JP2015151318A - Modified fly ash-containing concrete for pavement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、改質フライアッシュを含み、かつ、初期ひび割れが少なく曲げ強度が高い舗装用コンクリートに関する。 The present invention relates to a concrete for paving, which includes modified fly ash and has low initial cracking and high bending strength.
コンクリートの打設後、まだコンクリートが十分に硬化していないプラスティックな状態でコンクリート表面が乾燥すると、該表面に不規則なひび割れが発生する場合がある。この初期ひび割れは、混練水の急激な蒸発によるコンクリートの乾燥収縮が主な原因である。したがって、初期ひび割れは、ブリーディングが少ないコンクリートで発生し易く、特に、コンクリート舗装では施工直後から発生する場合がある。 If the concrete surface is dried in a plastic state where the concrete is not sufficiently hardened after the concrete is placed, irregular cracks may occur on the surface. This initial crack is mainly caused by drying shrinkage of concrete due to rapid evaporation of the kneaded water. Therefore, initial cracks are likely to occur in concrete with little bleeding, and particularly in concrete pavement, it may occur immediately after construction.
一般に、コンクリートから水の蒸発を防止する方法として、被膜養生、シート養生、湛水養生、散水養生、および湿布養生等がある。これらの中でも、表面積が大きなコンクリート舗装に対しては、被膜養生は比較的作業が容易で養生効果が高いため一般的である。
しかし、被膜養生では、ブリーディング水による膜養生剤の希釈や流動を防止するため、ブリーディング水の消失を待って散布や塗布を行う必要があり、その分作業が遅延していた。
In general, methods for preventing water from evaporating from concrete include film curing, sheet curing, flooding curing, watering curing, and compress curing. Among these, for concrete pavement having a large surface area, film curing is general because the work is relatively easy and the curing effect is high.
However, in the film curing, in order to prevent dilution and flow of the film curing agent by bleeding water, it is necessary to perform spraying and coating after the disappearance of bleeding water, and the work is delayed accordingly.
そこで、特許文献１では、有機溶剤に樹脂またはパラフィン類を溶解させてなる膜養生剤であって、ブリーディング水の消失を待たずに散布等できるとされる膜養生剤と、これを用いた養生方法が提案されている。
しかし、有機溶剤は、作業員の健康を害するおそれがあること、火災の危険や悪臭があること、およびセメントの水和を阻害すること等の問題がある。これらの問題について、特許文献１の出願人は、「使用する有機溶剤の可燃性、毒性等については十分に留意して適宜に対処することが必要である。」（段落０００７）としている。したがって、特許文献１に記載の膜養生剤等は実用的とはいえない。
Therefore, in Patent Document 1, a film curing agent obtained by dissolving a resin or paraffin in an organic solvent, which can be sprayed without waiting for disappearance of bleeding water, and a curing using the film curing agent. A method has been proposed.
However, the organic solvent has problems such as the possibility of harming the health of workers, the risk of fire and bad odor, and the inhibition of cement hydration. As for these problems, the applicant of Patent Document 1 states that “It is necessary to appropriately deal with the flammability and toxicity of the organic solvent to be used” (paragraph 0007). Therefore, the film curing agent described in Patent Document 1 is not practical.
そこで、本発明は、膜養生剤を用いなくても、初期ひび割れの発生が少ない舗装用コンクリートを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the concrete for pavement with few generation | occurrence | production of an initial crack, without using a film curing agent.
本発明者らは、前記目的にかなう舗装用コンクリートを検討したところ、下記の構成を有する舗装用コンクリートは、初期ひび割れの発生が少なく、かつ曲げ強度が高いことを見い出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の通りである。
［１］単位水量が１３０〜１７０ｋｇ／ｍ３、水／セメント比が３６〜５０％の舗装用コンクリートであって、強熱減量が１質量％以下である改質フライアッシュをコンクリート１ｍ３当たり５０〜１５０ｋｇ含む、改質フライアッシュ含有舗装用コンクリート。
［２］さらに、前記改質フライアッシュ中のＳｉＯ２の含有率が４５質量％以上である、前記［１］に記載の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリート。
［３］さらに、前記改質フライアッシュのブレーン比表面積が１５００〜１００００ｃｍ２／ｇである、前記［１］または［２］に記載の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリート。
［４］さらに、前記改質フライアッシュの４５μｍふるい残分が７０質量％以下である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリート。
［５］前記改質フライアッシュが、フライアッシュを６００〜１０００℃で加熱処理して得られる加熱処理物である、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリート。
［６］単位セメント量が３００〜４００ｋｇ／ｍ３、単位粗骨材量が１０００〜１４００ｋｇ／ｍ３、単位細骨材量が３５０〜８００ｋｇ／ｍ３、および細骨材率が２５〜４０％である、前記［１］〜［５］のいずれかに記載の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリート。
The inventors of the present invention have studied pavement concrete that meets the above-mentioned purpose. As a result, the pavement concrete having the following configuration has found that there is little initial cracking and high bending strength, and the present invention has been completed. . That is, the present invention is as follows.
[1] Pavement concrete having a unit water amount of 130 to 170 kg / m 3 and a water / cement ratio of 36 to 50%, and a modified fly ash having a loss on ignition of 1% by mass or less is 50 per 1 m 3 of concrete. Modified fly ash-containing concrete for pavement containing ~ 150 kg.
[2] The modified fly ash-containing concrete for paving according to the above [1], wherein the content of SiO 2 in the modified fly ash is 45% by mass or more.
[3] Further, the modified fly ash-containing concrete for paving according to the above [1] or [2], wherein the modified fly ash has a brain specific surface area of 1500 to 10,000 cm 2 / g.
[4] The modified fly ash-containing pavement concrete according to any one of [1] to [3], wherein the modified fly ash has a 45 μm sieve residue of 70% by mass or less.
[5] The modified fly ash-containing pavement according to any one of [1] to [4], wherein the modified fly ash is a heat-treated product obtained by heat-treating fly ash at 600 to 1000 ° C. For concrete.
[6] Unit cement content is 300 to 400 kg / m 3, the unit coarse aggregate amount 1000~1400kg / m 3, the unit fine aggregate amount 350~800kg / m 3, and fine aggregate ratio is 25% to 40% The modified fly ash-containing concrete for paving according to any one of [1] to [5].
本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートは、初期ひび割れの発生が少なく、かつ曲げ強度が高い。また、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートは、フライアッシュを原料としてなる改質フライアッシュを含むため、フライアッシュの再資源化に資することができる。 The modified fly ash-containing concrete for paving of the present invention has less initial cracking and high bending strength. Moreover, since the modified fly ash-containing concrete for paving of the present invention includes modified fly ash using fly ash as a raw material, it can contribute to recycling of fly ash.
以下、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートについて詳細に説明する。
本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートは、前記の通り、所定の単位水量と所定の水／セメント比を有し、かつ、強熱減量が１質量％以下である改質フライアッシュをコンクリート１ｍ３当たり５０〜１５０ｋｇ含むものである。なお、水／セメント比とは、セメントに対する水の質量の比を百分率（％）で表わした値である。
改質フライアッシュの強熱減量が１質量％を超えると、ＡＥ剤等の化学混和剤が未燃カーボンに吸着するため、所要の作業性を確保するのに必要な単位水量が多くなり、初期ひび割れの低減効果が小さく、空気量等の調節も困難になる。なお、強熱減量を極端に小さくすることは困難であるので、前記強熱減量は好ましくは０．１〜０．９質量％、より好ましくは０．２〜０．８質量％、特に好ましくは０．３〜０．７質量％である。
また、前記改質フライアッシュの単位量が５０ｋｇ未満では、初期ひび割れの低減効果が小さく、１５０ｋｇを超えると作業性が悪くなり、コンクリートの曲げ強度が低下する場合がある。なお、前記単位量は、好ましくは５０〜１２０ｋｇ、より好ましくは５０〜１００ｋｇ、さらに好ましくは５０〜９０ｋｇ、特に好ましくは５０〜８０ｋｇである。
前記強熱減量と改質フライアッシュの単位量が前記範囲内にあれば、コンクリートの初期ひび割れの低減効果と曲げ強度を高く維持できる。
Hereinafter, the modified fly ash-containing concrete for paving according to the present invention will be described in detail.
As described above, the modified fly ash-containing concrete for paving according to the present invention is a modified fly ash having a predetermined unit water amount and a predetermined water / cement ratio and having a loss on ignition of 1% by mass or less. It contains 50 to 150 kg per 1 m 3 . The water / cement ratio is a value expressed as a percentage (%) of the mass ratio of water to cement.
When the loss on ignition of the modified fly ash exceeds 1% by mass, the chemical admixture such as AE agent is adsorbed on the unburned carbon, so the amount of unit water necessary to ensure the required workability increases. The effect of reducing cracks is small, and it is difficult to adjust the amount of air. Since it is difficult to make the ignition loss extremely small, the ignition loss is preferably 0.1 to 0.9% by mass, more preferably 0.2 to 0.8% by mass, particularly preferably. 0.3 to 0.7% by mass.
Further, if the unit amount of the modified fly ash is less than 50 kg, the effect of reducing the initial crack is small, and if it exceeds 150 kg, the workability is deteriorated and the bending strength of the concrete may be lowered. The unit amount is preferably 50 to 120 kg, more preferably 50 to 100 kg, still more preferably 50 to 90 kg, and particularly preferably 50 to 80 kg.
If the ignition loss and the unit amount of the modified fly ash are within the above ranges, the effect of reducing the initial cracking of concrete and the bending strength can be maintained high.
（１）改質フライアッシュ
次に、本発明に用いる改質フライアッシュについて説明する。
前記改質フライアッシュとは、火力発電所等から発生するフライアッシュに対し、静電分級、浮遊選鉱、篩い分級、湿式分級、破砕分級自燃還元法、振動分級、ジェットミル分級、または加熱処理等により分級と未燃カーボンの除去処理を行って得たフライアッシュである。
これらのうち、静電分級は、２種類以上の粒子が混在する粉体を帯電させて、異なる粒子を選別して未燃カーボンの除去を行う方法である。
前記浮遊選鉱は、フライアッシュに水と界面活性剤を添加してスラリーとし、該スラリーに空気を吹き込みながら攪拌し、泡に付着して浮上した未燃カーボンを除去する方法である。
前記破砕分級自燃還元法は、強熱減量が数％のフライアッシュに対し、改良型気流粉砕装置を用いて強熱減量の低い一次処理灰と未燃カーボン凝集灰に分級した後、未燃カーボン凝集灰中の未燃カーボンを自燃する温度で燃焼して除去し、さらに一次処理灰と混合して低未燃カーボン灰を得る方法である。
また、前記ジェットミル分級は、ジェットミル（微粉砕機）を用いて、フライアッシュの粒子同士を衝突させて粉砕した後、分級する方法である。
これらの中で、フライアッシュをロータリーキルンや流動床炉等の加熱装置で加熱して、未燃カーボンを除去し、さらに粒度を調整する必要があれば分級する加熱処理方法が、未燃カーボンの除去効率が高く、装置のコストや運転コストが低いため好ましい。
(1) Modified fly ash Next, the modified fly ash used in the present invention will be described.
The modified fly ash is an electrostatic classification, flotation, sieving classification, wet classification, crushing classification self-reduction method, vibration classification, jet mill classification, heat treatment, etc. Is a fly ash obtained by classification and removal treatment of unburned carbon.
Among these, electrostatic classification is a method in which powder containing two or more kinds of particles is charged, and different particles are selected to remove unburned carbon.
The flotation is a method in which water and a surfactant are added to fly ash to form a slurry, which is stirred while air is blown into the slurry to remove unburned carbon adhering to bubbles and floating.
The above-mentioned crushing and classification auto-reduction method uses fly ash with a loss on ignition of several percent to classify it into primary treated ash and unburned carbon agglomerated ash with low ignition loss using an improved airflow crusher, and then unburned carbon. In this method, unburned carbon in the aggregated ash is burned and removed at a temperature at which the ash is burned, and further mixed with primary treated ash to obtain low unburned carbon ash.
The jet mill classification is a method of classifying after pulverizing fly ash particles by colliding with a jet mill (fine pulverizer).
Among these, the heat treatment method that removes unburned carbon by heating fly ash with a heating device such as a rotary kiln or a fluidized bed furnace, and further classifying the particle size if necessary, removes unburned carbon. It is preferable because of high efficiency and low cost of the apparatus and operation cost.
（i）ＳｉＯ２の含有率
前記改質フライアッシュ中のＳｉＯ２の含有率は、好ましくは４５質量％以上である。該値以上であれば、改質フライアッシュのポゾラン活性が高く、舗装用コンクリートの曲げ強度がより高くなる。なお、前記ＳｉＯ２の含有率は、より好ましくは６０質量％以上である。
(I) the content of SiO 2 in SiO 2 content the modified fly in ash is preferably at least 45 wt%. Above this value, the modified fly ash has a high pozzolanic activity, and the bending strength of the concrete for paving becomes higher. The content of SiO 2 is more preferably 60% by mass or more.
（ii）ブレーン比表面積
前記改質フライアッシュのブレーン比表面積は、好ましくは１５００〜１００００ｃｍ２／ｇである。該値が１５００ｃｍ２／ｇ未満では曲げ強度が低くなる場合があり、１００００ｃｍ２／ｇを超えるとコンクリートのコンシステンシーが低下する場合がある。なお、前記ブレーン比表面積は、より好ましくは３５００〜５５００ｃｍ２／ｇである。
（iii）ふるい残分
前記改質フライアッシュの４５μｍ（呼び寸法）ふるい残分は、好ましくは７０質量％以下である。該値以下であれば、コンクリートのコンシステンシーが向上する。なお、該残分は、より好ましくは６０質量％以下、さらに好ましくは５０質量％以下、特に好ましくは４０質量％以下である。
(Ii) Blaine specific surface area The Blaine specific surface area of the modified fly ash is preferably 1500 to 10,000 cm 2 / g. If the value is less than 1500 cm 2 / g, the bending strength may be lowered, and if it exceeds 10,000 cm 2 / g, the consistency of the concrete may be lowered. The Blaine specific surface area is more preferably 3500-5500 cm 2 / g.
(Iii) Sieve residue The 45 µm (nominal size) sieve residue of the modified fly ash is preferably 70% by mass or less. If it is below this value, the consistency of concrete will improve. The residue is more preferably 60% by mass or less, further preferably 50% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or less.
（iｖ）加熱温度
前記改質フライアッシュは、好ましくはフライアッシュを６００〜１０００℃で加熱処理して得られるものである。
なお、前記強熱減量は、フライアッシュの加熱装置への仕込み量や加熱時間により影響されるため、前記強熱減量の範囲内になるように、前記加熱時間に応じて、仕込み量や加熱時間を調整するとよい。
(Iv) Heating temperature The modified fly ash is preferably obtained by heat-treating fly ash at 600 to 1000 ° C.
Note that the ignition loss is affected by the charging amount and heating time of the fly ash heating device, so that the charging amount and heating time are set according to the heating time so as to be within the range of the ignition loss. It is good to adjust.
（２）改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの配合
本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートは、単位水量が１３０〜１７０ｋｇ／ｍ３で、水／セメント比が３６〜５０％である。
さらに、好ましくは単位セメント量が３００〜４００ｋｇ／ｍ３、単位粗骨材量が１０００〜１４００ｋｇ／ｍ３、単位細骨材量が３５０〜８００ｋｇ／ｍ３、および細骨材率が２５〜４０％である。
ここで単位量とは、コンクリート１ｍ３当たりに含まれる前記構成材料の質量をいう。
次に、前記改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの構成材料に分けて説明する。
(2) Blending of modified fly ash-containing paving concrete The modified fly ash-containing paving concrete of the present invention has a unit water amount of 130 to 170 kg / m 3 and a water / cement ratio of 36 to 50%.
Further, preferably the unit cement amount of 300 to 400 kg / m 3, the unit coarse aggregate amount 1000~1400kg / m 3, the unit fine aggregate amount 350~800kg / m 3, and fine aggregate ratio 25-40 %.
Here, the unit amount means the mass of the constituent material contained per 1 m 3 of concrete.
Next, the modified fly ash-containing concrete for paving will be described separately.
（i）水
本発明に用いる水は、改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの凝結や強度に悪影響を与えないものであれば用いることができ、例えば、水道水、下水処理水、および生コンクリートの上澄水等から選ばれる１種以上が挙げられる。
また、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの単位水量は１３０〜１７０ｋｇ／ｍ３である。単位水量が１３０ｋｇ／ｍ３未満ではコンクリートの施工性が低下し、１７０ｋｇ／ｍ３を越えると初期ひび割れの低減効果が小さくなる。なお、前記単位水量は、より好ましくは１４０〜１６０ｋｇ／ｍ３である。
また、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの水／セメント比は３６〜５０％である。水／セメント比が３６％未満ではコンクリートの施工性が低下し、５０％を越えると、初期ひび割れの低減効果が小さくなるうえ、曲げ強度が低下する。なお、水／セメント比は、より好ましくは４０〜４7％である。
（ii）セメント
本発明に用いるセメントは、特に制限されず、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、耐硫酸塩ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、石炭灰含有セメント、シリカセメント、白色セメント、およびエコセメント等から選ばれる１種以上が挙げられる。
また、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの単位セメント量は、好ましくは３００〜４００ｋｇ／ｍ３である。単位セメント量が該範囲内であれば、コンクリートのコンシステンシーが良好で、高い曲げ強度が得られる。
(I) Water The water used in the present invention can be used as long as it does not adversely affect the setting and strength of the modified fly ash-containing concrete for paving, for example, tap water, sewage treated water, and ready-mixed concrete. 1 or more types chosen from supernatant water etc. are mentioned.
Moreover, the unit water amount of the modified fly ash-containing concrete for paving of the present invention is 130 to 170 kg / m 3 . When the unit water amount is less than 130 kg / m 3 , the workability of concrete is deteriorated, and when it exceeds 170 kg / m 3 , the effect of reducing initial cracks is reduced. The unit water amount is more preferably 140 to 160 kg / m 3 .
Moreover, the water / cement ratio of the modified fly ash-containing pavement concrete of the present invention is 36 to 50%. When the water / cement ratio is less than 36%, the workability of the concrete deteriorates, and when it exceeds 50%, the effect of reducing the initial crack is reduced, and the bending strength is lowered. The water / cement ratio is more preferably 40 to 47%.
(Ii) Cement The cement used in the present invention is not particularly limited, and is ordinary Portland cement, early strength Portland cement, ultra-early strength Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, sulfate resistant Portland cement, blast furnace cement, fly One or more types selected from ash cement, coal ash-containing cement, silica cement, white cement, eco-cement, and the like can be given.
Moreover, the unit cement amount of the modified fly ash-containing concrete for paving of the present invention is preferably 300 to 400 kg / m 3 . If the unit cement amount is within the above range, the consistency of the concrete is good and high bending strength can be obtained.
（iii）粗骨材
本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートに用いる粗骨材は、特に限定されず、川砂利、山砂利、砕石、スラグ粗骨材、および軽量粗骨材等から選ばれる１種以上が挙げられる。また、前記粗骨材は天然骨材のほか、人工骨材や再生骨材を用いることができる。
また、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの単位粗骨材量は、好ましくは１０００〜１４００ｋｇ／ｍ３である。該範囲内であれば、コンクリートのワーカビリティは良好である。なお、前記単位粗骨材量は、より好ましくは１０５０〜１３００ｋｇ／ｍ３である。
（iｖ）細骨材
本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートに用いる細骨材は、特に限定されず、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、硅砂、スラグ細骨材、および軽量細骨材等から選ばれる１種以上が挙げられる。また、前記細骨材は、天然骨材のほかに再生骨材も用いることができる。
本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの単位細骨材量は、好ましくは３５０〜８００ｋｇ／ｍ３である。該範囲内であれば、コンクリートのワーカビリティはより良好である。なお、前記単位細骨材量は、より好ましくは４００〜７００ｋｇ／ｍ３である。
また、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの細骨材率は、好ましくは２５〜４０％である。細骨材率が該範囲内にあれば、コンクリートのコンシステンシーは良好である。なお、細骨材率は、より好ましくは３０〜３５％である。
(Iii) Coarse aggregate The coarse aggregate used in the modified fly ash-containing concrete for paving according to the present invention is not particularly limited, and is selected from river gravel, mountain gravel, crushed stone, slag coarse aggregate, lightweight coarse aggregate, and the like. 1 type or more to be mentioned. The coarse aggregate may be natural aggregate, artificial aggregate, or recycled aggregate.
Moreover, the unit coarse aggregate amount of the modified fly ash-containing pavement concrete of the present invention is preferably 1000 to 1400 kg / m 3 . Within this range, concrete workability is good. The unit coarse aggregate amount is more preferably 1050 to 1300 kg / m 3 .
(Iv) Fine aggregate The fine aggregate used in the modified fly ash-containing pavement concrete of the present invention is not particularly limited, and river sand, mountain sand, land sand, sea sand, crushed sand, dredged sand, slag fine aggregate, and One or more selected from lightweight fine aggregates and the like can be mentioned. In addition to the natural aggregate, regenerated aggregate can be used as the fine aggregate.
The unit fine aggregate amount of the modified fly ash-containing pavement concrete of the present invention is preferably 350 to 800 kg / m 3 . Within this range, the workability of concrete is better. The unit fine aggregate amount is more preferably 400 to 700 kg / m 3 .
Moreover, the fine aggregate ratio of the modified fly ash-containing concrete for paving of the present invention is preferably 25 to 40%. If the fine aggregate ratio is within this range, the consistency of the concrete is good. The fine aggregate rate is more preferably 30 to 35%.
（ｖ）その他の任意の構成材料
本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートは、さらに、コンクリートの硬化後の乾燥収縮によるひび割れを防止するために膨張材や収縮低減剤等を含んでもよい。
前記膨張材は、水和により水酸化カルシウムやエトリンガイト等の水和物の結晶が成長して、嵩体積が大きくなる材料であればよく、例えば、生石灰、カルシウムサルホアルミネート、石膏、マグネシア、石灰系膨張材、およびエトリンガイト系膨張材等から選ばれる１種以上が挙げられる。前記膨張材の単位量は、好ましくは１０〜３０ｋｇ／ｍ３、より好ましくは１５〜２５ｋｇ／ｍ３である。前記単位量が１０ｋｇ／ｍ３未満ではコンクリートの乾燥収縮の低減効果が低く、３０ｋｇ／ｍ３を超えるとコスト高になる。
(V) Other optional constituent materials The modified fly ash-containing concrete for paving of the present invention may further contain an expansion material, a shrinkage reducing agent, or the like in order to prevent cracking due to drying shrinkage after the concrete is cured.
The expansion material may be any material that grows hydrate crystals such as calcium hydroxide and ettringite by hydration and increases the bulk volume. For example, quick lime, calcium sulfoaluminate, gypsum, magnesia, lime 1 type or more chosen from a system expansion material, an ettringite expansion material, etc. are mentioned. The unit amount of the expansion material is preferably 10 to 30 kg / m 3 , more preferably 15 to 25 kg / m 3 . If the unit amount is less than 10 kg / m 3 , the effect of reducing drying shrinkage of the concrete is low, and if it exceeds 30 kg / m 3 , the cost increases.
また、前記収縮低減剤は、コンクリートの硬化後におけるひび割れの発生抑制効果が高いことから、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好適である。該ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、例えば、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ポリエチレングリコールモノプロピルエーテル、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノブチルエーテル、およびポリエチレングリコールモノブチルエーテル等から選ばれる１種以上が挙げられる。
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有割合は、セメント１００質量部に対し好ましくは１〜１０質量部、より好ましくは３〜７質量部である。前記含有率が１質量部未満ではひび割れの発生抑制効果が低く、１０質量部を超えるとコスト高になる。
なお、前記膨張材や収縮低減剤は、コンクリートの硬化後の乾燥収縮によるひび割れの抑制に有効であっても、初期ひび割れの抑制には効果がない。これは、乾燥収縮によるひび割れと初期ひび割れの発生メカニズムが、全く異なることに起因している。
The shrinkage reducing agent is preferably a polyoxyalkylene alkyl ether because it has a high effect of suppressing the occurrence of cracks after hardening of the concrete. The polyoxyalkylene alkyl ether is, for example, polyethylene glycol polypropylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol polypropylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol polypropylene glycol monopropyl ether, polyethylene glycol monopropyl ether, Examples thereof include one or more selected from polyethylene glycol polypropylene glycol monobutyl ether, polyethylene glycol monobutyl ether, and the like.
The content ratio of the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 3 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. If the content is less than 1 part by mass, the effect of suppressing the occurrence of cracks is low, and if it exceeds 10 parts by mass, the cost increases.
In addition, even if the said expansion | swelling material and shrinkage | contraction reducing agent are effective in suppression of the crack by the drying shrinkage | contraction after hardening of concrete, there is no effect in suppression of an initial stage crack. This is because the generation mechanism of cracks due to drying shrinkage and initial cracks are completely different.
また、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートは、流動性の向上や水／セメント比の低減による強度の向上のため減水剤を含んでもよい。該減水剤は、高性能ＡＥ減水剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤等から選ばれる１種以上の減水剤が挙げられる。また、該減水剤の種類は、ポリカルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、リグニンスルホン酸、およびこれらの塩等から選ばれる１種以上が挙げられる。 Further, the modified fly ash-containing concrete for paving of the present invention may contain a water reducing agent for improving the fluidity and improving the strength by reducing the water / cement ratio. Examples of the water reducing agent include one or more water reducing agents selected from high performance AE water reducing agents, high performance water reducing agents, AE water reducing agents and the like. Examples of the water reducing agent include at least one selected from polycarboxylic acid, naphthalenesulfonic acid formaldehyde condensate, melamine sulfonic acid formaldehyde condensate, lignin sulfonic acid, and salts thereof.
さらに、ひび割れの発生を抑制するために、水性養生剤を本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリート表面に施工することができる。ここで、施工とは、水性養生剤でコンクリート表面の全部または一部を覆う行為をいい、例えば、水性養生剤をコンクリート表面に噴霧、散布または塗布等する行為が挙げられる。水性養生剤を施工する量は、コンクリートの表面１ｍ2当たり、好ましくは固形分換算で５〜２００ｇ、より好ましくは５〜１００ｇ、さらに好ましくは１０〜７０ｇである。該値が５〜２００ｇの範囲であれば、ひび割れ抑制効果が高く費用対効果に優れている Furthermore, in order to suppress generation | occurrence | production of a crack, an aqueous | water-based curing agent can be applied to the concrete for pavement containing the modified fly ash of this invention. Here, construction refers to an act of covering all or part of the concrete surface with an aqueous curing agent, for example, an act of spraying, spraying or applying the aqueous curing agent to the concrete surface. The amount of the aqueous curing agent applied is preferably 5 to 200 g, more preferably 5 to 100 g, and still more preferably 10 to 70 g in terms of solid content per 1 m 2 of the concrete surface. If the value is in the range of 5 to 200 g, the crack suppression effect is high and the cost effectiveness is excellent.
本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートの用途は、特に限定されず、普通コンクリート舗装、連続鉄筋コンクリート舗装、繊維補強コンクリート舗装、転圧コンクリート舗装、およびアスファルト舗装の上にコンクリート舗装を重ねたホワイトトッピング舗装等が挙げられる。 The use of the modified fly ash-containing pavement concrete of the present invention is not particularly limited. For example, topping pavement.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
１．使用材料とコンクリートの配合
使用材料を表１に、コンクリートの配合を表２に示す。なお、実施例は、改質フライアッシュを含む本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリートであり、比較例は改質フライアッシュを含まない通常の舗装用コンクリートである。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.
1. Table 1 shows the materials used and Table 2 shows the mix of concrete. In addition, an Example is the concrete for pavement containing modified fly ash of this invention containing a modified fly ash, and a comparative example is the concrete for pavement which does not contain a modified fly ash.
２．初期ひび割れ試験および曲げ強度試験
目標スランプは６．５±１．５ｃｍ、目標空気量は４．５±１．５％として、表２に示す配合の舗装用コンクリートを、公称容積が１００Ｌの強制練りミキサー水平２軸形（大平洋機工社製）を用いて混練して調製した。該混練手順は、具体的には、セメント、改質フライアッシュ、細骨材、および粗骨材を、前記ミキサーに投入して１５秒間空練りした後、化学混和剤（ＡＥ減水剤とＡＥ剤）を溶解した水を投入して６０秒間混練し、ミキサーの側壁等に付着したコンクリートを掻落とし、再度６０秒間混練した。
次に、前記調製した舗装用コンクリートを、図１に示す鋼製拘束型枠に打設して、コンクリートの締固めとコテを用いて表面仕上げを行った後、白熱電球を用いてコンクリート表面に光を照射するとともに、気温４０℃、相対湿度３０％、および風速約４ｍ／秒の条件下で送風してひび割れの発生を促進させた。そして、前記打設後２４時間経過した時に、クラックスケールを用いてコンクリート表面に発生したひび割れの幅および長さを測定し、ひび割れの総面積を求めた。
また、前記調製した舗装用コンクリートは、ＪＩＳ Ａ １１０６「コンクリートの曲げ強度試験方法」に準拠して、縦１０ｃｍ、横１０ｃｍ、長さ４０ｃｍの角柱供試体を材齢１日で脱型して得た後、材齢２８日まで標準養生して、材齢２８日における前記供試体の曲げ強度を測定した。
前記初期ひび割れと曲げ強度の試験結果は表３に示す。
2. Initial crack test and bending strength test The target slump is 6.5 ± 1.5 cm, the target air volume is 4.5 ± 1.5%, and the concrete for paving with the composition shown in Table 2 is forcibly kneaded with a nominal volume of 100L. It was prepared by kneading using a mixer horizontal biaxial type (manufactured by Taihei Koki Co., Ltd.). Specifically, the kneading procedure is performed by adding cement, modified fly ash, fine aggregate, and coarse aggregate to the mixer and kneading for 15 seconds, followed by chemical admixture (AE water reducing agent and AE agent). ) Was added and kneaded for 60 seconds, the concrete adhering to the side walls of the mixer was scraped off, and kneaded again for 60 seconds.
Next, the prepared concrete for pavement is placed on a steel constraining mold shown in FIG. 1, surface-finished using concrete compaction and a trowel, and then applied to the concrete surface using an incandescent light bulb. While irradiating with light, it was blown under the conditions of an air temperature of 40 ° C., a relative humidity of 30%, and a wind speed of about 4 m / second to promote the generation of cracks. And when 24 hours passed after the said placement, the width and length of the crack which generate | occur | produced on the concrete surface were measured using the crack scale, and the total area of the crack was calculated | required.
Further, the prepared concrete for paving is obtained by demolding a prismatic specimen having a length of 10 cm, a width of 10 cm and a length of 40 cm in accordance with JIS A 1106 “Concrete Bending Strength Test Method” at a material age of 1 day. After that, standard curing was performed until the age of 28 days, and the bending strength of the specimen at the age of 28 days was measured.
The initial crack and bending strength test results are shown in Table 3.
３．試験結果について
実施例に示すとおり、最大ひび割れ幅と単位面積当たりのひび割れ総面積は、改質フライアッシュの混入量が多いほど小さくなり、本発明の改質フライアッシュ含有舗装用コンクリート（実施例）は比較例と比べて、初期ひび割れの発生が格段に少ない。また、実施例の曲げ強度は、フライアッシュの混入量が１５０ｋｇ／ｍ２程度までの範囲では十分高いことから、舗装用コンクリートとして十分な強度を有していることが分かる。
3. Test results As shown in the examples, the maximum crack width and the total crack area per unit area become smaller as the mixed amount of modified fly ash increases, and the modified fly ash-containing concrete for paving of the present invention (example) Compared with the comparative example, the occurrence of initial cracks is significantly less. Moreover, since the bending strength of an Example is enough high in the range up to about 150 kg / m < 2 > of fly ash mixing amount, it turns out that it has sufficient intensity as concrete for paving.
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| JP6325837B2 (en) | 2018-05-16 |
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