JP2019104639A - 耐凍害性コンクリート用のセメント組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のセメント組成物は、通常含有量のAE剤に加えて、所定サイズの樹脂製の中空ビーズが、所定量範囲で更に含有されていることを特徴とする。AE剤及び中空ビーズの各含有量範囲は、コンクリート硬化体の段階における空気量を3.0%以上6.0%以下の範囲内に保持することができる量であればよく、セメント組成物段階における空気量としては、4.0%以上、好ましくは4.5%以上の範囲となるように調合する。
本発明のセメント組成物において主たる結合材として用いるセメント材としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント等を用いることができる。これらのセメント材を、コンクリート硬化体の使用用途により適宜使い分けることが好ましい。この結合材の一部を、耐凍害性を維持したまま、低品位の「非JISフライアッシュ」で置換することができるようなった点に本発明のセメント組成物の主たる特徴がある。
本発明のセメント組成物は、従来、耐凍害性コンクリートにおいては活用が困難であった、低品位の「非JISフライアッシュ」をセメント混和材として活用可能としたものである。本明細書における「非JISフライアッシュ」とは、上述の通り、JIS A 6201の規格によるI種又はII種の規定を満たさないフライアッシュのことをさす。
本発明のセメント組成物には、適切なサイズと量の空気由来の微細気泡を形成するために、一般的なAE剤を、従来の耐凍害性コンクリート用のセメント組成物における場合と同等の標準配合量の範囲で添加する。これにより、「非JISフライアッシュ」を含むセメント材を用いたセメント組成物において、樹脂製ビーズによる微細気泡部の形成と補完しあって、当該セメント組成物及びそれを用いたコンクリート硬化体における空気量や気泡径の分布を最適化することができる。
本発明のセメント組成物に混入させる中空ビーズは、硬化時に直径0.01mm以上0.1mm以下の微細気泡部を形成可能な樹脂製の中空ビーズであればよい。本明細書において「ビーズ」とは球形や長円形や円筒形の球を意味する。本発明に用いる中空ビーズは、凍結融解に伴う水圧を緩和して凍結融解抵抗性を発揮させるに足る可撓性を有するものであればよく、その形状は、中空であり、且つ、略球形状であることが好ましい。又、中空ビーズの粒径は、中空部の内径が、0.01mm以上0.1mm以下の範囲であればよく、その外径の0.95倍以上程度であることが好ましい。又、中空ビーズの粒径(外径)は、上記範囲内で一定の分散があってもよいが、粒径が0.1mm前後であって、その分散が少ないものが、より好ましい。具体的には、中空ビーズの全粒数のうち70%の粒が、粒径0.1mm±0.05mmの範囲にあるものが好ましい。
本発明のセメント組成物において使用する骨材(細骨材、粗骨材)は、通常のコンクリートに使用されている砂、砂利、砕石等の普通骨材、抗火石、膨張頁岩等を主原料とした人工骨材等を、特に限定なく用いることができる。
セメント組成物のその他の材料と組成物の配合比については特段限定されない。用途を考慮して適宜設定すればよい。具体的には例えば、水結合材比は、30%以上60%以下の範囲であることが好ましく、40%以上55%以下であることがより好ましい。その他、単位細骨材量450〜1000kg/m3、単位粗骨材量650〜1500kg/m3程度の範囲で配合を適宜設定すればよい。
本発明のセメント組成物を用いたコンクリート硬化体(以下、単に「コンクリート硬化体」とも言う)は、セメント内に多数の気泡部が分散形成された所謂気泡コンクリートである。その気泡部は、耐凍害性(凍結融解抵抗性)を担保するために、コンクリート硬化体に対する体積比において0.5%以上の割合で、直径0.01mm以上0.3mm以下の微細気泡部を含んで構成されている。更に、当該微細気泡部の少なくとも一部は、直径0.01mm以上0.1mm以下の樹脂製の中空ビーズによって形成されている樹脂製微細気泡部である。この樹脂製微細気泡部のコンクリート硬化体中における体積比は、0.5%以上2.5%以下であることが好ましい。樹脂製微細気泡部の上記体積比を、0.5%以上とすることで、空気の総量を抑制して高い強度を保ったまま良好な凍結融解抵抗性をコンクリート硬化体に備えさせることができる。又、同体積比を2.5%以下に抑えることで、セメント組成物のスランプを最適化して良好な施工性を保持することができる。
実施例等のセメント組成物に用いるために入手したJIS規格外の低品位フライアッシュ(以下「フライアッシュ1」と称する)について、同一ロットから10個の試料を抜き取り、JIS A 6201の規定に沿って、強熱減量を測定した。この低品位フライアッシュの強熱減量(%)は、n数10における平均値として算出した結果、5.3%であった。又、参考例用のフライアッシュとしては、市場で入手したJIS A 6201 II種の認定品を用いた。
比較例1、2とするセメント組成物として、下記表1の材料を表2の組成の通りに調合したものを調合した。各比較例のセメント組成物について、空気量を、JIS A 1116により測定した。
参考例とするセメント組成物として、下記表1の材料を表2の組成の通りに調合したものを用いた。
実施例とするセメント組成物として、下記表1の材料を表2の組成の通りに調合したものを用いた。
Claims (2)
- 空気量が3.0%以上6.0%以下である耐凍害性コンクリートの製造に用いるセメント組成物であって、強熱減量の平均値が5.0%を超えるフライアッシュを含有するセメント材と、骨材と、直径0.01mm以上0.1mm以下の樹脂製の中空ビーズと、AE剤と、水と、を含んでなる、セメント組成物。
- 前記フライアッシュの含有量が、前記セメント材に対する割合で5体積%以上30体積%以下である、請求項1に記載のセメント組成物。
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