JP2018002523A - 二次製品用早強混和材および二次製品用早強コンクリート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アルミナセメントと、無水石膏と、高炉スラグ微粉末と、消石灰と、遅延剤とを含む二次製品用早強混和材であって、前記アルミナセメントの含有割合が37〜50質量%、前記無水石膏の含有割合が25〜33質量%、前記高炉スラグ微粉末の含有割合が6〜22質量%、前記消石灰の含有割合が8〜12質量%、前記遅延剤の含有割合が1〜6質量%であり、前記アルミナセメントと前記無水石膏との比率が、「アルミナセメント:無水石膏」の質量比で58:42〜62:38である二次製品用早強混和材。前記遅延剤が重炭酸ナトリウム及び/又は酒石酸ナトリウムである二次製品用早強混和剤。
【選択図】なし
Description
本発明の二次製品用早強混和材は、アルミナセメントと、無水石膏と、高炉スラグ微粉末と、消石灰と、遅延剤とを含む二次製品用早強混和材であって、
前記アルミナセメントの含有割合が37〜50質量%、前記無水石膏の含有割合が25〜33質量%、前記高炉スラグ微粉末の含有割合が6〜22質量%、前記消石灰の含有割合が8〜12質量%、前記遅延剤の含有割合が1〜6質量%であり、
前記アルミナセメントと前記無水石膏との比率が、「アルミナセメント:無水石膏」の質量比で58:42〜62:38である。
本発明の二次製品用早強コンクリートは、上述した本発明の二次製品用早強混和材と、結合材と、練り混ぜ水と、細骨材と、粗骨材と、化学混和剤とを含む。
また、化学混和剤としては、減水剤、空気量調整剤、消泡剤、収縮低減剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、増粘剤などが挙げられ、求められる性能に応じてこれらのうち、一種を単独で使用してもよいし、複数を組み合わせて使用してもよい。これらのなかでも、減水剤、および空気量調整剤を用いることが好ましい。
コンクリート1m3中に、
二次製品用早強混和材を50〜150kg/m3、
結合材としてのポルトランドセメントを250〜350kg/m3、
練り混ぜ水を120〜190kg/m3、
細骨材を500〜1500kg/m3、および、
粗骨材を500〜1500kg/m3
の割合とすることが好ましく、
コンクリート1m3中に、
二次製品用早強混和材を75〜125kg/m3、
結合材としてのポルトランドセメントを275〜325kg/m3、
練り混ぜ水を130〜180kg/m3、
細骨材を700〜1300kg/m3、および、
粗骨材を700〜1300kg/m3
の割合とすることがより好ましい。
以下に示す材料を使用した。
(1)セメント
・普通ポルトランドセメント(密度3.16g/cm3、宇部三菱セメント社製)
・高炉セメントB種(密度3.04g/cm3、宇部三菱セメント社製)
(2)早強混和材
・アルミナセメント(密度3.18g/cm3、CaO量37.5質量%、SiO2量4.6質量%、Al2O3量39.1質量%、Fe2O3量15.2質量%、ブレーン比表面積3190cm2/g、フォンジュ、ケルネオス社製) ブレーン比表面積は、JIS R 5201:1995「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した値である。
・無水石膏(フッ酸II型無水石膏、密度2.93g/cm3、ブレーン比表面積4490cm2/g、セントラル硝子社製) ブレーン比表面積は、JIS R 5201:1995「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した値である。
・高炉スラグ微粉末(密度2.90g/cm3、CaO量41.9質量%、SiO2量31.6質量%、Al2O3量14.0質量%、SO3量1.7質量%、ブレーン比表面積4760cm2/g、JIS A 6206 高炉スラグ微粉末4000相当、宇部興産社製) ブレーン比表面積は、JIS A 6206:1995「コンクリート用高炉スラグ微粉末」に準拠して測定した値である。
・消石灰(宇部マテリアルズ社製)
・酒石酸ナトリウム(遅延剤)
・重炭酸ナトリウム(遅延剤)
・炭酸リチウム(促進剤)
(3)細骨材
・海砂(密度2.57g/cm3、粗粒率2.97、福岡県産)
・砕砂(密度2.68g/cm3、粗粒率2.71、硬質砂岩、福岡県産)
(4)粗骨材
・砕石(最大寸法20mm、密度2.70g/cm3、粗粒率6.64、硬質砂岩、山口県産)
(5)化学混和剤
・商品名:マイテイ21VS、高性能減水剤、花王社製
・商品名:マイクロエア404、空気量調整剤、BASFジャパン社製
(6)練混ぜ水
・上水道水
上記各材料を用いて、下記の表1に示す配合No.1〜No.11の配合にてコンクリートの調製を行った。表1中に、配合の態様および1m3当たりの単位量(kg/m3)を示す。また、具体的な調製方法については、後述の「2−2.コンクリートの調製および試験方法]にて説明する。
(1)コンクリートの練り混ぜ
表1に示した配合No.1〜No.11のコンクリートの練り混ぜは、次の手順で行った。すなわち、まず、早強混和材を構成する各成分を混合して、早強混和材を得て、次いで、水平二軸強制練りミキサ内に、細骨材、粗骨材、セメントおよび、得られた早強混和材を投入して30秒間空練りした後、水(化学混和剤を含む)を加えて90秒間練り混ぜた。
そして、上記にて練り混ぜを行った配合No.1〜No.11について、フレッシュコンクリートの性状試験として、スランプおよび空気量を測定した。スランプ試験はJIS A 1101「コンクリートのスランプ試験方法」に準じて実施した。また、供試体の成形が可能な流動性を保持している期間を測定し、これを可使時間と定義した。
コンクリート供試体の養生は、20℃の恒温室で3時間の封緘養生にて行った。
JIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて、材齢3時間でのコンクリート供試体の圧縮強度を測定した。
表2に、配合No.1〜No.11についてのフレッシュ性状および圧縮強度の測定結果を示す。
表2より、アルミナセメント(AC)と無水石膏(AG)の質量比が、AC:AG=60:40近傍、消石灰(CH)量が10〜15kg/m3近傍が、可使時間の確保および常温(20℃)での強度発現および可使時間の観点から、好適であると評価できる。
以上のように、配合No.1〜No.11の結果より好適であると判断された、アルミナセメント(AC)と無水石膏(AG)の質量比AC:AG=60:40近傍、および消石灰(CH)量10〜15kg/m3近傍をベース配合として、下記の表3に示す配合No.12〜No.20の配合にてコンクリートの調製を行った。また、表4として、配合No.12〜No.20における、早強混和材中の各成分の質量比率(%)を示した。なお、表3に示すように、配合No.13においては、セメント(C)として、普通ポルトランドセメントに代えて、高炉セメントB種を使用し、それ以外の配合No.12、No.14〜No.20については、普通ポルトランドセメントを使用した。
(1)コンクリートの練り混ぜ
表3に示した配合No.12〜No.20のコンクリートの練り混ぜは、次の手順で行った。すなわち、まず、早強混和材を構成する各成分を混合して、早強混和材を得て、次いで、水平二軸強制練りミキサ内に、細骨材、粗骨材、セメントおよび、得られた早強混和材を投入して30秒間空練りした後、水(化学混和剤を含む)を加えて90秒間練り混ぜた。
そして、上記にて練り混ぜを行った配合No.12〜No.20について、フレッシュコンクリートの性状試験として、スランプおよび空気量を測定した。スランプ試験はJIS A 1101「コンクリートのスランプ試験方法」に準じて実施した。また、供試体の成形が可能な流動性を保持している期間を測定し、これを可使時間と定義した。
コンクリート供試体の養生については、室温(20℃)および蒸気養生を想定した高温(50℃)の条件にて、それぞれ行った。室温(20℃)の条件としては、20℃の恒温室で4時間の封緘養生を行った。
また、蒸気養生を想定した高温(50℃)の条件においては、まず、20℃の恒温室で30分間の前置きを行い、次いで、50℃の恒温槽で3時間、および、50℃の恒温槽から取り出し後に20℃の恒温室で30分間、の計4時間の封緘養生を行った。
JIS A 1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて行い、室温の条件にて養生を行った供試体、および高温(50℃)の条件にて養生を行った供試体について、材齢4時間でのコンクリート供試体の圧縮強度を測定した。
表5に、配合No.12〜No.20についてのフレッシュ性状および圧縮強度の測定結果を示す。
表5より、高炉スラグ微粉末を含まない配合No.12では、常温(20℃)での強度発現に優れるが、高温(50℃)では常温(20℃)に比べ強度が55%に低下している。一方、セメントに高炉セメントB種を用いた配合No.13では、常温(20℃)に比べ高温(50℃)の強度が162%と高いが、常温(20℃)では5N/mm2を下回っており十分な強度とはいえない。
Claims (4)
- アルミナセメントと、無水石膏と、高炉スラグ微粉末と、消石灰と、遅延剤とを含む二次製品用早強混和材であって、
前記アルミナセメントの含有割合が37〜50質量%、前記無水石膏の含有割合が25〜33質量%、前記高炉スラグ微粉末の含有割合が6〜22質量%、前記消石灰の含有割合が8〜12質量%、前記遅延剤の含有割合が1〜6質量%であり、
前記アルミナセメントと前記無水石膏との比率が、「アルミナセメント:無水石膏」の質量比で58:42〜62:38である二次製品用早強混和材。 - 前記遅延剤が、重炭酸ナトリウムおよび/または酒石酸ナトリウムである請求項1に記載の二次製品用早強混和材。
- 請求項1または2に記載の二次製品用早強混和材と、結合材と、練り混ぜ水と、細骨材と、粗骨材と、化学混和剤とを含む二次製品用早強コンクリートであって、
前記混和材/(前記混和材+前記結合材)の質量比が10〜40%であり、
前記練り混ぜ水/(前記混和材+前記結合材)の質量比が30〜55%である二次製品用早強コンクリート。 - 前記コンクリート1m3中に、
前記混和材を50〜150kg/m3、
前記結合材としてのポルトランドセメントを250〜350kg/m3、
前記練り混ぜ水を120〜190kg/m3、
前記細骨材を500〜1500kg/m3、および、
前記粗骨材を500〜1500kg/m3含む、
請求項3に記載の二次製品用早強コンクリート。
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