JP2020176022A - High fluidity concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高流動コンクリートに関する。 The present invention relates to high fluidity concrete.
近年、硬化前のフレッシュコンクリートの流動性をさらに高めた高流動コンクリートの開発が盛んに進められている。高流動コンクリートは、流動性が高く、自己充填性に優れており、締固め作業を行うことなく、型枠の隅々にまで充填することができる。高流動コンクリートの自己充填性は、土木学会「高流動コンクリートの配合設計・施工指針」（非特許文献１）でランク分けされており、最も自己充填性に優れたランク１は、スランプフロー目標値が７００ｍｍとされている。
高流動コンクリートにおいて、ランク１であるスランプフロー７００ｍｍを満足させるために、単位水量を増やす、高性能減水剤・高性能ＡＥ減水剤の添加量を増やす等して配合を調整すると、材料分離が起こりやすくなるという問題がある。
In recent years, the development of high-fluidity concrete with further enhanced fluidity of fresh concrete before hardening has been actively promoted. High-fluidity concrete has high fluidity and excellent self-filling property, and can be filled into every corner of the formwork without performing compaction work. The self-filling property of high-fluidity concrete is ranked by the Japan Society of Civil Engineers "Guidelines for compounding design and construction of high-fluidity concrete" (Non-Patent Document 1). Rank 1 with the best self-filling property is the slump flow target value. Is 700 mm.
In high-fluidity concrete, material separation occurs when the composition is adjusted by increasing the unit water amount, increasing the amount of high-performance water reducing agent / high-performance AE water reducing agent added, etc. in order to satisfy the rank 1 slump flow of 700 mm. There is a problem that it becomes easy.
材料分離が起こりにくい高流動コンクリートを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide high-fluidity concrete in which material separation is unlikely to occur.
前記課題を解決するための手段は、以下のとおりである。
１．細骨材量が８００ｋｇ／ｍ３以下、空気量１２％以上であることを特徴とする高流動コンクリート。
２．土木学会「高流動コンクリートの配合設計・施工指針」に基づく自己充填性が、ランク１であることを特徴とする１．に記載の高流動コンクリート。
３．単位水量１８０ｋｇ／ｍ３以下であることを特徴とする１．または２．に記載の高流動コンクリート。
４．細骨材量が８００ｋｇ／ｍ３以下、空気量１２％以上である高流動コンクリートの配合設計方法であって、
必要な強度および施工条件に応じた自己充填性を確保することが可能な高流動コンクリートの基本配合を決定する第一配合工程と、
前記基本配合において、前工程で得た自己充填性が確保される範囲でペースト中の空気量を増加させることで、前記基本配合中の細骨材の体積を減少させたコンクリート配合を決定する第二配合工程を備えていることを特徴とする高流動コンクリートの配合設計方法。
５．前記ペースト中の空気量は、ＡＥ剤の添加量により調整することを特徴とする４．に記載の高流動コンクリートの配合設計方法。
The means for solving the above-mentioned problems are as follows.
1. 1. High-fluidity concrete characterized by a fine aggregate amount of 800 kg / m 3 or less and an air amount of 12% or more.
2. It is characterized by having a self-filling property of rank 1 based on the Japan Society of Civil Engineers "Guidelines for compounding design and construction of high-fluidity concrete". High fluidity concrete described in.
3. 3. 1. The unit water volume is 180 kg / m 3 or less. Or 2. High fluidity concrete described in.
4. It is a compounding design method for high-fluidity concrete with a fine aggregate amount of 800 kg / m 3 or less and an air amount of 12% or more.
The first compounding process that determines the basic compounding of high-fluidity concrete that can ensure self-filling properties according to the required strength and construction conditions,
In the basic formulation, the concrete formulation in which the volume of the fine aggregate in the basic formulation is reduced is determined by increasing the amount of air in the paste within the range where the self-filling property obtained in the previous step is secured. (Ii) A compounding design method for high-fluidity concrete, which is characterized by having a compounding process.
5. 4. The amount of air in the paste is adjusted by the amount of the AE agent added. The compounding design method for high-fluidity concrete described in.
本発明の高流動コンクリートは、高流動でありながらも材料分離し難く、かつ実用的な強度を備えている。
本発明の高流動コンクリートは、細骨材の一部を空気に置き換えているため、軽量化（簡素化）が可能となり、ひいては、耐震設計上有利な構造を構築することができる。
本発明の高流動コンクリートは、自己充填性に優れており、土木学会「高流動コンクリートの配合設計・施工指針」に基づく自己充填性ランク１を達成することができる。
本発明の高流動コンクリートは、スランプフローを６９０ｍｍ以下とすることができ、材料分離しにくい。
The high-fluidity concrete of the present invention has high fluidity, is difficult to separate materials, and has practical strength.
In the high-fluidity concrete of the present invention, since a part of the fine aggregate is replaced with air, the weight can be reduced (simplified), and by extension, a structure advantageous in seismic design can be constructed.
The high-fluidity concrete of the present invention is excellent in self-filling property, and can achieve self-filling property rank 1 based on the "Guidelines for compounding design and construction of high-fluidity concrete" of the Japan Society of Civil Engineers.
The high-fluidity concrete of the present invention can have a slump flow of 690 mm or less, and it is difficult to separate materials.
本発明の高流動コンクリートは、セメント、水、細骨材、粗骨材、ＡＥ剤等の混和剤とを混合することにより生成される。なお、本明細書において、高流動コンクリートとは、スランプフローが５００ｍｍ以上のコンクリートを意味する。本発明の高流動コンクリートにおいて使用するセメントは特に制限されず、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、高炉セメント（Ａ〜Ｃ種）、フライアッシュセメント（Ａ〜Ｃ種）、シリカセメント（Ａ〜Ｃ種）、エコセメント等を用いることができる。 The high-fluidity concrete of the present invention is produced by mixing with an admixture such as cement, water, fine aggregate, coarse aggregate, and AE agent. In this specification, the high-fluidity concrete means concrete having a slump flow of 500 mm or more. The cement used in the high-fluidity concrete of the present invention is not particularly limited, and for example, ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement, blast furnace cement (classes A to C), and fly ash cement (A). ~ C type), silica cement (A to C type), eco-cement and the like can be used.
本発明の高流動コンクリートは、細骨材量が８００ｋｇ／ｍ３以下、空気量１２％以上である。細骨材の密度を２．６５ｇ／ｃｍ３と仮定すると、本発明の高流動コンクリートは、単位体積あたりの細骨材の体積が約３０２Ｌ／ｍ３以下であり、また、本発明の高流動コンクリートは、空気の体積が１２０Ｌ／ｍ３以上である。
本発明の高流動コンクリートは、細骨材量が少ないため、流動性、自己充填性に優れている。そして、本発明の高流動コンクリートは、細骨材の体積の一部を、水やセメントではなく、空気で置換しているため、材料分離しにくい。
The high-fluidity concrete of the present invention has a fine aggregate amount of 800 kg / m 3 or less and an air amount of 12% or more. Assuming that the density of the fine aggregate is 2.65 g / cm 3 , the high-fluidity concrete of the present invention has a volume of the fine aggregate of about 302 L / m 3 or less per unit volume, and the high flow of the present invention. Concrete has a volume of air of 120 L / m 3 or more.
The high-fluidity concrete of the present invention has excellent fluidity and self-filling property because the amount of fine aggregate is small. In the high-fluidity concrete of the present invention, a part of the volume of the fine aggregate is replaced with air instead of water or cement, so that it is difficult to separate the materials.
本発明の高流動コンクリートは、ペースト中の空気の体積が、ペースト全体の体積の４０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。本発明において、空気量、ペースト中の空気の量は、ＡＥ剤等の添加量により、調整することができる。また、ペーストとは、セメントと水とを混合したセメントペーストのほか、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム等の潜在水硬性粉体、石灰石微粉末などのセメントと同等ないしはそれ以上の粉末度を持つ材料と水との混合物を含むものとする。 In the high-fluidity concrete of the present invention, the volume of air in the paste is preferably 40% or more, more preferably 50% or more of the total volume of the paste. In the present invention, the amount of air and the amount of air in the paste can be adjusted by the amount of the AE agent or the like added. The paste is a cement paste in which cement and water are mixed, a latent water-hard powder such as blast furnace slag, fly ash, and silica fume, and a material having a powderiness equal to or higher than that of cement such as limestone fine powder. And water shall be included.
本発明の高流動コンクリートは、骨材として、砕石、砕砂のいずれか、または両方を含有することができる。本発明のコンクリートは、ペーストが多くの空気を含むことにより十分なペースト体積を備えている。そのため、本発明のコンクリートは、川砂利と比較して実積率が小さな砕石、天然砂と比較して形状がいびつで石粉を多く含む砕砂を配合しても、流動性と自己充填性を維持することができる。 The high-fluidity concrete of the present invention can contain crushed stone, crushed sand, or both as an aggregate. The concrete of the present invention has a sufficient paste volume because the paste contains a large amount of air. Therefore, the concrete of the present invention maintains fluidity and self-filling property even when crushed stone having a smaller actual volume ratio than river gravel and crushed sand having a distorted shape and containing a large amount of stone powder as compared with natural sand. can do.
本発明の高流動コンクリートは、自己充填性に優れており、土木学会「高流動コンクリートの配合設計・施工指針」に基づく自己充填性ランク１を達成することができる。
本発明の高流動コンクリートは、ＪＩＳ Ａ１１５０：２００７に準拠して測定したスランプフローを、６９０ｍｍ以下とすることができる。スランプフローが、自己充填性ランク１の目標スランプフロー７００ｍｍより小さい本発明の高流動コンクリートは、材料分離しにくい。
The high-fluidity concrete of the present invention is excellent in self-filling property, and can achieve self-filling property rank 1 based on the "Guidelines for compounding design and construction of high-fluidity concrete" of the Japan Society of Civil Engineers.
The high-fluidity concrete of the present invention can have a slump flow measured in accordance with JIS A1150: 2007 of 690 mm or less. The high-fluidity concrete of the present invention having a slump flow smaller than the target slump flow of 700 mm of self-filling rank 1 is difficult to separate materials.
本発明のコンクリートは、単位水量を１８０ｋｇ／ｍ３以下とすることができる。本発明の高流動コンクリートは、単位水量を１８０ｋｇ／ｍ３以下とすることで、材料分離し難く、かつ、ブリーディング量を抑えたコンクリートを生成することができる。 The concrete of the present invention can have a unit water amount of 180 kg / m 3 or less. In the high-fluidity concrete of the present invention, by setting the unit water amount to 180 kg / m 3 or less, it is possible to produce concrete in which material separation is difficult and the bleeding amount is suppressed.
本発明の高流動コンクリートの配合設計は、図１に示すように、第一配合工程Ｓ１と、第二配合工程Ｓ２とを備えている。
第一配合工程Ｓ１では、高流動コンクリートの基本配合を決定する。基本配合は、高流動コンクリートの使用用途において必要な強度を確保するとともに、施工条件に応じて必要な自己充填性を確保することが可能な配合とする。
As shown in FIG. 1, the high-fluidity concrete compounding design of the present invention includes a first compounding step S1 and a second compounding step S2.
In the first compounding step S1, the basic compounding of high-fluidity concrete is determined. The basic composition is a composition that can secure the strength required for the intended use of high-fluidity concrete and the self-filling property required according to the construction conditions.
まず、基本配合の設計に必要な条件を設定する（準備作業Ｓ１１）。設計条件は、コンクリート部材の設計強度等の特性値や、コンクリートの打設箇所の施工条件（配筋や、打設空間の大きさ等）等に基づいて設定する。
次に、高流動コンクリートの仮配合を決定する（仮配合決定作業Ｓ１２）。仮配合決定作業Ｓ１２では、経験則に基づいて、コンクリート部材の特性値に応じた水セメント比、施工条件に応じた自己充填性クラス、最大粗骨材寸法等とともに、細骨材量と単位水量を決定する。
First, the conditions necessary for designing the basic composition are set (preparatory work S11). The design conditions are set based on characteristic values such as the design strength of the concrete member and the construction conditions (reinforcing bar arrangement, size of the placing space, etc.) of the concrete placing location.
Next, the temporary composition of the high-fluidity concrete is determined (temporary composition determination work S12). In the temporary composition determination work S12, based on an empirical rule, the water-cement ratio according to the characteristic value of the concrete member, the self-filling class according to the construction conditions, the maximum coarse aggregate size, etc., as well as the fine aggregate amount and the unit water amount. To determine.
第二配合工程Ｓ２では、仮配合における自己充填性と分離抵抗性の確保を前提としながら、細骨材量が８００ｋｇ／ｍ３以下、空気量１２％以上となるように調整する。すなわち、第二配合工程Ｓ２では、流動性と材料分離抵抗性に着目しての細骨材の一部を空気に置換する。
具体的には、所定のスランプフロー（目標スランプフロー６００ｍｍ以上、より好ましくは６００ｍｍ以上７００ｍｍ以下）を確保できるように、粗骨材量、細骨材量の調整（骨材調整作業Ｓ２１）、分離抵抗性の確保を前提に単位水量の調整（単位水量調整作業Ｓ２２）、分離抵抗性の確保のための増粘剤添加量、空気量１２％以上とするためのＡＥ剤添加量等の調整（混和材調整作業Ｓ２３）を行う。これらの作業（Ｓ２１〜２３）の順序は特に制限されず、並列的に行ってもよく、複数回行ってもよい。
In the second compounding step S2, the amount of fine aggregate is adjusted to 800 kg / m 3 or less and the air amount is 12% or more, on the premise of ensuring self-filling property and separation resistance in the temporary compounding. That is, in the second compounding step S2, a part of the fine aggregate is replaced with air, paying attention to the fluidity and the material separation resistance.
Specifically, the amount of coarse aggregate and the amount of fine aggregate (aggregate adjustment work S21) and separation are performed so as to secure a predetermined slump flow (target slump flow of 600 mm or more, more preferably 600 mm or more and 700 mm or less). Adjustment of unit water amount on the premise of ensuring resistance (unit water amount adjustment work S22), adjustment of thickener addition amount for ensuring separation resistance, adjustment of AE agent addition amount for air amount of 12% or more ( Perform the admixture adjustment work S23). The order of these operations (S21 to 23) is not particularly limited, and may be performed in parallel or a plurality of times.
本発明の高流動コンクリートは、従来の高流動コンクリートよりも細骨材が少なく、ペースト中に多量の空気を含有している。本発明の高流動コンクリートは、細骨材の一部が空気によって置換されており、細骨材量が少なくとも空気によりペーストの体積がかさ増しされているため自己充填性に優れている。 The high-fluidity concrete of the present invention has less fine aggregate than the conventional high-fluidity concrete and contains a large amount of air in the paste. The high-fluidity concrete of the present invention is excellent in self-filling property because a part of the fine aggregate is replaced by air and the amount of the fine aggregate is at least the volume of the paste is increased by air.
以下、本発明の高流動コンクリートを、下記実施例により説明する。ただし、本発明の高流動コンクリートは、下記実施例の記載に何ら限定されない。
「比較例１」
基本配合として、水セメント比４３．６％、目標空気量４．５％、細骨材量が９７７ｋｇ／ｍ３である高流動コンクリートを調製した。
「実施例１」
基本配合を元に、目標空気量１２．０％、細骨材量が７８１ｋｇ／ｍ３である高流動コンクリートを調製した。
「比較例２、３」
基本配合を元に、目標空気量１２．０％、細骨材量が８０４ｋｇ／ｍ３である高流動コンクリートを調製した。
Hereinafter, the high-fluidity concrete of the present invention will be described with reference to the following examples. However, the high-fluidity concrete of the present invention is not limited to the description of the following examples.
"Comparative Example 1"
As a basic formulation, water-cement 43.6% target air quantity of 4.5%, fine aggregate amount to prepare a high-flow concrete is 977kg / m 3.
"Example 1"
Based on the basic formulation, the target air amount of 12.0%, fine aggregate amount to prepare a high-flow concrete is 781kg / m 3.
"Comparative Examples 2 and 3"
Based on the basic formulation, the target air amount of 12.0%, fine aggregate amount to prepare a high-flow concrete is 804kg / m 3.
各配合を下記表１に示す。
上記で調整した高流動コンクリートについて、下記測定を行った。結果を表２に示す。
＜スランプフロー＞
ＪＩＳ Ａ１１５０：２００７に準拠して、スランプフロー（ｍｍ）と、フローが５００ｍｍに到達するまでの時間（秒）とフローの流動停止時間（秒）を測定した。
＜充填性評価試験＞
「高流動コンクリートの充填試験方法（案）」（ＪＳＣＥ−Ｆ ５１１−２０１１）に準拠し、Ｕ型試験機で測定した。
<Slump flow>
According to JIS A1150: 2007, the slump flow (mm), the time until the flow reached 500 mm (seconds), and the flow stop time (seconds) of the flow were measured.
<Fillability evaluation test>
It was measured with a U-type tester in accordance with "Filling test method for high-fluidity concrete (draft)" (JSCE-F 511-2011).
本発明である実施例１の高流動コンクリートは、充填性に優れていた。本発明である実施例１の高流動コンクリートは、練上がり１２０分後スランプフローが６０８ｍｍと低下したにも関わらず、ランク１の障害を通過して３４２ｍｍの充填高さまで到達した。また、練上がり１２０分後の３００ｍｍ通過時間は、練上がり３０分後の８．１秒より短い６．１秒であった。
空気量が４．５％である比較例１の高流動コンクリートは、材料分離気味であり、障害Ｒ１を通過できなかった。比較例１の高流動コンクリートは、障害Ｒ２では自己充填高さ３００ｍｍ以上であり、自己充填性ランク２に相当した。
比較例２は、空気量１２％を目標としていたが、実際の空気量は７．２％であった。ＡＥ剤の量を増やした比較例３も、空気量８．６％であった。比較例２、３は、目標とする空気量を達成できなかったため、自己充填性試験は行っていない。
The high-fluidity concrete of Example 1 of the present invention was excellent in filling property. The high-fluidity concrete of Example 1 of the present invention passed the obstacle of rank 1 and reached a filling height of 342 mm even though the slump flow decreased to 608 mm 120 minutes after kneading. The 300 mm passing time after 120 minutes of kneading was 6.1 seconds, which was shorter than 8.1 seconds after 30 minutes of kneading.
The high-fluidity concrete of Comparative Example 1 having an air amount of 4.5% had a tendency to separate materials and could not pass through the obstacle R1. The high-fluidity concrete of Comparative Example 1 had a self-filling height of 300 mm or more in the obstacle R2, and corresponded to the self-filling rank 2.
In Comparative Example 2, the target air volume was 12%, but the actual air volume was 7.2%. Comparative Example 3 in which the amount of the AE agent was increased also had an air volume of 8.6%. In Comparative Examples 2 and 3, the self-fillability test was not performed because the target amount of air could not be achieved.
Claims (5)
必要な強度および施工条件に応じた自己充填性を確保することが可能な高流動コンクリートの基本配合を決定する第一配合工程と、
前記基本配合において、前工程で得た自己充填性が確保される範囲でペースト中の空気量を増加させることで、前記基本配合中の細骨材の体積を減少させたコンクリート配合を決定する第二配合工程を備えていることを特徴とする高流動コンクリートの配合設計方法。 It is a compounding design method for high-fluidity concrete with a fine aggregate amount of 800 kg / m 3 or less and an air amount of 12% or more.
The first compounding process that determines the basic compounding of high-fluidity concrete that can ensure self-filling properties according to the required strength and construction conditions,
In the basic formulation, the concrete formulation in which the volume of the fine aggregate in the basic formulation is reduced is determined by increasing the amount of air in the paste within the range where the self-filling property obtained in the previous step is secured. (Ii) A compounding design method for high-fluidity concrete, which is characterized by having a compounding process.
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