JP2583256B2 - 超硬練りコンクリートのひびわれ低減方法 - Google Patents

超硬練りコンクリートのひびわれ低減方法

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    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、転圧施工する超硬練りコンクリートのひび
われ低減方法に関する。
<従来の技術とその問題点> 従来、超硬練りコンクリートをダンプで運搬しブルド
ーザーで敷きならして、ローラー又は振動ローラーで締
め固めて行く施工方法は、アジテーター車でスランプ5
〜20cmのコンクリートを運搬しバケット、ポンプによる
打設などの通常の打設工法と較らべると、コンクリート
の打設スピードが極めて速く、大量のコンクリートを合
理的に施工することができるので特に大ダム等では、ロ
ーラーコンパクティッドダム工法(RCD工法)として確
立されている。又、この工法を道路舗装等にもその応用
範囲を広げるべく技術開発も行なわれておりローラーコ
ンパクテッドコンクリートペイブメント(RCCP)工法と
呼称されている。
これらの工法に使用される超硬練りコンクリートは、
ローラーコンパクティングコンクリート(RCC)と呼ば
れ、通常スランプは硬すぎて測定出来なく、VC値により
表示される。
VC値は日本道路協会型振動ビービーコンシストメータ
ーによって測定され、VC値又はVee−Bee値(秒)で示さ
れる。
本発明でいう超硬練りコンクリートとはVC値5秒以
上、20〜60秒程度の、コンクリートというよりは、濡れ
た砂と砂利、セメントを混合したパサパサの状態の混合
物であり、単位水量が100kg/m3前後以下と極端に少ない
のが特徴である。したがって従来のコンクリートと較ら
べ強度の発現速度が速く、同一単位セメント量では高い
強度が得られ、同一強度を得るのにセメント量が少なく
済む反面、ブリージングが全く生じないので硬化までの
間に乾燥を受けると、コンクリート中の水分が蒸発し、
それに伴ってプラスチックシュリンケージによるひヾわ
れが発生し易いという欠点がある。
このひヾわれは、気象条件によっては打設後数十分程
度から入りそのひヾわれ幅は2〜6mm、長さは数mに達
し、深さも10cm以上に及ぶ場合もある。RCD工法におけ
るダム等では、厚さ50〜100cmに敷きならしたコンクリ
ート層を一度に振動ローラーで締め固めながら時間を置
いて順次打ち継いで行くことから、このひびわれは躯体
内部に欠陥を残ることになると同時に、水和熱による熱
応力が集中、し易くなり、大きなクラックを誘発するも
のである。
又、RCCP工法でも同様であり、硬化前の大きなクラッ
クは漏水の原因となり、路盤支持力が局部的に低下する
と同時に剛性も低下することになるので、アスファルト
舗装と較らべ路盤の応力負担が小さくても良いという長
所がなくなるものである。さらに硬化後の乾燥収縮量
も、従来のコンクリートと殆んど差がなく改善されない
ことから、目地スパンを大きくすることが出来なく、RC
CP工法の最大の長所である大量打設に障害を及ぼすもの
である。
以上のような硬化前及び硬化後の乾燥を押え、プラス
チックシュリンゲージによるクラック又は乾燥収縮ひヾ
われを低減又は防止する方法として、シートや養生マッ
ト又は水を張るなどの従来の養生方法では、RCD又はRCC
P工法の特徴である広範囲な面積の大量一体化打設には
そぐわないものである。
本発明者らは、簡便な方法で転圧直後から、硬化後ま
で、連続してコンクリート中の水分の蒸発を抑制し、硬
化前のクラックを押え、かつ硬化後の乾燥収縮量を低減
し、目地スパンを長くすることを目的として、主に卦緘
剤を用い鋭意検討した結果、塩化ビニール−塩化ビニリ
デン系、酢酸ビニール系、エチレン−酢酸ビニル系エマ
ルジョン、等各種コンクリート養生用卦緘剤の中でもエ
チレン−酢酸ビニル系エマルジョンが卓効を示すことを
認め本発明を完成した。
<問題点を解決するための手段> 即ち、本発明は超硬練りコンクリートを転圧し、その
後エチレン−酢酸ビニルエマルジョンを転圧したコンク
リート表面に被覆することを特徴とする超硬練りコンク
リートのひびわれ低減方法である。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明における超硬練りコンクリートとは、前記した
ようにVC値5秒以上の超硬練りで、コンクリートと言う
よりは濡れた砂、砂利、セメントを混合したパサパサ状
態の混合材である。
使用されるセメントは普通・早強・超早強・中庸熱等
各種ポルトランドセメント、シリカ、フライアッシュ、
高炉スラグが入った混合セメント又は高炉スラグ粉末、
アルミナセメントなど水硬性セメントはいずれも使用で
き、減水剤、膨張材、収縮低減剤、早強剤、遅延剤、空
気連行剤及び高強度材等種々の混和剤(又は混和材)も
使用できる。
VC値の他、コンクリート配合の特徴は単位セメント量
が80〜400kg/m3程度使用されるが、特に限定されるもの
でなく、単位水量は100kg/m2前後以下の小さいものであ
る。
又、本発明で使用されるエチレン−酢酸ビニルエマル
ジョン(以下単にEVAという)は、当業者には公知の方
法、即ち、界面活性剤や保護コロイド、重合開始剤、水
の存在下でエチレンを加圧下に酢酸ビニルと乳化共重合
することにより製造される。又、共重合体の組成はアル
カリケン化法、NMR法及び比重法等周知の方法で決定さ
れる。さらに若干の第三の単量体(例えばアクリル酸
等)を添加して重合したものなど、特に制限を受けるも
のではない。
これらの市販品は通常エマルジョンの粒子径により濃
度が異なり固形分が50〜65重量%の水分散系の高粘度の
溶液として市販されているが、広い面積を能率良くコー
トするにはスプレーガン等で散布するのが好ましい。し
かしながら50〜65重量%の濃度では、粘性が大き過ぎて
散布できなく、散布できる濃度まで希釈しなければなら
ない。
この時、濃度を小さくすればするほど散水はし易くな
るが、散布する固形分量を同じにしても、濃度がある一
定量以下ではひびわれ、低減効果は低下する。
即ちEVA固形分濃度は20重量%以上とするのが好まし
く、30〜50重量%が更に好ましい。50重量%を超えると
スプレーガン等による散布が困難となるし、効果の増加
もそれほど期待できなく不経済である。
散布量は固形分の量で80g/m2以上が好ましく、100g/m
2以上が更に好ましい。経済性も考慮すると100〜300g/m
2程度で充分である。
さらにEVA原液を希釈する場合において通常は水で良
いが、この場合は、特に15℃以下では、造膜速度が遅い
上に、形成した膜はコンクリート中の水分蒸発を抑制す
る効果が小さくなり効果的にひびわれ低減効果が小さく
なる。
好ましくは、水−アルコール系又は、アルコール単独
で希釈すれば良く造膜速度を速くし、水分の蒸発抑制効
果も大きくなるのである。
アルコールは通常メタノール、エタノールが使用さ
れ、EVA固形分濃度が20〜50重量%となるようにアルコ
ール又は任意濃度の水−アルコール溶液で希釈する。好
ましくは、固形分50〜65重量%EVA原液に対し3重量%
以上のアルコールを添加すると良い。
超硬練りコンクリートは、生コンで混練し、ダンプト
ラックで運搬して、ローダー撤き出し、ローラー又は振
動ローラーですぐ締め固めをする。RCDの場合はそのま
ま打ち継ぐが、RCCPの場合はすぐ表面仕上げを行なう。
EVAは振動締め固め又は、振動締め固め後表面仕上げ
をしたらなるべく早い時期に被膜することが好ましい。
EVAの被膜方法はエアースプレーガンによる噴射やハ
ケ、ローラーなどによる塗布の他、そのままトンボなど
で薄く伸ばしても良い。
<実施例> 以下、本発明の効果を実施例にて詳しく説明する。
実施例1. 表−1にコンクリート配合を示す。
<使用材料> セメント:アンデス普通ポルトランドセメント(比重
3.16) 水:地下水(比重1.00) 砂:新潟県姫川産川砂(比重2.65,FM2.90) 砂利:同上 川砂利(比重2.68,砕石混入率70%) 減水剤:ポゾリス物産製、商品名「ポゾリスNo.70」 表−1のコンクリート配合を用い、EVAの種類及び濃
度、散布量をかえて10×10×40cmの供拭体を成型した直
後にコートし、成型直後からの乾燥収縮量を20±3℃、
RH60±5%の室内で測定した。
供拭体の作成は10×10×40cmの型枠に、約半層となる
ようコンクリートを詰め、1分間テーブルバイブで締め
固め、さらにその上に幅9.8×長さ39.6×高さ12cmの鉄
製角材を振動を掛けながら1分間乗せ、残りの半層も同
様にして成型する。その後、コンクリート表面に乾燥収
縮を測定するためのコンクリートゲージ用標点プラグ
(長さ3cm)を8インチの間隔で打ち込み、側面の型枠
でとりはずし、そこに薄い塩ビ板をグリースで接着し側
面からの乾燥を防止した。EVAをスプレーガンで散布し
た。散布量は、供拭体を型枠ごと20kg秤量、感度1gのエ
ジタル秤りでチェックし、固形分(g/m2)に換算した。
尚、型枠底板とコンクリートの接着面は、摩擦を減ら
すため、両面にグリースを塗布した薄い塩ビ板を挟ん
だ。
測定結果を表−2に示す。
使用したEVA原液は電気化学工業(株)製商品名「デ
ンカEVAテックス」で以下に示す通りである。
表−1において実験No.1は比較例で他は本発明例であ
る。
表−1に示されるように本発明の超硬練りコンクリー
トではEVAをコートしない場合(実験No.1)打設直後か
ら3時間までの硬化前の収縮が著しく多く、硬化後(材
令1日)から12週までは約510μ程度の収縮であり、打
設直後から12週では1,710μも収縮(従来のスランプ10c
m程度の道路用コンクリート:w/c55%、セメント量330kg
/m3では硬化前はプリージングがあるので収縮は生じな
く材令1日〜12Wで約600μ程度の収縮である)が示され
る。本発明例ではEVA濃度は20%以上で著しく収縮を押
える効果が認められ、かつ、散布量も80g/m2以上で効果
が顕著となることが示されると同時に適正濃度と適正散
布量では収縮を殆んど押えることが示されるものであ
る。
好ましい範囲はEVA濃度は30〜50重量%、散布量は100
〜300g/m2で300g/m2を超えて散布しても収縮低減の顕著
な効果は認められなく経済的に無駄となる。このことは
EVA濃度を50%を超える濃度にしても同様であると同時
にスプレーガンでの散布が困難となる。
実施例2. 表−1のコンクリート配合を使用し実施例1と同様の
方法でEVA−Aをアルコール又はアルコールと水で希釈
したものを使い5℃、RH50±5%、風力3m/sの状態と一
部35℃RH60±5%の恒温室での乾燥収縮量を測定した。
その結果を表−3に示す。
表−3に示されるように、外気温に拘らずアルコール
を添加することにより著しく収縮量を押えることが出来
造膜速度が速くなり、かつ膜が緻密化していることを暗
示させる。
実施例3. 表−1のコンクリートを用い、コンクリート板上に幅
10cm×高さ20cm×長さ5mの鉄製型枠を設置し、その中に
約半層となるようコンクリートを投入し幅9.5cm×高さ1
2cm×長さ4m99cmの角材(木)をその上に当て、角材の
上をランマー(重量40kg)を走らせ振動締め固めをし
た。そしてすぐ脱型し側面からの乾燥を防ぐためグリー
スを用い薄い塩ビ板を側面全体に密着させ表面乾燥によ
るひびわれ試験を実施した。
ひびわれ観察は、材令1日と3ヶ月後とし試験場所は
20℃±3℃に温度のみコトロールした室内で行ない養生
条件は次のようにした。
(1) そのまま。
(2) 材令7日まで濡れむしろ、以後むしろを取りそ
のまま。
(3) 成型後すぐEVA原液−エタノール−水系のEVAを
スプレーガンで散布。
EVA原液−エタノール−水系は重量で72.7−10−17.3
の固形分40%の#50を使用し散布量はEVAを入れたスプ
レーガンの重量差よりチェックし150g固型分/m2となる
よう供拭体表面からなるべくこぼれないように散布し
た。
上記(1)(2)は比較例であり(3)が本発明例で
ある。
ひびわれ観察状態は簡単な図面に示すが、(1)は成
型後3〜5時間で幅1〜2mmのクラックが17本入り材令
1日の観察では(1)はひびわれ本数は同一であるがひ
びわれ幅が2〜3mmに広がっている。又(2)(3)は
入っていない。
3ヶ月後の観察では(1)のひびわれは下のコンクリ
ート板まで成長しており(2)は10本のクラックが(幅
0.5〜1mm)が入っている。(3)の本発明は幅0.3mmの
ものが3本観察され、ひびわれ低減効果が観察された。
<発明の効果> 以上、実施例で示したように本発明はRCDやRCCP工法
に用いられる特殊な超硬練りコンクリートのひびわれ低
減方法として (1) EVAエマルジョンが卓効を示す。
(2) EVAエマルジョンの散布条件は固型分濃度が20
〜50重量%、固型分で80g/m2以上であり好ましくは30〜
50重量%、100〜300g/m2である。
(3) EVAエマルジョンを希釈する時アルコール又は
アルコール−水系を用いることによって、乾燥収縮量を
減ずる効果が顕著であり低温でも卓効を示す。
などの効果を有する。
尚、散布時期は早ければ早いほど良く、通常打設直後
又は仕上げ直後である。
【図面の簡単な説明】
図面は実施例3におけるクラックの発生を図示したもの
で第1図は材令1日、第2図は材令3ヶ月のものであ
る。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超硬練りコンクリートを転圧し、その後エ
    チレン−酢酸ビニルエマルジョンを転圧したコンクリー
    ト表面に被覆することを特徴とする超硬練りコンクリー
    トのひびわれ低減方法。
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JP2009208984A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Tsuruga Cement Kk モルタルまたはコンクリートの表面改質剤および表面改質方法

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