JP2014101265A - Ａｅコンクリートの調製方法及びａｅコンクリート - Google Patents

Abstract

【課題】優れた流動性を有し、得られる硬化体が優れた強度を発現することを前提として、１）練り混ぜ後のＡＥコンクリートの空気量が経時的に安定した状態で保たれること、２）得られる硬化体の乾燥収縮率が小さく、ひび割れの発生が抑制されること、３）得られる硬化体の凍結融解に対する抵抗性が強いこと、４）得られる硬化体の表面が平滑であること、以上の１）〜４）の多機能を同時に備えたＡＥコンクリートを調製することができるＡＥコンクリートの調製方法及びそのようなＡＥコンクリートを提供する。
【解決手段】いずれも特定の、水溶性ビニル共重合体を５〜３０質量％、グリセリンのプロピレンオキサイド付加物を１〜５０質量％及びポリエチレングリコールモノアルキルエーテルを２０〜６９質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る特定の多機能混和剤を、セメント１００質量部当たり０．２〜３質量部の割合となるよう用いてＡＥコンクリートを調製した。
【選択図】なし

Description

本発明はＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリートに関し、更に詳しくは多機能混和剤及び空気量調節剤を用いた収縮低減性のＡＥコンクリートの調製方法及びこの調製方法によって得られるＡＥコンクリートに関する。近年、建築土木工事におけるコンクリート構造物の長寿命化の要求が高まる中で、乾燥収縮によるひび割れを抑制するための改善や寒冷地での凍結融解に対する抵抗性の改善など、コンクリート構造物の耐久性を向上させることが重要になっている。そのための一つの方法として、コンクリート構造物の乾燥収縮によるひび割れの発生を抑制する目的でコンクリートの乾燥収縮量を低減する乾燥収縮低減剤に関心が高まっている。しかしながら、高水準の収縮低減効果を期待して乾燥収縮低減剤の一定量（例えばコンクリート１ｍ^３当たり２ｋｇ）以上をコンクリートに含有させると、１）不安定な空気泡を巻き込み易くなり、２）凍結融解抵抗性が弱くなって、３）強度が低下する等の悪影響が顕著になる問題が依然として指摘されており、未だ充分に解決されるには到っていない。

従来、得られる硬化体の乾燥収縮を低減する各種の乾燥収縮低減剤（例えば特許文献１〜３参照）が知られており、また作業性やコスト面から、乾燥収縮低減剤をセメント分散剤と混合して一液化した収縮低減タイプの高性能ＡＥ減水剤や収縮低減タイプのＡＥ減水剤（例えば特許文献４〜６参照）も知られている。しかし、いずれの場合においても乾燥収縮低減剤の使用量を増すと、その収縮低減効果が上昇する反面で、凍結融解に対する抵抗性を著しく低下するという問題がある。また乾燥収縮低減剤を使用したＡＥコンクリートの多くは、該ＡＥコンクリートを型枠に流し込み、バイブレータを用いて締め固めながら成型する際に、不安定な空気泡がコンクリート成型体の上層表面に凝縮して大きなボイドが発生し易いという問題を抱えている。

特開昭５６−３７２５９号公報 特開昭５９−２１５５７号公報 特開昭５９−１５２２５３号公報 特開２００４−２１７５号公報 特開２００９−１６１４２８号公報 特開２０１０−１００４７８号公報

本発明が解決しようとする課題は、優れた流動性を有し、得られる硬化体が優れた強度を発現することを前提として、１）練り混ぜ後のＡＥコンクリートの空気量が経時的に安定した状態で保たれること、２）得られる硬化体の乾燥収縮率が小さく、ひび割れの発生が抑制されること、３）得られる硬化体の凍結融解に対する抵抗性が強いこと、４）得られる硬化体の表面が平滑であること、以上の１）〜４）の多機能を同時に備えたＡＥコンクリートを調製することができるＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリートを提供する処にある。

しかして本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、一液型の特定の多機能混和剤を用いてＡＥコンクリートを調製することが正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、セメント、水、細骨材、粗骨材、多機能混和剤及び空気量調節剤を用いてＡＥコンクリートを調製するに際し、セメント１００質量部当たり下記の多機能混和剤を０．２〜３．０質量部の割合で用いて、連行空気量を３〜７容量％に調製することを特徴とするＡＥコンクリートの調製方法に係る。また本発明は、かかる調製方法によって得られるＡＥコンクリートに係る。

多機能混和剤：下記のＡ成分を５〜３０質量％、下記のＢ成分を１〜５０質量％及び下記のＣ成分を２０〜６９質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るもの。

Ａ成分：分子中に下記の構成単位Ｌを３５〜８５モル％、下記の構成単位Ｍを１５〜６５モル％及び下記の構成単位Ｎを０〜５モル％（構成単位Ｌと構成単位Ｍと構成単位Ｎの合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量３０００〜８００００の水溶性ビニル共重合体。

構成単位Ｌ：メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上。
構成単位Ｍ：分子中に５〜８０個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位。
構成単位Ｎ：メタリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチルアクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上。

Ｂ成分：下記の化１で示される化合物

化１において、
Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３：分子中に１〜１０個のオキシプロピレン単位で構成された（ポリ）オキシプロピレン基を有する（ポリ）プロピレングリコールから全ての水酸基を除いた残基であって、且つＡ^１、Ａ^２及びＡ^３中のオキシプロピレン単位の個数の合計が５〜２５を満足するもの。

Ｃ成分：下記の化２で示される化合物

化２において、
Ｒ^１：炭素数３〜５のアルキル基
Ａ^４：分子中に１〜４個のオキシエチレン単位のみで構成された（ポリ）オキシエチレン基を有する（ポリ）エチレングリコールから全ての水酸基を除いた残基。

本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法（以下、本発明の調製方法という）は、セメント、水、細骨材及び粗骨材の他に、多機能混和剤及び空気量調節剤を用いる方法である。

本発明の調製方法に供する多機能混和剤は、前記したＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分から成る混和剤である。該多機能混和剤の一成分として用いるＡ成分は、構成単位Ｌと構成単位Ｍとで構成された水溶性ビニル共重合体又は構成単位Ｌと構成単位Ｍと構成単位Ｎとで構成された水溶性ビニル共重合体である。

構成単位Ｌは、メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上である。メタクリル酸塩としては、メタクリル酸のリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン塩が挙げられるが、なかでもナトリウム塩が好ましい。

構成単位Ｍは、分子中に５〜８０個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位である。

構成単位Ｎは、メタリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチルアクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上である。メタリルスルホン酸の塩としては、メタリルスルホン酸のリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩が挙げられるが、ナトリウム塩が好ましい。

本発明の調製方法において多機能混和剤の一成分として用いるＡ成分は、以上説明したような構成単位Ｌと構成単位Ｍとで構成された水溶性ビニル共重合体又は構成単位Ｌと構成単位Ｍと構成単位Ｎとで構成された水溶性ビニル共重合体であって、分子中に構成単位Ｌを３５〜８５モル％、構成単位Ｍを１５〜６５モル％及び構成単位Ｎを０〜５モル％（合計１００モル％）の割合で有する水溶性ビニル共重合体である。各構成単位の割合がこれらの範囲から外れると、そのような水溶性ビニル共重合体は流動性能が著しく低下する。なかでも、Ａ成分としては、それが構成単位Ｌと構成単位Ｍとで構成された水溶性ビニル共重合体である場合、構成単位Ｌを４５〜８５モル％及び構成単位Ｍを１５〜５５モル％（合計１００モル％）の割合で有するものが好ましく、またそれが構成単位Ｌと構成単位Ｍと構成単位Ｎとで構成された水溶性ビニル共重合体である場合、構成単位Ｌを４５〜８５モル％、構成単位Ｍを１５〜５５モル％及び構成単位Ｎを５モル％以下（合計１００モル％）の割合で有するものが好ましい。

Ａ成分としての水溶性ビニル共重合体は公知の方法で合成できる。これには例えば、特開昭５８−７４５５２号公報や特開平１−２２６７５７号公報に記載されているような水系ラジカル共重合による方法が適用できる。いずれにしてもこれらの方法で合成される水溶性ビニル共重合体の質量平均分子量（ＧＰＣ法によるポリスチレン換算の質量平均分子量、以下同じ）は、３０００〜８００００の範囲内のものとするが、質量平均分子量がかかる範囲から外れると、そのような水溶性ビニル共重合体は流動性能が低下する。好ましくは、水溶性ビニル共重合体の質量平均分子量は５０００〜６００００の範囲内とする。

本発明の調製方法において多機能混和剤の一成分として用いるＢ成分は、前記の化１で示される化合物、すなわちグリセリンのプロピレンオキサイド付加物である。化１中のＡ^１、Ａ^２及びＡ^３は分子中に１〜１０個のオキシプロピレン単位で構成された（ポリ）オキシプロピレン基を有する（ポリ）プロピレングリコールから全ての水酸基を除いた残基であって、且つＡ^１、Ａ^２及びＡ^３中のオキシプロピレン単位の個数の合計が５〜２５を満足するものである。Ｂ成分の化１で示される化合物は、グリセリン１分子が有する３個の水酸基に対してオキシプロピレン単位がそれぞれ１〜１０個の範囲、且つそれらのオキシプロピレン単位の個数の合計が５〜２５個の範囲となるように付加したものであるが、オキシプロピレン単位の個数の合計が７〜２０個の範囲となるように付加したものが好ましい。オキシプロピレン単位の個数の合計が５個よりも少ないと、得られる硬化体の乾燥収縮率が大きくなり、逆にオキシプロピレン単位の個数の合計が２５個よりも多いと、水に不溶化して連行空気量の調製が困難になる。以上説明したＢ成分の化１で示される化合物はグリセリンにプロピレンオキサイドを付加重合する公知の方法で合成できる。

本発明の調製方法において多機能混和剤の一成分として用いるＣ成分は、前記の化２で示される化合物、すなわちポリエチレングリコールモノアルキルエーテルである。化２中のＲ^１は炭素数３〜５のアルキル基であるが、炭素数４のブチル基が好ましい。ブチル基には、ノルマルブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基等の異性体が含まれるが、なかでもＲ^１としてはノルマルブチル基が好ましい。また化２中のＡ^４は、分子中に１〜４個のオキシエチレン単位で構成された（ポリ）オキシエチレン基を有する（ポリ）エチレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である。なかでも、Ｃ成分の化２で示される化合物としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。以上説明したＣ成分の化２で示される化合物は、炭素数３〜５の脂肪族アルコールにエチレンオキサイドを付加重合する公知の方法で合成できる。

本発明の調製方法に供する多機能混和剤は、以上説明したようなＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分から成り、該Ａ成分を５〜３０質量％、該Ｂ成分を１〜５０質量％及び該Ｃ成分を２０〜６９質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものであるが、該Ａ成分を１０〜２５質量％、該Ｂ成分を１０〜４５質量％及び該Ｃ成分を３０〜６５質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものが好ましい。各成分の含有割合がこれらの範囲から外れると、そのような多機能混和剤を用いて調製したＡＥコンクリートは前記した所期の多機能を同時に備えるのが難しくなる。

本発明の調製方法では、空気量調節剤を用いる。かかる空気量調節剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルベンゼンスルホン酸塩、ロジン石けん、高級脂肪酸石けん、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルアルキルリン酸エステル塩等が挙げられるが、なかでもアルキルリン酸エステル塩が好ましく、オクチルリン酸モノエステル塩が特に好ましい。

本発明の調製方法では、セメント、水、細骨材、粗骨材、以上説明した多機能混和剤及び空気量調節剤を練り混ぜ、ＡＥコンクリートを調製するが、この際に多機能混和剤は、セメント１００質量部当たり０．２〜３．０質量部、好ましくは０．３〜２．５質量部の割合で用いる。多機能混和剤の使用量がこれより少ないと、調製したＡＥコンクリートは流動性が悪く、そもそも前記した所期の多機能を同時に備えるのが難しくなる。逆に多機能混和剤の使用量を多くしても、それに見合うだけの効果が得られない。また、空気量調節剤の使用量は通常、セメント１００質量部当たり、０．００１〜０．０１質量部の割合とする。

多機能混和剤や空気量調節剤を加える方法は特に制限されない。ＡＥコンクリートを練り混ぜる際に、それぞれの所定量を予め混合しておいて、練り混ぜ水で希釈したものを加えてもよいし、又はそれぞれの所定量を別々に練り混ぜ水で希釈し、別々に加えてもよいのであるが、多機能混和剤は有効成分（Ａ成分、Ｂ成分及びＣ成分の合計）濃度が２０〜７０質量％の一液混合水溶液として用いるのが好ましい。

また本発明の調製方法では、調製するＡＥコンクリートの連行空気量を３〜７容量％、好ましくは４〜６容量％に調製する。連行空気量がこれより少ないと、そのようなＡＥコンクリートから得られる硬化体の凍結融解に対する抵抗性が弱くなり、逆に連行空気量がこれより多いと、そのようなＡＥコンクリートから得られる硬化体の強度が低くなる。

本発明の調製方法では、前記したように、セメント、水、細骨材、粗骨材、多機能混和剤及び空気量調節剤を練り混ぜ、ＡＥコンクリートを調製する。この際、水／セメント比は特に制限されないが、一般に期待される圧縮強度が２０〜５５Ｎ／ｍｍ^２の硬化体を得るためには、水／セメント比を３５〜６５％、好ましくは４０〜６０％とする。

本発明の調製方法において、セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントの他に、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等の各種混合セメントを使用できる。また細骨材としては、いずれも公知の川砂、山砂、海砂、砕砂等を使用できる。更に粗骨材としては、いずれも公知の川砂利、砕石、軽量骨材等を使用できる。

本発明の調製方法では、以上説明したように、セメント、水、細骨材、粗骨材、多機能混和剤及び空気量調節剤を練り混ぜ、ＡＥコンクリートを調製するが、この際、本発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて消泡剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、防水剤、防腐剤、防錆剤等の添加剤を併用することができる。

本発明に係るＡＥコンクリートは、以上説明したような本発明の調製方法によって得られるものである。かかるＡＥコンクリートからは、乾燥収縮率が３００×１０^−６〜７００×１０^−６の範囲の低収縮の硬化体が得られ、同時に気泡間隔係数が３５０μｍ以下と小さく、凍結融解に対する抵抗性の優れた硬化体が得られる。更に加えて、得られる硬化体はその表面に気泡径３ｍｍ以上の粗大気泡が少なく、表面平滑性の優れたものとなる。

本発明によると、調製したＡＥコンクリートが優れた流動性を有し、得られる硬化体が優れた強度を発現することを前提として、調製したＡＥコンクリートの空気量が経時的に安定した状態で保たれ、しかも得られる硬化体の乾燥収縮率が小さく、また硬化体の気泡間隔係数が小さくて凍結融解に対する抵抗性が強く、更に硬化体表面のボイド発生が少なくて表面平滑性に優れるという効果がある。

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に限定されるというものではない。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。

試験区分１（Ａ成分、Ｂ成分及びＣ成分の合成）
・Ａ成分としての水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の合成
メタクリル酸６０ｇ、メトキシポリ（オキシエチレン単位が２３個、以下ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレート３００ｇ、メタリルスルホン酸ナトリウム５ｇ、３−メルカプトプロピオン酸４ｇ及び水４９０ｇを反応容器に仕込んだ後、４８％水酸化ナトリウム水溶液５８ｇを加え、攪拌しながら部分中和して均一に溶解した。反応容器内の雰囲気を窒素置換した後、反応系の温度を温水浴にて６０℃に保ち、過硫酸ナトリウムの２０％水溶液２５ｇを加えてラジカル重合反応を開始し、５時間反応を継続して反応を終了した。その後、４８％水酸化ナトリウム水溶液２３ｇを加えて反応物を完全中和し、水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の４０％水溶液を得た。水溶性ビニル共重合体（ａ−１）を分析したところ、メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位／メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位／メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位＝７０／２７／３（モル％）の割合で有する質量平均分子量３４０００の水溶性ビニル共重合体であった。

・Ａ成分としての水溶性ビニル共重合体（ａ−２）〜（ａ−４）及び（ａｒ−１）〜（ａｒ−３）の合成
水溶性ビニル共重合体（ａ−１）の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体（ａ−２）〜（ａ−４）及び（ａｒ−１）〜（ａｒ−３）を合成した。合成したＡ成分としての各水溶性ビニル共重合体の内容を表１にまとめて示した。

表１において、
Ｌ−１：メタクリル酸ナトリウムから形成された構成単位
Ｌ−２：メタクリル酸から形成された構成単位
Ｍ−１：メトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメクリレートから形成された構成単位
Ｍ−２：メトキシポリ（ｎ＝６８）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
Ｍ−３：メトキシポリ（ｎ＝４５）エチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
Ｎ−１：メタリルスルホン酸ナトリウムから形成された構成単位
Ｎ−２：メチルアクリレートから形成された構成単位
＊１：ＧＰＣ法によるポリスチレン換算の質量平均分子量

・Ｂ成分としての化１で示される化合物（ｂ−１）の合成
グリセリン１８４ｇ（２．０モル）をオートクレーブに仕込み、触媒として水酸化カリウム１．８ｇを加えた後、オートクレーブ内を窒素置換した。攪拌しながら、反応温度を１２５〜１４０℃に保ち、プロピレンオキサイド１１６０ｇ（２０モル）を圧入して付加反応を行なった。圧入終了後、同温度で２時間熟成して反応を終了した。残存触媒を吸着材を用いて吸着処理した後、濾別精製した。精製物は常温で液状の化合物であり、水酸基価等の分析結果により、Ｂ成分としてのグリセリンのプロピレンオキサイド１０モル付加物（ｂ−１）であった。

Ｂ成分としての化１で示される化合物等（ｂ−２）、（ｂ−３）及び（ｂｒ−１）〜（ｂｒ−３）の合成
化１で示される化合物（ｂ−１）の合成と同様にして、化１で示される化合物等（ｂ−２）、（ｂ−３）及び（ｂｒ−１）〜（ｂｒ−３）を合成した。合成したＢ成分としての化１で示される化合物等の内容を表２にまとめて示した。

・Ｃ成分としての化２で示される化合物（ｃ−１）の合成
ｎ−ブタノール７４０ｇ（１０モル）をオートクレーブに仕込み、触媒として水酸化カリウムを１．８ｇ加えた後、オートクレーブ内を窒素置換した。攪拌しながら、反応温度を１２０〜１３５℃に保ち、エチレンオキサイド９００ｇ（２０モル）を圧入して付加反応を行なった。圧入終了後、同温度で２時間熟成して反応を終了した。残存触媒を吸着材を用いて吸着処理した後、濾別精製した。精製物は水酸基価等の分析結果により、Ｃ成分としてのジエチレングリコールモノブチルエーテル（ｃ−１）であった。

Ｃ成分としての化２で示される化合物等（ｃ−２）、（ｃ−３）、（ｃｒ−１）及び（ｃｒ−２）の合成
化２で示される化合物（ｃ−１）と同様にして、化２で示される化合物等（ｃ−２）、（ｃ−３）、（ｃｒ−１）及び（ｃｒ−２）を合成した。合成したＣ成分としての化２で示される化合物等の内容を表３の脚注にまとめて示した。

試験区分２（多機能混和剤の調製）
・多機能混和剤（ｆ−１）の調製
ガラス容器に表１記載のＡ成分（ａ−１）を５０部（固形濃度４０％の水溶液）、表２記載のＢ成分（ｂ−１）３０部、Ｃ成分（ｃ−１）５０部及び水７０部を投入して混合し、多機能混和剤（ｆ−１）の５０％濃度水溶液２００部を調製した。

・多機能混和剤（ｆ−２）〜（ｆ−１２）及び（ｆｒ−１）〜（ｆｒ−１２）の調製
多機能混和剤（ｆ−１）の調製と同様にして、多機能混和剤（ｆ−２）〜（ｆ−１２）及び（ｆｒ−１）〜（ｆｒ−１２）を調製した。調製した各多機能混和剤の内容を表３にまとめて示した。

表３において、
ａ−１〜ａ−４及びａｒ−１〜ａｒ−３：表１記載の水溶性ビニル共重合体
ｂ−１〜ｂ−３及びｂｒ−１〜ｂｒ−３：表２記載の化１で示される化合物等
ｃ−１：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
ｃ−２：ジエチレングリコールモノプロピルエーテル
ｃ−３：トリエチレングリコールモノペンチルエーテル
ｃｒ−１：ジエチレングリコールモノエチルエーテル
ｃｒ−２：テトラエチレングリコールモノオクチルエーテル

試験区分３（ＡＥコンクリートの調製及び評価）
実施例１〜１５及び比較例１〜１２
表４に記載した配合Ｎｏ．１の条件で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに普通ポルトランドセメント（密度＝３．１６ｇ／ｃｍ^３、ブレーン値３３００）、細骨材（岩瀬産砕砂、密度＝２．６１／ｃｍ^３、Ｆ．Ｍ．＝２．８３）及び粗骨材（岩瀬産砕石、密度＝２．６３／ｃｍ^３、Ｆ．Ｍ．＝６．７４）を順次投入して１５秒間空練りした。次いで、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が４．５〜５．５％の範囲となるよう、試験区分２で調製した表３に記載の多機能混和剤及び空気量調節剤をそれぞれ所定量練り混ぜ水で希釈した後に投入して練り混ぜ、各例のＡＥコンクリートを製造した。各例について、多機能混和剤、空気量調節剤の添加量及び調製したＡＥコンクリートの評価結果を表５に、また硬化して得た硬化体の評価結果を表６にまとめて示した。

表４において、
＊１：岩瀬産砕石（密度＝２．６３／ｃｍ^３）
＊２：秩父産石灰砕石（密度＝２．６１／ｃｍ^３）

・ＡＥコンクリートの評価
調製した各例のＡＥコンクリートについて、空気量、スランプ、スランプ残存率を下記のように求め、結果を表５にまとめて示した。また各例のＡＥコンクリートを硬化して得た硬化体について、乾燥収縮率、気泡間隔係数、凍結融解耐久性指数及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表６にまとめて示した。

・連行空気量（容量％）：練り混ぜ直後のＡＥコンクリート及び６０分間静置後のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（ｃｍ）：空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率（％）：（６０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×１００で求めた。
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のＡＥコンクリートを２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体について、コンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・気泡間隔係数（μｍ）：各例のＡＥコンクリートを、２０℃×６０％ＲＨの条件下で２６週間保存し、得られた硬化体の表面を研磨仕上げした供試体について、気泡組織をＡＳＴＭ−Ｃ４５７のリニアトラバース法に準拠して顕微鏡で測定した。
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１４８に準拠して測定した値を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ６６６−７５の耐久性指数で計算した数値を求めた。この数値は、最大値が１００で、１００に近いほど、凍結融解に対する抵抗性が優れていることを示す。
・圧縮強度（Ｎ／ｍｍ^２）：各例のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。

更に複数のＡＥコンクリートについては、硬化体の表面仕上り状態を下記のように求めた気泡数で評価すると共に目視観察でも評価した。結果を表７にまとめて示した。

気泡数の測定（個／０．０９ｍ^２）：多機能混和剤を添加して練り混ぜた直後のＡＥコンクリートを、縦×横×高さが０．１５ｍ×１ｍ×１ｍの木製化粧型枠に流し込み、棒状バイブレータを用いて締め固め、材齢３日後に脱枠し、得られた硬化体の型枠剥離面（合計２面で２ｍ^２）に存在する気泡径が３ｍｍ以上の気泡数を数え、これを０．３ｍ×０．３ｍ＝０．０９ｍ^２中に存在する気泡数に換算した。

表５及び表６において、
添加量：セメント１００質量部に対する添加質量部
＊１：目標とする流動性（スランプ値）が得られなかったので測定しなかった。
＊２：測定対象となるような供試体が得られなかったので測定しなかった。
ｆ−１〜ｆ−１２及びｆｒ−１〜ｆｒ−１２：表３で調製した多機能混和剤
ｓ−１：オクチルリン酸モノエステルカリウム塩
ｓ−２：樹脂酸石けん系ＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名チューポールＡＥ−３００）

表５〜表７の結果からも明らかなように、本発明によると、調製したＡＥコンクリートは所望の流動性と優れた流動保持性を兼ね備えており、空気量も経時的に安定している。また得られる硬化体は乾燥収縮率が小さく、凍結融解に対する抵抗性が強く、充分な圧縮強度を有している。しかも硬化体表面に粗大な気泡数が少なく、外観が平滑で美麗であり、いずれの要求項目に対しても充分な性能を満足している。

Claims (11)

1. セメント、水、細骨材、粗骨材、多機能混和剤及び空気量調節剤を用いてＡＥコンクリートを調製するに際し、セメント１００質量部当たり下記の多機能混和剤を０．２〜３．０質量部の割合で用いて、連行空気量を３〜７容量％に調製することを特徴とするＡＥコンクリートの調製方法。
   多機能混和剤：下記のＡ成分を５〜３０質量％、下記のＢ成分を１〜５０質量％及び下記のＣ成分を２０〜６９質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るもの。
   Ａ成分：分子中に下記の構成単位Ｌを３５〜８５モル％、下記の構成単位Ｍを１５〜６５モル％及び下記の構成単位Ｎを０〜５モル％（構成単位Ｌと構成単位Ｍと構成単位Ｎの合計１００モル％）の割合で有する質量平均分子量３０００〜８００００の水溶性ビニル共重合体。
   構成単位Ｌ：メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
   構成単位Ｍ：分子中に５〜８０個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
   構成単位Ｎ：メタリルスルホン酸塩から形成された構成単位及びメチルアクリレートから形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
   Ｂ成分：下記の化１で示される化合物
   

   

   （化１において、
   Ａ^１、Ａ^２、Ａ^３：分子中に１〜１０個のオキシプロピレン単位で構成された（ポリ）オキシプロピレン基を有する（ポリ）プロピレングリコールから全ての水酸基を除いた残基であって、且つＡ^１、Ａ^２及びＡ^３中のオキシプロピレン単位の個数の合計が５〜２５を満足するもの。）
   Ｃ成分：下記の化２で示される化合物
   

   

   （化２において、
   Ｒ^１：炭素数３〜５のアルキル基
   Ａ^４：分子中に１〜４個のオキシエチレン単位で構成された（ポリ）オキシエチレン基を有する（ポリ）エチレングリコールから全ての水酸基を除いた残基。）
2. Ｂ成分の化１で示される化合物が、化１中のＡ^１、Ａ^２及びＡ^３中のオキシプロピレン単位の個数の合計が７〜２０を満足するものである請求項１記載のＡＥコンクリートの調製方法。
3. Ｃ成分がジエチレングリコールモノブチルエーテルである請求項１又は２記載のＡＥコンクリートの調製方法。
4. 多機能混和剤がＡ成分を１０〜２５質量％、Ｂ成分を１０〜４５質量％及びＣ成分を３０〜６５質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成るものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
5. 多機能混和剤を有効成分濃度が２０〜７０質量％の一液混合水溶液として用いる請求項１〜４のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
6. セメント１００質量部当たり多機能混和剤を０．３〜２．５質量部となる割合で用いる請求項１〜５のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
7. 空気量調節剤が、オクチルリン酸モノエステル塩である請求項１〜６のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
8. 連行空気量を４〜６容量％に調製する請求項１〜７のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
9. 水／セメント比を３５〜６５％に調製する請求項１〜８のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
10. 請求項１〜９のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法によって得られるＡＥコンクリート。
11. 得られる硬化体の乾燥収縮率が３００×１０^−６〜７００×１０^−６の範囲となるものである請求項１０記載のＡＥコンクリート。