JP2555324B2

JP2555324B2 - 高流動性コンクリ−ト

Info

Publication number: JP2555324B2
Application number: JP18815786A
Authority: JP
Inventors: 徹河井; 武二岡田; 学松本
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1986-08-11
Filing date: 1986-08-11
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JPS6345161A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、高流動性で高強度であり、かつ材料分離
の少ないコンクリートに関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、この種の高流動性コンクリートとしては、単位
水量を大きくしたものが知られている。しかし、このも
のはセメント量の増大や乾燥収縮などの欠点がある。こ
のため、減水剤を添加して単位水量を減らすことが行わ
れているが、このものでも高流動性を長時間保持するこ
とはできず、施工性に問題があった。そこで、これにさ
らに流動化剤を併用し、上記問題を解決するようにして
いる。しかしながら、この減水剤と流動化剤を併用した
コンクリート組成物でもスランプを20cm以下とすると、
高流動性の長時間保持が困難となる欠点があり、またス
ランプを24cm以上にすると高流動性保持は可能である
が、骨材等の材料分離が激しくなる欠点があった。特
に、複雑な形状のコントリート部材や鉄筋が密に配置さ
れた部材に打設するには、バイブレータによる締固め作
業を省略できる程度のスランプを24cm以上の高流動性を
長時間保持でき、かつ材料分離の少ないコンクリートが
必要である。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明にあっては、β−ナフタレンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド高縮合物若しくはメラミンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド高縮合物又はそれらの塩を100重
量部とポリビニルアルコール１〜５重量部とからなる流
動化剤をセメント量に対して固形分で0.25〜0.6重量％
配合し、変性メチルセルロース系化合物からなる分離低
減剤を混練水に対して0.02〜0.1重量％配合することに
より、上記条件を満すコンクリートが得られるようにし
た。

以下、この発明を詳細に説明する。

この発明のコンクリートは高性能減水剤を混和して水
セメント比を25〜35％とされる。すなわち、水セメント
比を25〜35％とすることにより、セメントペーストを緻
密にし、高強度コンクリート硬化物が得られるとともに
透水性が低減し、乾燥収縮が少ないなどの効果が得られ
る。このための高性能減水剤としてはβ−ナフタレンス
ルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物、メラミンスルホン
酸ホルムアルデヒド高縮合物、リグニンスルホン酸ホル
ムアルデヒド高縮合物やその塩等のスルホン酸ホルムア
ルデヒド高縮合物系化合物が使用される。そのような高
性能減水剤としては、マイティ150（商品名花王株式
会社製）を挙げることができる。この高性能減水剤の添
加量はセメント量に対して固形分で0.25〜0.6重量％程
度とされる。0.25重量％未満では減水効果が少なく、水
セメント比を35％以下とすることが不可能であり、0.6
重量％を越えると、材料分離が生じ易くなって不都合を
来す。

また、この発明で使用される流動化剤としては、スル
ホン酸ホルムアルデヒド高縮合物系化合物とポリビニル
アルコールとの混合物が用いられる。スルホン酸ホルム
アルデヒド高縮合物系化合物ととしては上述のβ−ナフ
タレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物、メラミン
スルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物やその塩などが用
いられる。このような流動化剤としてはマイティRD1−
Ｘ（商品名花王株式会社製）を挙げることができる。
このスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物系化合物とポ
リビニルアルコールとの混合割合は前者100重量部に対
して後者１〜５重量部とされる。ポリビニルアルコール
が１重量部未満ではコンクリートの流動化が速めに生
じ、スランプロスが生じ流動化の効果が持続しなくな
り、５重量部を越えると流動化の効果が小さくなり、不
都合である。この流動化剤の配合量は、セメント量に対
して固形分で0.25〜0.6重量％、より好ましくは0.30〜
0.48重量％とされる。0.25重量％未満では目的とする高
流動性保持効果が十分得られず、0.6重量％を越えると
コンクリートの材料分離が激しくなり、後述する分離低
減剤を使用しても回復しえない程度となる。

また、分離低減剤は、流動化剤添加による材料、特に
粗骨材の分離を抑えるためのものであって、ここではメ
チルセルロース系のものが使用され、特に水溶性を改善
した変性メチルセルロース系化合物が好ましい。このよ
うなメチルセルロース系化合物としては、hiメトローズ
（商品名信越化学株式会社製）を挙げることができ
る。他のメチルセルロース系化合物やポリエチレンオキ
サイド系化合物からなる分離低減剤は、この場合十分な
効果が得られず、不適当である。この分離低減剤の配合
量は、混練水に対して0.02〜0.1重量％の範囲とされ
る。0.02重量％未満では材料分離低減効果が得られず、
0.1重量％を越えると混練物中の水分が寒天状になって
混練物の粘度が急激に上昇して混練が困難となる。

また、セメントとしては、特に限定されず、一般のポ
ルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセ
メントなどが広く使用できる。

さらに、骨材もまた限定されず、砂、砂利、砕石、人
工軽量骨材などを用途等に応じて適宜使用することがで
きる。

この他、空気連行剤などのセメント混和剤やシリカヒ
ューム、石膏などの混和材も適宜混合することができ
る。

このようなコンクリートは、水、セメント、骨材、高
性能減水剤、分離低減剤を混練して一旦スランプ10cm程
度の混練物としたのち、これに流動化剤を加えてミキサ
ー車などで撹拌運搬中に流動化させて高流動性コンクリ
ート混練物とし、打設に供される。

〔作用〕

このようなコンクリートにあっては、適切な流動化剤
と分離低減剤の選択と配合により、24cm以上の高スラン
プ値を１時間以上保ち、かつ骨材等の材料分離がなく、
高い強度を有するコンクリート硬化物が得られる。

よって、この組成のコンクリート混練物を使用すれ
ば、複雑な形状のコンクリート部材や鉄筋が密に配置さ
れた部材に打設する際、締固め作業が少なくて済み、コ
ンクリート打設作業の効率化を図ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例を示して、この発明の作用効果を明確に
する。

（実施例１）第１表に示すような基本配合のコンクリートを用意
し、これに流動化剤および分離低減剤を第２表に示すよ
うな種々の配合量で配合し、スランプ値の経時変化を求
めて流動性保持性を検討するとともにその強度を測定し
た。

高性能減水剤と空気連行剤の配合量は、セメント量に
対するものである。

まず、水、セメント、シリカヒューム、細骨材、粗骨
材、高性能減水剤、空気連行剤、分離低減剤を強制撹拌
式ミキサで1.5〜２分間混練し、スランプ8.5〜11cmのコ
ンクリート混練物とする。ついでこれに流動化剤を加え
てドラム式ミキサで15分撹拌し、撹拌直後の他静置した
コンクリートのスランプを30分置きに測定した。また、
撹拌直後の混練物を採取し、圧縮強度測定用供試体を作
成した。

流動化剤には花王（株）製マイテイ−RD1−ｘを使用
した。この流動化剤は、β−ナフタレンスルホン酸ホル
ムアルデヒド高縮合物とポリビニルアルコールとの混合
物が30wt％配合された水溶液である。第２表に示す流動
化剤の配合量は、流動化剤中の固形分量に換算した値で
ある。

また、分離低減剤には信越化学（株）製、hi−メトロ
ーズ（90SH−30000）を使用した。この分離低減剤の粘
度は、ブルックフィールド粘度計で17,000〜28,000cps.
であった。

結果を第１〜３図および第２表に示す。第１図のグラ
フは分離低減剤無添加の、第２図のグラフは分離低減剤
を水に対して0.02wt％添加したものの、第３図は同じく
0.04wt％添加したもののデータを示す。また、各グラフ
中の（RDIX）/Cは流動化剤のセメント量に対する配合量
を示すものである。これらのグラフから流動化剤を1.1
重量％の配合でスランプ23cm以上の流動性が1.5時間程
度維持されることがわかる。

また、第２表からこのコンクリートは高流動性にもか
かわらず、高い圧縮強度を示すことがわかる。

（実施例２）第４図に示すような試験装置を用い、実施例１で使用
されたコンクリート混練物の流動に伴う材料分離につい
て検討した。

第４図の試験装置は、高さ1200mm、横900mm、縦300mm
の四角筒状のコンクリート収容部１と、これの底部で相
互に連通する巾300mm、高さ300mm、長さ3600mmの四角形
樋状の流動部２とからなるものである。そして、コンク
リート収容部１内に図に示すように高さ1200mm、横900m
m、縦300mmのボックス３を置き、残りの空隙部分にコン
クリート混練物４を高さ1000mmまで詰め、ボックス３を
上方に抜き去り、コンクリート混練物４を流動部２に自
然流動させる。

ついで、ボックス３の所定位置から1mおきに定めた採
取位置５…の各ケ所から各々20のコンクリート混練物
を採取し、水洗してこれに含まれる粗骨材量を求める。
この粗骨材量はコンクリート混練物の種類によって変動
し、その最大値をM₁、その最小値をM₂とする。ついでこ
のM₁,M₂から｛（M₁−M₂）／（M₁＋M₂）｝×100（％）で定義される粗骨材量のバラツキを求め、流動化剤およ
び分離低減剤の配合量変化に伴うバラツキの変化を求め
た。

結果を第５図のグラフに示す。第５図のグラフにおい
てHMC/Wは分離低減剤の水に対する配合量を示す。ま
た、図中各ポイントごとに示す数値は、各試料のスラン
プ値である。このグラフから分離低減剤を配合すること
により分離が抑えられ、0.02wt％以上配合すれば、流動
化剤を上限まで（0.6wt％）配合しても材料分離は微か
であることがわかり、コンクリートの品質低下も微かで
あることが理解できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の高流動性コンクリー
トは、β−ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮
合物若しくはメラミンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮
合物又はそれらの塩を100重量部とポリビニルアルコー
ル１〜５重量部とからなる流動化剤をセメント量に対し
て固形分で0.25〜0.6重量％配合し、変性メチルセルロ
ース系化合物からなる分離低減剤を水量に対して0.02〜
0.1重量％配合し、高性能減水剤を配合して水セメント
比を約25〜35％としたものであるので、高い流動性が長
時間維持され、コンクリート打設時の締固め作業の省力
化が図れる。また、高流動性にもかかわらず粗骨材の材
料分離がなく、高品質高強度のコンクリート硬化物が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、いずれも実施例１におけるスラ
ンプ値の経時変化の結果を示すグラフ、第４図は、実施例２における試験装置の構造を示す概略
構成図、第５図は、実施例２における材料分離の検討の結果を示
すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 24:26） (56)参考文献笠井・小林編「セメント・コンクリート用混和材料」第１版（昭61．５．15) 技術書院Ｐ．228（用語定義），Ｐ．275 〜285（高性能減水剤・流動化剤），Ｐ. 397〜398（水溶性ポリマー系），Ｐ. 193（水溶性ポリマーによる改質)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント，水，骨材，高性能減水剤，流動
化剤，分離低減剤を混練してなり、水セメント比が25〜
35％であり、上記流動化剤が、β−ナフタレンスルホン酸ホルムアル
デヒド高縮合物若しくはメラミンスルホン酸ホルムアル
デヒド高縮合物又はそれらの塩を100重量部とポリビニ
ルアルコール１〜５重量部との混合物であり、その配合
量がセメントに対して固形分で0.25〜0.6重量％であ
り、上記分離低減剤が、変性メチルセルロース系化合物であ
り、その配合量が水に対して0.02〜0.1重量％であるこ
とを特徴とする高流動性コンクリート。