特に引張強度が高くなりすぎないので、劣化したフィンガージョイントを取り外すために、間詰めコンクリートをコンクリートブレーカー等で破壊するのに要する時間を短縮でき、且つ騒音や振動を抑制することができる。また、新たなフィンガージョイントを設置する際に、新たな間詰めコンクリートを打設してから設計基準強度（例えば、圧縮強度２４Ｎ／ｍｍ2 ）に到達する時間が短い（例えば、３時間）ので、新たな間詰めコンクリートを打設してから橋を解放するまでの時間を短縮できる。
また、本実施形態のコンクリートは、橋梁におけるフィンガージョイントの設置のための間詰めコンクリートとしてだけでなく、コンクリートやアスファルトなどで構成された一般構造物どうしの隙間を埋め且つ構造物よりも頻繁に交換が必要となる間詰めコンクリートとしても好適に用いられる。
The concrete according to the present embodiment is suitably used as interstitial concrete for connecting the finger joint and the plate member in order to install the finger joint in a gap between the plate members on the pier. The concrete of this embodiment is sufficiently strong at a short age, and the strength, particularly the tensile strength, does not become too high even when the age is long. The time required for destruction by a concrete breaker or the like can be shortened, and noise and vibration can be suppressed. In addition, when installing a new finger joint, the time to reach the design standard strength (for example, compressive strength 24 N / mm 2 ) after placing a new compacted concrete is short (for example, 3 hours). You can shorten the time it takes to release the bridge after placing new concrete.
In addition, the concrete according to the present embodiment is not only used as a filling concrete for installing finger joints in bridges, but also fills gaps between general structures made of concrete, asphalt, etc. and replaces them more frequently than structures. It is also suitably used as interstitial concrete that requires.
なお、本実施形態のコンクリートは、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。 In addition, the concrete of this embodiment is not limited to the said structure, A design change is possible suitably.
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
（実施例１）
実施例１のコンクリートの作製には、下記材料を用いた。
超速硬セメント（C）：マイルドジェットスーパーセメント（住友大阪セメント（株）製）、密度２．９８ｇ／ｃｍ3
細骨材（Ｓ）：人工軽量細骨材（アサノライト、太平洋マテリアル（株）製）、表乾密度１．９０ｇ／ｃｍ3、絶乾密度１．６８ｇ／ｃｍ3
粗骨材（Ｇ）：人工軽量粗骨材（アサノライト、太平洋マテリアル（株）製）、表乾密度１．６５ｇ／ｃｍ3、絶乾密度１．２６ｇ／ｃｍ3、最大寸法１５ｍｍ
高性能減水剤（Ａｄ）：（マイティー１５０、花王（株）製、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物）
まず、上記材料及び水（W）を表１に示す割合で混合して、表１の割合のコンクリートを得た。なお、表１では、「Ｗ／Ｃ」は、水セメント比を意味し、「s／ａ」は、細骨材率（全骨材に占める細骨材の体積割合）を意味する。
Example 1
The following materials were used for producing the concrete of Example 1.
Super hard cement (C): Mild jet super cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), density 2.98 g / cm 3
Fine aggregate (S): Artificial lightweight fine aggregate (Asanolite, manufactured by Taiheiyo Material Co., Ltd.), surface dry density 1.90 g / cm 3 , absolute dry density 1.68 g / cm 3
Coarse aggregate (G): Lightweight Coarse Aggregate (Asano Light, manufactured by Pacific Ocean Material Co.), Table dry density 1.65 g / cm 3, oven dry density of 1.26 g / cm 3, the maximum dimension 15mm
High performance water reducing agent (Ad): (Mighty 150, manufactured by Kao Corporation, naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate)
First, the above materials and water (W) were mixed in the proportions shown in Table 1 to obtain concrete in the proportions shown in Table 1. In Table 1, “W / C” means the water cement ratio, and “s / a” means the fine aggregate ratio (volume ratio of fine aggregate in the total aggregate).
（実施例２）
細骨材として、人工軽量細骨材の代わりに、川砂（栃木県鬼怒川産）（密度２．５９ｇ／ｃｍ3 、Ｆ．Ｍ．（粗粒率）２．２０）を用いたこと、及び、配合割合を表１の割合にしたこと以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを得た。
(Example 2)
As a fine aggregate, instead of the artificial lightweight fine aggregate, Kawasuna (produced from Kinugawa, Tochigi Prefecture) (density 2.59 g / cm 3 , FM (coarse grain ratio) 2.20) was used, and Concrete was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio was changed to the ratio shown in Table 1.
（実施例３）
細骨材として、人工軽量細骨材、及び川砂（栃木県鬼怒川産）（密度２．５９ｇ／ｃｍ3 、Ｆ．Ｍ．（粗粒率）２．２０）を用いたこと、並びに、配合割合を表１の割合にしたこと以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを得た。
(Example 3)
As the fine aggregate, artificial lightweight fine aggregate and Kawasago (from Kinugawa, Tochigi Prefecture) (density 2.59 g / cm 3 , FM (coarse grain ratio) 2.20) were used, and the mixing ratio A concrete was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio was changed to the ratio shown in Table 1.
（実施例４）
粗骨材として、人工軽量粗骨材、及びＪＩＳ Ａ ５００５：２００９「コンクリート用砕石及び砕砂」に規定の砕石２００５（栃木県佐野産）（密度２．７４ｇ／ｃｍ3 、Ｆ．Ｍ．（粗粒率）６．８７）を用いたこと、並びに、配合割合を表１の割合にしたこと以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを得た。
Example 4
Artificial lightweight coarse aggregate as a coarse aggregate, and crushed stone 2005 (produced by Sano, Tochigi Prefecture) defined in JIS A 5005: 2009 “crushed stone for concrete and crushed sand” (density 2.74 g / cm 3 , FM (coarse) Concrete was obtained in the same manner as in Example 1 except that (grain ratio) 6.87) was used and the blending ratio was changed to the ratio shown in Table 1.
（実施例５）
粗骨材として、人工軽量粗骨材、及びＪＩＳ Ａ ５００５：２００９「コンクリート用砕石及び砕砂」に規定の砕石２００５（栃木県佐野産）（密度２．７４ｇ／ｃｍ3 、Ｆ．Ｍ．（粗粒率）６．８７）を用いたこと、細骨材として、人工軽量細骨材、及び川砂（栃木県鬼怒川産）（密度２．５９ｇ／ｃｍ3 、Ｆ．Ｍ．（粗粒率）２．２０）を用いたこと、並びに、配合割合を表１の割合にしたこと以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを得た。
(Example 5)
Artificial lightweight coarse aggregate as a coarse aggregate, and crushed stone 2005 (produced by Sano, Tochigi Prefecture) defined in JIS A 5005: 2009 “crushed stone for concrete and crushed sand” (density 2.74 g / cm 3 , FM (coarse) As a fine aggregate, artificial light-weight fine aggregate, and river sand (from Kinugawa, Tochigi Prefecture) (density 2.59 g / cm 3 , FM (coarse grain ratio) 2 20) was used, and concrete was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio was changed to the ratio shown in Table 1.
（実施例６）
補強繊維（バルチップＰＷ・Ｊｒ、荻原工業（株）製、規格：３０ｄｔ（ｇ／１０ｋｍ）、繊維長：１２ｍｍ、繊維径：０．０６５ｍｍ、引張強度：５３０ＭＰａ、引張弾性率：５０００ＭＰａ）を０．０５体積％含有すること以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを得た。
(Example 6)
Reinforcing fibers (Valchip PW / Jr, manufactured by Ebara Industries Co., Ltd., standard: 30 dt (g / 10 km), fiber length: 12 mm, fiber diameter: 0.065 mm, tensile strength: 530 MPa, tensile elastic modulus: 5000 MPa) Concrete was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content was 05% by volume.
（比較例１）
細骨材として、人工軽量細骨材の代わりに、川砂（栃木県鬼怒川産）（密度２．５９ｇ／ｃｍ3 、Ｆ．Ｍ．（粗粒率）３．０４）を用いたこと、粗骨材として、人工軽量粗骨材の代わりに、ＪＩＳ Ａ ５００５：２００９「コンクリート用砕石及び砕砂」に規定の砕石２００５（栃木県佐野産）（密度２．７４ｇ／ｃｍ3 、Ｆ．Ｍ．（粗粒率）６．８７）を用いたこと、並びに、配合割合を表１の割合にしたこと以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを得た。
(Comparative Example 1)
As a fine aggregate, instead of artificial lightweight fine aggregate, Kawasuna (produced from Kinugawa, Tochigi Prefecture) (density 2.59 g / cm 3 , FM (coarse grain ratio) 3.04) was used, As material, instead of artificial lightweight coarse aggregate, crushed stone 2005 (produced by Sano, Tochigi Prefecture) specified in JIS A 5005: 2009 “crushed stone for concrete and crushed sand” (density 2.74 g / cm 3 , FM (coarse) Concrete was obtained in the same manner as in Example 1 except that (grain ratio) 6.87) was used and the blending ratio was changed to the ratio shown in Table 1.
（比較例２）
粗骨材として、人工軽量粗骨材の代わりに、ＪＩＳ Ａ ５００５：２００９「コンクリート用砕石及び砕砂」に規定の砕石２００５（栃木県佐野産）（密度２．７４ｇ／ｃｍ3 、Ｆ．Ｍ．（粗粒率）６．８７）を用いたこと、並びに、配合割合を表１の割合にしたこと以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを得た。
(Comparative Example 2)
As coarse aggregate, instead of artificial lightweight coarse aggregate, crushed stone 2005 (produced by Sano, Tochigi Prefecture) specified in JIS A 5005: 2009 “Crumble for concrete and crushed sand” (density 2.74 g / cm 3 , FM Concrete was obtained in the same manner as in Example 1 except that (coarse grain ratio) 6.87) was used and the blending ratio was changed to the ratio shown in Table 1.
実施例及び比較例のコンクリートの作製直後のスランプ、空気量、及びコンクリート温度を測定した。スランプ及び空気量は、それぞれＪＩＳ Ａ １１０１：２００５「コンクリートのスランプ試験方法」及びＪＩＳ Ａ １１２８：２００５「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法−空気室圧力方法」に従って測定した。また、粗骨材のコンクリート中の体積割合、細骨材のコンクリート中の体積割合は、配合計算によって求めた。結果を表１に示す。
また、ＪＩＳ Ａ １１３２：１９９９「コンクリート強度試験用供試体の作り方」に従い、実施例及び比較例のコンクリートを用いて供試体を作製し、材齢３時間、７日、２８日及び９１日の供試体の圧縮強度及び割裂引張強度を測定した。圧縮強度及び割裂引張強度は、それぞれＪＩＳ Ａ １１０８：１９９９「コンクリートの圧縮強度試験方法」及びＪＩＳ Ａ １１１３：１９９９「コンクリートの割裂引張強度試験方法」に従って測定した。結果を表２、３に示す。
The slump, air amount, and concrete temperature immediately after the production of the concrete of the examples and comparative examples were measured. The slump and the air amount were measured according to JIS A 1101: 2005 “Concrete slump test method” and JIS A 1128: 2005 “Test method by pressure of fresh concrete air amount—air chamber pressure method”, respectively. The volume ratio of the coarse aggregate in the concrete and the volume ratio of the fine aggregate in the concrete were obtained by blending calculation. The results are shown in Table 1.
In addition, according to JIS A 1132: 1999 “How to Make Specimens for Concrete Strength Test”, specimens were prepared using the concrete of the examples and comparative examples, and the samples were provided for 3 hours, 7 days, 28 days and 91 days. The compressive strength and split tensile strength of the specimen were measured. The compressive strength and split tensile strength were measured in accordance with JIS A 1108: 1999 “Concrete compressive strength test method” and JIS A 1113: 1999 “Concrete tensile strength test method”, respectively. The results are shown in Tables 2 and 3.
表２、３に示すように、本発明の範囲内である実施例１〜５のコンクリートは、比較例１、２に比して、材齢が３時間と短い場合には圧縮強度が同程度であったが、材齢が９１日以上と長い場合には圧縮強度が低い値を示した。
また、本発明の範囲内である実施例１〜５のコンクリートは、材齢が３時間と短くても、圧縮強度が２８Ｎ／ｍｍ2 以上となり、設計基準強度である２４Ｎ／ｍｍ2 を超える値を示した。
また、本発明の範囲内である実施例１〜５のコンクリートは、比較例１、２に比して、材齢が３時間と短い場合には割裂引張強度がやや低い値であるが略同程度である一方で、材齢が９１日以上と長い場合には割裂引張強度が低い値を示した。
以上のことからも、本発明のコンクリートは、短い材齢で十分に強度が高くなり且つ材齢が長くなっても強度、特に引張強度が高くなりすぎないコンクリートであることがわかる。
すなわち、本発明のコンクリートをフィンガージョイントの設置のための間詰めコンクリートとして用いれば、劣化したフィンガージョイントを取り外すために、間詰めコンクリートをコンクリートブレーカー等で破壊するのに要する時間を短縮でき、且つ騒音や振動を抑制することができる。また、新たなフィンガージョイントを設置する際に、新たな間詰めコンクリートを打設してから設計基準強度（例えば、圧縮強度２４Ｎ／ｍｍ2 ）に到達する時間が短い（例えば、３時間）ので、新たな間詰めコンクリートを打設してから橋を解放するまでの時間を短縮できる。
また、補強繊維を用いた実施例６のコンクリートは、補強繊維を用いていない実施例１と圧縮強度及び割裂引張強度が同程度であった。このことから、実施例６のコンクリートは、本願発明の効果があるとともに、補強繊維を有することで、硬化したコンクリートに関し供用中などにひび割れが発生したとしても、コンクリートの塊の飛散を抑制することができるという利点もある。
As shown in Tables 2 and 3, the concrete of Examples 1 to 5 within the scope of the present invention has comparable compressive strength when the age is as short as 3 hours compared to Comparative Examples 1 and 2. However, when the material age was as long as 91 days or longer, the compressive strength was low.
Further, concrete examples 1 to 5 are within the scope of the present invention, be shorter with age of 3 hours, the compressive strength becomes 28N / mm 2 or more, a value of more than 24N / mm 2 is design strength showed that.
Further, the concretes of Examples 1 to 5 within the scope of the present invention have a slightly lower split tensile strength when the material age is as short as 3 hours as compared with Comparative Examples 1 and 2, but substantially the same. On the other hand, when the material age was as long as 91 days or more, the split tensile strength was low.
From the above, it can be seen that the concrete of the present invention is a concrete which has a sufficiently high strength at a short age and does not have an excessively high strength, particularly a tensile strength, even when the age is long.
That is, if the concrete according to the present invention is used as interstitial concrete for installing finger joints, it is possible to reduce the time required to destroy interstitial concrete with a concrete breaker or the like in order to remove the degraded finger joints, and noise. And vibration can be suppressed. In addition, when installing a new finger joint, the time to reach the design standard strength (for example, compressive strength 24 N / mm 2 ) after placing a new compacted concrete is short (for example, 3 hours). You can shorten the time it takes to release the bridge after placing new concrete.
Moreover, the concrete of Example 6 using the reinforcing fibers had the same compressive strength and split tensile strength as Example 1 not using the reinforcing fibers. From this, the concrete of Example 6 has the effects of the present invention, and has reinforcing fibers, so that even if cracks occur during operation of the hardened concrete, it suppresses scattering of the concrete lump. There is also an advantage of being able to.
Claims (1)
５０≦Ｘ≦１００、且つ、−Ｘ＋１００≦Ｙ≦１００ Ultra rapid setting cement, fine aggregate, coarse aggregate, and a water, wherein the volume ratio in the concrete fine aggregate is 0.235~0.335m 3 / m 3, in the concrete of the coarse aggregate Is a volume ratio of 0.360 to 0.445 m 3 / m 3 , the volume ratio of the artificial lightweight coarse aggregate in the coarse aggregate is X%, and the volume ratio of the artificial lightweight fine aggregate in the fine aggregate A concrete characterized in that X and Y satisfy the relationship of the following formula when Y is Y%.
50 ≦ X ≦ 100 and −X + 100 ≦ Y ≦ 100
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