JP2024063393A - コンクリート組成物、コンクリート硬化体及びコンクリート硬化体製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】多量のＢＭ灰を含んでいても十分な流動性を有すると共に、硬化時に優れた強度を発現するコンクリート組成物、コンクリート硬化体及びコンクリート硬化体製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るコンクリート組成物は、セメントと、高炉スラグ微粉末と、木質バイオマス燃焼灰と、水と、を含み、水結合材比が７５質量％以上１１０質量％以下であり、木質バイオマス燃焼灰の単位量が１８０ｋｇ／ｍ３以上である。【選択図】なし
Description
本発明は、コンクリート組成物、コンクリート硬化体及びコンクリート硬化体製造方法に関する。
従来、石炭火力発電所で石炭を燃焼して排出される石炭灰は、コンクリート組成物においてセメントの代替品、混和材として使用されている。しかしながら、近年、カーボンニュートラルの観点から、木質バイオマスの活用が期待され、その活用の１つとして木質バイオマス発電が注目されている。そして、それに伴い多くの木質バイオマス発電所が建設されている。よって、この先、木質バイオマス発電に使用される木質バイオマスの量は益々増加していくものと考えられる。
木質バイオマス発電所が多く建設されることで、木質バイオマス発電所からは、多量の木質バイオマス燃焼灰が排出される。そして、現状、排出された木質バイオマス燃焼灰の多くは、廃棄処分されている。そこで、木質バイオマス燃焼灰を有効利用するため、例えば、特許文献１には、バイオマス灰（すなわち、木質バイオマス燃焼灰）及び石炭灰を少なくとも含むセメント用混合材が開示されている。
ところで、近年、多量の木質バイオマス燃焼灰を有効に利用できる技術の開発が望まれている。しかしながら、多量の木質バイオマス燃焼灰をコンクリート組成物が含有すると、コンクリート組成物の流動性が低下してしまう虞がある。また、多量の木質バイオマス燃焼灰が含有したコンクリート組成物を硬化させたコンクリート硬化体は、強度も低くなってしまう虞がある。そのため、多量の木質バイオマス燃焼灰を含んでいても十分な流動性を有すると共に、硬化時に優れた強度を発現するコンクリート組成物が求められている。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、多量の木質バイオマス燃焼灰を含んでいても十分な流動性を有すると共に、硬化時に優れた強度を発現するコンクリート組成物、コンクリート硬化体及びコンクリート硬化体製造方法を提供することを課題とする。
本発明に係るコンクリート組成物は、セメントと、
高炉スラグ微粉末と、
木質バイオマス燃焼灰と、
水と、を含み、
水結合材比が７５質量％以上１１０質量％以下であり、
木質バイオマス燃焼灰の単位量が１８０ｋｇ／ｍ３以上である。
高炉スラグ微粉末と、
木質バイオマス燃焼灰と、
水と、を含み、
水結合材比が７５質量％以上１１０質量％以下であり、
木質バイオマス燃焼灰の単位量が１８０ｋｇ／ｍ３以上である。
本発明に係るコンクリート組成物は、斯かる構成により、多量の木質バイオマス燃焼灰を含んでいても十分な流動性を有すると共に、硬化時に優れた強度を発現する。
本発明に係るコンクリート組成物は、木質バイオマス燃焼灰の単位量が７２０ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。
本発明に係るコンクリート組成物は、斯かる構成により、硬化時の強度を確保しやすくすると共に、乾燥収縮等の体積変化を抑制できる。
本発明に係るコンクリート組成物は、水の単位量が２５０ｋｇ／ｍ３以上３６０ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。
本発明に係るコンクリート組成物は、斯かる構成により、流動性をより高めることができる。
本発明に係るコンクリート組成物は、さらに、結合材の質量に対して２．３質量％以下の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を含んでいてもよい。
本発明に係るコンクリート組成物は、斯かる構成により、流動性をより高めると共に、硬化時により優れた強度を発現する。
本発明に係るコンクリート硬化体は、上記のコンクリート組成物を硬化した硬化体である。
本発明に係るコンクリート硬化体は、斯かる構成により、多量の木質バイオマス燃焼灰を含んでいても優れた強度を発現する。
本発明に係るコンクリート硬化体製造方法は、上記のコンクリート組成物を練り混ぜる混練工程と、
混練したコンクリート組成物を型枠に打設する打設工程と、
打設したコンクリート組成物を養生して硬化させる養生工程と、を含む。
混練したコンクリート組成物を型枠に打設する打設工程と、
打設したコンクリート組成物を養生して硬化させる養生工程と、を含む。
本発明に係るコンクリート硬化体製造方法は、斯かる構成により、多量の木質バイオマス燃焼灰を含んでいても優れた強度を発現するコンクリート硬化体を製造できる。
本発明によれば、多量の木質バイオマス燃焼灰を含んでいても十分な流動性を有すると共に、硬化時に優れた強度を発現するコンクリート組成物、コンクリート硬化体及びコンクリート硬化体製造方法を提供できる。
以下、本実施形態に係るコンクリート組成物、コンクリート硬化体及びコンクリート硬化体製造方法について説明する。
＜コンクリート組成物＞
本実施形態に係るコンクリート組成物は、セメントと、高炉スラグ微粉末と、木質バイオマス燃焼灰（以下、ＢＭ灰と記載することがある。）と、水と、を含む。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、セメントと、高炉スラグ微粉末と、木質バイオマス燃焼灰（以下、ＢＭ灰と記載することがある。）と、水と、を含む。
（セメント）
セメントとしては、例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２１０：２０１９で規定される普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等のポルトランドセメント；高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の混合セメント；超速硬セメント、アルミナセメント等の公知のセメントを用いることができる。なお、セメントは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
セメントとしては、例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２１０：２０１９で規定される普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等のポルトランドセメント；高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の混合セメント；超速硬セメント、アルミナセメント等の公知のセメントを用いることができる。なお、セメントは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
（高炉スラグ微粉末）
高炉スラグ微粉末は、高炉から排出されたスラグを急冷し、これを微粉砕して調整した粉体である。高炉スラグ微粉末としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３で規定される高炉スラグ微粉末等を用いることができる。
高炉スラグ微粉末は、高炉から排出されたスラグを急冷し、これを微粉砕して調整した粉体である。高炉スラグ微粉末としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３で規定される高炉スラグ微粉末等を用いることができる。
本明細書において、セメントと高炉スラグ微粉末を合わせて結合材とする。したがって、本実施形態に係るコンクリート組成物は、セメントと高炉スラグ微粉末を含むことから、本実施形態に係るコンクリート組成物は、結合材を含むこととなる。
高炉スラグ微粉末の含有量は、結合材量（セメント及び高炉スラグ微粉末の合計量）を１００質量％としたとき５質量％を超え７０質量％以下であり、好ましくは、３０質量％を超え６０質量％以下である。なお、高炉スラグ微粉末を含む結合材としては、高炉セメントであってもよい。高炉セメントは、好ましくは、Ｂ種である。また、高炉セメントには、高炉スラグ微粉末をさらに追加してもよい。その場合、高炉スラグ微粉末の含有量は、高炉セメント中の高炉スラグ微粉末と追加した高炉スラグ微粉末との合計である結合材に対する質量百分率である。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、ＢＭ灰を含む。ここで、ＢＭ灰には、塩分、重金属等の有害物質が含まれている。そのため、ＢＭ灰を含有するコンクリート組成物を硬化させたコンクリート硬化体においても、塩分、有害物質が含まれる。当該コンクリート硬化体を例えば、水中、特に海水中に配置すると、コンクリート硬化体から有害物質、特に六価クロムが水中に溶出する虞がある。ところが、コンクリート組成物に高炉スラグ微粉末を含有させることで、水中に配置されたコンクリート硬化体から六価クロムが溶出することを抑制する。
本実施形態に係るコンクリート組成物の結合材（すなわち、セメント及び高炉スラグ微粉末の合計）の単位量は、コンクリート組成物の硬化時の強度を高くする、流動性及び均等性を確保する、並びに、水和熱を抑制する観点から、好ましくは２６０ｋｇ／ｍ３以上３９０ｋｇ／ｍ３以下であり、より好ましくは３００ｋｇ／ｍ３以上３６０ｋｇ／ｍ３以下である。なお、セメントが２種以上含まれる場合、前記結合材の単位量は、２種以上のセメントと高炉スラグ微粉末の合計量である。
（ＢＭ灰）
本明細書におけるＢＭ灰は、木質バイオマス発電所、木質バイオマスボイラー等のバグフィルタで回収される燃焼灰である。
本明細書におけるＢＭ灰は、木質バイオマス発電所、木質バイオマスボイラー等のバグフィルタで回収される燃焼灰である。
本実施形態に係るコンクリート組成物に含まれるＢＭ灰の単位量は、１８０ｋｇ／ｍ３以上である。本実施形態に係るコンクリート組成物は、多量のＢＭ灰を含むが、コンクリート組成物の硬化時の強度を確保しやすくすると共に、乾燥収縮等の体積変化を抑制する観点からその上限は、好ましくは７２０ｋｇ／ｍ３以下であり、より好ましくは５４０ｋｇ／ｍ３以下である。
（細骨材）
本実施形態に係るコンクリート組成物は、さらに、細骨材を含んでいてもよい。なお、細骨材とは、１０ｍｍ網ふるいを全部通過し、５ｍｍ網ふるいを質量で８５％以上通過する骨材のことをいう（ＪＩＳ Ａ ０２０３：２０１９）。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、さらに、細骨材を含んでいてもよい。なお、細骨材とは、１０ｍｍ網ふるいを全部通過し、５ｍｍ網ふるいを質量で８５％以上通過する骨材のことをいう（ＪＩＳ Ａ ０２０３：２０１９）。
細骨材としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ５３０８：２０１９附属書Ａレディミクストコンクリート用骨材で規定される川砂、陸砂、山砂、海砂、砕砂、石灰石砕砂等の天然物由来の砂、高炉スラグ等が挙げられる。なお、これらの細骨材は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
細骨材の単位量は、好ましくは２００ｋｇ／ｍ３以上６１０ｋｇ／ｍ３以下であり、より好ましくは３００ｋｇ／ｍ３以上５１０ｋｇ／ｍ３以下である。なお、細骨材が２種以上含まれる場合、前記細骨材の単位量は、細骨材の合計量である。
（粗骨材）
本実施形態に係るコンクリート組成物は、さらに、粗骨材を含んでいてもよい。なお、粗骨材とは、５ｍｍ網ふるいに質量で８５％以上とどまる骨材のことをいう（ＪＩＳ Ａ ０２０３：２０１９）。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、さらに、粗骨材を含んでいてもよい。なお、粗骨材とは、５ｍｍ網ふるいに質量で８５％以上とどまる骨材のことをいう（ＪＩＳ Ａ ０２０３：２０１９）。
粗骨材としては、例えば、川砂利、山砂利、海砂利等の天然骨材、砂岩、硬質石灰岩、玄武岩、安山岩等の砕石等の人工骨材、再生骨材等が挙げられる。なお、これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
粗骨材の単位量は、好ましくは５３０ｋｇ／ｍ３以上９４０ｋｇ／ｍ３以下であり、より好ましくは６３０ｋｇ／ｍ３以上８１０ｋｇ／ｍ３以下である。なお、粗骨材が２種以上含まれる場合、前記粗骨材の単位量は、粗骨材の合計量である。
（水）
水としては、特に限定されるものではなく、例えば、水道水、工業用水、回収水、地下水、河川水、雨水等を使用することができる。水には、コンクリート組成物の水和反応及びコンクリート硬化体に悪影響を及ぼす有機物、塩化物イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等が含まれないか、含まれていても極めて微量であることが好ましい。水としては、品質の安定した水道水又は工業用水であることがより好ましい。
水としては、特に限定されるものではなく、例えば、水道水、工業用水、回収水、地下水、河川水、雨水等を使用することができる。水には、コンクリート組成物の水和反応及びコンクリート硬化体に悪影響を及ぼす有機物、塩化物イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等が含まれないか、含まれていても極めて微量であることが好ましい。水としては、品質の安定した水道水又は工業用水であることがより好ましい。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、多量のＢＭ灰を含む。ＢＭ灰は水を吸収してしまうため、コンクリート組成物が含む水の単位量は多くなる。水の単位量としては、コンクリート組成物の流動性を良好にする観点から、２５０ｋｇ／ｍ３以上３６０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。
水の単位量が多くなることから、結合材に対する水の比（水結合材比）についても大きくなる。なお、水結合材比とは、結合材に対する水の質量百分率である。本実施形態に係るコンクリート組成物の水結合材比は、７５質量％以上１１０質量％以下である。水結合材比は、コンクリート組成物の流動性を良好にすると共に硬化時の強度を高くする観点から、好ましくは７５質量％以上９５質量％以下である。
また、本実施形態に係るコンクリート組成物は、コンクリート組成物の流動性を良好にすると共に、練り混ぜ時間増加抑制、均質性（材料分離抵抗性）確保の観点から、水粉体容積比を９０％以上１２５％以下とすることが好ましい。なお、本明細書において、水粉体容積比とは、セメントの容積と高炉スラグ微粉末の容積とＢＭ灰の容積との合計に対する水の容積の百分率である。
（高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤）
本実施形態に係るコンクリート組成物は、さらに、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を含んでいてもよい。高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤は、セメント粒子等の表面に付着し、静電気的な反発作用等によってセメント粒子等を分散させ、コンクリートの流動性を向上させる。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、さらに、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を含んでいてもよい。高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤は、セメント粒子等の表面に付着し、静電気的な反発作用等によってセメント粒子等を分散させ、コンクリートの流動性を向上させる。
高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤としては、ＪＩＳ Ａ６２０４：２０１１の規定を満足するものであれば特に限定はない。高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤は、コンクリート組成物の流動性を良好にすると共に、均質性（材料分離抵抗性）の確保、硬化時の強度を高くする観点から、好ましくは結合材（すなわち、セメント及び高炉スラグ微粉末の合計）の質量に対して２．３質量％以下である。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、さらに、混和材を含んでいてもよい。混和材としては、例えば、フライアッシュ、シリカフューム、セメントキルンダスト、高炉フューム、高炉水砕スラグ微粉末、高炉除冷スラグ微粉末、転炉スラグ微粉末、半水石膏、膨張材、石灰石微粉末、生石灰微粉末、ドロマイト微粉末等の無機質微粉末、ナトリウム型ベントナイト、カルシウム型ベントナイト、アタパルジャイト、セピオライト、活性白土、酸性白土、アロフェン、イモゴライト、シラス（火山灰）、シラスバルーン、カオリナイト、メタカオリン（焼成粘土）、合成ゼオライト、人造ゼオライト、人工ゼオライト、モルデナイト、クリノプチロライト等の無機物系フィラーが挙げられる。なお、混和材は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、さらに、上述の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤以外の混和剤を含んでいてもよい。混和剤としては、例えば、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、流動化剤、分離低減剤、凝結遅延剤（例えば、酒石酸等）、凝結促進剤（例えば、硫酸アルミニウム等）、急結剤、収縮低減剤、起泡剤、発泡剤、防水剤等が挙げられる。なお、混和剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、無筋コンクリート、鉄筋コンクリートに用いることができる。本実施形態に係るコンクリート組成物は、ＢＭ灰を含むことにより塩分が含まれるので、当該塩分により鉄を腐食してしまう。そのため、本実施形態に係るコンクリート組成物は、無筋コンクリートに用いるのが好ましい。なお、コンクリート硬化体全体が空気に晒されないように、例えば海中に配す等の鉄を腐食する条件がそろわない場合には、本実施形態に係るコンクリート組成物を鉄筋コンクリートに用いてもよい。
本実施形態に係るコンクリート組成物は、多量のＢＭ灰を含んでいても十分な流動性を有すると共に、硬化時に優れた強度を発現する。
＜コンクリート硬化体＞
本実施形態に係るコンクリート硬化体は、上述のコンクリート組成物を硬化させた硬化体である。本実施形態に係るコンクリート硬化体は、後述するコンクリート硬化体製造方法によって製造される。
本実施形態に係るコンクリート硬化体は、上述のコンクリート組成物を硬化させた硬化体である。本実施形態に係るコンクリート硬化体は、後述するコンクリート硬化体製造方法によって製造される。
本実施形態に係るコンクリート硬化体は、多量のＢＭ灰を含んでいても優れた強度を発現する。
＜コンクリート硬化体製造方法＞
本実施形態に係るコンクリート硬化体製造方法は、上述のコンクリート組成物を練り混ぜる混練工程と、混練したコンクリート組成物を型枠に打設する打設工程と、打設したコンクリート組成物を養生して硬化させる養生工程と、を含む。
本実施形態に係るコンクリート硬化体製造方法は、上述のコンクリート組成物を練り混ぜる混練工程と、混練したコンクリート組成物を型枠に打設する打設工程と、打設したコンクリート組成物を養生して硬化させる養生工程と、を含む。
本実施形態に係るコンクリート硬化体製造方法は、多量のＢＭ灰を含んでいても優れた強度を発現するコンクリート硬化体を製造できる。
なお、本実施形態に係るコンクリート組成物、コンクリート硬化体、及びコンクリート硬化体製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本出願における開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、以下の態様を含む。
［１］セメントと、
高炉スラグ微粉末と、
木質バイオマス燃焼灰と、
水と、を含み、
水結合材比が７５質量％以上１１０質量％以下であり、
木質バイオマス燃焼灰の単位量が１８０ｋｇ／ｍ３以上である、
コンクリート組成物。
［２］木質バイオマス燃焼灰の単位量が７２０ｋｇ／ｍ３以下である、
上記［１］に記載のコンクリート組成物。
［３］水の単位量が２５０ｋｇ／ｍ３以上３６０ｋｇ／ｍ３以下である、
上記［１］又は［２］に記載のコンクリート組成物。
［４］さらに、結合材の質量に対して２．３質量％以下の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を含む、
上記［１］～［３］のいずれか一つに記載のコンクリート組成物。
［５］上記［１］～［４］のいずれか一つに記載のコンクリート組成物を硬化した、コンクリート硬化体。
［６］上記［１］～［４］のいずれか一つに記載のコンクリート組成物を練り混ぜる混練工程と、
混練したコンクリート組成物を型枠に打設する打設工程と、
打設したコンクリート組成物を養生して硬化させる養生工程と、を含む、
コンクリート硬化体製造方法。
［１］セメントと、
高炉スラグ微粉末と、
木質バイオマス燃焼灰と、
水と、を含み、
水結合材比が７５質量％以上１１０質量％以下であり、
木質バイオマス燃焼灰の単位量が１８０ｋｇ／ｍ３以上である、
コンクリート組成物。
［２］木質バイオマス燃焼灰の単位量が７２０ｋｇ／ｍ３以下である、
上記［１］に記載のコンクリート組成物。
［３］水の単位量が２５０ｋｇ／ｍ３以上３６０ｋｇ／ｍ３以下である、
上記［１］又は［２］に記載のコンクリート組成物。
［４］さらに、結合材の質量に対して２．３質量％以下の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を含む、
上記［１］～［３］のいずれか一つに記載のコンクリート組成物。
［５］上記［１］～［４］のいずれか一つに記載のコンクリート組成物を硬化した、コンクリート硬化体。
［６］上記［１］～［４］のいずれか一つに記載のコンクリート組成物を練り混ぜる混練工程と、
混練したコンクリート組成物を型枠に打設する打設工程と、
打設したコンクリート組成物を養生して硬化させる養生工程と、を含む、
コンクリート硬化体製造方法。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
（コンクリート組成物の作製）
表１に示す各成分を混合して各実施例及び比較例のコンクリート組成物を作製した。
表１に示す各成分を混合して各実施例及び比較例のコンクリート組成物を作製した。
表１に示す各成分の詳細を以下に示す。
水（Ｗ）：大阪市上水道
セメント（Ｃ）：高炉セメントＢ種（密度：３．０４ｇ／ｃｍ３）
ＢＭ灰１（ＢＭ１）：七ツ島バイオマス発電所産出（２０２１年７月採取）
ＢＭ灰２（ＢＭ２）：七ツ島バイオマス発電所産出（２０２１年１０月採取）
ＢＭ灰３（ＢＭ３）：七ツ島バイオマス発電所産出（２０２１年１２月１回目採取）
ＢＭ灰４（ＢＭ４）：七ツ島バイオマス発電所産出（２０２１年１２月２回目採取）
細骨材（Ｓ１）：阿久根市大川沖合産 海砂（表乾密度：２．５５ｇ／ｃｍ３）
（Ｓ２）：津久見市上青江戸高鉱山産 砕砂（表乾密度：２．６４ｇ／ｃｍ３）
粗骨材（Ｇ）：下福元野河内 砕石（密度２．６４ｇ／ｃｍ３）
高性能減水剤（ＳＰ）：マスターグレニウム ＳＰ８ＳＶ Ｘ２
水（Ｗ）：大阪市上水道
セメント（Ｃ）：高炉セメントＢ種（密度：３．０４ｇ／ｃｍ３）
ＢＭ灰１（ＢＭ１）：七ツ島バイオマス発電所産出（２０２１年７月採取）
ＢＭ灰２（ＢＭ２）：七ツ島バイオマス発電所産出（２０２１年１０月採取）
ＢＭ灰３（ＢＭ３）：七ツ島バイオマス発電所産出（２０２１年１２月１回目採取）
ＢＭ灰４（ＢＭ４）：七ツ島バイオマス発電所産出（２０２１年１２月２回目採取）
細骨材（Ｓ１）：阿久根市大川沖合産 海砂（表乾密度：２．５５ｇ／ｃｍ３）
（Ｓ２）：津久見市上青江戸高鉱山産 砕砂（表乾密度：２．６４ｇ／ｃｍ３）
粗骨材（Ｇ）：下福元野河内 砕石（密度２．６４ｇ／ｃｍ３）
高性能減水剤（ＳＰ）：マスターグレニウム ＳＰ８ＳＶ Ｘ２
（練り混ぜ時間の測定）
各実施例及び比較例のコンクリート組成物を二軸強制練りミキサを用いて混練し、目視でコンクリート組成物の状態を確認しつつ練り混ざった状態になったのを確認し、さらに３０秒間練り混ぜた後、コンクリートをミキサから排出した。全材料をミキサに投入し、練り混ぜを開始した時点からコンクリート排出までの時間を練り混ぜ時間とした。なお、練り混ぜ時間の最低時間を１２０秒とした。結果を表１に示す。
各実施例及び比較例のコンクリート組成物を二軸強制練りミキサを用いて混練し、目視でコンクリート組成物の状態を確認しつつ練り混ざった状態になったのを確認し、さらに３０秒間練り混ぜた後、コンクリートをミキサから排出した。全材料をミキサに投入し、練り混ぜを開始した時点からコンクリート排出までの時間を練り混ぜ時間とした。なお、練り混ぜ時間の最低時間を１２０秒とした。結果を表１に示す。
（スランプフロー試験）
各実施例及び比較例のコンクリート組成物について、ＪＩＳ Ａ １１５０：２０２０ コンクリートのスランプフロー試験方法に基づきスランプフローを測定した。
各実施例及び比較例のコンクリート組成物について、ＪＩＳ Ａ １１５０：２０２０ コンクリートのスランプフロー試験方法に基づきスランプフローを測定した。
（圧縮強度の測定）
各実施例及び比較例のコンクリート組成物の硬化体について、ＪＩＳ Ａ １１０８：２０１８ コンクリートの圧縮強度試験方法に基づき、圧縮強度を測定した。なお、供試体の寸法は、直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍとした。材齢３日、７日及び２８日の圧縮強度を表１に示す。
各実施例及び比較例のコンクリート組成物の硬化体について、ＪＩＳ Ａ １１０８：２０１８ コンクリートの圧縮強度試験方法に基づき、圧縮強度を測定した。なお、供試体の寸法は、直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍとした。材齢３日、７日及び２８日の圧縮強度を表１に示す。
（コンクリート組成物及び硬化体の評価）
各実施例及び比較例のコンクリート組成物及びその硬化体において、流動性、均質性、圧縮強度の評価を行った。結果を表１に示す。なお、各項目の評価基準を下記に示す。
流動性 〇：スランプスロー３５ｃｍ以上
×：スランプフロー３５ｃｍ未満
均質性 〇：目視判断；材料が均一に分散し、水が全体にいきわたっており、また、時間経過にともなう粗骨材の沈降等の材料分離も見られない。
×：目視判断；材料の分散が不均一で、水がいきわたっていない部分が見られる。あるいは、時間経過にともなう粗骨材沈降等の材料分離が見られる。
圧縮強度 ◎：２８日における圧縮強度が４１．８Ｎ／ｍｍ２以上
〇：２８日における圧縮強度が３４．９Ｎ／ｍｍ２以上
×：２８日における圧縮強度が３４．８Ｎ／ｍｍ２以下
各実施例及び比較例のコンクリート組成物及びその硬化体において、流動性、均質性、圧縮強度の評価を行った。結果を表１に示す。なお、各項目の評価基準を下記に示す。
流動性 〇：スランプスロー３５ｃｍ以上
×：スランプフロー３５ｃｍ未満
均質性 〇：目視判断；材料が均一に分散し、水が全体にいきわたっており、また、時間経過にともなう粗骨材の沈降等の材料分離も見られない。
×：目視判断；材料の分散が不均一で、水がいきわたっていない部分が見られる。あるいは、時間経過にともなう粗骨材沈降等の材料分離が見られる。
圧縮強度 ◎：２８日における圧縮強度が４１．８Ｎ／ｍｍ２以上
〇：２８日における圧縮強度が３４．９Ｎ／ｍｍ２以上
×：２８日における圧縮強度が３４．８Ｎ／ｍｍ２以下
実施例１～１３のコンクリート組成物は、いずれも十分な流動性を有していた。したがって、コンクリート組成物が多量のＢＭ灰を含んでいても十分な流動性を有することが示された。
実施例１～１３のコンクリート組成物を硬化させた硬化体は、ＢＭ灰を含まない比較例１のものよりも高い圧縮強度であった。したがって、コンクリート組成物を硬化させた硬化体が多量のＢＭ灰を含んでいても優れた強度を発現することが示された。
以上から、本発明は、多量のＢＭ灰を含んでいても十分な流動性を有すると共に、硬化時に優れた強度を発現することが示された。
Claims (6)
- セメントと、
高炉スラグ微粉末と、
木質バイオマス燃焼灰と、
水と、を含み、
水結合材比が７５質量％以上１１０質量％以下であり、
木質バイオマス燃焼灰の単位量が１８０ｋｇ／ｍ３以上である、
コンクリート組成物。 - 木質バイオマス燃焼灰の単位量が７２０ｋｇ／ｍ３以下である、
請求項１に記載のコンクリート組成物。 - 水の単位量が２５０ｋｇ／ｍ３以上３６０ｋｇ／ｍ３以下である、
請求項１又は２に記載のコンクリート組成物。 - さらに、結合材の質量に対して２．３質量％以下の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を含む、
請求項１又は２に記載のコンクリート組成物。 - 請求項１又は２に記載のコンクリート組成物を硬化した硬化体である、コンクリート硬化体。
- 請求項１又は２に記載のコンクリート組成物を練り混ぜる混練工程と、
混練したコンクリート組成物を型枠に打設する打設工程と、
打設したコンクリート組成物を養生して硬化させる養生工程と、を含む、
コンクリート硬化体製造方法。
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| JP2022171303A JP2024063393A (ja) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | コンクリート組成物、コンクリート硬化体及びコンクリート硬化体製造方法 |
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