JP2019045195A - Evaluation method of silica fume, method of producing concrete composition, concrete composition and concrete cured body - Google Patents

Evaluation method of silica fume, method of producing concrete composition, concrete composition and concrete cured body Download PDF

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Abstract

To provide a concrete composition capable of forming a concrete cured body using the concrete composition whose water/binder ratio is 0.2 or less and which has excellent liquidity and high strength, and also to provide the concrete cured body, an evaluation method of silica fume and a method of producing the concrete composition.SOLUTION: Silica fume 1 g is dispersed in a 100 g of water, and the particle size distribution is measured using the obtained silica fume liquid dispersion as a measuring object. An ultrasonic liquid dispersion obtained by applying ultrasonic frequencies selected from 15 kHz to 50 kHz to the further obtained silica fume liquid dispersion for 540 seconds is used as the measuring object, then the particle size distribution is measured.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、シリカフュームの評価方法、コンクリート組成物の製造方法、コンクリート組成物及びコンクリート硬化体に関する。   The present disclosure relates to a method for evaluating silica fume, a method for producing a concrete composition, a concrete composition and a cured concrete.

プレキャストコンクリートに代表されるコンクリート硬化体は、種々の用途に使用され、建造物の構造材としても広く使用されており、高強度な硬化体が望まれている。
コンクリート組成物における水と、結合材、即ち、セメント、シリカフューム、高炉スラグ、フライアッシュ等、コンクリート中で水和反応する材料との質量比(以下、水/結合材比ということがある。本明細書中における水/結合材比は特にことわらなり限りにおいて、質量基準である)を、小さくすると、粒子間の距離が狭くなり、また、液相部分に水和生成物が析出し充填するため、組織が緻密になり、圧縮強度の高いコンクリートが得られることが知られている。
このような水/結合材比の小さいコンクリート組成物は水の含有量が少ないために充分な流動性が得られず、例えば、高強度化を目的として、水/結合材比を0.2以下の範囲とした場合、流動化の向上を目的として界面活性剤を大量に使用しても、均一に練り混ぜられなかったり、練り混ぜた混合物の粘性が著しく高くなったりして、実用上充分な流動性は得られないのが現状である。また、硬化に関与しない成分である界面活性剤の含有量を増加させることは、得られるコンクリート硬化体の強度維持の観点からも好ましくない。
Hardened concrete, represented by precast concrete, is used in various applications, is also widely used as a structural material for buildings, and a hardened hard body is desired.
The mass ratio of water to the binder in the concrete composition, ie, cement, silica fume, blast furnace slag, fly ash, and other materials that react with water in concrete (hereinafter referred to as water / binder ratio) may be referred to as the present specification. If the water / binder ratio in the paper is particularly low as far as the weight is concerned, the distance between the particles will be narrow, and the hydration product will precipitate and fill in the liquid phase part. It is known that the structure becomes dense and concrete with high compressive strength can be obtained.
Such a concrete composition with a low water / binder ratio does not have sufficient flowability because the water content is small, and for example, the water / binder ratio is 0.2 or less for the purpose of strengthening. In the case of using a large amount of surfactant for the purpose of improving the fluidization, the mixture can not be uniformly mixed or the viscosity of the mixed mixture becomes extremely high, which is practically sufficient. At present, liquidity can not be obtained. Moreover, it is unpreferable also from a viewpoint of strength maintenance of the concrete hardening body obtained to increase content of surfactant which is a component which does not participate in hardening.

これに対し、流動性と高強度化を目的として、球形の粒子形状を有するシリカフュームを、セメントの5%〜25%程度置換する技術が提案され、セメントに予め平均粒径0.2μm程度のシリカフュームが10%〜20%程度混合された混合セメントが市販されている。市販のシリカフュームを含むコンクリート組成物は、平均粒径がサブミクロンのSiOを主成分とする球形状のシリカフュームが、セメント粒子表面に吸着したり、液相中に存在したりすることにより、セメント粒子間のすべりをよくして、混合物の粘性を下げ、かつ、シリカフューム中のSiOがセメントの水和反応で生じる水酸化カルシウムとポゾラン反応を起し、水和物を生成して緻密化することにより、得られるコンクリート硬化体の強度増進に寄与することが期待されると考えられている。このようなシリカフュームを使用したコンクリート組成物は、設計基準強度60N/mm〜150N/mm程度の高強度コンクリートに広く適用されるようになっている。 On the other hand, for the purpose of improving fluidity and strengthening, a technique has been proposed in which silica fume having a spherical particle shape is replaced by about 5% to 25% of cement, and silica fume having an average particle diameter of about 0.2 μm is previously added to cement. There are commercially available mixed cements mixed with about 10% to 20%. A concrete composition containing commercially available silica fume is a cement composition obtained by adsorbing spherical cement-based silica fume having an average particle diameter of submicron SiO 2 as a main component on the surface of cement particles or in the liquid phase. Improves slippage between particles to lower the viscosity of the mixture, and SiO 2 in silica fume causes pozzolanic reaction with calcium hydroxide generated by hydration of cement to form hydrate and densify It is thought that it is expected that it contributes to the strength improvement of the concrete hardening body obtained. Such silica fume concrete composition was used, adapted to be widely applied to design strength 60N / mm 2 ~150N / mm 2 as high strength concrete.

しかし、本発明者らの検討によれば、既述の市販のシリカフュームを含むコンクリート組成物は、さらなる高強度化、即ち、設計基準強度が150N/mmを上回るような強度範囲とするために、水/結合材比を0.2以下、好ましくは0.15程度以下となるまで小さくすると、実用上好ましい流動性が得られなくなることがわかった。
流動性向上のためシリカフュームの混入率を増やすことも検討されるが、流動性改善に必要な界面活性剤がシリカフュームに吸着され添加量が増大すること、或いは、微細なシリカフュームの凝集が生じて流動性向上効果が却って低下すること、界面活性剤の多量添加に伴う凝結遅延が生じてしまうこと、などの新たな問題が生じる。
However, according to the study of the present inventors, the concrete composition containing the already mentioned commercially available silica fume is to be further strengthened, that is, to have a strength range such that the design standard strength exceeds 150 N / mm 2. It was found that when the water / binder ratio is reduced to 0.2 or less, preferably about 0.15 or less, practically preferable fluidity can not be obtained.
It is also considered to increase the mixing ratio of silica fume to improve the fluidity, but the surfactant necessary for the fluidity improvement is adsorbed to the silica fume and the addition amount increases, or the aggregation of the fine silica fume occurs to cause the flow On the contrary, there are new problems such as a decrease in the effect of improving the property and a delay in setting due to the addition of a large amount of surfactant.

このため、シリカフュームなどのシリカ粒子をコンクリート組成物に配合した際の流動性を予め評価したり、判定したりする方法が種々提案されている。
例えば、シリカフュームを含有するセメントペーストを遠心分離し、分離した水分を測定することで自由水量を定量する方法及び自由水量が8%以上のシリカフュームをコンクリート組成物に適用する方法が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
また、水粉体比が350%〜450%のシリカフュームと水と、シリカフュームに対して質量換算で3%以上5%未満の減水剤とを混練することで試料スラリーを作製し、その後、回転粘度計を用いて試料スラリーの粘度を測定するシリカフュームの品質評価方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
また、コンクリート組成物の流動性改良手段として、シリカフュームを含有した原料シリカスラリーを、粉砕媒体を用いて粉砕することを含むコンクリート組成物に好適なシリカスラリーの製造方法が提案されている(例えば、特許文献4参照。)。
For this reason, various methods have been proposed in which the flowability when silica particles such as silica fume are blended in a concrete composition is evaluated or judged in advance.
For example, a method of quantifying free water amount by centrifuging a cement paste containing silica fume and measuring separated water content and a method of applying silica fume having a free water amount of 8% or more to a concrete composition have been proposed. For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2.).
In addition, a sample slurry is prepared by kneading silica fume and water having a water powder ratio of 350% to 450%, and a water reducing agent with a mass conversion of 3% to less than 5% with respect to silica fume, and then the rotational viscosity A method for evaluating the quality of silica fume, which measures the viscosity of a sample slurry using a meter, has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
In addition, as a means for improving the fluidity of concrete compositions, a method for producing a silica slurry suitable for concrete compositions has been proposed, which includes grinding raw material silica slurry containing silica fume using a grinding medium (for example, See Patent Document 4).

特開2008−230891号公報JP 2008-230891 A 特開2008−230892号公報JP, 2008-230892, A 特開2007−70133号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-70133 特開2011−64647号公報JP, 2011-64647, A

しかしながら、特許文献1及び特許文献4に記載の技術では、シリカフューム含有スラリーの流動性のみに着目されてはいるが、シリカフューム含有スラリーを含むコンクリート組成物の硬化体の強度に関しては考慮されていない。
また、特許文献2に記載の技術では、セメントペーストの粘性に係る評価として、減水剤入りのセメントペーストを遠心分離し、自由水量で評価してはいるが、評価に使用するポリカルボン酸系減水剤として処方の異なるものが複数存在し、セメントもバッチごとにわずかではあるが特性が変化するという問題がある。従って、シリカフュームによる物性のより間接的な評価となっており、適切に評価できているとは言い難い。
特許文献3に記載のシリカフューム含有スラリーは、流動性が良好ではあるが、前記シリカフュームを含有するコンクリート組成物の硬化体では、圧縮強度が160N/mm程度であり、本開示において目標とする200N/mmを上回るような高強度の硬化体は得難い。
However, in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 4, although focusing only on the flowability of the silica fume-containing slurry, no consideration is given to the strength of the cured body of the concrete composition containing the silica fume-containing slurry.
Moreover, in the technique described in Patent Document 2, as an evaluation related to the viscosity of cement paste, a cement paste containing a water reducing agent is centrifuged to evaluate by free water amount, but a polycarboxylic acid-based water reduction used for evaluation There are a plurality of agents having different formulations, and there is a problem that the cement also has a characteristic that changes slightly, even for each batch. Therefore, it is a more indirect evaluation of physical properties by silica fume, and it can not be said that it can be properly evaluated.
The silica fume-containing slurry described in Patent Document 3 has good fluidity, but the hardened body of the concrete composition containing the silica fume has a compressive strength of about 160 N / mm 2 and is targeted to be 200 N in the present disclosure. It is difficult to obtain a cured product having a high strength exceeding 1 mm 2 / mm 2 .

本発明の一実施形態の課題は、流動性が良好であり、高い強度のコンクリート硬化体を形成し得るコンクリート組成物に好適に使用しうるシリカフュームの評価方法及びコンクリート組成物の製造方法を提供することにある。
本発明の別の実施形態の課題は、水/結合材比が0.2以下であって、流動性が良好であり、高い強度のコンクリート硬化体を形成し得るコンクリート組成物及びコンクリート組成物の硬化物である高い強度のコンクリート硬化体を提供することにある。
An object of an embodiment of the present invention is to provide a method of evaluating silica fume which can be suitably used for a concrete composition which has good fluidity and can form a high-strength hardened concrete, and a method of producing the concrete composition. It is.
The object of another embodiment of the present invention is to provide a concrete composition and a concrete composition having a water / binder ratio of 0.2 or less, good fluidity, and capable of forming a high-strength hardened concrete body. An object of the present invention is to provide a high-strength concrete cured product which is a cured product.

本発明者らは鋭意検討の結果、シリカフュームを含むコンクリート組成物において、流動性と高強度を両立しうるシリカフュームを簡易な評価方法により選択し、このシリカフュームを用いることで、上記課題の一つを解決しうることを見出した。
即ち、課題の解決手段は、以下の実施形態を含む。
As a result of intensive investigations, the present inventors selected a silica fume capable of achieving both flowability and high strength by a simple evaluation method in a concrete composition containing silica fume, and by using this silica fume, one of the above-mentioned problems was achieved. I found that I could solve it.
That is, the means for solving the problem includes the following embodiments.

<1> シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすか否かを確認することを含むシリカフュームの評価方法。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
A 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A, and the obtained silica fume dispersion is A and B, assuming that the 50% integrated particle size of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution is an ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz is applied for 540 seconds. The evaluation method of the silica fume which includes confirming whether and satisfy | fills following formula (I) and Formula (II).
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)

<2> シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすシリカフュームを選択する工程を有する、
セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であるコンクリート組成物の製造方法。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
<2> A 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A, and the obtained silica fume dispersion is A and B, assuming that the 50% integrated particle size of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution is an ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz is applied for 540 seconds. And selecting a silica fume satisfying the following formulas (I) and (II):
A method of producing a concrete composition comprising cement, aggregate, silica fume and water, wherein a water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis.
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)

<3> セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であり、
前記シリカフュームが、前記シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすシリカフュームであるコンクリート組成物。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
<4> 前記シリカフュームを走査型電子顕微鏡で観察したとき、視野角に含まれるシリカフュームの全粒子に対する球状粒子の割合が90%以上である<3>に記載のコンクリート組成物。
<5> 前記シリカフュームは、シリカフュームの全粒子に対する、粒径が0.1μm以上10μm以下の粒子の割合が90%以上であり、かつ、粒度分布測定により得られる平均粒径が0.2μm以上1.5μm以下である<3>又は<4>に記載のコンクリート組成物。
<6> 前記骨材が、粗骨材を含む<3>〜<5>のいずれか1つに記載のコンクリート硬化体。
<7> <3>〜<6>のいずれか1つに記載のコンクリート組成物の硬化体であり、材齢28日における圧縮強度が250MPa以上であるコンクリート硬化体。
<3> cement, aggregate, silica fume, and water, and the water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis,
The 50% cumulative particle diameter of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution by using 1 g of the silica fume dispersed in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the silica fume dispersion as the measurement target is A, and the silica fume dispersion obtained above The ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz is applied for 540 seconds is a measurement target, and the 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring the particle size distribution is B. The concrete composition whose said B is a silica fume which satisfy | fills following formula (I) and Formula (II).
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)
<4> The concrete composition according to <3>, wherein the ratio of spherical particles to all particles of silica fume included in a viewing angle is 90% or more when the silica fume is observed by a scanning electron microscope.
<5> The ratio of particles having a particle diameter of 0.1 μm or more and 10 μm or less with respect to all particles of silica fume is 90% or more, and the average particle diameter obtained by particle size distribution measurement is 0.2 μm or more 1 .5 The concrete composition according to <3> or <4>, which is 5 μm or less.
<6> The hardened concrete body according to any one of <3> to <5>, wherein the aggregate includes coarse aggregate.
It is a hardened | cured material of the concrete composition as described in any one of <7><3>-<6>, and the concrete hardened body whose compressive strength in 28 days of materials is 250 Mpa or more.

<8> シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすか否かを確認することを含むシリカフュームの評価方法。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)
<9> シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすシリカフュームを選択する工程を有する、
セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であるコンクリート組成物の製造方法。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)
A 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A, and the obtained silica fume dispersion is A and B, assuming that the 50% integrated particle size of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution is an ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz is applied for 540 seconds. The evaluation method of the silica fume which includes confirming whether and satisfy | fills following formula (III) and Formula (IV).
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)
A 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A, and the obtained silica fume dispersion is A and B, assuming that the 50% integrated particle size of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution is an ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz is applied for 540 seconds. And selecting a silica fume satisfying the following formulas (III) and (IV):
A method of producing a concrete composition comprising cement, aggregate, silica fume and water, wherein a water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis.
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)

<10> セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であり、前記シリカフュームが、前記シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすシリカフュームであるコンクリート組成物。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)
<10> cement, aggregate, silica fume, and water, the water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis, and the silica fume is obtained by dispersing 1 g of the silica fume in 100 g of water; The 50% cumulative particle size of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution with the target silica fume dispersion as the measurement target is A, and the obtained silica fume dispersion is given an ultrasonic wave of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz for 540 seconds. When the 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring the particle size distribution is B, the above-mentioned A and B are expressed by the following formulas (III) and (IV). Concrete composition which is a filling silica fume.
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)

本発明者らは、コンクリート組成物に用いるシリカフュームに着目し、微細な球状の形状をなし、かつ2次凝集体を含まないか、含んでも極めて少ないシリカフュームを用いることで、コンクリート組成物の性能が格段に向上すること、及びコンクリート組成物に好適なシリカフュームを簡易に選択しうるシリカフュームの評価方法等を見出した。
以下、シリカフュームの分散物における粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径を、単に「50%積算粒径」と略称することがある。
なお、本明細書では、超音波を付与したシリカフューム分散物の粒度分布を測定して求めた50%積算粒径、所謂メジアン径を、当該シリカフュームの平均一次粒径と見なして検討を行なった。
The present inventors focused on the silica fume used for the concrete composition, and the performance of the concrete composition was achieved by using a very spherical shape and using silica fume which contains no secondary aggregate or contains very little, if any. A method for evaluating silica fume, etc., has been found that can be significantly improved, and silica fume suitable for concrete compositions can be easily selected.
Hereinafter, the 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring the particle size distribution in the dispersion of silica fume may be simply abbreviated as “50% cumulative particle diameter”.
In the present specification, the 50% integrated particle diameter, so-called median diameter, obtained by measuring the particle size distribution of the silica fume dispersion to which ultrasonic waves have been applied was considered as the average primary particle diameter of the silica fume.

従来、セメントの一部を小粒径シリカフュームに置き換えることで、流動性が改善されることが知られていた。しかしながら、高強度化によりコンクリート組成物の水/結合材比が0.2以下の如く小さくなると液相が極端に減少して、セメント粒子間の距離が狭くなり、且つ、セメント粒子に吸着しない微粒子の2次凝集体が生じやすくなり、凝集体の発生は却って粘性を高めることになる。このため、2次凝集体を含まず、球形粒子の形態を有する、シリカフューム粒子が単分散された、コンクリート組成物に好適なシリカフュームを選択する簡易な方法が求められていた。   Heretofore, it has been known that fluidity is improved by replacing a part of cement with small particle size silica fume. However, when the water / binder ratio of the concrete composition decreases to 0.2 or less due to high strength, the liquid phase extremely decreases, the distance between cement particles becomes narrow, and fine particles that are not adsorbed to cement particles Secondary aggregates tend to form, and the generation of aggregates rather increases the viscosity. Therefore, there has been a demand for a simple method of selecting a suitable silica fume for a concrete composition which does not contain a secondary aggregate and has a form of spherical particles, in which silica fume particles are monodispersed.

コンクリート組成物に好適なシリカフュームの評価方法に係る作用は明確ではないが、以下のように考えている。
本発明者らの検討によれば、シリカフューム粒子の2次凝集体を解砕するために好適な方法として超音波分散が挙げられる。
そこで、まず、シリカフューム粒子の水分散物を調製する。
すると、凝集体を形成しやすいシリカフュームは、水分散物の調製時において、水中で2次凝集体を形成してしまう。しかし、分散性に優れる球状のシリカフューム粒子は、水分散物を調製した際も、粒子が凝集することなく均一に分散され易いことを見出した。また、分散性は、シリカフュームの平均一次粒径のサイズに依存することを見出した。
まず、評価対象のシリカフュームを水分散させ、粒度分布を測定して50%積算粒径から平均粒径を求める。そして、同様に調製したシリカフュームの水分散物に超音波を付与すると、シリカフュームの2次凝集体が解砕され、粒子が均一に分散される。ここで、超音波を付与した分散物の粒度分布50%積算粒径から平均粒径を求める。
上記の如くして得られた、単なる水分散物の50%積算粒径と、超音波を付与した分散物の50%積算粒径との比率が所定の範囲内である場合には、当初よりシリカフュームはコンクリート組成物の流動性を損なわない、2次凝集体を含まないか、或いは、含んでも許容の範囲であるシリカフューム粒子であることが分かり、単なる水分散物と、超音波を付与した分散物との粒度分布から求めた50%積算粒径との比率が所定の範囲を超える場合には、シリカフュームが2次凝集体を許容量以上含み、コンクリート組成物に添加した場合の流動性に劣ることが推定できる。
従って、本開示のシリカフュームの評価方法によれば、簡易な方法により、コンクリート組成物の流動性を低下させず、かつ、高強度のコンクリート硬化体を形成しうるシリカフュームを選択することができると考えている。
Although the effect concerning the evaluation method of silica fume suitable for a concrete composition is not clear, it is considered as follows.
According to the study of the present inventors, ultrasonic dispersion is mentioned as a suitable method for crushing secondary aggregates of silica fume particles.
Therefore, first, an aqueous dispersion of silica fume particles is prepared.
Then, the silica fume which is likely to form aggregates will form secondary aggregates in water at the time of preparation of the aqueous dispersion. However, it has been found that spherical silica fume particles excellent in dispersibility are easily dispersed uniformly without aggregation of the particles even when the aqueous dispersion is prepared. It has also been found that the dispersibility depends on the size of the average primary particle size of silica fume.
First, silica fume to be evaluated is dispersed in water, the particle size distribution is measured, and the average particle size is determined from the 50% integrated particle size. Then, when ultrasonic waves are applied to the aqueous dispersion of silica fume prepared in the same manner, secondary aggregates of silica fume are crushed and the particles are uniformly dispersed. Here, the average particle size is determined from the 50% cumulative particle size of the particle size distribution of the dispersion to which ultrasonic waves have been applied.
If the ratio between the 50% cumulative particle diameter of the simple aqueous dispersion and the 50% cumulative particle diameter of the dispersion to which ultrasonic waves have been applied, obtained as described above, is within the predetermined range, from the beginning Silica fume is found to be silica fume particles that do not impair the flowability of the concrete composition, do not contain secondary aggregates, or are within an acceptable range, and contain only water dispersion and ultrasonic wave-applied dispersion If the ratio to the 50% cumulative particle size determined from the particle size distribution with the product exceeds a predetermined range, the silica fume contains secondary aggregates in excess of the allowable amount and is inferior in fluidity when it is added to the concrete composition It can be estimated.
Therefore, according to the evaluation method of silica fume of the present disclosure, it is considered that it is possible to select a silica fume which can form a hardened high-strength concrete without reducing the flowability of the concrete composition by a simple method. ing.

本開示のコンクリート組成物に係る作用は明確ではないが、以下のように考えている。
コンクリート組成物に含まれる好適な結合材としてシリカフュームが着目されている。シリカフュームは微粒子であるため、一般に凝集性が強い。コンクリート組成物に使用されるシリカフュームとして、例えば、BET法により比表面積を測定し推定したシリカフュームの一次粒子径の平均値は約1〜2μm前後が好適とされている。しかし、微細なシリカフューム粒子は凝集し易く、凝集体を含むシリカフュームの見かけの粒子径は数μm以上になっていると考えられる。
シリカフュームをコンクリート組成物に含有させる際に、練混ぜにおいて凝集体が解砕されることが好ましいが、一般に用いられるコンクリートミキサーではシリカフュームの如き微粒子凝集体を解砕する能力は殆どなく、コンクリート組成物の練混ぜにおいて、比表面積が高いシリカフューム凝集体がまず水分を吸着してしまい流動性が低下することがある。
Although the effect of the concrete composition of the present disclosure is not clear, it is considered as follows.
Silica fume has attracted attention as a preferable binder contained in a concrete composition. Since silica fume is in the form of fine particles, it is generally highly cohesive. As a silica fume used for a concrete composition, for example, the average value of the primary particle diameter of the silica fume estimated by measuring the specific surface area by BET method is preferably about 1 to 2 μm. However, it is considered that fine silica fume particles tend to aggregate, and the apparent particle size of the silica fume containing the aggregates is several μm or more.
When silica fume is included in a concrete composition, it is preferable that the aggregate is broken in a mixing process, but a generally used concrete mixer has almost no ability to crush fine particle aggregates such as silica fume, and a concrete composition In the mixing of the above, the silica fume aggregate having a high specific surface area may first adsorb moisture, resulting in a decrease in fluidity.

そこで、超音波を付与したシリカフューム分散物の粒度分布から求めた50%積算粒径を、単分散した一次粒子の粒径と仮定し、超音波を付与しないシリカフュームの水分散物の粒度分布から求めた50%積算粒径とを対比することにより、これらの差異が所定の範囲内であることで、コンクリート組成物の流動性に与えるシリカフュームの影響を予め評価したものである。ここで、分散性が平均一次粒径に依存することに着目し、一次粒子の粒径の範囲に分けて、前記シリカフューム分散物の粒度分布から求めた50%積算粒径を対比することで、より正確なシリカフュームの評価方法が可能となったと考えている。
本開示のコンクリート組成物には、超音波付与前後のシリカフューム分散物の粒度分布から求めた50%積算粒径が、所定の範囲内であるシリカフュームが含まれること、好ましくは、走査型電子顕微鏡で観察したとき、視野角に含まれるシリカフュームの全粒子に対する球状粒子の割合が90%以上であるシリカフューム、即ち、球形であり、凝集体を形成していないシリカフュームが含まれることにより、水/結合材比が少ない場合においても、流動性が良好となり、かつ、硬化体の形成時には、球状で良好な分散状態を示すシリカフュームがセメント粒子と均一に分散され、シリカフュームに含まれるSiOとセメントに含まれる成分が反応し、常圧下で生成されるシリケート水和物(C−S−H:x(CaO)・y(SiO)・z(HO))が生成して、緻密な組織の骨格を形成するため、本開示のコンクリート組成物によれば高強度なコンクリート硬化体が得られると推定している。
なお、本開示は上記推定機構に何ら制限されない。
Therefore, assuming that the 50% integrated particle size obtained from the particle size distribution of the silica fume dispersion to which ultrasonic waves have been applied is the particle size of the monodispersed primary particles, it is obtained from the particle size distribution of the aqueous dispersion of silica fume to which ultrasonic waves are not applied. By comparing the 50% cumulative particle diameter with each other, the difference between the above is within a predetermined range, and the influence of silica fume on the fluidity of the concrete composition is evaluated in advance. Here, focusing on the fact that the dispersibility depends on the average primary particle size, the 50% integrated particle size determined from the particle size distribution of the silica fume dispersion is divided into the range of the particle size of the primary particles, We believe that more accurate methods for evaluating silica fume have become possible.
The concrete composition of the present disclosure contains silica fume whose 50% integrated particle size obtained from the particle size distribution of the silica fume dispersion before and after application of ultrasonic waves is within a predetermined range, preferably by a scanning electron microscope When observed, the ratio of spherical particles to the total particles of silica fume contained in the viewing angle is 90% or more, that is, it is spherical, that is, contains silica fume which does not form aggregates, so water / binder Even when the ratio is small, the flowability is good, and at the time of forming a hardened body, silica fume showing spherical and well dispersed state is uniformly dispersed with cement particles, and is contained in SiO 2 contained in silica fume and cement components react, silicate hydrate produced under normal pressure (C-S-H: x (CaO) · y (SiO 2) z (H 2 O)) is generated, in order to form a dense tissue scaffolds, according to the concrete composition of the present disclosure high strength concrete hardened body is estimated to be obtained.
Note that the present disclosure is not limited to the above estimation mechanism.

本発明の一実施形態によれば、流動性が良好であり、高い強度のコンクリート硬化体を形成し得るコンクリート組成物に好適に使用しうるシリカフュームの評価方法及びコンクリート組成物の製造方法を提供することができる。
また、本発明の別の実施形態によれば、水/結合材比が0.2以下であって、流動性が良好であり、高い強度のコンクリート硬化体を形成し得るコンクリート組成物及びコンクリート組成物の硬化物である高い強度のコンクリート硬化体を提供することができる。
According to one embodiment of the present invention, provided are a method of evaluating silica fume that can be suitably used for a concrete composition that has good fluidity and can form a high-strength hardened concrete, and a method of producing the concrete composition. be able to.
Moreover, according to another embodiment of the present invention, a concrete composition and concrete composition having a water / binder ratio of 0.2 or less, good fluidity, and capable of forming a high-strength hardened concrete body It is possible to provide a high-strength concrete cured body which is a cured product of the object.

実施例1のコンクリート組成物に用いられたシリカフュームAの走査型顕微鏡写真である。1 is a scanning photomicrograph of silica fume A used in the concrete composition of Example 1. FIG. 比較例1のコンクリート組成物に用いられた2次凝集体を含むシリカフュームBの走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the silica fume B containing the secondary aggregate used for the concrete composition of the comparative example 1. FIG. 比較例2のコンクリート組成物に用いられた2次凝集体を含むシリカフュームCの走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the silica fume C containing the secondary aggregate used for the concrete composition of Comparative Example 2. 実施例1のコンクリート組成物に用いられたシリカフュームAの粒度分布を表すグラフである。5 is a graph showing the particle size distribution of silica fume A used in the concrete composition of Example 1. FIG. 比較例1のコンクリート組成物に用いられたシリカフュームBの粒度分布を表すグラフである。It is a graph showing the particle size distribution of silica fume B used for the concrete composition of comparative example 1. 比較例2のコンクリート組成物に用いられたシリカフュームCの粒度分布を表すグラフである。It is a graph showing the particle size distribution of the silica fume C used for the concrete composition of Comparative Example 2.

以下、本開示のシリカフュームの評価方法、コンクリート組成物の製造方法、コンクリート組成物及びコンクリート硬化体についてそれぞれ詳細に説明する。本開示は、以下に開示した実施形態に制限されず、その主旨を超えない限り種々の変形が可能である。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の成分の合計量を意味する。
Hereinafter, the evaluation method of the silica fume of this indication, the manufacturing method of a concrete composition, a concrete composition, and a concrete hardening object are each demonstrated in detail. The present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below, and various modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure.
The numerical range shown using "-" in this specification means the range which includes the numerical value described before and after "-" as minimum value and the maximum value, respectively.
In the present specification, the term "process" is included in the term if the intended purpose of the process is achieved, even if it can not be clearly distinguished from other processes, as well as independent processes.
In the present specification, when referring to the amount of each component in the composition, when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, unless otherwise specified, a plurality of components present in the composition Means the total amount of

〔コンクリート組成物〕
本開示における一実施形態であるコンクリート組成物(以下、第一の実施形態と称することがある)は、セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であり、前記シリカフュームが、前記シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすシリカフュームであるコンクリート組成物である。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
[Concrete composition]
The concrete composition which is one embodiment in the present disclosure (hereinafter sometimes referred to as the first embodiment) contains cement, aggregate, silica fume and water, and the water / binder ratio is on a mass basis. Of the silica fume dispersed in 100 g of water, and the particle size distribution of the obtained silica fume dispersion is measured, and the 50% cumulative particle diameter of the silica fume is A. A 50% integrated particle diameter of silica fume obtained by measuring the particle size distribution of an ultrasonic dispersion liquid obtained by applying ultrasonic waves of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz for 540 seconds to the obtained silica fume dispersion liquid as a measurement target When it is set to B, it is a concrete composition whose said A and said B are the silica fume which satisfy | fills following formula (I) and Formula (II).
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)

本開示のコンクリート組成物は、粒径は前記式(II)を満たす場合、コンクリート組成物に含まれる前記シリカフュームを走査型電子顕微鏡で観察したとき、視野角に含まれるシリカフュームの全粒子に対する球状粒子の割合が、個数基準で90%以上であることが好ましい。
なお、本明細書における「コンクリート組成物」の文言は、骨材として細骨材のみを含み、粗骨材を含まない「モルタル組成物」をも包含する意味で用いられる。
In the concrete composition of the present disclosure, when the particle size satisfies the formula (II), when the silica fume contained in the concrete composition is observed with a scanning electron microscope, spherical particles relative to all particles of silica fume contained in a viewing angle The ratio of is preferably 90% or more on the basis of the number.
In addition, the term "concrete composition" in this specification is used in the meaning which also includes the "mortar composition" which contains only a fine aggregate as an aggregate and does not contain a coarse aggregate.

(シリカフューム)
本開示のコンクリート組成物に含まれるシリカフュームの粒子を観察した場合、その大部分、具体的には走査型電子顕微鏡写真(以下、SEM写真と称することがある)により、視野角内において観察しうるシリカフューム粒子が、全粒子に対する個数基準で90%以上が球状粒子であり、2次凝集体の如き、不定形状の粒子を含まないか、或いは、含んでも10%未満である。
シリカフュームが、上記条件を満たし、シリカフュームの粒子の殆どが、それぞれ独立に存在する球状粒子であることで、シリカフュームと、セメントと、骨材と、水とを含み、水/結合材比(質量基準)が0.2以下であるコンクリート組成物の流動性が作業性の良好な範囲に維持される。
(Silica fume)
When the particles of silica fume contained in the concrete composition of the present disclosure are observed, most of them, specifically, a scanning electron micrograph (hereinafter may be referred to as a SEM photograph) can be observed within a viewing angle. The silica fume particles are spherical particles of 90% or more based on the number of all particles, and do not contain or have less than 10% of irregular shaped particles such as secondary aggregates.
The silica fume satisfies the above conditions, and most of the particles of the silica fume are spherical particles independently existing, thereby containing the silica fume, the cement, the aggregate and the water, and the water / binder ratio (mass basis) The fluidity of the concrete composition having a value of 0.2 or less is maintained in a good range of workability.

図1は、後述する実施例1のコンクリート組成物に含まれるシリカフューム粒子のSEM写真である。図1に明らかなように、SEM写真の視野角に含まれるシリカフュームは、殆どが球状粒子であることがわかる。なお、図1に示すSEM写真は、測定対象としてのシリカフューム粒子をカーボンテープ(5mm×5mm)に付着させた状態で、撮影した。
測定対象試料の作製は、既述のカーボンテープにシリカフューム粒子を配置し、粒子の配置された表面をスプーンで押し当てて粒子をカーボンテープに押しつけ、その後、余剰の粒子を、ブロワーを用いて除くことにより行なった。
図1に示すSEM写真は、走査型電子顕微鏡として(株)日立ハイテクノロジーズ製、SU8230を用い、20000倍で撮影した写真である。
FIG. 1 is a SEM photograph of silica fume particles contained in the concrete composition of Example 1 described later. As apparent from FIG. 1, it can be seen that most of the silica fume contained in the viewing angle of the SEM photograph is spherical particles. In addition, the SEM photograph shown in FIG. 1 was image | photographed in the state which made the silica fume particle | grains as a measuring object adhere to a carbon tape (5 mm x 5 mm).
The sample to be measured is prepared by placing silica fume particles on the carbon tape described above, pressing the surface on which the particles are placed with a spoon to press the particles against the carbon tape, and then removing excess particles with a blower It did.
The SEM photograph shown in FIG. 1 is a photograph taken at 20000 × magnification using SU 8230 manufactured by Hitachi High-Technologies Corp. as a scanning electron microscope.

本開示のコンクリート組成物に含まれるシリカフュームは、粉体状、スラリー状または顆粒状のどちらの形態でも用いることができる。
シリカフュームは、シリカフュームの全粒子に対する、粒径が0.1μm以上10μm以下の粒子の割合が90%以上であり、かつ、粒度分布測定により得られる平均粒径が0.2μm以上1.5μm以下であることが、得られるセメントスラリーの流動性がより良好であるという観点から好ましい。
即ち、粒度分布測定した場合のグラフが正規分布に近い形状を有し、かつ、0.1μm未満の微細な粒子、及び10μmを超える大粒径粒子が存在しないか、含有量が10%未満である、分散度の高い粒子であり、粒度分布測定により得られる平均粒子径が、0.1μm〜3.0μmであることが好ましく、0.1μm〜1.5μmであることがより好ましい。
The silica fume contained in the concrete composition of the present disclosure may be used in the form of powder, slurry or granules.
Silica fume has a ratio of particles with a particle size of 0.1 μm to 10 μm with respect to all particles of silica fume of 90% or more, and an average particle size obtained by particle size distribution measurement of 0.2 μm to 1.5 μm It is preferable from the viewpoint that the fluidity of the obtained cement slurry is better.
That is, the graph when the particle size distribution is measured has a shape close to a normal distribution, and fine particles less than 0.1 μm and large particle diameters exceeding 10 μm are not present, or the content is less than 10% The particles have a high degree of dispersion, and the average particle diameter obtained by the particle size distribution measurement is preferably 0.1 μm to 3.0 μm, and more preferably 0.1 μm to 1.5 μm.

なお、上記式(I)及び式(II)は、式(II)で規定する範囲から明らかなように、シリカフュームとして、平均一次粒径が1.0μm〜2.0μmの範囲の比較的大きな粒径を規定している。平均一次粒径が1.0μm未満である比較的微細なシリカフューム粒子の評価方法については後述する。   In addition, as the said Formula (I) and Formula (II) are clear from the range prescribed | regulated by Formula (II), the comparatively large particle | grains of the range whose average primary particle size is 1.0 micrometer-2.0 micrometers as a silica fume. It defines the diameter. The evaluation method of relatively fine silica fume particles having an average primary particle size of less than 1.0 μm will be described later.

シリカフュームとしては、一般に用いられるフェロシリコンや金属シリコン製造時に副成されるシリカフューム(平均粒径:0.1μm〜0.2μm、pH5〜10)、ジルコニア由来のシリカフューム(平均粒径:0.22μm〜1.0μm、pH2〜4)等が挙げられ、これらのうち、SEM写真を観察したとき、視野角に含まれるシリカフュームの全粒子に対する球状粒子の割合が個数基準で90%以上であるシリカフュームを選択して用いればよい。
本明細書におけるシリカフュームの粒径は、レーザー回折式粒度分布計(例えば、マイクロトラックベル(株)製、MT3300EXII)で測定した個数基準の粒度分布から求めることができる。
As the silica fume, silica fume (average particle size: 0.1 μm to 0.2 μm, pH 5 to 10) by-produced during production of ferrosilicon and metal silicon generally used, silica fume derived from zirconia (average particle size: 0.22 μm to 1.0 μm, pH 2 to 4), etc. Among them, when observing the SEM photograph, select the silica fume whose ratio of spherical particles to all particles of silica fume included in the viewing angle is 90% or more on the basis of number It may be used as it is.
The particle size of silica fume in the present specification can be determined from a particle size distribution based on a number basis measured by a laser diffraction type particle size distribution analyzer (for example, MT3300EXII manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).

シリカフュームの含有量としては、コンクリート組成物における全結合材中、10質量%〜30質量%であることが好ましく10質量%〜20質量%であることがより好ましい。シリカフュームを全結合材中、10質量%〜30質量%含有させるには、結合材であるセメントのうちの10質量%〜30質量%をシリカフュームで置き換えればよい。なお、ここで言うシリカフュームの含有量とは、複数種のシリカフュームを併用する場合にはその総量を指す。シリカフュームの含有量が上記範囲において、コンクリート組成物の流動性向上効果及び得られるコンクリート硬化体の強度向上効果が充分に発現される。
なお、既述のように市販のセメントの中には、予めシリカフュームが含まれているものがあり、このようなセメントを用いる場合には、予め含有されたシリカフュームの含有量を考慮して、追加して含有させるシリカフュームの置き換え量を算出する必要がある。市販のセメントに含まれるシリカフュームの粒子形状が本開示に規定する範囲外である場合、好ましい流動性が得られない懸念があるため、シリカフュームを含むセメントにおけるシリカフュームの粒子形状が球状粒子であることを確認して用いることが好ましい。
The content of the silica fume is preferably 10% by mass to 30% by mass, and more preferably 10% by mass to 20% by mass, in the entire binder in the concrete composition. In order to contain 10% by mass to 30% by mass of the silica fume in the entire binder, 10% by mass to 30% by mass of the cement as the binder may be replaced with silica fume. In addition, content of the silica fume said here refers to the total amount, when using together multiple types of silica fume. When the content of the silica fume is in the above-mentioned range, the flowability improvement effect of the concrete composition and the strength improvement effect of the obtained cured concrete can be sufficiently exhibited.
As described above, some commercially available cements contain silica fume in advance, and when using such cement, it is added in consideration of the content of silica fume contained in advance. It is necessary to calculate the replacement amount of silica fume to be contained. If the particle shape of the silica fume contained in the commercially available cement is outside the range specified in the present disclosure, there is a concern that favorable flowability can not be obtained, and therefore the particle shape of the silica fume in the cement containing silica fume is spherical particles. It is preferable to confirm and use.

また、コンクリート組成物の硬化性の観点からは、シリカフュームは、二酸化ケイ素(SiO)を質量比で80%以上含有し、90%以上であることが好ましく、かつ、BET法による比表面積が3m/g〜25m/gであることが好ましく、5m/g〜15m/gであることがより好ましい。
SiOの含有量が80質量%以上であることで、反応性が充分に得られ、得られるコンクリート硬化体の強度向上効果が充分に発現される。また、比表面積が上記範囲であることで、流動性及び混練性が良好に維持される。
In addition, from the viewpoint of the hardenability of the concrete composition, the silica fume contains 80% or more by mass ratio of silicon dioxide (SiO 2 ), and is preferably 90% or more, and has a specific surface area of 3 m by BET method. is preferably 2 / g~25m 2 / g, and more preferably 5m 2 / g~15m 2 / g.
When the content of SiO 2 is 80% by mass or more, the reactivity is sufficiently obtained, and the strength improvement effect of the obtained cured concrete is sufficiently exhibited. In addition, when the specific surface area is in the above range, the flowability and the kneadability are well maintained.

(水/結合材比)
本開示のコンクリート組成物は、水/結合材比が0.2以下の組成物であることが好ましく、流動性が適切であり、かつ、高強度のコンクリート硬化体を得やすいという観点からは、0.08〜0.17の範囲であることがより好ましく、0.09〜0.13の範囲であることがさらに好ましい。
本明細書における結合材とは、コンクリート組成物に含まれる主成分であるセメント及び一般にセメントと共に用いられるシリカフューム、スラグ、フライアッシュなどのセメント硬化体の硬化に関与する微粉末(固形分)を包含するものである。
なお、骨材、流動化向上のために添加される界面活性剤等は、本明細書における結合材には包含されない。
(Water / binder ratio)
The concrete composition of the present disclosure is preferably a composition having a water / binder ratio of 0.2 or less, has appropriate flowability, and is easy to obtain a high-strength concrete cured body, The range of 0.08 to 0.17 is more preferable, and the range of 0.09 to 0.13 is more preferable.
The binder in the present specification includes cement which is a main component contained in a concrete composition, silica fume generally used together with cement, fine powder (solid content) involved in hardening of cement hardened body such as slag and fly ash. It is
In addition, aggregate, surfactant etc. which are added for fluidization improvement are not included in the binder in this specification.

(セメント)
本開示のコンクリート組成物に含まれるセメントには特に制限はなく、目的に応じて、各種セメント類の中から、適宜選択することができる。
セメントとしては、普通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、早強ポルトランドセメントなどの公知のセメントはいずれも好適に使用しうる。なかでも、低熱ポルトランドセメントを好ましく挙げることができる。
また、予めシリカフュームを含有するポルトランドセメントを用いてもよい。しかし、既述のようにセメントに含まれるシリカフュームの粒子形状に留意して用いることが必要である。シリカフュームを含有するポルトランドセメントを用いる場合、既述のようにシリカフュームの含有量は、予めセメントに含まれるシリカフュームの含有量を考慮して決定される。
(cement)
There is no restriction | limiting in particular in the cement contained in the concrete composition of this indication, According to the objective, it can select suitably from various cements.
As cements, known cements such as ordinary Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement, and early-strength Portland cement can be suitably used. Among them, low heat Portland cement can be preferably mentioned.
Alternatively, Portland cement containing silica fume in advance may be used. However, as described above, it is necessary to be used paying attention to the particle shape of silica fume contained in cement. When using a portland cement containing silica fume, as described above, the content of silica fume is determined in advance in consideration of the content of silica fume contained in the cement.

(その他の結合材)
本開示のコンクリート組成物は、セメント及びシリカフュームに加え、効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、その他の結合材を適宜選択して、適切な使用量で使用してもよい。
その他の結合材としては、結晶質のシリカを微粉砕したシリカ微粉末、高炉スラグ微粉末などのスラグ、石灰石微粉末、フライアッシュなどが挙げられる。
セメント及びシリカフューム以外の結合材の含有量は、全結合材の10質量%以下であることが好ましい。
(Other binder)
The concrete composition of the present disclosure may be added to cement and silica fume, and other binders may be appropriately selected and used in appropriate amounts, as needed, as long as the effects are not impaired.
Other binders include fine powder of silica obtained by finely pulverizing crystalline silica, slag such as fine powder of blast furnace slag, fine powder of limestone, fly ash and the like.
The content of the binder other than cement and silica fume is preferably 10% by mass or less of the total binder.

(骨材)
コンクリート組成物は、骨材を含有する。骨材としては、細骨材が好ましい。また、さらに粗骨材を含んでもよい。
(aggregate)
The concrete composition contains an aggregate. As aggregate, fine aggregate is preferable. Moreover, you may also contain a coarse aggregate.

(1.細骨材)
細骨材は、良質で堅固な天然砂、砕砂、加工砂は使用される。細骨材の種類と含有量は目標とするセメント硬化体の強度に応じて適宜選定すればよいが、砕砂や加工砂を使用する場合には、角を処理したものや、粒度を調整したもの等を使用するのが効果的である。
細骨材として、成分にSiOが多い細骨材を用いると、シリカフュームに含有されるSiO由来成分と同様の挙動を示し、細骨材の構成成分が高温養生などを行った際に僅かではあるが反応するため、強度増進に有効である。より具体的には、SiOを70%以上含有する細骨材、例えば、流紋岩等、石英系の骨材を用いることが好ましい。
(1. fine aggregate)
Fine aggregate is made of high quality and firm natural sand, crushed sand and processed sand. The type and content of fine aggregate may be selected appropriately according to the strength of the cement hardened material to be targeted, but in the case of using crushed sand or processed sand, the treated ones of the corners or those having adjusted the particle size It is effective to use etc.
When fine aggregate with more SiO 2 as component is used as fine aggregate, it behaves the same as SiO 2 derived component contained in silica fume, and when the component of fine aggregate performs high temperature curing etc. However, because it reacts, it is effective for strength enhancement. More specifically, it is preferable to use a fine aggregate containing 70% or more of SiO 2 , for example, a quartz-based aggregate such as rhyolite.

(2.粗骨材)
骨材として、細骨材に加えて、さらに粗骨材を使用する場合には、良質で堅固な粗骨材を用いればよい。粗骨材の最大寸法は粒径(最大粒径)が20mm以下であることを要し、好ましくは最大寸法が15mm以下とすることが望ましい。岩種については、硬質砂岩、安山岩、流紋岩などの一般的なものから、目標とする強度に応じて適宜選定すればよい。
(2. Coarse aggregate)
When coarse aggregate is used as the aggregate in addition to fine aggregate, a high quality and firm coarse aggregate may be used. The largest dimension of the coarse aggregate needs to have a particle size (maximum particle size) of 20 mm or less, and preferably, the largest dimension is 15 mm or less. The rock type may be appropriately selected from general ones such as hard sandstone, andesite and rhyolite according to the target strength.

(その他の成分)
コンクリート組成物は、目的に応じて、さらに、減水剤、遅延剤、消泡剤など、コンクリート組成物に通常用いられるその他の成分を含むことができる。
(Other ingredients)
The concrete composition may further contain other components usually used in the concrete composition, such as a water reducing agent, a retarder, an antifoaming agent and the like, depending on the purpose.

〔コンクリート硬化体〕
本開示のコンクリート硬化体は、既述の本開示のコンクリート組成物の硬化物であり、材齢28日における圧縮強度が250MPa以上である。
本開示のコンクリート硬化体は、セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比(質量基準)が0.2以下である本開示のコンクリート組成物を混合して型枠に投入し、硬化させて得ることができる。
型枠に投入し、硬化させた成形体は、公知の養生を行うことができる。養生を行うことで、得られるコンクリート硬化体の強度がより向上する。
コンクリート成形体の養生方法には特に制限はなく、公知の養生方法を、硬化体の使用目的等に応じて適宜選択して適用することができる。
公知の養生方法としては、例えば、70℃〜100℃の温度範囲で2時間〜72時間行う常圧蒸気養生、100℃〜400℃の温度範囲で2時間〜72時間加熱する加熱養生、オートクレーブ内で、高圧条件で行う高圧水蒸気養生等が挙げられる。
公知の蒸気養生を行うことで、水/結合材比が質量基準で0.2以下である本開示のコンクリート組成物の硬化物であるコンクリート硬化体は、材齢28日における圧縮強度が250MPa以上である高強度硬化体となる。
[Hardened concrete]
The concrete cured product of the present disclosure is a cured product of the concrete composition of the present disclosure described above, and has a compressive strength of at least 250 MPa at a material age of 28 days.
The cured concrete of the present disclosure contains cement, aggregate, silica fume, and water, and the concrete composition of the present disclosure mixed with a water / binder ratio (mass basis) of 0.2 or less. It can be obtained by putting it in a frame and curing it.
The molded body charged into the mold and cured can be subjected to known curing. By curing, the strength of the obtained cured concrete can be further improved.
There is no restriction | limiting in particular in the curing method of a concrete molded object, A well-known curing method can be suitably selected and applied according to the intended purpose etc. of a hardening object.
As a known curing method, for example, atmospheric pressure steam curing performed in a temperature range of 70 ° C. to 100 ° C. for 2 hours to 72 hours, heat curing heated in a temperature range of 100 ° C. to 400 ° C. for 2 hours to 72 hours, in an autoclave And high pressure steam curing under high pressure conditions.
The cured concrete, which is a cured product of the concrete composition of the present disclosure having a water / binder ratio of 0.2 or less on a mass basis by performing known steam curing, has a compressive strength of 250 MPa or more at a material age of 28 days Become a high-strength cured product.

コンクリート硬化体の製造に際しては、まず、既述のコンクリート組成物を均一に混合して流動状のスラリーを調製する。
混合は常法により行うことができる。即ち、セメント、骨材、シリカフューム、水及び所望により添加されるその他の添加剤をミキサに投入して混合することでスラリーを調製する方法である。また、まず、骨材を混合した後、セメント及びシリカフュームを添加して混合し、その後、水を添加して混合する等、材料を順次添加して混合してもよく、全結合材中の50質量%〜90質量%と水とを練り混ぜてスラリーを調製し、その後、残余の結合材を投入して混合する方法をとることもできる。
必要に応じて消泡剤、減水剤などを、スラリーの調製時に含有させてもよい。
In the production of a cured concrete, first, the above-mentioned concrete composition is uniformly mixed to prepare a fluid slurry.
The mixing can be carried out by a conventional method. That is, it is a method of preparing a slurry by charging and mixing cement, aggregate, silica fume, water and other additives optionally added to a mixer. In addition, first, after mixing the aggregate, cement and silica fume are added and mixed, and then the materials may be sequentially added and mixed, for example, water may be added and mixed; It is also possible to prepare a slurry by mixing and mixing% by mass to 90% by mass with water, and then charging and mixing the remaining binder.
An antifoamer, a water reducing agent, etc. may be included at the time of preparation of a slurry as needed.

調製されたスラリーを型枠に投入して硬化させ、コンクリート成形体を形成する。スラリーを型枠内に投入した後、常法に従い脱泡などの工程をさらに行ってもよい。
型枠内に投入されたコンクリート組成物が自己発熱を伴い硬化してコンクリート成形体が形成されるまで脱型を行わないことが好ましく、このようにして得られた硬化したコンクリート成形体を既述の如き公知の養生工程に付することが好ましい。
養生方法には特に制限はなく、標準養生、蒸気養生などの公知の養生方法を適用すればよい。また、蒸気養生と加熱養生など、複数の養生を順次行ってもよい。
The prepared slurry is introduced into a mold and hardened to form a concrete molding. After the slurry is introduced into the mold, steps such as degassing may be further performed according to a conventional method.
It is preferable not to demold until the concrete composition put into the formwork hardens with self heat generation and a concrete molded body is formed, and the hardened concrete molded body thus obtained is described above. It is preferable to be subjected to a known curing step such as
There is no particular limitation on the curing method, and a known curing method such as standard curing or steam curing may be applied. In addition, multiple curing such as steam curing and heating curing may be performed sequentially.

好ましくは養生工程を実施して得られたコンクリート硬化体は、水分の逸散や吸水を抑えるための被膜材で表面を被覆したり、表面に処理剤を含浸させたりする表面処理工程を施してもよい。   Preferably, the cured concrete obtained by performing the curing step is subjected to a surface treatment step in which the surface is covered with a coating material for suppressing water dissipation and water absorption, or the surface is impregnated with a treatment agent. It is also good.

〔コンクリート組成物〕
本開示のコンクリート組成物の別の実施形態(以下、第二の実施形態と称することがある)として、セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であり、前記シリカフュームが、前記シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすシリカフュームであるコンクリート組成物が挙げられる。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)
[Concrete composition]
As another embodiment of the concrete composition of the present disclosure (hereinafter sometimes referred to as a second embodiment), it comprises cement, aggregate, silica fume and water, and the water / binder ratio is on a mass basis Of the silica fume dispersed in 100 g of water, and the particle size distribution of the obtained silica fume dispersion is measured, and the 50% cumulative particle diameter of the silica fume is A. A 50% integrated particle diameter of silica fume obtained by measuring the particle size distribution of an ultrasonic dispersion liquid obtained by applying ultrasonic waves of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz for 540 seconds to the obtained silica fume dispersion liquid as a measurement target When it is set to B, the concrete composition whose said A and said B are the silica fume which satisfy | fills following formula (III) and Formula (IV) is mentioned.
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)

第二の実施形態における上記式(III)及び式(IV)の規定は、平均一次粒径が0.1μm以上1.0μm未満のシリカフュームに係る。即ち、平均一次粒径が1.0μm未満であるシリカフュームは、平均一次粒径が1.0μm以上のシリカフュームに比較して凝集しやすいが、凝集体の二次粒径が流動性を損なうほど大きくなり難く、従って、式(III)で表される、超音波付与後に求めた50%積算粒径Bに対する水分散物における50%積算粒径Aの比率は、既述の式(I)により規定された範囲より、より大きい場合にも良好な分散性が発現し、本開示の第二の実施形態のコンクリート組成物もまた、実用上問題のない流動性を発現する。   The definitions of the above formulas (III) and (IV) in the second embodiment relate to silica fume having an average primary particle size of 0.1 μm or more and less than 1.0 μm. That is, silica fume having an average primary particle size of less than 1.0 μm tends to aggregate as compared to silica fume having an average primary particle size of 1.0 μm or more, but the larger the secondary particle size of the aggregate is, the more the fluidity is impaired. Therefore, the ratio of the 50% cumulative particle diameter A in the aqueous dispersion to the 50% cumulative particle diameter B determined after the application of ultrasonic waves, represented by the formula (III), is defined by the above-mentioned equation (I) From the above range, good dispersibility is exhibited even in the case of being larger, and the concrete composition of the second embodiment of the present disclosure also exhibits fluidity without any problem in practical use.

なお、第二の実施形態のコンクリート組成物において用い得るセメント、骨材、水、その他の任意の成分、及び水/結合材比は、既述の第一の実施形態のコンクリート組成物と同じであり、好ましい例も同様である。第二の実施形態のコンクリート組成物において用い得るシリカフュームは、平均一次粒子径が相違する以外は、既述の第一の実施形態のコンクリート組成物において例示したシリカフュームと同様である。
従って、第二の実施形態のコンクリート組成物においても、前記骨材は、粗骨材を含む態様をとることができる。
The cement, aggregate, water, other optional components, and the water / binder ratio that can be used in the concrete composition of the second embodiment are the same as the concrete composition of the first embodiment described above. Preferred examples are also the same. The silica fume which can be used in the concrete composition of the second embodiment is the same as the silica fume exemplified in the concrete composition of the first embodiment described above, except that the average primary particle diameter is different.
Therefore, also in the concrete composition of the second embodiment, the aggregate can take an aspect including coarse aggregate.

本開示の第二の実施形態のコンクリート組成物は、既述の第一の実施形態のコンクリート組成物と同様に、高強度の硬化体を形成しうる、本開示の第二の実施形態のコンクリート組成物の硬化物であるコンクリート硬化体は、既述の本開示の第一の実施形態のコンクリート組成物の硬化物と同様に、材齢28日における圧縮強度が250MPa以上であることが好ましい。
このようなコンクリート硬化体は、セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比(質量基準)が0.2以下である本開示の第二の実施形態のコンクリート組成物を混合して型枠に投入し、硬化させて得ることができる。
The concrete composition of the second embodiment of the present disclosure can form a hardened body of high strength like the concrete composition of the first embodiment described above, the concrete of the second embodiment of the present disclosure It is preferable that the concrete cured body which is a hardened | cured material of a composition is 250 MPa or more in compressive strength in 28 days of material age similarly to the hardened | cured material of the concrete composition of 1st embodiment of this indication as stated above.
Such a hardened concrete body contains cement, aggregate, silica fume and water, and the concrete composition according to the second embodiment of the present disclosure has a water / binder ratio (mass basis) of 0.2 or less. The materials can be mixed, introduced into a mold, and cured.

〔シリカフュームの評価方法〕
次に、本開示のシリカフュームの評価方法について述べる。本開示のシリカフュームの評価方法は、使用するシリカフュームの平均一次粒径が1.0μm以上2.0μm以下の粒子を用いる場合(第一の実施形態)と、使用するシリカフュームの平均一次粒径が0.1μm以上1.0μm未満の粒子を用いる場合(第二の実施形態)と、互いに異なる評価基準にて評価する。
まず、本開示のシリカフュームの評価方法の第一の実施形態について説明する。
[Evaluation method of silica fume]
Next, the evaluation method of the silica fume of this indication is described. In the method of evaluating silica fume according to the present disclosure, when particles having an average primary particle size of 1.0 μm or more and 2.0 μm or less are used (first embodiment) and an average primary particle size of silica fume used is 0 In the case of using particles of 1 μm or more and less than 1.0 μm (second embodiment), evaluation is performed using different evaluation criteria.
First, a first embodiment of the silica fume evaluation method of the present disclosure will be described.

シリカフュームの評価方法の第一の実施形態は、シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすか否かを確認することを含む。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
In the first embodiment of the method for evaluating silica fume, 1 g of silica fume is dispersed in 100 g of water, and the 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A. The ultrasonic dispersion obtained by applying ultrasonic waves of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz to the obtained silica fume dispersion for 540 seconds is a measurement target, and the 50% cumulative particle diameter of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution is And B includes confirming whether or not A and B satisfy the following formulas (I) and (II).
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)

分散液に含まれるシリカフュームの粒度分布測定は、マイクロトラックベル(株)製、MT3300EXII装置を用いて、レーザー回折散乱式の方法に準拠して行うことができる。測定は常温:25℃にて行う。なお、粒度分布は個数基準である。
式(II)に示す如く、前記式(I)で表される規定は、50%積算粒径が1.0μm以上2.0μm以下のシリカフューム粒子に適用される評価方法である。
The particle size distribution measurement of the silica fume contained in the dispersion liquid can be performed according to the method of the laser diffraction scattering type using a micro track bell product MT3300EXII apparatus. The measurement is performed at normal temperature: 25 ° C. The particle size distribution is on a number basis.
As shown in the formula (II), the definition represented by the formula (I) is an evaluation method applied to silica fume particles having a 50% integrated particle size of 1.0 μm or more and 2.0 μm or less.

上記式(I)を満たすシリカフュームは、超音波を付与して凝集体を解砕する前と解砕した後の粒度分布から得られたシリカフュームの50%積算粒径に大きな変化はなく、超音波付与しない状態でも、2次凝集体が殆ど存在せず、各粒子が良好な単分散状態を維持していることを意味する。従って、上記式(I)を満たすシリカフュームは、特段の処理を行わずにそのままコンクリート組成物に使用して、良好な流動性を得ることが期待できると評価される。
他方、式(I)を満たさない場合には、超音波付与する前には、より大きな2次凝集体が存在するシリカフュームであることを示し、このようなシリカフュームをコンクリート組成物にそのまま含有させると、水が最初にシリカフューム凝集体内部に吸着され、2次凝集体に起因して流動性の低下が懸念されると評価される。
式(I)における〔A/B〕の値が1.0に近いほど、超音波付与の前後における平均粒径、即ち、粒度分布におけるピーク値の変動がなく、無処理のシリカフュームの分散状態が良好であることを示す。
In the silica fume satisfying the above formula (I), the 50% cumulative particle diameter of the silica fume obtained from the particle size distribution before and after crushing the aggregate by applying ultrasonic waves does not change significantly, and the ultrasonic wave is not Even when not applied, it means that there is almost no secondary aggregate, and each particle maintains a good monodispersed state. Therefore, it is evaluated that the silica fume which satisfies the above-mentioned formula (I) can be expected to obtain good fluidity by using it as it is in a concrete composition without special treatment.
On the other hand, when the formula (I) is not satisfied, it is indicated that the silica fume is a larger secondary aggregate before ultrasonication, and such a silica fume is contained as it is in a concrete composition. Water is first adsorbed inside the silica fume aggregate, and it is evaluated that a decrease in fluidity is a concern due to the secondary aggregate.
As the value of [A / B] in the formula (I) is closer to 1.0, the average particle size before and after the application of ultrasonic waves, that is, there is no fluctuation of the peak value in the particle size distribution, and the dispersion state of untreated silica fume It shows that it is good.

なお、後述の実施例におけるように、超音波振動を付与する時間を180秒、360秒、及び540秒にて評価した。その結果、いずれも同様の傾向が見られ、超音波振動の付与前後にてシリカフュームの分散状態が推定できることが確認された。
本開示では、超音波振動未付与の水分散液における評価との際が最も顕著に表れた540秒間の超音波振動を付与した後のデータを、評価基準として採用したものである。
In addition, as in the below-mentioned Example, time to give ultrasonic vibration was evaluated by 180 seconds, 360 seconds, and 540 seconds. As a result, the same tendency was observed in all cases, and it was confirmed that the dispersion state of silica fume can be estimated before and after the application of ultrasonic vibration.
In the present disclosure, data after application of ultrasonic vibration for 540 seconds, in which the case of evaluation with an aqueous dispersion without ultrasonic vibration application is most prominent, is adopted as an evaluation criterion.

式(I)における〔A/B〕の値は、シリカフュームの平均粒径に依存して、より好ましい範囲が存在する。粒径が小さいものほど、凝集しやすく、粒径が大きいものほど凝集性は小さいので、粒径に応じて適切にA/Bの値を選択するのが好ましい。
例えば、シリカフュームの平均粒径が1.0μm以上2.0μm以下と50%積算粒径が比較的大きい場合、即ち、既述の式(II)を満たす場合には、既述の水分散液を対象として測定した50%積算粒径Aと、超音波分散液を対象として測定した50%積算粒径Bとの関係〔A/B〕は、以下の式(I−2)を満たすことが好ましく、式(I−3)を満たすことがより好ましい。
〔A/B〕≦4 式(I−2)
〔A/B〕≦3 式(I−3)
The value of [A / B] in the formula (I) has a more preferable range depending on the average particle size of the silica fume. The smaller the particle size, the easier the aggregation, and the larger the particle size, the smaller the cohesiveness. Therefore, it is preferable to select the value of A / B appropriately according to the particle size.
For example, when the average particle size of silica fume is relatively large, ie, 1.0 μm or more and 2.0 μm or less, and the 50% integrated particle size is relatively large, that is, when the formula (II) described above is satisfied, the aqueous dispersion described above is The relationship [A / B] between the 50% integrated particle size A measured as a target and the 50% integrated particle size B measured for an ultrasonic dispersion preferably satisfies the following formula (I-2) It is more preferable to satisfy the formula (I-3).
[A / B] ≦ 4 Formula (I-2)
[A / B] ≦ 3 formula (I-3)

次に、本開示のシリカフュームの評価方法の第二の実施形態について説明する。
シリカフュームの評価方法の第二の実施形態は、シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすか否かを確認することを含むシリカフュームの評価方法である。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)
Next, a second embodiment of the silica fume evaluation method of the present disclosure will be described.
In a second embodiment of the method for evaluating silica fume, 50% integrated particle diameter of silica fume obtained by measuring 1% of silica fume dispersion obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution of the obtained silica fume dispersion is A. The ultrasonic dispersion obtained by applying ultrasonic waves of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz to the obtained silica fume dispersion for 540 seconds is a measurement target, and the 50% cumulative particle diameter of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution is It is an evaluation method of silica fume including confirming whether said A and said B satisfy following formula (III) and a formula (IV), when it is referred to.
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)

また、シリカフュームの50%積算粒径が0.1μm以上1.0μm未満である場合、即ち、式(IV)を満たす場合、既述の水分散液を対象として測定した平均粒径Aと、超音波分散液を対象として測定した平均粒径Bとの関係〔A/B〕は、既述の式(III)を満たし、式(IV−2)を満たすことが好ましい。
〔A/B〕≦200 式(IV−2)
Also, when the 50% cumulative particle size of silica fume is 0.1 μm or more and less than 1.0 μm, that is, when the formula (IV) is satisfied, the average particle size A measured for the aqueous dispersion described above and The relationship [A / B] with the average particle diameter B measured for the acoustic dispersion liquid satisfies the formula (III) described above and preferably satisfies the formula (IV-2).
[A / B] ≦ 200 formula (IV-2)

既述のように、本開示のシリカフュームの評価方法によれば、大がかりな装置を必要とせず、簡易な方法にて、例えば、市販のシリカフュームが、水/結合材比が小さく、高強度コンクリート硬化体を製造し得るコンクリート組成物の調製に適するか否かの評価を行うことができる。   As described above, according to the silica fume evaluation method of the present disclosure, a large amount of equipment is not required, and for example, commercially available silica fume has a low water / binder ratio and high strength concrete hardening by a simple method. An assessment can be made as to whether it is suitable for the preparation of concrete compositions from which the body can be produced.

〔コンクリート組成物の製造方法〕
次に、本開示のコンクリート組成物の製造方法について述べる。本開示のコンクリート組成物の製造方法においては、使用するシリカフュームの平均一次粒径が1.0μm以上2.0μm以下の粒子を用いる場合(第一の実施形態)と、使用するシリカフュームの平均一次粒径が0.1μm以上1.0μm未満の粒子を用いる場合(第二の実施形態)と、互いに異なる評価基準にて評価し、選択したシリカフュームを用いてコンクリート組成物を製造する製造方法である。
まず、本開示のコンクリート組成物の製造方法の第一の実施形態について説明する。
[Method of producing concrete composition]
Next, a method of producing the concrete composition of the present disclosure will be described. In the method of producing a concrete composition of the present disclosure, when particles having an average primary particle size of 1.0 μm to 2.0 μm are used (first embodiment), an average primary particle of silica fume used is used. In the case of using particles having a diameter of 0.1 μm or more and less than 1.0 μm (the second embodiment), it is a production method of producing a concrete composition using the selected silica fume, which is evaluated based on different evaluation criteria.
First, a first embodiment of the method for producing a concrete composition of the present disclosure will be described.

本開示のコンクリート組成物の製造方法の第一の実施形態は、シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすシリカフュームを選択する工程を有する、
セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であるコンクリート組成物の製造方法。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
1st embodiment of the manufacturing method of the concrete composition of this indication disperse | distributes 1 g of silica fume in 100 g of water, 50% integrated particle size of the silica fume obtained by measuring a particle size distribution by making the obtained silica fume dispersion liquid into a measuring object 50% of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution by using an ultrasonic dispersion having a diameter of A and applying ultrasonic waves of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz for 540 seconds to the obtained silica fume dispersion When the cumulative particle diameter is B, it has a step of selecting silica fume in which the A and B satisfy the following formula (I) and formula (II):
A method of producing a concrete composition comprising cement, aggregate, silica fume and water, wherein a water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis.
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)

即ち、セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であるコンクリート組成物の製造に先立ち、まず、使用するシリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすシリカフュームを選択する。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
That is, prior to the production of a concrete composition containing cement, aggregate, silica fume and water, and having a water / binder ratio of 0.2 or less on a mass basis, first, 1 g of silica fume used is added to 100 g of water The 50% cumulative particle diameter of the silica fume obtained by dispersing and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as the measurement object is A, and the obtained silica fume dispersion has an ultra-high frequency selected from 15 kHz to 50 kHz. Assuming that a 50% integrated particle size of silica fume obtained by measuring an ultrasonic dispersion to which a sound wave is applied for 540 seconds is a measurement target, and B represents the following formula (I) and the following formula (I) The silica fume satisfying the formula (II) is selected.
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)

前記工程を経ることで、シリカフュームとして50%積算粒径が1.0μm以上2.0μm以下の比較的粗粒であるシリカフュームを用いた場合において、水/結合材比が質量基準で0.2以下である高強度硬化体を製造しうるコンクリート組成物の製造に適するシリカフュームを選択することができる。
したがって、上記工程を経て選択されたシリカフュームを含むことで、打込み時の流動性に優れ、かつ、高強度のコンクリート硬化体を製造しうるコンクリート組成物を簡易に製造することができる。
In the case where silica fume having relatively 50% cumulative particle diameter of 1.0 μm or more and 1.0 μm or less and 2.0 μm or less is used as the silica fume by passing through the above steps, the water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis It is possible to select a silica fume suitable for the production of a concrete composition capable of producing a high strength hardened body.
Therefore, by including the silica fume selected through the above-described steps, it is possible to easily manufacture a concrete composition which is excellent in fluidity at the time of driving and which can manufacture a high-strength hardened concrete.

次に、本開示のコンクリート組成物の製造方法の第二の実施形態について説明する。
コンクリート組成物の製造方法の第二の実施形態は、シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすシリカフュームを選択する工程を有する、セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であるコンクリート組成物の製造方法である。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)
Next, a second embodiment of the method for producing a concrete composition of the present disclosure will be described.
In the second embodiment of the method for producing a concrete composition, the 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target The ultrasonic dispersion obtained by applying ultrasonic waves of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz to the obtained silica fume dispersion for 540 seconds is used as a measurement target, and the 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring particle size distribution Where A and B each have a step of selecting a silica fume satisfying the following formulas (III) and (IV): cement, aggregate, silica fume, and water; It is a manufacturing method of the concrete composition whose ratio of binder / binder is 0.2 or less on a mass basis.
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)

前記工程を経ることで、シリカフュームとして50%積算粒径が0.1μm以上1.0μm未満の比較的微粒であるシリカフュームを用いた場合において、水/結合材比が質量基準で0.2以下である高強度硬化体を製造しうるコンクリート組成物の製造に適するシリカフュームを選択することができる。
したがって、上記工程を経て選択されたシリカフュームを含むことで、打込み時の流動性に優れ、かつ、高強度のコンクリート硬化体を製造しうるコンクリート組成物を簡易に製造することができる。
In the case of using silica fume having relatively fine particles with a 50% integrated particle size of 0.1 μm or more and less than 1.0 μm as the silica fume, the water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis by passing through the above steps. Suitable silica fumes can be selected for the production of concrete compositions which can produce certain high strength hardened bodies.
Therefore, by including the silica fume selected through the above-described steps, it is possible to easily manufacture a concrete composition which is excellent in fluidity at the time of driving and which can manufacture a high-strength hardened concrete.

本開示のコンクリート組成物の製造方法に用いられる各材料は、既述の本開示のコンクリート組成物の項において述べた材料と同じであり、好ましい態様も同様である。   The materials used in the method of producing a concrete composition of the present disclosure are the same as the materials described in the section of the concrete composition of the present disclosure described above, and preferred embodiments are also the same.

本開示のコンクリート組成物の製造方法は、一般的なコンクリート組成物の製造に適用されるその他の工程を含むことができる。
即ち、セメントと、骨材と、前記工程により選択したシリカフュームに対し、水を適切な量で混合し、水/結合材比(質量基準)が0.2以下であるコンクリート組成物を調製する、このとき、必要に応じて消泡剤、減水剤などの添加剤を含有させてもよい。
調製されたコンクリート組成物は、型枠に投入し、硬化させてコンクリート成形体を形成し、養生することで、既述のコンクリート硬化体の製造に供することができる。
The method of producing a concrete composition of the present disclosure can include other steps applied to the production of a general concrete composition.
That is, water is mixed in an appropriate amount with respect to cement, aggregate, and silica fume selected in the above step to prepare a concrete composition having a water / binder ratio (mass basis) of 0.2 or less. At this time, additives such as an antifoaming agent and a water reducing agent may be contained, if necessary.
The prepared concrete composition can be introduced into a formwork, hardened to form a concrete molded body, and cured, whereby it can be used for the production of the above-described hardened concrete body.

本開示の製造方法により得られたコンクリート組成物は、分散状態の良好なシリカフュームを含有するため、水/結合材比が低くても、速やかに均一に混合して流動状のスラリーを得ることができる。
混合は常法により行うことができる。即ち、セメント、骨材、シリカフューム、水及び所望により添加されるその他の添加剤をミキサに投入して混合することでスラリーを調製する方法である。このとき、骨材として粗骨材を配合してもよい。
本開示の製造方法により得られたコンクリート組成物は、水/結合材比は0.2以下であるが、分散性に優れ、2次凝集体が殆ど含まれないシリカフュームを含有しているために流動性に優れ、型枠内に均一に投入される。
Since the concrete composition obtained by the production method of the present disclosure contains good silica fume in a dispersed state, it is possible to rapidly and uniformly mix even when the water / binder ratio is low to obtain a fluid slurry. it can.
The mixing can be carried out by a conventional method. That is, it is a method of preparing a slurry by charging and mixing cement, aggregate, silica fume, water and other additives optionally added to a mixer. At this time, coarse aggregate may be blended as aggregate.
The concrete composition obtained by the manufacturing method of the present disclosure has a water / binder ratio of 0.2 or less, but contains silica fume which is excellent in dispersibility and hardly contains secondary aggregates. Excellent flowability, uniformly injected into the mold.

本開示のコンクリート組成物は水/結合材比が0.2以下であっても流動性に優れるため、型枠への投入が速やかに行われ、さらに、既述のように本開示のコンクリート組成物から得られたコンクリート硬化体は、均一で高強度である。また、このようなコンクリート組成物に適するシリカフュームを、本開示のシリカフュームの評価方法により、簡易に選択することができる。   Since the concrete composition of the present disclosure is excellent in fluidity even when the water / binder ratio is 0.2 or less, it can be rapidly added to the form, and furthermore, as described above, the concrete composition of the present disclosure Hardened concrete obtained from materials is uniform and high in strength. Further, silica fume suitable for such a concrete composition can be easily selected by the silica fume evaluation method of the present disclosure.

以下、本開示のシリカフュームの評価方法、コンクリート組成物の製造方法、コンクリート組成物及び硬化体について、実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本開示は以下の記載に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although the evaluation method of the silica fume of this indication, the manufacturing method of a concrete composition, a concrete composition, and a hardened | cured material are further explained in detail with an example, this indication is not restrict | limited to the following description. .

(実施例1、比較例1、2)
〔コンクリート組成物の配合〕
<使用材料>
(セメント)
セメント:低熱ポルトランドセメント
(商品名:宇部三菱セメント社製、密度:3.24g/cm
(シリカフューム)
シリカフュームA:SF−Silicafume(商品名:巴工業(株)製、平均粒径0.15μm、二酸化ケイ素含有量:95質量%、BET比表面積:7m/g、密度2.3g/cm
シリカフュームB:SF−AN(商品名:巴工業(株)製、平均粒径0.15μm、二酸化ケイ素含有量:95質量%、BET比表面積:14m/g、密度2.2g/cm
シリカフュームC:AGCSF(商品名:旭硝子セラミック(株)製、平均粒径0.15μm、二酸化ケイ素含有量:95質量%、BET比表面積:11m/g、密度2.2g/cm
(水)
水:水道水
(細骨材)
細骨材:石英系細骨材(粒度D50:212μm、密度:2.6g/cm
(その他添加剤)
混和剤:カルボン酸系高性能減水剤:SSP−104T、商品名:竹本油脂(株)製
消泡剤:AFK−2、商品名:竹本油脂(株)製
(Example 1, Comparative Examples 1 and 2)
[Composition of concrete composition]
<Material used>
(cement)
Cement: Low heat portland cement
(Brand name: Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd., density: 3.24 g / cm 3 )
(Silica fume)
Silica fume A: SF-Silicafume (trade name: manufactured by Sakai Industry Co., Ltd., average particle size 0.15 μm, silicon dioxide content: 95% by mass, BET specific surface area: 7 m 2 / g, density 2.3 g / cm 3 )
Silica fume B: SF-AN (trade name: manufactured by Sakai Industry Co., Ltd., average particle size 0.15 μm, silicon dioxide content: 95% by mass, BET specific surface area: 14 m 2 / g, density 2.2 g / cm 3 )
Silica fume C: AGCSF (trade name: manufactured by Asahi Glass Ceramics Co., Ltd., average particle size 0.15 μm, silicon dioxide content: 95% by mass, BET specific surface area: 11 m 2 / g, density 2.2 g / cm 3 )
(water)
Water: Tap water (fine aggregate)
Fine aggregate: Quartz-based fine aggregate (particle size D50: 212 μm, density: 2.6 g / cm 3 )
(Other additives)
Admixture: Carboxylic acid-based high performance water reducing agent: SSP-104T, trade name: manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. Defoamer: AFK-2, trade name: manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.

下記表1に、実施例、比較例のコンクリート組成物の調合条件を示す。調合に使用した各材料の詳細は、上記の通りである。
なお、下記表1中、含有量の「C×」は、セメント(Cで略記)に対する各成分の含有比率であることを示し、「S/C」は、細骨材/セメントの含有比を示す。
Table 1 below shows the preparation conditions of the concrete compositions of Examples and Comparative Examples. The details of each material used for the preparation are as described above.
In Table 1 below, “C ×” in the content indicates that the content ratio of each component to cement (abbreviated as C), and “S / C” indicates the content ratio of fine aggregate / cement. Show.

[シリカフュームの評価]
(1.SEMによる形状観察)
上記シリカフュームA、シリカフュームB、及びシリカフュームCについて、それぞれ、0.1g以下の少量の粒子を、サイズ5mm×5mmのカーボンテープ(日新EM(株)製、NEMTAPE:商品名)に付着させ、高分解能走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製、SU8230)を用い、SEM像(20000倍)を撮影し、粒子形状の観察を行った。
[Evaluation of silica fume]
(1. Shape observation by SEM)
With respect to the above silica fume A, silica fume B and silica fume C, a small amount of particles of 0.1 g or less is attached to a carbon tape (Nisshin EM Co., Ltd. product, NEMTAPE: trade name) of 5 mm × 5 mm in size. An SEM image (20,000 ×) was taken using a resolution scanning electron microscope (SU 8230, manufactured by Hitachi High-Technologies Corp.) to observe the particle shape.

図1は、シリカフュームAのSEM写真である。図1より、シリカフュームAは、0.1μmから10μm程度と幅広い粒子径を持つ粒子群であることが確認された。視野角に観察できる殆どすべての粒子が球状粒子であることが確認され、観察される全粒子に対する球状粒子の割合は99%を超えていた。したがって、シリカフュームAは、本開示のコンクリート組成物に適合するシリカフュームであることがわかる。
シリカフュームAを用いて、表1の処方に従い、後述の方法により実施例1のコンクリート組成物を調製した。
FIG. 1 is a SEM photograph of silica fume A. From FIG. 1, it was confirmed that silica fume A is a particle group having a wide particle diameter of about 0.1 μm to about 10 μm. Almost all the particles that can be observed at the viewing angle were confirmed to be spherical particles, and the ratio of spherical particles to the total particles observed was over 99%. Thus, it can be seen that silica fume A is a silica fume compatible with the concrete composition of the present disclosure.
Using silica fume A, the concrete composition of Example 1 was prepared by the method described later according to the recipe of Table 1.

図2は、シリカフュームBのSEM写真である。図2より、シリカフュームBは、0.1μmから10μm程度と幅広い粒子径を持つ粒子群であることが確認された。視野角に観察できる粒子は、球状粒子が変形、又は凝集し、球形をしていない粒子が多く存在することが確認され、観察される全粒子に対する球状粒子の割合は70%以下であった。したがって、シリカフュームBは、本開示のコンクリート組成物に適合しないシリカフュームであることがわかる。
シリカフュームBを用いて、表1の処方に従い、後述の方法により比較例1のコンクリート組成物を調製した。
FIG. 2 is a SEM photograph of silica fume B. From FIG. 2, it was confirmed that silica fume B is a particle group having a wide particle diameter of about 0.1 μm to about 10 μm. As for particles that can be observed at a viewing angle, spherical particles were deformed or aggregated, and it was confirmed that a large number of non-spherical particles were present, and the ratio of spherical particles to all particles observed was 70% or less. Thus, it can be seen that silica fume B is a silica fume that is not compatible with the concrete composition of the present disclosure.
The concrete composition of Comparative Example 1 was prepared by the method described later according to the recipe of Table 1 using silica fume B.

図3は、シリカフュームCのSEM写真である。図3より、シリカフュームCは、0.1μmから10μm程度と幅広い粒子径を持つ粒子群であることが確認された。視野角に観察できる粒子は、球状粒子が変形、又は凝集し、球形をしていない粒子が多く存在することが確認され、観察される全粒子に対する球状粒子の割合は85%以下であった。したがって、シリカフュームCは、本開示のコンクリート組成物に適合しないシリカフュームであることがわかる。
シリカフュームCを用いて、表1の処方に従い、後述の方法により比較例2のコンクリート組成物を調製した。
FIG. 3 is a SEM photograph of silica fume C. From FIG. 3, it was confirmed that the silica fume C is a particle group having a wide particle diameter of about 0.1 μm to about 10 μm. With respect to particles that can be observed at a viewing angle, spherical particles were deformed or aggregated, and it was confirmed that a large number of non-spherical particles were present, and the ratio of spherical particles to the total particles observed was 85% or less. Thus, it can be seen that silica fume C is a silica fume that is not compatible with the concrete composition of the present disclosure.
Using silica fume C, a concrete composition of Comparative Example 2 was prepared by the method described later according to the recipe of Table 1.

(2.粒度分布からの平均粒子径による評価)
上記シリカフュームA、シリカフュームB、及びシリカフュームCについて、それぞれ1gを、水99gに分散させ、撹拌してシリカフュームの水分散液を調製した。
得られた水分散液を評価対象として、レーザー回折式粒度分布計(マイクロトラックベル(株)製、MT3300EXII装置を用いて粒度分布を測定した。
次に、得られたシリカフュームの水分散液に対し、マイクロトラックベル(株)製、MT3300EXII装置を用いて、40kHzの超音波振動を180秒付与した後、水分散液に対する方法と同様にして粒度分布を測定した。超音波振動を付与する時間を360秒、540秒に変えて同様にして粒度分布を測定した。評価に用いた前記レーザー回折式粒度分布計は、分散物に超音波を付与する機能を有する装置である。
(2. Evaluation by average particle size from particle size distribution)
1 g of each of the above silica fume A, silica fume B and silica fume C was dispersed in 99 g of water and stirred to prepare an aqueous dispersion of silica fume.
The particle size distribution of the obtained aqueous dispersion was measured using a laser diffraction type particle size distribution analyzer (manufactured by Micro Track Bell Co., Ltd., MT3300EXII).
Next, after applying ultrasonic vibration of 40 kHz for 180 seconds to the obtained aqueous dispersion of silica fume using MT3300EXII manufactured by Micro Track Bell Co., Ltd., the particle size is the same as the method for the aqueous dispersion. The distribution was measured. The particle size distribution was similarly measured by changing the time of applying ultrasonic vibration to 360 seconds and 540 seconds. The laser diffraction type particle size distribution analyzer used in the evaluation is an apparatus having a function of applying ultrasonic waves to the dispersion.

まず、シリカフュームAを評価した。
これらの結果を図4のグラフに示した。
また、粒度分布から得られたピーク粒径に基づく平均粒径を下記表2に示した。
図4及び表2の結果より、シリカフュームAでは、水分散液の粒度分布から得られた平均粒径Aは、1.676μmであり、540秒間超音波を付与した後に粒度分布から得られた平均粒径Bは、1.597μmであり、〔平均粒径A/平均粒径B〕の値は、1.052であり、本開示のシリカフュームの評価方法で規定する式(I)の条件を満たすことがわかる。
また、図4のグラフにおける分散状態より、前記シリカフュームの評価方法により、本開示の範囲であると図4から確認されたシリカフュームAは、図1に示すSEM写真に明らかなように、SEM写真の視野角内における殆どの粒子が球状粒子であるシリカフュームAであることがわかる。
First, silica fume A was evaluated.
These results are shown in the graph of FIG.
The average particle diameter based on the peak particle diameter obtained from the particle size distribution is shown in Table 2 below.
From the results of FIG. 4 and Table 2, in the case of silica fume A, the average particle diameter A obtained from the particle size distribution of the aqueous dispersion is 1.676 μm and the average particle size obtained after applying ultrasonic waves for 540 seconds The particle size B is 1.597 μm, and the value of [average particle size A / average particle size B] is 1.052, which satisfies the condition of the formula (I) defined by the silica fume evaluation method of the present disclosure. I understand that.
Further, from the dispersed state in the graph of FIG. 4, the silica fume A confirmed from FIG. 4 as being within the scope of the present disclosure according to the evaluation method of the above-mentioned silica fume is shown in FIG. It can be seen that most of the particles in the viewing angle are silica fume A, which is spherical particles.

次に、シリカフュームBについて、シリカフュームAと同様にして評価した。
シリカフュームBにおける結果を図5のグラフに示した。
また、粒度分布から得られたピーク粒径に基づく平均粒径を下記表2に示した。
図5及び表2の結果より、シリカフュームBでは、水分散液の粒度分布から得られた平均粒径Aは、25.74μmであり、540秒間超音波を付与した後に粒度分布から得られた平均粒径Bは、1.443μmであり、〔平均粒径A/平均粒径B〕の値は、17.838であり、本開示のシリカフュームの評価方法で規定する式(I)の条件を満たさないことがわかる。
図5の如き分散状態を有するシリカフュームBは、図2のSEM写真で観察された粒子と同じであり、凝集体を多く含むことがわかる。
Next, silica fume B was evaluated in the same manner as silica fume A.
The results for silica fume B are shown in the graph of FIG.
The average particle diameter based on the peak particle diameter obtained from the particle size distribution is shown in Table 2 below.
From the results of FIG. 5 and Table 2, in the case of silica fume B, the average particle diameter A obtained from the particle size distribution of the aqueous dispersion is 25.74 μm, and after applying ultrasonic waves for 540 seconds, the average particle size obtained from the particle size distribution The particle diameter B is 1.443 μm, and the value of [average particle diameter A / average particle diameter B] is 17.838, which satisfies the condition of the formula (I) defined by the silica fume evaluation method of the present disclosure. I understand that there is not.
The silica fume B having the dispersed state as shown in FIG. 5 is the same as the particles observed in the SEM photograph of FIG. 2, and it can be seen that it contains many aggregates.

シリカフュームCについて、シリカフュームAと同様にして評価した。
シリカフュームCにおける結果を図6のグラフに示した。
また、粒度分布から得られたピーク粒径に基づく平均粒径を下記表2に示した。
図6及び表2の結果より、シリカフュームCでは、水分散液の粒度分布から得られた平均粒径Aは、14.3μmであり、540秒間超音波を付与した後に粒度分布から得られた平均粒径Bは、1.584μmであり、〔平均粒径A/平均粒径B〕の値は、9.028であり、本開示のシリカフュームの評価方法で規定する式(I)の条件を満たさないことがわかる。
図6に示すグラフの如き分散状態を有するシリカフュームCは、図3のSEM写真で観察された粒子と同じであり、シリカフュームBよりもやや良好ではあるが、やはり凝集体が観察されることがわかる。
Silica fume C was evaluated in the same manner as silica fume A.
The results for silica fume C are shown in the graph of FIG.
The average particle diameter based on the peak particle diameter obtained from the particle size distribution is shown in Table 2 below.
From the results of FIG. 6 and Table 2, in the case of silica fume C, the average particle diameter A obtained from the particle size distribution of the aqueous dispersion is 14.3 μm and the average particle size obtained after applying ultrasonic waves for 540 seconds The particle size B is 1.584 μm, the value of [average particle size A / average particle size B] is 9.028, and the condition of the formula (I) defined by the method for evaluating silica fume of the present disclosure is satisfied. I understand that there is not.
Silica fume C having a dispersed state as shown in FIG. 6 is the same as the particles observed in the SEM photograph of FIG. 3 and although somewhat better than silica fume B, it can be seen that aggregates are also observed .

これらの結果より、超音波を付与した後得られる50%積算粒径(B)は、シリカフュームA、B及びCのいずれも、上記式(II)を満たすことがわかる。
さらに、上記式(I)の値を満たすシリカフュームAは、水分散液中においても、凝集体を形成していないことが確認された。
他方、式(I)を満たさないシリカフュームB及びシリカフュームCはいずれも、超音波振動付与前の水分散液中では20μm〜40μm程度の凝集体を形成しており、そのままコンクリート組成物に使用するには不適であることがわかる。
From these results, it can be seen that the 50% integrated particle size (B) obtained after application of ultrasonic waves satisfies the above-mentioned formula (II) for all of the silica fumes A, B and C.
Furthermore, it was confirmed that the silica fume A satisfying the value of the above-mentioned formula (I) does not form aggregates even in the aqueous dispersion.
On the other hand, silica fume B and silica fume C, which do not satisfy formula (I), form aggregates of about 20 μm to 40 μm in the aqueous dispersion prior to application of ultrasonic vibration, and are used as they are in concrete compositions Is found to be unsuitable.

<コンクリート組成物の調製>
(1.スラリーの調製)
前記表1に記載のコンクリート組成物の調合条件に従い、水、セメント、骨材、及びそれぞれのシリカフュームを表1に記載の量で、ホバートミキサ(ホバートジャパン社製 HL−200:商品名、容量:10L(リットル))を用いて、全量を投入後、速度:270rpm(回転数/分)で、10分間撹拌して、スラリーを調製した。
<Preparation of Concrete Composition>
(1. Preparation of slurry)
According to the preparation conditions of the concrete composition described in Table 1 above, Hobart mixer (HL-200 manufactured by Hobart Japan Co., Ltd .: trade name, volume: water, cement, aggregate, and respective amounts of silica fume). The slurry was prepared by stirring for 10 minutes at a speed of 270 rpm (rotational speed / minute) after charging the whole amount using 10 L (liter).

(2.スラリーの物性評価)
得られたスラリーのテーブルフローをJIS R5201(2015年)に準拠して測定した。結果を、下記表3に示す。
テーブルフローの目標値は200mmであり、実施例1、比較例1及び比較例2のコンクリート組成物によるスラリーは、いずれも目標値を達成しており、実用上問題のない流動性を示した。
(2. Physical property evaluation of slurry)
Table flow of the obtained slurry was measured according to JIS R5201 (2015). The results are shown in Table 3 below.
The target value of the table flow was 200 mm, and the slurries of the concrete compositions of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 all achieved the target value, and showed fluidity with no problem in practical use.

(3.硬化体の製造)
得られたスラリーを直径50mm高さ100mmの円筒形型枠に投入し、棒を貫入して上下させることで脱泡を行った。
これを5〜7日放置して自然硬化させ、硬化を確認した後、型枠から取り出し、成形体を得た。
得られた成形体を、昇温速度、降温速度10℃/hrで、最高温度90℃になるまで加熱し、72時間蒸気養生を行い、コンクリート硬化体を得た。
(3. Production of a cured product)
The obtained slurry was introduced into a cylindrical mold having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, and defoaming was performed by penetrating the rod and moving it up and down.
This was left to stand for 5 to 7 days to be naturally cured, and after confirming the curing, it was taken out from the mold and a molded body was obtained.
The obtained molded product was heated to a maximum temperature of 90 ° C. at a temperature rising rate and a temperature falling rate of 10 ° C./hr, and steam curing was performed for 72 hours to obtain a cured concrete.

(4.コンクリート硬化体の強度試験)
得られたセメント硬化体をJIS A 1108(2006年)に準じて材齢28日の圧縮強度を測定した。結果を表3に併記した。
なお、表1に記載の処方のコンクリート組成物において、セメントをシリカフュームに置き換えなかった、即ち、シリカフュームを含有しないコンクリート組成物を調製し、実施例1と同様に評価した結果を、参考例として表3に併記した。
(4. Strength test of hardened concrete)
Based on JIS A 1108 (2006), the compressive strength of a material having a material age of 28 days was measured according to JIS A 1108 (2006). The results are shown in Table 3.
In addition, in the concrete composition of the prescription of Table 1, the cement was not substituted to silica fume, ie, the concrete composition which does not contain silica fume was prepared, and the result evaluated like Example 1 is a table as a reference example. It is written along with 3.

表3より、実施例1のコンクリート組成物によるスラリーは、良好な流動性を示し、得られた硬化体は292MPaと、非常に高い圧縮強度を示していることが明らかとなった。
他方、比較例1及び比較例2のコンクリート組成物によるスラリーも実用上問題のない流動性を示してはいたが、実施例1における流動性よりも低い値であり、得られた硬化体の圧縮強度も、実施例1のコンクリート組成物により得られた硬化体よりも劣っていた。
これらの結果より、凝集体を含まないシリカフュームを選択することで、スラリーの良好な流動性が達成され、得られる硬化体の強度がより高くなることがわかる。
また、コンクリート組成物の調製に好適な分散状態を示す、凝集体を含まないシリカフュームを、水分散物の超音波付与前後の粒度分布により得られる平均粒径の算出結果より、簡易に評価し、選択できることがわかる。
From Table 3, it became clear that the slurry by the concrete composition of Example 1 showed favorable fluidity | liquidity, and the obtained hardened | cured material showed very high compressive strength with 292 Mpa.
On the other hand, although the slurries of the concrete compositions of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 also exhibited fluidity with no problem in practical use, they have lower values than the fluidity in Example 1, and the compression of the obtained cured body The strength was also inferior to the cured body obtained by the concrete composition of Example 1.
From these results, it can be seen that by selecting silica fume that does not contain aggregates, good fluidity of the slurry is achieved and the strength of the resulting cured product is higher.
In addition, silica fume which does not contain aggregates, which show a dispersion state suitable for preparation of a concrete composition, is simply evaluated from the calculation result of the average particle diameter obtained by the particle size distribution before and after the ultrasonic wave application of the water dispersion. It turns out that it can choose.

(実施例2、3、比較例3)
〔コンクリート組成物の配合〕
<使用材料>
(セメント)
セメント:低熱ポルトランドセメント
(商品名:宇部三菱セメント社製、密度:3.24g/cm
(シリカフューム)
シリカフュームD:sf−r(、平均粒径0.15μm、二酸化ケイ素含有量:95質量%、BET比表面積:19m/g、密度2.3g/cm
シリカフュームE:マイクロシリカ940U、平均粒径0.15μm、二酸化ケイ素含有量:95質量%、BET比表面積:23m/g、密度2.3g/cm
シリカフュームF:マイクロシリカ971U、平均粒径0.15μm、二酸化ケイ素含有量:95質量%、BET比表面積:23m/g、密度2.3g/cm
(水)
水:水道水
(細骨材)
細骨材:石英系細骨材(粒度D50:212μm、密度:2.6g/cm
(その他添加剤)
混和剤:カルボン酸系高性能減水剤:SSP−104T、商品名:竹本油脂(株)製
消泡剤:AFK−2、商品名:竹本油脂(株)製
(Examples 2, 3 and Comparative Example 3)
[Composition of concrete composition]
<Material used>
(cement)
Cement: Low heat portland cement
(Brand name: Ube Mitsubishi Cement Co., Ltd., density: 3.24 g / cm 3 )
(Silica fume)
Silica fume D: sf-r (average particle size 0.15 μm, silicon dioxide content: 95% by mass, BET specific surface area: 19 m 2 / g, density 2.3 g / cm 3 )
Silica fume E: micro silica 940 U, average particle size 0.15 μm, silicon dioxide content: 95% by mass, BET specific surface area: 23 m 2 / g, density 2.3 g / cm 3 )
Silica fume F: Micro silica 971 U, average particle size 0.15 μm, silicon dioxide content: 95% by mass, BET specific surface area: 23 m 2 / g, density 2.3 g / cm 3 )
(water)
Water: Tap water (fine aggregate)
Fine aggregate: Quartz-based fine aggregate (particle size D50: 212 μm, density: 2.6 g / cm 3 )
(Other additives)
Admixture: Carboxylic acid-based high performance water reducing agent: SSP-104T, trade name: manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. Defoamer: AFK-2, trade name: manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.

下記表4に、実施例2、実施例3、及び比較例3のコンクリート組成物の調合条件を示す。調合に使用した各材料の詳細は、上記の通りである。
なお、下記表1中、含有量の「C×」は、セメント(Cで略記)に対する各成分の含有比率であることを示し、「S/C」は、細骨材/セメントの含有比を示す。
The preparation conditions of the concrete composition of Example 2, Example 3, and Comparative Example 3 are shown in Table 4 below. The details of each material used for the preparation are as described above.
In Table 1 below, “C ×” in the content indicates that the content ratio of each component to cement (abbreviated as C), and “S / C” indicates the content ratio of fine aggregate / cement. Show.

[シリカフュームの評価]
(1.粒度分布からの平均粒子径による評価)
上記シリカフュームD、シリカフュームE、及びシリカフュームFについて、それぞれ1gを、水99gに分散させ、撹拌してシリカフュームの水分散液を調製した。
得られた水分散液を評価対象として、レーザー回折式粒度分布計(マイクロトラックベル(株)製、MT3300EXII装置を用いて粒度分布を測定した。
次に、得られたシリカフュームの水分散液に対し、マイクロトラックベル(株)製、MT3300EXII装置を用いて、40kHzの超音波振動を540秒付与した後、水分散液に対する方法と同様にして粒度分布を測定し、50%積算粒径を得た。
[Evaluation of silica fume]
(1. Evaluation by average particle size from particle size distribution)
1 g of each of the above silica fume D, silica fume E and silica fume F was dispersed in 99 g of water and stirred to prepare an aqueous dispersion of silica fume.
The particle size distribution of the obtained aqueous dispersion was measured using a laser diffraction type particle size distribution analyzer (manufactured by Micro Track Bell Co., Ltd., MT3300EXII).
Next, after applying ultrasonic vibration of 40 kHz for 540 seconds to the obtained aqueous dispersion of silica fume using MT3300EXII manufactured by Micro Track Bell Co., Ltd., the particle size is the same as the method for the aqueous dispersion. The distribution was measured to obtain 50% cumulative particle size.

また、より共振し易い超音波振動数を調整できる(株)日本精機製作所製、超音波ホモジナイザーus−150t(商品名)を用いて、シリカフュームの水分散液に対し、周波数19.5kHZで、180秒間、超音波振動を与えて同様にして粒度分布を測定し、50%積算粒径を得た。これを、上記で得たレーザー回折式粒度分布計により測定した結果と対比したところ、ほぼ同様の結果が得られ、超音波振動付与装置によれば、より短い超音波付与時間で同様の結果が得られることが示唆された。   In addition, it is possible to adjust the ultrasonic frequency which is more likely to resonate. By using an ultrasonic homogenizer us-150t (trade name) manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd. The particle size distribution was similarly measured by applying ultrasonic vibration for a second to obtain a 50% integrated particle size. When this is compared with the result measured by the laser diffraction type particle size distribution analyzer obtained above, almost the same result is obtained, and according to the ultrasonic vibration applying apparatus, the same result is obtained at a shorter ultrasonic application time. It was suggested that it could be obtained.

まず、シリカフュームDを評価した。
粒度分布から得られた50%積算粒径を下記表3に示した。
表3の結果より、シリカフュームDでは、水分散液の粒度分布から得られた50%積算粒径Aは、50μmであり、超音波を付与した後に粒度分布から得られた50%積算粒径Bは、0.29μmであり、〔A/B〕の値は、172であり、本開示のシリカフュームの評価方法で規定する式(III)及び式(IV)のいずれの条件をも満たすことがわかる。
First, silica fume D was evaluated.
The 50% cumulative particle size obtained from the particle size distribution is shown in Table 3 below.
From the results of Table 3, in the case of silica fume D, the 50% integrated particle size A obtained from the particle size distribution of the aqueous dispersion is 50 μm, and 50% integrated particle size B obtained from the particle size distribution after applying ultrasonic waves. Is 0.29 μm, the value of [A / B] is 172, and it is understood that any condition of the formula (III) and the formula (IV) defined by the evaluation method of silica fume of the present disclosure is satisfied. .

次に、シリカフュームEについて、シリカフュームDと同様にして評価した。
粒度分布から得られた50%積算粒径を下記表5に示した。
表5の結果より、シリカフュームEでは、水分散液の粒度分布から得られた50%積算粒径Aは、90μmであり、540秒間超音波を付与した後に粒度分布から得られた50%積算粒径Bは、0.5μmであり、〔A/B〕の値は、180であり、本開示のシリカフュームの評価方法で規定する式(III)及び式(IV)のいずれの条件をも満たすことがわかる。
Next, silica fume E was evaluated in the same manner as silica fume D.
The 50% cumulative particle size obtained from the particle size distribution is shown in Table 5 below.
From the results of Table 5, in the case of silica fume E, the 50% integrated particle size A obtained from the particle size distribution of the aqueous dispersion is 90 μm and 50% integrated particles obtained from the particle size distribution after applying ultrasonic waves for 540 seconds. The diameter B is 0.5 μm, the value of [A / B] is 180, and any condition of the formula (III) and the formula (IV) defined by the evaluation method of silica fume of the present disclosure is satisfied. I understand.

シリカフュームFについて、シリカフュームDと同様にして評価した。
粒度分布から得られた50%積算粒径を下記表5に示した。
表5の結果より、シリカフュームFでは、水分散液の粒度分布から得られた平均粒径Aは、150μmであり、540秒間超音波を付与した後に粒度分布から得られた平均粒径Bは、0.45μmであり、〔A/B〕の値は、333であり、本開示のシリカフュームの評価方法で規定する式(III)の条件を満たすが、式(IV)の条件を満たさないことがわかる。
Silica fume F was evaluated in the same manner as silica fume D.
The 50% cumulative particle size obtained from the particle size distribution is shown in Table 5 below.
From the results of Table 5, in the case of silica fume F, the average particle size A obtained from the particle size distribution of the aqueous dispersion is 150 μm, and after applying ultrasonic waves for 540 seconds, the average particle size B obtained from the particle size distribution is 0.45 μm, the value of [A / B] is 333 and the condition of the formula (III) defined by the evaluation method of silica fume of the present disclosure is satisfied, but the condition of the formula (IV) is not satisfied Recognize.

これらの結果より、シリカフュームD及びシリカフュームEは、いずれも、水分散液中においても、過度の凝集体を形成していないことが確認された。
他方、シリカフュームFは、超音波振動付与前の水分散液中では一次粒子の300倍以上の径であり、凝集体の形成が顕著であり、そのままコンクリート組成物に使用するには不適であることがわかる。
From these results, it was confirmed that neither silica fume D nor silica fume E formed excessive aggregates in the aqueous dispersion.
On the other hand, silica fume F has a diameter of 300 times or more that of primary particles in an aqueous dispersion prior to application of ultrasonic vibration, and the formation of aggregates is remarkable, and is not suitable for use in concrete compositions as it is I understand.

<コンクリート組成物の調製>
(1.スラリーの調製)
前記表1に記載のコンクリート組成物の調合条件に従い、水、セメント、骨材、及びそれぞれのシリカフュームを表1に記載の量で、ホバートミキサ(ホバートジャパン社製 HL−200:商品名、容量:10L(リットル))を用いて、全量を投入後、速度:270rpm(回転数/分)で、10分間撹拌して、スラリーを調製した。
<Preparation of Concrete Composition>
(1. Preparation of slurry)
According to the preparation conditions of the concrete composition described in Table 1 above, Hobart mixer (HL-200 manufactured by Hobart Japan Co., Ltd .: trade name, volume: water, cement, aggregate, and respective amounts of silica fume). The slurry was prepared by stirring for 10 minutes at a speed of 270 rpm (rotational speed / minute) after charging the whole amount using 10 L (liter).

(2.スラリーの物性評価)
得られたスラリーのテーブルフローをJIS R5201(2015年)に準拠して測定した。結果を、下記表6に示す。
テーブルフローの目標値は200mmであり、実施例1、比較例1及び比較例2のコンクリート組成物によるスラリーは、いずれも目標値を達成しており、実用上問題のない流動性を示した。
(2. Physical property evaluation of slurry)
Table flow of the obtained slurry was measured according to JIS R5201 (2015). The results are shown in Table 6 below.
The target value of the table flow was 200 mm, and the slurries of the concrete compositions of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 all achieved the target value, and showed fluidity with no problem in practical use.

(3.硬化体の製造)
得られたスラリーを直径50mm高さ100mmの円筒形型枠に投入し、棒を貫入して上下させることで脱泡を行った。
これを5〜7日放置して自然硬化させ、硬化を確認した後、型枠から取り出し、成形体を得た。
得られた成形体を、昇温速度、降温速度10℃/hrで、最高温度90℃になるまで加熱し、72時間蒸気養生を行い、コンクリート硬化体を得た。
(3. Production of a cured product)
The obtained slurry was introduced into a cylindrical mold having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, and defoaming was performed by penetrating the rod and moving it up and down.
This was left to stand for 5 to 7 days to be naturally cured, and after confirming the curing, it was taken out from the mold and a molded body was obtained.
The obtained molded product was heated to a maximum temperature of 90 ° C. at a temperature rising rate and a temperature falling rate of 10 ° C./hr, and steam curing was performed for 72 hours to obtain a cured concrete.

(4.コンクリート硬化体の強度試験)
得られたセメント硬化体をJIS A 1108(2006年)に準じて材齢28日の圧縮強度を測定した。結果を表6に併記した。
(4. Strength test of hardened concrete)
Based on JIS A 1108 (2006), the compressive strength of a material having a material age of 28 days was measured according to JIS A 1108 (2006). The results are shown in Table 6.

表6より、実施例2及び実施例3のコンクリート組成物によるスラリーは、良好な流動性を示し、得られた硬化体は比較例3よりも高い圧縮強度を示していることが明らかとなった。
他方、比較例3のコンクリート組成物によるスラリーも実用上問題のない流動性を示してはいたが、実施例2及び実施例3における流動性よりも低い値であり、得られた硬化体の圧縮強度も、実施例2及び実施例3のコンクリート組成物により得られた硬化体よりも劣っていた。
これらの結果より、50%積算粒径が1.0μm未満の微細なシリカフュームであっても、凝集体を含まないか、或いは、含んでも凝集体の程度が許容の範囲であるシリカフュームを選択することで、スラリーの良好な流動性が達成され、得られる硬化体の強度がより高くなることがわかる。
また、コンクリート組成物の調製に好適な分散状態を示す、凝集体を含まないか、或いは、含んでも許容される範囲であるシリカフュームを、水分散物の超音波付与前後の粒度分布により得られる平均粒径の算出結果より、簡易に評価し、選択できることがわかる。
From Table 6, it became clear that the slurry by the concrete composition of Example 2 and Example 3 showed favorable fluidity, and the obtained hardened body showed higher compressive strength than Comparative Example 3. .
On the other hand, although the slurry by the concrete composition of Comparative Example 3 also showed fluidity with no problem in practical use, it is a value lower than the fluidity in Examples 2 and 3 and the compression of the obtained cured body The strength was also inferior to the hardened body obtained by the concrete composition of Example 2 and Example 3.
From these results, even if it is fine silica fume having a 50% cumulative particle size of less than 1.0 μm, do not contain aggregates, or select silica fume whose inclusion degree is within the allowable range. It can be seen that good fluidity of the slurry is achieved and the strength of the resulting cured body is higher.
In addition, an average particle size distribution obtained before and after ultrasonication of the aqueous dispersion is obtained that does not contain aggregates, or contains an acceptable range of silica fume, which exhibits a dispersion state suitable for preparation of a concrete composition. From the calculation result of the particle diameter, it is understood that it can be easily evaluated and selected.

Claims (10)

シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすか否かを確認することを含むシリカフュームの評価方法。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
A 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A, and 15 kHz to 50 kHz in the silica fume dispersion obtained above When an ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from among the above is applied for 540 seconds is used as a measurement target and 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring particle size distribution is B, The evaluation method of the silica fume including confirming whether it satisfy | fills following formula (I) and Formula (II).
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)
シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすシリカフュームを選択する工程を有する、
セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であるコンクリート組成物の製造方法。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
A 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A, and 15 kHz to 50 kHz in the silica fume dispersion obtained above When an ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from among the above is applied for 540 seconds is used as a measurement target and 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring particle size distribution is B, Selecting a silica fume satisfying the following formulas (I) and (II):
A method of producing a concrete composition comprising cement, aggregate, silica fume and water, wherein a water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis.
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)
セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であり、
前記シリカフュームが、前記シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(I)及び式(II)を満たすシリカフュームであるコンクリート組成物。
〔A/B〕≦5.0 式(I)
1.0μm≦B≦2.0μm 式(II)
Containing cement, aggregate, silica fume and water, the water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis,
The 50% cumulative particle diameter of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution by using 1 g of the silica fume dispersed in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the silica fume dispersion as the measurement target is A, and the silica fume dispersion obtained above The ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz is applied for 540 seconds is a measurement target, and the 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring the particle size distribution is B. The concrete composition whose said B is a silica fume which satisfy | fills following formula (I) and Formula (II).
[A / B] ≦ 5.0 Formula (I)
1.0 μm ≦ B ≦ 2.0 μm Formula (II)
前記シリカフュームを走査型電子顕微鏡で観察したとき、視野角に含まれるシリカフュームの全粒子に対する球状粒子の割合が90%以上である請求項3に記載のコンクリート組成物。   The concrete composition according to claim 3, wherein when the silica fume is observed with a scanning electron microscope, the ratio of spherical particles to all particles of silica fume included in a viewing angle is 90% or more. 前記シリカフュームは、
シリカフュームの全粒子に対する、粒径が0.1μm以上10μm以下の粒子の割合が90%以上であり、
かつ、粒度分布測定により得られる平均粒径が0.2μm以上1.5μm以下である請求項3又は請求項4に記載のコンクリート組成物。
Said silica fume is
The ratio of particles having a particle size of 0.1 μm or more and 10 μm or less to all the particles of silica fume is 90% or more,
The concrete composition according to claim 3 or 4, wherein the average particle diameter obtained by the particle size distribution measurement is 0.2 μm or more and 1.5 μm or less.
前記骨材が、粗骨材を含む請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載のコンクリート組成物。   The concrete composition according to any one of claims 3 to 5, wherein the aggregate comprises coarse aggregate. 請求項3〜請求項6のいずれか1項に記載のコンクリート組成物の硬化物であり、材齢28日における圧縮強度が250MPa以上であるコンクリート硬化体。   It is a hardened | cured material of the concrete composition of any one of Claims 3-6, The concrete hardened body whose compressive strength in 28 days of materials is 250 Mpa or more.
シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすか否かを確認することを含むシリカフュームの評価方法。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)

A 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A, and 15 kHz to 50 kHz in the silica fume dispersion obtained above When an ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from among the above is applied for 540 seconds is used as a measurement target and 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring particle size distribution is B, The evaluation method of the silica fume including confirming whether it satisfy | fills following formula (III) and Formula (IV).
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)
シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすシリカフュームを選択する工程を有する、
セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であるコンクリート組成物の製造方法。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)
A 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by dispersing 1 g of silica fume in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the obtained silica fume dispersion as a measurement target is A, and 15 kHz to 50 kHz in the silica fume dispersion obtained above When an ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from among the above is applied for 540 seconds is used as a measurement target and 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring particle size distribution is B, Selecting a silica fume satisfying the following formulas (III) and (IV):
A method of producing a concrete composition comprising cement, aggregate, silica fume and water, wherein a water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis.
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)
セメントと、骨材と、シリカフュームと、水とを含み、水/結合材比が質量基準で0.2以下であり、
前記シリカフュームが、前記シリカフューム1gを水100gに分散させ、得られたシリカフューム分散液を測定対象として粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をAとし、前記得られたシリカフューム分散液に、15kHz〜50kHzから選ばれる周波数の超音波を540秒間付与した超音波分散液を測定対象とし、粒度分布を測定して得たシリカフュームの50%積算粒径をBとしたとき、前記Aと前記Bとが、下記式(III)及び式(IV)を満たすシリカフュームであるコンクリート組成物。
〔A/B〕≦300 式(III)
0.1μm≦B<1.0μm 式(IV)
Containing cement, aggregate, silica fume and water, the water / binder ratio is 0.2 or less on a mass basis,
The 50% cumulative particle diameter of the silica fume obtained by measuring the particle size distribution by using 1 g of the silica fume dispersed in 100 g of water and measuring the particle size distribution with the silica fume dispersion as the measurement target is A, and the silica fume dispersion obtained above The ultrasonic dispersion liquid to which an ultrasonic wave of a frequency selected from 15 kHz to 50 kHz is applied for 540 seconds is a measurement target, and the 50% cumulative particle diameter of silica fume obtained by measuring the particle size distribution is B. The concrete composition whose said B is a silica fume which satisfy | fills following formula (III) and Formula (IV).
[A / B] ≦ 300 Formula (III)
0.1 μm ≦ B <1.0 μm formula (IV)
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