JP2017014052A - Concrete, concrete structure and manufacturing method of concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、石炭灰溶融スラグ（ＩＧＣＣスラグ）を細骨材として用いたコンクリート、コンクリート構造物及びコンクリートの製造方法に関する。 The present invention relates to concrete, a concrete structure, and a method for producing concrete using coal ash molten slag (IGCC slag) as a fine aggregate.
近年、発電効率を向上するために新たに開発された石炭ガス化複合発電（ＩＧＣＣ：Integrated coal Gasification Combined Cycle）においては、発電システムの構成上，粒径５〜１０ｍｍ以下の石炭灰溶融スラグ（ＩＧＣＣスラグ）が副産される。石炭灰溶融スラグを有効活用するにあたり、コンクリート用細骨材としての利用が検討されている（例えば、非特許文献１、２参照）。
In recent years, IGCC (Integrated Coal Gasification Combined Cycle) (IGCC), which has been newly developed to improve power generation efficiency, has a particle size of 5-10 mm or less due to the composition of the power generation system. Slag) is produced as a by-product. In utilizing coal ash melt slag effectively, the utilization as a fine aggregate for concrete is examined (for example, refer
しかしながら、石炭灰溶融スラグは、一般的に使用されているコンクリート用細骨材と比較して粗粒率が大きく吸水率が低い。従って、石炭灰溶融スラグをコンクリート用細骨材として使用すると、フレッシュコンクリートのワーカビリティーの低下や、ブリーディングの増加を引き起こし、十分な品質を得ることができなかった。
また、非特許文献２には、石炭灰溶融スラグを粒度調整することが記載されており、石炭灰溶融スラグをコンクリート用細骨材として使用するためには、煩雑な前処理が必要であった。
However, coal ash molten slag has a large coarse particle ratio and a low water absorption rate compared with the fine aggregate for concrete generally used. Therefore, when coal ash molten slag is used as a fine aggregate for concrete, workability of fresh concrete is reduced and bleeding is increased, and sufficient quality cannot be obtained.
Non-Patent
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消し、石炭灰溶融スラグをコンクリート用細骨材の一部として使用しても、十分な品質を得ることができるコンクリート、コンクリート構造物及びコンクリートの製造方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, Even if it uses the coal ash fusion slag as a part of the fine aggregate for concrete, it will be possible to obtain sufficient quality. It is to provide a concrete, a concrete structure, and a method for producing the concrete.
本発明の請求項１に係るコンクリートは、セメント、細骨材及び混和材料を含有するコンクリートであって、前記細骨材として、石炭灰溶融スラグと、当該石炭灰溶融スラグよりも粗粒率が小さく且つ吸水率が大きい、前記細骨材中の体積比で５０％以上を占める普通骨材とが少なくとも使用され、前記混和材料の少なくとも一部として、増粘剤が使用されていることを特徴とする。
この発明によれば、石炭灰溶融スラグをコンクリート用細骨材の一部として使用しても、フレッシュコンクリートのワーカビリティーが低下することなく、ブリーディングも抑制することができ、十分な品質が得られる。さらに、石炭灰溶融スラグを、前処理することなく粒度無調整で使用することができ、コンクリートの製造工程を短縮することができる。
さらに、本発明の請求項２に係るコンクリートは、前記増粘剤は、増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤あることを特徴とする。
この発明によれば、普通骨材を１００％使用した場合に比較して圧縮強度が同等以上になると共に、自己収縮及び乾燥収縮は小さくなり、ひび割れ抵抗性が大きくなる。
さらに、本発明の請求項３に係るコンクリートは、前記増粘剤は、石灰石微粉末であり、前記普通骨材として前記細骨材中の体積に置換されていることを特徴とする。
この発明によれば、普通骨材を１００％使用した場合に比較して圧縮強度が同等以上になると共に、自己収縮及び乾燥収縮は小さくなり、ひび割れ抵抗性が大きくなる。
さらに、本発明の請求項４に係るコンクリートは、前記増粘剤は、セルロース系増粘剤であることを特徴とする。
この発明によれば、普通骨材を１００％使用した場合に比較して圧縮強度が同等以上になると共に、自己収縮及び乾燥収縮は小さくなり、ひび割れ抵抗性が大きくなる。
また、本発明の請求項５に係るコンクリート構造物は、上述のコンクリートによって構築されたことを特徴とする。
この発明によれば、普通骨材を１００％使用した場合に比較して圧縮強度が同等以上で、且つ自己収縮及び乾燥収縮は小さく、ひび割れ抵抗性が大きいコンクリートによってコンクリート構造物を構築することができる。
また、本発明の請求項６に係るコンクリートの製造方法は、セメント、細骨材及び混和材料を含有するコンクリートの製造方法であって、石炭ガス化複合発電で副産される石炭灰溶融スラグを抽出する抽出工程と、前記細骨材として、前記抽出工程によって抽出した粒度無調整の前記石炭灰溶融スラグと、前記石炭灰溶融スラグよりも粗粒率が小さく且つ吸水率が大きい、前記細骨材中の体積比で５０％以上を占める普通骨材とを使用すると共に、前記混和材料の少なくとも一部として増粘剤を使用し、前記セメントと前記細骨材と前記混和材料とを混合する混合工程とを有することを特徴とする。
この発明によれば、石炭灰溶融スラグを、前処理することなく粒度無調整で使用することで、コンクリートの製造工程を短縮することができる。
The concrete according to
According to the present invention, even when coal ash molten slag is used as a part of fine aggregate for concrete, bleeding can be suppressed without reducing the workability of fresh concrete, and sufficient quality can be obtained. Furthermore, the coal ash molten slag can be used without any pre-treatment, and the concrete production process can be shortened.
Furthermore, the concrete according to
According to the present invention, the compressive strength becomes equal to or higher than when 100% of ordinary aggregate is used, and the self-shrinkage and the dry shrinkage are reduced, and the crack resistance is increased.
Furthermore, the concrete according to
According to the present invention, the compressive strength becomes equal to or higher than when 100% of ordinary aggregate is used, and the self-shrinkage and the dry shrinkage are reduced, and the crack resistance is increased.
Furthermore, the concrete according to
According to the present invention, the compressive strength becomes equal to or higher than when 100% of ordinary aggregate is used, and the self-shrinkage and the dry shrinkage are reduced, and the crack resistance is increased.
The concrete structure according to
According to the present invention, it is possible to construct a concrete structure with concrete having a compressive strength equal to or higher than that in the case of using 100% ordinary aggregates, small self-shrinkage and drying shrinkage, and high crack resistance. it can.
A concrete production method according to
According to this invention, the manufacturing process of concrete can be shortened by using coal ash fusion slag without adjusting the particle size without pretreatment.
本発明によれば、石炭灰溶融スラグをコンクリート用細骨材の一部として使用しても、フレッシュコンクリートのワーカビリティーが低下することなく、ブリーディングも抑制することができ、十分な品質が得られるという効果を奏する。さらに、本発明によれば、石炭灰溶融スラグを、前処理することなく粒度無調整で使用することができ、コンクリートの製造工程を短縮することができる。 According to the present invention, even when coal ash molten slag is used as a part of fine aggregate for concrete, the workability of fresh concrete can be reduced, bleeding can be suppressed, and sufficient quality can be obtained. There is an effect. Furthermore, according to the present invention, the coal ash molten slag can be used without any pretreatment, and the concrete production process can be shortened.
次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施の形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。 Next, modes for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “embodiments”) will be specifically described with reference to the drawings.
本実施の形態のコンクリートは、セメント、細骨材及び混和材料を含有するコンクリートであり、細骨材として石炭灰溶融スラグと普通骨材である陸砂とを少なくとも使用し、細骨材全体に対する陸砂の比率を、体積比で５０％以上に設定している。石炭灰溶融スラグは石炭ガス化複合発電で副産され、石炭ガス化複合発電から抽出した粒度無調整の石炭灰溶融スラグを細骨材として使用する。陸砂は、石炭灰溶融スラグよりも粗粒率が小さく且つ吸水率が大きい。なお、陸砂に代えて、同じく普通骨材である海砂、川砂、山砂、砕石、高炉スラグを細骨材として用いても良い。 The concrete of the present embodiment is a concrete containing cement, fine aggregate, and an admixture, and uses at least coal ash molten slag and land sand which is ordinary aggregate as the fine aggregate, and the total fine aggregate is used. The ratio of land sand is set to 50% or more by volume. Coal ash molten slag is produced as a by-product in coal gasification combined power generation, and the unadjusted coal ash molten slag extracted from coal gasification combined power generation is used as fine aggregate. Land sand has a smaller coarse particle ratio and a higher water absorption rate than coal ash molten slag. In addition, instead of land sand, sea sand, river sand, mountain sand, crushed stone, and blast furnace slag, which are also ordinary aggregates, may be used as fine aggregates.
また、本実施の形態のコンクリートは、混和材料の少なくとも一部として、セメントペーストに粘性を付与する増粘剤を使用する。そして、セメントと、細骨材（石炭灰溶融スラグ＋体積比で５０％以上の陸砂）と、混和材料（少なくとも一部に増粘剤）とを水と共に混合してコンクリートを製造する。増粘剤としては、増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤や、石灰石微粉末や、セルロース系増粘剤を用いることができる。なお、石灰石微粉末を増粘剤として用いる場合には、石灰石微粉末の体積を普通骨材として陸砂の体積に置換することができる。 Moreover, the concrete of this Embodiment uses the thickener which gives viscosity to a cement paste as at least one part of an admixture. Then, cement, fine aggregate (coal ash molten slag + land sand with a volume ratio of 50% or more), and admixture (at least partially thickener) are mixed with water to produce concrete. As the thickener, a thickener one-pack type high-performance AE water reducing agent, limestone fine powder, or a cellulose-based thickener can be used. In addition, when using limestone fine powder as a thickener, the volume of limestone fine powder can be substituted with the volume of land sand as a normal aggregate.
次に、図１に示す試験体Ｎｏ.１〜Ｎｏ.７とその配合について説明する。
試験体Ｎｏ.１は、普通骨材である陸砂（Ｓ１：千葉県木更津産）を細骨材として１００％使用したコンクリートであり、これをベースとし、細骨材を任意の割合で石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）に置き換えた場合の性状を比較した。試験体Ｎｏ.５〜Ｎｏ.７が本実施の形態のコンクリートである。石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）の物性は、表乾密度２．７２ｇ／ｃｍ３、吸水率０．３７％、粗粒率３．６３、実績率５８．３％であった。また、陸砂（Ｓ１）の物性は、表乾密度２．６１ｇ／ｃｍ３、吸水率１．９７％、粗粒率２．６４、実績率６８．８％であった。
Next, the test bodies No. 1 to No. 7 shown in FIG.
Specimen No. 1 is a concrete that uses 100% of fine sand as land aggregate (S1: Kisarazu, Chiba Prefecture) as a normal aggregate. The properties when replaced with molten slag (S2) were compared. Test bodies No. 5 to No. 7 are the concrete of the present embodiment. The physical properties of the coal ash molten slag (S2) were a surface dry density of 2.72 g / cm 3 , a water absorption rate of 0.37%, a coarse particle rate of 3.63, and a performance rate of 58.3%. The physical properties of land sand (S1) were a surface dry density of 2.61 g / cm 3 , a water absorption rate of 1.97%, a coarse particle rate of 2.64, and a performance rate of 68.8%.
試験体Ｎｏ.２では細骨材として石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）を１００％使用した。試験体Ｎｏ.３、Ｎｏ.５〜Ｎｏ.７では、細骨材の配合割合を石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）５０％：陸砂（Ｓ１）５０％とした。試験体Ｎｏ.４では、細骨材の配合割合を石炭灰溶融スラグ７０％：陸砂（Ｓ１）３０％とした。なお、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）は、石炭ガス化複合発電（ＩＧＣＣ：Integrated coal Gasification Combined Cycle）で副産される溶融スラグであり、加工時に水に急冷することで細かく砕かれる水破方式（水砕方式とも言う）によって生産された物を用いる。石炭ガス化発電施設では、石炭を１，６００℃の高温で燃焼するため、全ての結晶鉱物が溶融する。そのため、燃焼残渣は、冷やすだけで非晶質のスラグになり、粒径が整った、粒径が砂〜礫状のほぼ均等な粒子で構成された石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）が得られる。この石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）は、原料（燃料）が石炭のみであり、燃焼残渣に含まれる石灰の割合が低く、１，６００°Ｃの高温溶融の影響で物質としての安定性が高い。従って、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）は、水と接触して溶出する成分が極めて少なく、有害物質の溶出がほとんどない安全な物質である。 In specimen No. 2, 100% of coal ash molten slag (S2) was used as the fine aggregate. In test bodies No. 3, No. 5 to No. 7, the mixing ratio of fine aggregate was 50% coal ash molten slag (S2): 50% land sand (S1). In test body No. 4, the mixing ratio of fine aggregate was 70% coal ash molten slag: 30% land sand (S1). Coal ash molten slag (S2) is a molten slag produced as a by-product of IGCC (Integrated coal Gasification Combined Cycle). The product produced by the water granulation method) is used. In a coal gasification power generation facility, coal is burned at a high temperature of 1,600 ° C., so that all crystal minerals are melted. Therefore, the combustion residue becomes amorphous slag only by cooling, and coal ash molten slag (S2) composed of substantially uniform particles having a particle size of sand to gravel is obtained. This coal ash molten slag (S2) is made of only coal as the raw material (fuel), has a low proportion of lime contained in the combustion residue, and has high stability as a substance due to the influence of high temperature melting at 1,600 ° C. Therefore, the coal ash molten slag (S2) is a safe substance that has very few components that elute when in contact with water and hardly emits harmful substances.
試験体Ｎｏ.１〜Ｎｏ.７において、水（Ｗ）は水道水、セメント（Ｃ）は普通ポルトランドセメント、粗骨材は砕石５〜２０ｍｍ（東京青梅産）をそれぞれ使用した。 In test bodies No. 1 to No. 7, tap water was used as water (W), ordinary Portland cement was used as cement (C), and crushed stone was used from 5 to 20 mm (Tokyo Ome).
ベースとした試験体Ｎｏ.１のコンクリートは水セメント比（Ｗ／Ｃ）０．５５、単位水量（Ｗ）１５８ｋｇとした。そして、練り上がり５分後で目標スランプ８ｃｍ、目標空気量４．５％±１．０％とし、目標スランプをできるだけ満足するように、試験体Ｎｏ.２〜Ｎ０．７のコンクリートは、細骨材率ｓ／ａ及び単位水量（Ｗ）を必要に応じて調整した The base concrete No. 1 concrete had a water-cement ratio (W / C) of 0.55 and a unit water volume (W) of 158 kg. Then, after 5 minutes of kneading, the concrete of test bodies No. 2 to N0.7 is fine bone so that the target slump is 8 cm and the target air amount is 4.5% ± 1.0% and the target slump is satisfied as much as possible. The material ratio s / a and the unit water amount (W) were adjusted as necessary.
また、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）の吸水率が小さいことなどに起因する材料分離やブリーディングの増加を抑制する対策として、試験体Ｎｏ.４〜Ｎ０．７には、混和材料の一部として、セメントペーストに粘性を付与する増粘剤を使用した。試験体Ｎｏ.１〜Ｎ０．３では混和材料として、ＡＥ減水剤（ＷＲ）であるＢＡＳＦジャパン株式会社製「マスターポゾリスＮＯ．７０」）を使用した。試験体Ｎｏ.１〜Ｎ０．３において、ＡＥ減水剤（ＷＲ）の使用量はセメント（Ｃ）の１．００％とした。また、試験体Ｎｏ.４〜Ｎ０．５では混和材料として、増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤（Ｖ）である花王株式会社製「マイティ３０００Ｖ」を使用した。試験体Ｎｏ.４〜Ｎ０．５において、高性能ＡＥ減水剤（Ｖ）の使用量はセメント（Ｃ）の０．７０％とした。さらに、試験体Ｎｏ.６では混和材料として、ＡＥ減水剤（ＷＲ）と共に、石灰石微粉末（ＬＳ）である太平洋セメント株式会社製「タンカル」を増粘剤として使用した。なお、石灰石微粉末（ＬＳ）は、セメント重量の１５％とし、普通骨材として陸砂（Ｓ１）の体積に置換した。試験体Ｎｏ.６において、ＡＥ減水剤（ＷＲ）の使用量はセメント（Ｃ）の０．２５％とし、石灰石微粉末（ＬＳ）の使用量はセメント（Ｃ）の１５.００％とした。さらに、試験体Ｎｏ７では混和材料として、高性能ＡＥ減水剤（ＳＰ）である竹本油脂株式会社製「ＨＰ−１１」とセルロース系増粘剤（Ｖ２）である信越化学工業株式会社製「ＳＦＣＡ２０００」とを使用した。試験体Ｎｏ.７において、高性能ＡＥ減水剤（ＳＰ）の使用量はセメント（Ｃ）の０．７０％とし、セルロース系増粘剤（Ｖ２）の使用量は２００ｇ／ｃｍ３とした。 In addition, as a measure to suppress the increase in material separation and bleeding due to the low water absorption rate of coal ash molten slag (S2), test specimens Nos. 4 to N0.7 include A thickener that imparts viscosity to the cement paste was used. In test bodies No. 1 to N0.3, BASF Japan “Master Pozzolith No. 70”, which is an AE water reducing agent (WR), was used as an admixture. In test bodies No. 1 to N0.3, the amount of AE water reducing agent (WR) used was 1.00% of cement (C). In Test Nos. 4 to N0.5, “Mighty 3000V” manufactured by Kao Corporation, which is a high-performance AE water reducing agent (V) of a thickener one-component type, was used as an admixture. In test bodies No. 4 to N0.5, the amount of the high-performance AE water reducing agent (V) used was 0.70% of the cement (C). Furthermore, in the test body No. 6, “TANKAL” manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd., which is a limestone fine powder (LS), was used as a thickener together with an AE water reducing agent (WR). The limestone fine powder (LS) was 15% of the cement weight and was replaced with the volume of land sand (S1) as ordinary aggregate. In test body No. 6, the amount of AE water reducing agent (WR) used was 0.25% of cement (C), and the amount of limestone fine powder (LS) used was 15.00% of cement (C). Furthermore, in the test body No7, “HP-11” manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd., which is a high-performance AE water reducing agent (SP), and “SFCA2000” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., which is a cellulose-based thickener (V2). And used. In Specimen No. 7, the usage amount of the high-performance AE water reducing agent (SP) was 0.70% of the cement (C), and the usage amount of the cellulosic thickener (V2) was 200 g / cm 3 .
フレッシュ性状の試験項目は、スランプ（ＪＩＳＡ１１０１）、空気量（ＪＩＳＡ１１２８）及びブリーディング率（ＪＩＳＡ１１２３）とした。そして、フレッシュ性状を満足した試験体についてコンクリートの硬化性状を比較した。硬化性状の試験項目は、圧縮強度試験（ＪＩＳＡ１１３２、ＪＩＳＡ１１０８）、自己収縮試験（ＪＣＩ−ＳＡＳ２）及び乾燥収縮による長さ変化試験（ＪＩＳＡ１１２９−３）とした。 The test items for fresh properties were slump (JISA1101), air volume (JISA1128), and bleeding rate (JISA1123). And the hardening property of concrete was compared about the test body which satisfied fresh property. The test items of the curing properties were a compressive strength test (JISA1132, JISA1108), a self-shrinkage test (JCI-SAS2), and a length change test by dry shrinkage (JISA1129-3).
フレッシュコンクリートの試験結果を図２に示す。
細骨材として石炭灰溶融スラグを１００％使用した試験体Ｎｏ.２は、細骨材率ｓ／ａ及び単位水量（Ｗ）を増加してもコンシステンシーが失われ、スランプは崩れて計測不能となった。スランプコーンを抜いてまもなくコンクリートが崩れたため、一般のコンクリートとして使用できないと考えられる。また、細骨材として石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）と陸砂（Ｓ１）とを５０：５０で混合した試験体Ｎｏ.３は、単位水量をベースより７ｋｇ／ｍ３大きい１６５ｋｇ／ｍ３としたものの、スランプは同等で良好なコンシステンシーが得られた。細骨材として石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）と陸砂（Ｓ１）とを７０：３０で混合した試験体Ｎｏ.４は、材料分離抵抗性を付与するために増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤（Ｖ）を添加したにもかかわらず、スランプで一部が崩れ、コンシステンシーが失われた。以上より、ベースである試験体Ｎｏ.１と遜色ないコンシステンシーを得るためには、普通骨材である陸砂（Ｓ１）の使用量を細骨材全体の50％以上とし、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）の使用量を細骨材全体の５０％以下と必要があることが明らかになった。すなわち、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）を細骨材の一部として使用する場合、５０％以上の普通骨材と混合することで、良好なコンシステンシーが得られる。
The test result of fresh concrete is shown in FIG.
Specimen No. 2 using 100% coal ash molten slag as fine aggregate loses consistency even if the fine aggregate rate s / a and unit water volume (W) are increased, and the slump collapses and cannot be measured. It became. The concrete collapsed shortly after the slump cone was pulled out, so it is thought that it cannot be used as general concrete. In addition, test body No. 3 in which coal ash molten slag (S2) and land sand (S1) were mixed at 50:50 as fine aggregates had a unit water amount of 165 kg / m 3 which was 7 kg / m 3 larger than the base. However, the slump was equivalent and good consistency was obtained. Specimen No.4, in which coal ash molten slag (S2) and land sand (S1) are mixed at 70:30 as fine aggregate, is a high-performance thickener one-component type to provide material separation resistance. Despite the addition of the AE water reducing agent (V), a part of the slump collapsed and the consistency was lost. From the above, in order to obtain a consistency comparable to that of the test specimen No. 1 as the base, the amount of land sand (S1), which is ordinary aggregate, should be 50% or more of the total fine aggregate, and coal ash molten slag It became clear that the amount of (S2) used should be 50% or less of the total fine aggregate. That is, when using coal ash molten slag (S2) as a part of fine aggregate, good consistency can be obtained by mixing with 50% or more of normal aggregate.
試験体Ｎｏ.３では、ブリーディング率が７．５％と著しく大きくなった。これに対し、同じ細骨材が配合割合である試験体Ｎｏ.５〜Ｎｏ.７（本実施の形態のコンクリート）では、ブリーディング率はベースである試験体Ｎｏ.１と同等以下となった。試験体Ｎｏ.５には増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤が、試験体Ｎｏ.６には石灰石微粉末が、試験体Ｎｏ.７にはセルロース系増粘剤がそれぞれ増粘剤として使用されていることで、ブリーディングが抑制されたと考えられる。従って、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）を細骨材として使用する場合、混和材料の少なくとも一部として増粘剤を使用し、セメントペーストに粘性を付与することが有効であることが示された。すなわち、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）を細骨材の一部として使用する場合、増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤、石灰石微粉末又はセルロース系増粘剤を増粘剤として使用することで、ブリーディング量は普通コンクリートと同等以下となる。 In specimen No. 3, the bleeding rate was remarkably increased to 7.5%. On the other hand, in specimens No. 5 to No. 7 (concrete of the present embodiment) in which the same fine aggregate is a blending ratio, the bleeding rate was equal to or less than that of specimen No. 1 as a base. Thickener one-pack type high performance AE water reducing agent is used for specimen No. 5, limestone fine powder is used for specimen No. 6, and cellulose-based thickener is used for specimen No. 7. It is thought that bleeding was suppressed by being used as. Therefore, when coal ash molten slag (S2) is used as a fine aggregate, it has been shown that it is effective to use a thickener as at least a part of the admixture to impart viscosity to the cement paste. That is, when using coal ash molten slag (S2) as a part of fine aggregate, a thickener one-component type high-performance AE water reducing agent, limestone fine powder or cellulosic thickener is used as a thickener. Therefore, the amount of bleeding is equal to or less than that of ordinary concrete.
次に、フレッシュ性状を満足した試験体Ｎｏ.１、Ｎｏ.３、Ｎｏ.５〜Ｎｏ.７について硬化性状の試験を行った。圧縮強度試験の試験結果を図３に、自己収縮試験の試験結果を図４に、乾燥収縮による長さ変化試験の試験結果を図５にそれぞれ示す。
石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）を細骨材として使用した試験体Ｎｏ.３、Ｎｏ.５〜Ｎｏ.７のいずれでも、ベースである試験体Ｎｏ.１と比較して圧縮強度が同等か高く、自己収縮および乾燥収縮は同等以下となった。以上より、細骨材の一部に石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）を配合したコンクリートは、強度性状及び収縮性状において普通骨材を１００％使用したコンクリートに比べて遜色ないことが示された。すなわち、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）を細骨材の一部として使用する場合、圧縮強度は普通コンクリートと同等かそれ以上となり、自己収縮および乾燥収縮は小さくなる傾向にあるので、ひび割れ抵抗性が大きくなる。
Next, the test of sclerosis | hardenability property was done about test body No.1, No.3, No.5-No.7 which satisfied fresh property. The test result of the compressive strength test is shown in FIG. 3, the test result of the self-shrink test is shown in FIG. 4, and the test result of the length change test by dry shrinkage is shown in FIG.
In any of specimens No. 3 and No. 5 to No. 7 using coal ash molten slag (S2) as fine aggregate, the compressive strength is equal to or higher than that of specimen No. 1 as a base, Self-shrinkage and drying shrinkage were equal or less. As mentioned above, it was shown that the concrete which mix | blended coal ash molten slag (S2) with a part of fine aggregate is inferior to the concrete which used 100% of normal aggregate in the strength property and shrinkage | contraction property. That is, when coal ash molten slag (S2) is used as a part of fine aggregate, the compressive strength is equal to or higher than that of ordinary concrete, and self-shrinkage and drying shrinkage tend to be small, so that crack resistance is low. growing.
以上説明したように、本実施の形態は、セメント、細骨材及び混和材料を含有するコンクリートであって、細骨材として、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）と、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）よりも粗粒率が小さく且つ吸水率が大きい、細骨材中の体積比で５０％以上を占める普通骨材（陸砂）とが少なくとも使用され、混和材料の少なくとも一部として、増粘剤（増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤（Ｖ）、石灰石微粉末（ＬＳ）、セルロース系増粘剤（Ｖ２）のいずれか）が使用されている。
この構成により、石炭灰溶融スラグ（Ｓ２）をコンクリート用細骨材の一部として使用しても、フレッシュコンクリートのワーカビリティーが低下することなく、ブリーディングも抑制することができ、十分な品質が得られる。さらに、石炭灰溶融スラグを、前処理することなく粒度無調整で使用することができ、コンクリートの製造工程を短縮することができる。また、混和材料の少なくとも一部として、増粘剤（増粘剤一液タイプの高性能ＡＥ減水剤（Ｖ）、石灰石微粉末（ＬＳ）、セルロース系増粘剤（Ｖ２）のいずれか）を使用することで、普通骨材を１００％使用した場合に比較して圧縮強度が同等以上になると共に、自己収縮及び乾燥収縮は小さくなり、ひび割れ抵抗性が大きくなる。
As described above, the present embodiment is a concrete containing cement, fine aggregate and admixture, and as fine aggregate, from coal ash molten slag (S2) and coal ash molten slag (S2). Ordinary aggregate (land sand) that has a small coarse particle ratio and a large water absorption rate and occupies 50% or more of the volume ratio in the fine aggregate is used, and as a part of the admixture, a thickener ( A high-performance AE water reducing agent (V), a limestone fine powder (LS), or a cellulose-based thickener (V2) of a thickener one-component type is used.
With this configuration, even when the coal ash molten slag (S2) is used as a part of the fine aggregate for concrete, bleeding can be suppressed without reducing the workability of the fresh concrete, and sufficient quality can be obtained. . Furthermore, the coal ash molten slag can be used without any pre-treatment, and the concrete production process can be shortened. Further, as at least a part of the admixture, a thickener (a thickener one-component high-performance AE water reducing agent (V), limestone fine powder (LS), or a cellulose-based thickener (V2)) is used. By using it, the compressive strength becomes equal to or higher than when 100% of ordinary aggregate is used, and the self-shrinkage and the drying shrinkage are reduced, and the crack resistance is increased.
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of these components, and that such modifications are within the scope of the present invention.
Claims (6)
前記細骨材として、石炭灰溶融スラグと、当該石炭灰溶融スラグよりも粗粒率が小さく且つ吸水率が大きい、前記細骨材中の体積比で５０％以上を占める普通骨材とが少なくとも使用され、
前記混和材料の少なくとも一部として、増粘剤が使用されていることを特徴とするコンクリート。 Concrete containing cement, fine aggregate and admixture,
As the fine aggregate, at least coal ash molten slag and ordinary aggregate occupying 50% or more by volume ratio in the fine aggregate having a coarse particle ratio smaller than that of the coal ash molten slag and a large water absorption rate. Used,
A concrete in which a thickener is used as at least a part of the admixture.
石炭ガス化複合発電で副産される石炭灰溶融スラグを抽出する抽出工程と、
前記細骨材として、前記抽出工程によって抽出した粒度無調整の前記石炭灰溶融スラグと、前記石炭灰溶融スラグよりも粗粒率が小さく且つ吸水率が大きい、前記細骨材中の体積比で５０％以上を占める普通骨材とを使用すると共に、前記混和材料の少なくとも一部として増粘剤を使用し、前記セメントと前記細骨材と前記混和材料とを混合する混合工程とを有することを特徴とするコンクリートの製造方法。 A method for producing concrete containing cement, fine aggregate and admixture,
An extraction process for extracting coal ash molten slag produced as a by-product in coal gasification combined power generation;
As the fine aggregate, the coal ash molten slag without particle size adjustment extracted by the extraction step, and the volume ratio in the fine aggregate, which has a smaller coarse particle ratio and a larger water absorption rate than the coal ash molten slag. Using a normal aggregate occupying 50% or more, using a thickener as at least a part of the admixture, and mixing the cement, the fine aggregate, and the admixture. A method for producing concrete, characterized by:
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