JP2017114690A - Filler and composite structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充填材及びそれを用いた複合構造体に関する。 The present invention relates to a filler and a composite structure using the same.
建物の軽量化を図るための軽量コンクリートとして、特許文献１には、結合材、水、構造用軽量コンクリート骨材及び合成樹脂発泡体からなる軽量コンクリートであって、合成樹脂発泡体の発泡倍率が２〜１５倍であることを特徴とする軽量コンクリートが記載されている。 As a lightweight concrete for reducing the weight of a building, Patent Document 1 discloses a lightweight concrete composed of a binder, water, a structural lightweight concrete aggregate, and a synthetic resin foam, and the foaming ratio of the synthetic resin foam is Lightweight concrete is described which is 2 to 15 times larger.
本発明の目的は、サンドイッチ型複合床版やコンクリート充填鋼管等の複合構造体に用いられるコンクリートからなる充填材であって、優れた充填性を有し、かつ、密度が小さくて軽量性に優れた充填材を提供することである。 An object of the present invention is a filler made of concrete used for a composite structure such as a sandwich-type composite floor slab or a concrete-filled steel pipe, and has excellent filling properties, low density, and excellent lightness. Is to provide a filler.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメント、細骨材、粗骨材、減水剤、及び水を含むコンクリートからなる充填材であって、細骨材の少なくとも一部が、発泡倍率が２０倍以上である合成樹脂発泡ビーズであり、コンクリート中の合成樹脂発泡ビーズの割合が、コンクリートの配合時の値として特定の数値範囲内であり、粗骨材が人工軽量骨材であり、コンクリートの密度が、コンクリートの配合時の値として特定の数値範囲内であり、コンクリートの材齢２８日の圧縮強度が特定の数値範囲内である、充填材によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor is a filler made of concrete containing cement, fine aggregate, coarse aggregate, water reducing agent, and water, and at least a part of the fine aggregate. Is a synthetic resin foam bead having an expansion ratio of 20 times or more, and the ratio of the synthetic resin foam bead in the concrete is within a specific numerical range as a value at the time of mixing the concrete, and the coarse aggregate is an artificial lightweight bone. According to the filler, the density of the concrete is within a specific numerical range as a value at the time of mixing the concrete, and the compressive strength of concrete at 28 days of age is within a specific numerical range. The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］ セメント、細骨材、粗骨材、減水剤、及び水を含むコンクリートからなる充填材であって、上記細骨材の少なくとも一部が、合成樹脂発泡ビーズであり、上記コンクリート中の上記合成樹脂発泡ビーズの割合が、上記コンクリートの配合時の値として、１５〜３２体積％であり、上記合成樹脂発泡ビーズの発泡倍率が２０倍以上であり、上記粗骨材が人工軽量骨材であり、上記コンクリートの密度が、上記コンクリートの配合時の値として、１．７ｇ／ｃｍ３以下であり、上記コンクリートの材齢２８日の圧縮強度が、１８Ｎ／ｍｍ２以上である、充填材。
［２］ 上記コンクリートが、セメント以外の無機粉末を含まない、または、セメント以外の無機粉末を含み、上記コンクリートの水結合材比（水／結合材の質量比；ただし、結合材の量は、セメントと、セメント以外の無機粉末の合計量である。）が、０．４５以下である前記［１］に記載の充填材。
［３］ 上記コンクリートを構成する材料のうち粗骨材以外のすべての材料からなる組成物の膨張率が、土木学会標準示方書「充てんモルタルのブリーディング率および膨張率試験方法（案） ＪＳＣＥ−Ｆ ５４２−２０１３」に記載された方法による値として、−０．３〜＋２．０％の範囲内である前記［１］又は［２］に記載の充填材。
［４］ 金属構造体と、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の充填材からなるコンクリート体を組み合わせてなる複合構造体。
［５］ 上記複合構造体が、サンドイッチ型複合床版またはコンクリート充填鋼管である前記［４］に記載の複合構造体。
That is, the present invention provides the following [1] to [5].
[1] A filler comprising concrete containing cement, fine aggregate, coarse aggregate, water reducing agent, and water, wherein at least a part of the fine aggregate is a synthetic resin foam bead, The ratio of the synthetic resin foam beads is 15 to 32% by volume as the blended concrete, the foam ratio of the synthetic resin foam beads is 20 times or more, and the coarse aggregate is an artificial lightweight aggregate. The density of the concrete is 1.7 g / cm 3 or less as a value at the time of mixing the concrete, and the compressive strength of the concrete at 28 days of age is 18 N / mm 2 or more. .
[2] The concrete does not contain inorganic powder other than cement, or contains inorganic powder other than cement, and the water binder ratio of the concrete (water / binder mass ratio; provided that the amount of binder is The total amount of cement and inorganic powder other than cement.) Is a filler according to the above [1], which is 0.45 or less.
[3] The expansion coefficient of the composition consisting of all materials other than coarse aggregate among the materials constituting the concrete is the JSCE Standard Specification “Filling Mortar Bleeding Ratio and Test Method (Draft) JSCE-F The filler according to [1] or [2], which is within a range of −0.3 to + 2.0% as a value according to the method described in “542-2013”.
[4] A composite structure obtained by combining a metal structure and a concrete body made of the filler according to any one of [1] to [3].
[5] The composite structure according to [4], wherein the composite structure is a sandwich-type composite floor slab or a concrete-filled steel pipe.
本発明の充填材は、優れた充填性を有しているため、サンドイッチ型複合床版やコンクリート充填鋼管等の複合構造体のコンクリート部分を形成するための材料として、好適に用いることができる。
また、本発明の充填材によれば、密度が小さい（配合時に１．７ｇ／ｃｍ３以下）ので、上記複合構造体の軽量化を図ることができる。
Since the filler of the present invention has excellent filling properties, it can be suitably used as a material for forming a concrete portion of a composite structure such as a sandwich-type composite floor slab or a concrete-filled steel pipe.
In addition, according to the filler of the present invention, since the density is small (1.7 g / cm 3 or less at the time of blending), it is possible to reduce the weight of the composite structure.
本発明の充填材は、セメント、細骨材、粗骨材、減水剤、及び水を含むコンクリートからなる充填材であって、細骨材の少なくとも一部が、合成樹脂発泡ビーズであり、コンクリート中の合成樹脂発泡ビーズの割合が、コンクリートの配合時の値として、１５〜３２体積％であり、合成樹脂発泡ビーズの発泡倍率が２０倍以上であり、粗骨材が人工軽量骨材であり、コンクリートの密度が、コンクリートの配合時の値として、１．７ｇ／ｃｍ３以下であり、コンクリートの材齢２８日の圧縮強度が、１８Ｎ／ｍｍ２以上のものである。 The filler of the present invention is a filler made of concrete containing cement, fine aggregate, coarse aggregate, water reducing agent, and water, and at least a part of the fine aggregate is synthetic resin foam beads, concrete The ratio of the synthetic resin foam beads in the concrete blending value is 15 to 32% by volume, the foaming ratio of the synthetic resin foam beads is 20 times or more, and the coarse aggregate is an artificial lightweight aggregate. The density of the concrete is 1.7 g / cm 3 or less as a value at the time of mixing the concrete, and the compressive strength of the concrete at 28 days of age is 18 N / mm 2 or more.
本発明で用いられるセメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、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や、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、エコセメント等を使用することができる。 The cement used in the present invention is not particularly limited. For example, various portland cements such as ordinary portland cement, early-strength portland cement, moderately hot portland cement, low heat portland cement, blast furnace cement, fly ash cement and the like The mixed cement, eco-cement, etc. can be used.
本発明で用いられる細骨材の少なくとも一部は、合成樹脂発泡ビーズである。合成樹脂発泡ビーズを用いることで、本発明の充填材を構成するコンクリートの密度を小さくすることができ、かつ、充填材の充填性を向上することができる。
合成樹脂発泡ビーズは、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリルスチレン共重合体、スチレンエチレン共重合体、又はポリ塩化ビニリデン等の合成樹脂を発泡させてなる略球状体である。
At least a part of the fine aggregate used in the present invention is a synthetic resin foam bead. By using a synthetic resin foam bead, the density of the concrete which comprises the filler of this invention can be made small, and the filling property of a filler can be improved.
The synthetic resin foam beads are substantially spherical bodies formed by foaming a synthetic resin such as polystyrene, polypropylene, polyethylene, acrylonitrile styrene copolymer, styrene ethylene copolymer, or polyvinylidene chloride.
合成樹脂発泡ビーズの発泡倍率は、２０倍以上、好ましくは２３〜８０倍、特に好ましくは２５〜６０倍である。該倍率が２０倍以上であれば、充填材の充填性が向上する。該倍率が８０倍以下であれば、硬化後のコンクリートの圧縮強度が大きくなる。
合成樹脂発泡ビーズの平均粒径は、好ましくは０．８〜１．４ｍｍ、より好ましくは０．９〜１．３ｍｍである。該平均粒径が０．８ｍｍ以上であれば、充填材の充填性が向上する。該平均粒径が１．４ｍｍ以下であれば、硬化後のコンクリートの圧縮強度が大きくなる。
なお、本明細書中、「平均粒径」とは、５０％質量累積粒径を意味する。
また、合成樹脂発泡ビーズを構成する粒子（発泡ビーズ）１００質量％中、９５質量％以上の粒子の粒径が、好ましくは０．５〜１．６ｍｍ、より好ましくは０．６〜１．５ｍｍ、特に好ましくは０．６５〜１．４５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。該粒径が０．５ｍｍ以上であれば、フレッシュコンクリートの流動性が向上する。該粒径が１．６ｍｍ以下であれば、フレッシュコンクリートの材料分離を抑制する効果が大きくなる。
The expansion ratio of the synthetic resin foam beads is 20 times or more, preferably 23 to 80 times, and particularly preferably 25 to 60 times. When the magnification is 20 times or more, the filling property of the filler is improved. If this magnification is 80 times or less, the compressive strength of the concrete after hardening will become large.
The average particle diameter of the synthetic resin foam beads is preferably 0.8 to 1.4 mm, more preferably 0.9 to 1.3 mm. When the average particle size is 0.8 mm or more, the filling property of the filler is improved. If this average particle diameter is 1.4 mm or less, the compressive strength of the concrete after hardening will become large.
In the present specification, “average particle diameter” means a 50% mass cumulative particle diameter.
The particle size of 95% by mass or more of particles (expanded beads) constituting the synthetic resin expanded beads is preferably 0.5 to 1.6 mm, more preferably 0.6 to 1.5 mm. Particularly preferably, it is preferably in the range of 0.65 to 1.45 mm. When the particle size is 0.5 mm or more, the fluidity of fresh concrete is improved. If this particle size is 1.6 mm or less, the effect which suppresses material separation of fresh concrete will become large.
合成樹脂発泡ビーズ以外の他の細骨材としては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂等の天然細骨材；スラグ細骨材、フライアッシュ焼成細骨材等の人工細骨材（人工軽量細骨材を含む）；またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも、コンクリートの密度をより小さくする観点から、人工軽量細骨材が好ましい。
細骨材中の合成樹脂発泡ビーズの割合は、コンクリートの密度をより小さくする観点からは、好ましくは１質量％以上、より好ましくは５質量％以上であり、硬化後のコンクリートの圧縮強度をより大きくする観点からは、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは２５質量％以下である。
Other fine aggregates other than synthetic resin foam beads include natural fine aggregates such as river sand, mountain sand, land sand, sea sand, crushed sand and quartz sand; artificial fine aggregates such as slag fine aggregate and fly ash fired fine aggregate Aggregates (including artificial lightweight fine aggregates); or a mixture thereof. Among these, artificial lightweight fine aggregate is preferable from the viewpoint of reducing the density of concrete.
The proportion of the synthetic resin foam beads in the fine aggregate is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, from the viewpoint of reducing the density of the concrete, and the compressive strength of the concrete after curing is further increased. From the viewpoint of increasing, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 25% by mass or less.
コンクリート中の合成樹脂発泡ビーズの割合は、コンクリートの配合時の値として、１５〜３２体積％、好ましくは１６〜３１．５体積％、より好ましくは１７〜３０体積％、特に好ましくは２０〜２８体積％である。該割合が１５体積％以上であれば、コンクリートの密度が小さくなる。該割合が３２体積％以下であれば、硬化後のコンクリートの圧縮強度が大きくなる。 The ratio of the synthetic resin foam beads in the concrete is 15 to 32% by volume, preferably 16 to 31.5% by volume, more preferably 17 to 30% by volume, and particularly preferably 20 to 28 as a value at the time of mixing the concrete. % By volume. If this ratio is 15 volume% or more, the density of concrete will become small. If this ratio is 32 volume% or less, the compressive strength of the concrete after hardening will become large.
本発明で用いられる粗骨材は人工軽量骨材である。粗骨材として人工軽量骨材を用いることで、コンクリートの密度がより小さくなる。
なお、人工軽量骨材（人工軽量細骨材および人工軽量粗骨材）は、膨張頁岩、フライアッシュ、ガラス、及び火山灰等から選ばれる一種以上を原料とし、これらを焼成、発泡することで得ることができる。
The coarse aggregate used in the present invention is an artificial lightweight aggregate. By using the artificial lightweight aggregate as the coarse aggregate, the density of the concrete becomes smaller.
Artificial lightweight aggregates (artificial lightweight fine aggregates and artificial lightweight coarse aggregates) are obtained by firing and foaming one or more materials selected from expanded shale, fly ash, glass, volcanic ash, and the like. be able to.
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。中でも、ポリカルボン酸系のＡＥ減水剤または高性能ＡＥ減水剤が好ましく用いられる。減水剤を配合することにより、コンクリートの流動性や施工性、硬化後の強度、緻密性等を向上させることができる。
減水剤の配合量は、コンクリートの流動性及び凝結時間の観点から、セメント１００質量部に対して、固形分換算で、好ましくは０．１〜３質量部、より好ましくは０．２〜２質量部、特に好ましくは０．３〜１質量部である。
As the water reducing agent, water reducing agents such as lignin, naphthalene sulfonic acid, melamine, and polycarboxylic acid, AE water reducing agent, high performance water reducing agent, or high performance AE water reducing agent can be used. Among these, polycarboxylic acid-based AE water reducing agents or high-performance AE water reducing agents are preferably used. By blending a water reducing agent, it is possible to improve the fluidity and workability of concrete, the strength after curing, the denseness and the like.
The blending amount of the water reducing agent is preferably 0.1 to 3 parts by mass, more preferably 0.2 to 2 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement from the viewpoint of the fluidity and setting time of concrete. Part, particularly preferably 0.3 to 1 part by mass.
本発明において、コンクリートはセメント以外の無機粉末（セメント以外の結合材）を含んでいてもよい。セメント以外の無機粉末としては、高炉スラグ微粉末、シリカフューム、フライアッシュ等が挙げられる。全結合材中のセメント以外の無機粉末の割合は、特に限定されるものではないが、通常、１質量％以上（特殊な結合材でなければ、通常、３０質量％以上）である。
また、コンクリートには、本発明の目的を阻害しない範囲内で、必要に応じて、空気量調整剤や収縮低減剤等の各種添加剤を配合してもよい。
In the present invention, the concrete may contain an inorganic powder other than cement (a binder other than cement). Examples of inorganic powders other than cement include blast furnace slag fine powder, silica fume, fly ash and the like. The proportion of the inorganic powder other than cement in the total binder is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more (normally 30% by mass or more unless it is a special binder).
Moreover, you may mix | blend various additives, such as an air quantity adjusting agent and a shrinkage reducing agent, with concrete within the range which does not inhibit the objective of this invention.
水としては、水道水、工業用水等を使用することができる。
コンクリートの水結合材比（水／結合材の質量比；ただし、結合材の量は、セメントと、セメント以外の無機粉末の合計量である。）は、好ましくは０．４５以下、より好ましくは０．４０以下、特に好ましくは０．２０〜０．３５である。水結合材比が０．４５以下であれば、硬化後のコンクリートの圧縮強度がより大きくなる。水結合材比が０．２０以上であれば、充填材の流動性および作業性がより向上する。
As water, tap water, industrial water, or the like can be used.
The concrete water binder ratio (water / binder mass ratio; where the amount of binder is the total amount of cement and inorganic powder other than cement) is preferably 0.45 or less, more preferably 0.40 or less, particularly preferably 0.20 to 0.35. When the water binder ratio is 0.45 or less, the compressive strength of the concrete after curing is further increased. When the water binder ratio is 0.20 or more, the fluidity and workability of the filler are further improved.
本発明において、コンクリートの密度は、コンクリートの配合時の値（配合設計における値）として、１．７ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは１．６５ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは１．６ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１．５５ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１．５ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１．４５ｇ／ｃｍ３以下、特に好ましくは１．４ｇ／ｃｍ３以下である。該値が１．７ｇ／ｃｍ３以下であれば、本発明の充填材を用いた複合構造体（後述）の軽量化を図ることができる。該密度の下限値は、コンクリートの圧縮強度が過小になるのを避ける観点から、好ましくは１．２ｇ／ｃｍ３である。
また、コンクリートの材齢２８日における圧縮強度は、１８Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは１９Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは１９．５Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは２１Ｎ／ｍｍ２以上である。該圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上であれば、上記複合構造体の耐震性や耐久性を向上することができる。
In the present invention, the density of the concrete, as the value of the time the concrete formulation (values in mix design), 1.7 g / cm 3 or less, preferably 1.65 g / cm 3 or less, more preferably 1.6 g / cm 3 Hereinafter, it is more preferably 1.55 g / cm 3 or less, further preferably 1.5 g / cm 3 or less, further preferably 1.45 g / cm 3 or less, particularly preferably 1.4 g / cm 3 or less. If this value is 1.7 g / cm 3 or less, the weight of the composite structure (described later) using the filler of the present invention can be reduced. The lower limit of the density is preferably 1.2 g / cm 3 from the viewpoint of preventing the compressive strength of the concrete from becoming too low.
The compressive strength at age of 28 days of concrete, 18N / mm 2 or more, preferably 19N / mm 2 or more, more preferably 19.5N / mm 2 or more, particularly preferably 21N / mm 2 or more. When the compressive strength is 18 N / mm 2 or more, the earthquake resistance and durability of the composite structure can be improved.
本発明において、コンクリートを構成する材料のうち粗骨材以外のすべての材料からなる組成物の膨張率は、土木学会標準示方書「充てんモルタルのブリーディング率および膨張率試験方法（案） ＪＳＣＥ−Ｆ ５４２−２０１３」に記載された方法による値として、好ましくは−０．３〜＋２．０％、より好ましくは−０．２〜＋１．０％、特に好ましくは−０．１〜＋０．８％である。該値が−０．３％以上であれば、充填材の充填性が向上する。該値が２．０％以下であれば、硬化後のコンクリートの圧縮強度がより大きくなる。 In the present invention, the expansion coefficient of the composition composed of all materials other than coarse aggregate among the materials constituting the concrete is determined by the Japan Society of Civil Engineers Standard Specification “Filling Mortar and Expansion Test Method (Draft) JSCE-F The value according to the method described in “542-2013” is preferably −0.3 to + 2.0%, more preferably −0.2 to + 1.0%, and particularly preferably −0.1 to + 0.8%. It is. When the value is −0.3% or more, the filling property of the filler is improved. If this value is 2.0% or less, the compressive strength of the concrete after hardening will become larger.
本発明の充填材は、上述したセメント、細骨材（合成樹脂発泡ビーズおよび該ビーズ以外の他の細骨材）、粗骨材、減水剤、及び水を混練することで得ることができる。
各材料の混練に用いるミキサとしては、特に限定されるものではなく、パン型ミキサ、二軸ミキサ等の慣用のミキサを用いることができる。また、後述のとおり、ビーズの後添加用として、アジテータ車のドラムを用いてもよい。
混練方法としては、特に限定されるものではなく、全ての材料を一括してミキサに投入して混練してもよいが、混練を行う際の合成樹脂発泡ビーズの飛散を防ぐ観点から、合成樹脂発泡ビーズを除く各材料を混練した後、得られた混練物に合成樹脂発泡ビーズを投入して混練することが好ましい。また、アジテータ車のドラムを用いる場合、該ドラム内の、生コンクリート（合成樹脂発泡ビーズを除く各材料を混練してなるもの）に、合成樹脂発泡ビーズを後から投入して混練する。
The filler of the present invention can be obtained by kneading the above-described cement, fine aggregate (synthetic resin foam beads and other fine aggregates other than the beads), coarse aggregate, water reducing agent, and water.
The mixer used for kneading each material is not particularly limited, and a conventional mixer such as a pan-type mixer or a biaxial mixer can be used. Further, as will be described later, an agitator wheel drum may be used for post-addition of beads.
The kneading method is not particularly limited, and all materials may be put into a mixer and kneaded together. However, from the viewpoint of preventing scattering of synthetic resin foam beads during kneading, the synthetic resin After kneading each material except the foam beads, it is preferable to put the synthetic resin foam beads into the obtained kneaded material and knead. Further, when using a drum of an agitator wheel, synthetic resin foam beads are added later to kneaded concrete (one obtained by kneading each material except synthetic resin foam beads) and kneaded.
本発明の充填材は、優れた充填性を有するものであり、かつ、密度が小さいコンクリートからなるものであるため、金属構造体とコンクリート体を組み合わせてなる複合構造体におけるコンクリート体の材料（例えば、裏込めコンクリート、間詰めコンクリート、及び充填コンクリート）として好適である。
複合構造体としては、例えば、サンドイッチ型複合床版、及びコンクリート充填鋼管等が挙げられる。以下、図１〜２を参照しながら詳しく説明する。
図１中、本発明のサンドイッチ型複合床版１は、上鋼板（デッキプレート）２と、上鋼板２の短手方向の縁辺の下方に設けられ、かつ、上鋼板２の長手方向（サンドイッチ型複合床版１の長手方向）に平行に延設されたＴ形鋼４と、Ｔ形鋼４の下方に設けられた底鋼板５からなる鋼製の構造体、並びに、上鋼板２とＴ形鋼４と底鋼板５に囲まれた空間に、コンクリートからなる充填材３を充填してなる中詰めコンクリート体を含むものである。なお、Ｔ形鋼４の代わりにＨ形鋼等を使用してもよい。
Since the filler of the present invention has excellent filling properties and is made of concrete having a low density, the material of the concrete body in the composite structure formed by combining the metal structure and the concrete body (for example, , Backfilled concrete, interstitial concrete, and filled concrete).
Examples of the composite structure include a sandwich-type composite floor slab and a concrete-filled steel pipe. Hereinafter, it will be described in detail with reference to FIGS.
In FIG. 1, a sandwich-type composite floor slab 1 of the present invention is provided below an upper steel plate (deck plate) 2 and an edge of the
図２中、本発明のコンクリート充填鋼管１１は、内部に空洞を有する鋼管１２と、鋼管１２の内部の空洞に充填材１３を充填してなる充填コンクリート体と、Ｉ形鋼１４とを含むものである。なお、鋼管１２は、角柱状であっても、円柱状であってもよい。
In FIG. 2, the concrete-filled
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）セメント：普通ポルトランドセメント、太平洋セメント社製（密度：３．１６ｇ／ｃｍ３）
（２）細骨材：天然骨材（密度：２．６１ｇ／ｃｍ３）
（３）合成樹脂発泡ビーズＡ：ポリスチレン製発泡ビーズ、発泡倍率１５倍（見かけ密度：０．１０７ｇ／ｃｍ３、平均粒径：０．８ｍｍ、０．６〜１．０ｍｍの粒径のもの：９５質量％以上）
（４）合成樹脂発泡ビーズＢ：ポリスチレン製発泡ビーズ、発泡倍率２０倍（見かけ密度：０．０８１ｇ／ｃｍ３、平均粒径：０．９ｍｍ、０．７〜１．１ｍｍの粒径のもの：９５質量％以上）
（５）合成樹脂発泡ビーズＣ：ポリスチレン製発泡ビーズ、発泡倍率２５倍（見かけ密度：０．０６７ｇ／ｃｍ３、平均粒径：１．０ｍｍ、０．８〜１．２ｍｍの粒径のもの：９５質量％以上）
（６）合成樹脂発泡ビーズＤ：ポリスチレン製発泡ビーズ、発泡倍率４５倍（見かけ密度：０．０３７ｇ／ｃｍ３、平均粒径：１．２ｍｍ、０．９〜１．４ｍｍの粒径のもの：９５質量％以上）
（７）粗骨材：人工軽量粗骨材、太平洋セメント社製、商品名「アサノライト」（密度１．６３ｇ／ｃｍ３）
（８）減水剤Ａ：ポリカルボン酸系ＡＥ減水剤、ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターポリヒード１５Ｓ」
（９）減水剤Ｂ：ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤、ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターグレニウムＳＰ８ＳＶ」
（１０）空気量調整剤：ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターエア４０４」
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Materials used]
(1) Cement: Ordinary Portland cement, Taiheiyo Cement (Density: 3.16 g / cm 3 )
(2) Fine aggregate: natural aggregate (density: 2.61 g / cm 3 )
(3) Synthetic resin foam beads A: polystyrene foam beads, foaming magnification 15 times (apparent density: 0.107 g / cm 3 , average particle diameter: 0.8 mm, 0.6-1.0 mm particle diameter: 95% by mass or more)
(4) Synthetic resin foam beads B: polystyrene foam beads, expansion ratio 20 times (apparent density: 0.081 g / cm 3 , average particle diameter: 0.9 mm, 0.7-1.1 mm particle diameter: 95% by mass or more)
(5) Synthetic resin foam beads C: polystyrene foam beads, expansion ratio 25 times (apparent density: 0.067 g / cm 3 , average particle diameter: 1.0 mm, 0.8-1.2 mm particle diameter: 95% by mass or more)
(6) Synthetic resin foam beads D: polystyrene foam beads, foaming magnification 45 times (apparent density: 0.037 g / cm 3 , average particle diameter: 1.2 mm, 0.9 to 1.4 mm particle diameter: 95% by mass or more)
(7) Coarse aggregate: Artificial lightweight coarse aggregate, manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd., trade name “Asanolite” (density 1.63 g / cm 3 )
(8) Water reducing agent A: Polycarboxylic acid-based AE water reducing agent, manufactured by BASF Japan, trade name “Master Polyhed 15S”
(9) Water-reducing agent B: polycarboxylic acid-based high-performance AE water-reducing agent, manufactured by BASF Japan, trade name “Master Grenium SP8SV”
(10) Air amount regulator: BASF Japan, trade name “Master Air 404”
［実施例１］
表１に示す配合に従って、セメント、天然骨材（合成樹脂発泡ビーズ以外の他の細骨材）、及び粗骨材をパン型ミキサに投入して、１５秒間空練りした後、さらに水、減水剤、及び空気量調整剤を投入して６０秒間混練した。次いで、混練物に合成樹脂発泡ビーズを投入して６０秒間混練し、コンクリートを調製した。
得られたコンクリートの材齢７日及び２８日における圧縮強度を「ＪＩＳ Ａ １１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）」に準じて測定した。
また、得られたコンクリートの混練終了直後の密度を、「ＪＩＳ Ａ １１１６：２００５（フレッシュコンクリートの単位容積質量試験方法及び空気量の質量による試験方法（質量方法））」に準拠して測定した。
さらに、粗骨材を使用しない以外は、上記コンクリートの調製方法と同様にしてモルタルを調製し、得られたモルタルの膨張率を、土木学会標準示方書「充てんモルタルのブリーディング率および膨張率試験方法（案） ＪＳＣＥ−Ｆ ５４２−２０１３」に準拠して測定した。
[Example 1]
In accordance with the composition shown in Table 1, cement, natural aggregate (other fine aggregates other than synthetic resin foam beads), and coarse aggregate are put into a pan-type mixer and kneaded for 15 seconds. The agent and the air amount adjusting agent were added and kneaded for 60 seconds. Next, synthetic resin foam beads were put into the kneaded product and kneaded for 60 seconds to prepare concrete.
The compressive strength of the obtained concrete at the age of 7 and 28 days was measured according to “JIS A 1108 (Concrete compressive strength test method)”.
Moreover, the density immediately after completion | finish of kneading | mixing of the obtained concrete was measured based on "JIS A 1116: 2005 (the test method by the unit volume mass test method of fresh concrete and the mass of air quantity (mass method))".
Furthermore, except that no coarse aggregate is used, the mortar is prepared in the same manner as the above concrete preparation method, and the expansion rate of the obtained mortar is determined by the Japan Society of Civil Engineers Standard Specification “Bleeding rate and expansion rate test method of filling mortar. (Draft) Measured according to “JSCE-F 542-2013”.
［実施例２〜９］
表１に示す配合に従い、実施例１と同様にして、コンクリートを調製した。
得られたコンクリートの圧縮強度等を実施例１と同様にして測定した。
[Examples 2 to 9]
According to the formulation shown in Table 1, concrete was prepared in the same manner as in Example 1.
The compressive strength and the like of the obtained concrete were measured in the same manner as in Example 1.
［比較例１〜７］
比較例１〜３、及び比較例５〜７では、表１に示す配合に従い、実施例１と同様にして、コンクリートを調製した。
また、比較例４では、表１に示す配合に従って、セメント、天然骨材、および粗骨材をパン型ミキサに投入して、１５秒間空練りした後、さらに水、減水剤、及び空気量調整剤を投入して６０秒間混練し、コンクリートを調製した。
得られたコンクリートの圧縮強度等を実施例１と同様にして測定した。
それぞれの結果を表２に示す。
[Comparative Examples 1 to 7]
In Comparative Examples 1 to 3 and Comparative Examples 5 to 7, concrete was prepared in the same manner as in Example 1 according to the formulation shown in Table 1.
Moreover, in Comparative Example 4, according to the formulation shown in Table 1, cement, natural aggregate, and coarse aggregate were put into a pan mixer, kneaded for 15 seconds, and further adjusted with water, water reducing agent, and air amount. The agent was added and kneaded for 60 seconds to prepare concrete.
The compressive strength and the like of the obtained concrete were measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 2.
表２から、本発明の充填材を構成するコンクリート（実施例１〜９）の密度（１．６５ｇ／ｃｍ３以下）は小さく、材齢２８日における圧縮強度（１８．７Ｎ／ｍｍ２以上）は大きく、かつ、膨張率（−０．２８〜０．５４％）は、特定の数値範囲内（−０．３〜＋２．０％）であることがわかる。
一方、比較例１、５、７のコンクリートの材齢２８日における圧縮強度（１０．１〜１２．６Ｎ／ｍｍ２）は、実施例１〜９と比べて小さいことがわかる。また、比較例３、４、６の密度（１．７８〜２．０３ｇ／ｃｍ３）は、実施例１〜９と比べて大きいことがわかる。さらに、比較例２のコンクリートの膨張率（−０．３８％）は、実施例１〜９と異なり特定の数値範囲内（−０．３〜＋２．０％）から外れていることがわかる。
From Table 2, the density (1.65 g / cm 3 or less) of the concrete (Examples 1 to 9) constituting the filler of the present invention is small, and the compressive strength at the age of 28 days (18.7 N / mm 2 or more). Is large and the expansion coefficient (−0.28 to 0.54%) is within a specific numerical range (−0.3 to + 2.0%).
On the other hand, it turns out that the compressive strength (10.1-12.6N / mm < 2 >) in the age of 28 days of the concrete of Comparative Examples 1, 5, and 7 is small compared with Examples 1-9. Moreover, it turns out that the density (1.78-2.03g / cm < 3 >) of Comparative Examples 3, 4, and 6 is large compared with Examples 1-9. Further, it can be seen that the expansion rate (−0.38%) of the concrete of Comparative Example 2 is out of the specific numerical range (−0.3 to + 2.0%) unlike Examples 1 to 9.
１ サンドイッチ型複合床版
２ 鋼板（デッキプレート）
３，１３ 充填材
４ Ｔ形鋼
５ 底鋼板
１１ コンクリート充填鋼管
１２ 鋼管
１４ Ｉ形鋼
1 Sandwich type
3,13 Filler 4 T-shape steel 5
Claims (5)
上記細骨材の少なくとも一部が、合成樹脂発泡ビーズであり、
上記コンクリート中の上記合成樹脂発泡ビーズの割合が、上記コンクリートの配合時の値として、１５〜３２体積％であり、
上記合成樹脂発泡ビーズの発泡倍率が２０倍以上であり、
上記粗骨材が人工軽量骨材であり、
上記コンクリートの密度が、上記コンクリートの配合時の値として、１．７ｇ／ｃｍ３以下であり、
上記コンクリートの材齢２８日の圧縮強度が、１８Ｎ／ｍｍ２以上である、
充填材。 A filler made of concrete containing cement, fine aggregate, coarse aggregate, water reducing agent, and water,
At least a part of the fine aggregate is a synthetic resin foam bead,
The ratio of the synthetic resin foam beads in the concrete is 15 to 32% by volume as a value at the time of mixing the concrete,
The foaming ratio of the synthetic resin foam beads is 20 times or more,
The coarse aggregate is an artificial lightweight aggregate,
The density of the concrete is 1.7 g / cm 3 or less as a value at the time of blending the concrete,
The compressive strength of the concrete at 28 days of age is 18 N / mm 2 or more.
Filler.
上記コンクリートの水結合材比（水／結合材の質量比；ただし、結合材の量は、セメントと、セメント以外の無機粉末の合計量である。）が、０．４５以下である請求項１に記載の充填材。 The concrete does not contain inorganic powder other than cement, or contains inorganic powder other than cement,
The water-binding material ratio of the concrete (water / binding material mass ratio; the amount of the binding material is the total amount of cement and inorganic powder other than cement) is 0.45 or less. The filler described in 1.
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