JP2741742B2 - 水中不分離性コンクリート組成物 - Google Patents

水中不分離性コンクリート組成物

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JP2741742B2 JP5303816A JP30381693A JP2741742B2 JP 2741742 B2 JP2741742 B2 JP 2741742B2 JP 5303816 A JP5303816 A JP 5303816A JP 30381693 A JP30381693 A JP 30381693A JP 2741742 B2 JP2741742 B2 JP 2741742B2
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孝司 堺
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    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高流動性と水中での材
料分離抵抗性を兼ね備えた水中不分離性コンクリート組
成物に関する。
【0002】
【従来の技術】予め練り混ぜられたコンクリートを水中
に打設する場合、コンクリートが水と接触して分離し、
打設されたコンクリートが不均一になるおそれがある。
このようなことを防止して所定の力学的性状や水密性を
確保するために、水溶性セルロースエーテルを加えるこ
とが行われている。
【0003】水溶性セルロースエーテルは材料分離抵抗
性ばかりでなく、流動性にも優れており、主として、ヒ
ドロキシプロピルメチルセルロースやヒドロキシエチル
セルロースの他に、ヒドロキシエチルメチルセルロース
などが水中不分離性混和剤の主成分として広く使用され
ている。
【0004】ここで、一般に、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロースなどの水溶性セルロースエーテルを添加し
たコンクリートは、セルロースの有する水酸基とそれと
反応した各種の置換基による界面活性により、コンクリ
ート中に巻き込んだ空気泡が抜けにくくなる。
【0005】この混入した空気泡が多量である場合に
は、空気量の規格から外れ、また、圧縮強度の低下を引
き起こすため、トリブチルフォスフェートなどの消泡剤
を併用し、空気量をコントロールしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、水溶性セルロ
ースエーテルによって混入した空気泡は比較的大きく、
かつ、不均一である。また、消泡剤により空気量がコン
トロールされているため、空気連行剤であるAE剤とは
異なり、一般に気泡径が比較的大きく、耐凍結性に有効
なものではない。したがって、消泡剤を使用したとして
も、良質な空気泡の確保が困難であり、一般に、水溶性
セルロースエーテルを用いたコンクリートは耐凍害性に
劣ると言われている(水中不分離性コンクリートの耐凍
害性、水中不分離性コンクリートに関するシンポジウム
論文集、161〜166頁、1990年8月;水中不分
離性コンクリートの耐凍害性に関する基礎研究、同上論
文集、167〜174頁、1990年8月)。
【0007】このため、上記水中不分離性コンクリート
は、冬季に凍結の恐れのある寒冷地での施工、干満帯で
の施工などには制限が設けられているのが実情である
(水中不分離性コンクリート設計施工指針(案)、土木
学会1991年5月)。
【0008】本発明の目的は、水溶性セルロースエーテ
ルを添加することによる水中での材料分離抵抗性および
流動性を確保しつつ、さらに、耐凍害性に優れたコンク
リート組成物を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
状況に鑑み、水溶性セルロースエーテルを添加すること
による材料分離抵抗性および流動性を確保しつつ、さら
に、普通コンクリートと同等の空気量で耐凍害性を得る
ことができるコンクリート組成物について鋭意検討した
結果、消泡剤により空気量をコントロールしたコンクリ
ートに、高分子系の中空微小球を併用することによって
耐凍害性に優れた各種コンクリートを得ることができる
ことを見い出した。
【0010】すなわち、上記目的を達成するため、本発
明は、水溶性セルロースエーテルを含有する水中不分離
性コンクリート組成物において、高分子球形弾性膜より
なる中空微小球及び消泡剤を配合したことを特徴とし、
水中不分離性のみならず耐凍害性をも具備したコンクリ
ート組成物である。
【0011】本発明に用いられる水溶性セルロースエー
テルは、粘着性をコンクリートに付与して骨材などの材
料分離を防止するために使用され、非イオン性セルロー
スエーテルであるヒドロキシエチルセルロース(HE
C)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)などの
ヒドロキシアルキルセルロースを挙げることができる。
また、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEM
C)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPM
C)、ヒドロキシエチルエチルセルロース(HEEC)
などのヒドロキシアルキルアルキルセルロースを挙げる
ことができる。このような非イオン性水溶性セルロース
エーテルの中でも、特に、HPMC、HECが流動性に
優れるため好ましい。なお、これらの水溶性セルロース
エーテルは、一種単独でも二種以上を組み合わせて使用
しても良い。
【0012】水溶性セルロースエーテルの粘度について
は、特に限定されるものではないが、B型粘度計を用い
て測定した1%水溶液粘度が、1,000〜50,00
0cPであれば本発明の目的を十分に達成することがで
きる。
【0013】水溶性セルロースエーテルの添加量につい
てはその種類、分子量、置換度、単位セメント量、打設
環境などによって異なるが、一般的には、練り混ぜ水に
対して0.1〜5重量%、好ましくは、0.5〜2重量
%添加すると水中での材料分離抵抗性に優れたコンクー
トを得ることができる。
【0014】本発明に用いられる高分子系中空微小球
は、高分子球形弾性膜でできており、その直径は200
μm以下、好ましくは50μm以下が望ましい。粒径が
大きいと同じ添加量でも圧縮強度が低下するという欠点
がある。
【0015】また、その材質は限定されるものではない
が、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリメタクリ
ル酸メチル、アクリル系樹脂などが使用できる。
【0016】添加量については、要求される凍結融解抵
抗性、コンクリート材料・配合、水溶性セルロースエー
テルの添加量、消泡剤量などによって異なるが、一般的
にはセメントに対して、0.1〜5.0重量%程度が好
ましい。
【0017】本発明に用いられる消泡剤は、水溶性セル
ロースエーテルの使用によって増大するコンクリートの
空気量を減少させ、圧縮強度の低下を抑えるものであ
り、セメント用あるいは石膏用消泡剤として用いられて
いるものが使用可能である。例えば、プルロニック系消
泡剤〔プルロニックL61(旭電化工業製)〕、トリブ
チルホスフェート(試薬)、シリコーン系消泡剤〔KN
73(信越化学工業製)〕、アセチレングリコール誘導
体などが用いられる。
【0018】消泡剤の使用量は、その種類によっても異
なるが、水溶性セルロースエーテル1.0重量部に対
し、0.02〜0.5重量部が好ましい。
【0019】本発明では、AE減水剤の代わりに、上記
中空微小球を加えることによって所期の目的を達成する
ものである。しかし、流動性、セルフレベリング性等の
特性をさらに向上させるために、減水剤を加えることと
しても良い。
【0020】本発明に用いられる減水剤には、通常の減
水剤のほか、高性能減水剤、AE減水剤などがあり、こ
れらの内では高性能減水剤が好ましい。この高性能減水
剤としては、高縮合トリアジン系化合物、メラミンスル
ホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリカルボン酸塩系誘導
体、変性リグニンスルホン酸塩系化合物、アミノスルホ
ン酸系高分子化合物、ナフタレンスルホン酸塩のホルマ
リン縮合物、イソプレン系化合物などが挙げられるが、
これらの内では、高縮合トリアジン系化合物、メラミン
スルホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリカルボン酸塩系
誘導体、変性リグニンスルホン酸塩系化合物、イソプレ
ン系化合物が好ましい。これらの減水剤は、一般に、セ
メント結合材に対して1〜5重量%、好ましくは1〜3
重量%使用される。
【0021】本発明のセメント結合材には、普通ポルト
ランドセメント以外に、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、白色ポルトランドセメン
ト、超早強ポルトランドセメント、高炉セメント、シリ
カセメント、フライアッシュセメントなどおよび高炉ス
ラグ、フライアッシュなどの無機質粉末以外に石粉、シ
リカフュームなどポソラン反応を有するものも含まれ、
これらから選ばれる1種または2種以上の組み合わせで
使用される。
【0022】本発明による水中不分離性コンクリート配
合組成物の代表例を示すと以下のようになる。 セメント結合材 300〜500kg/m3 骨材 1650〜1900kg/m3 水 150〜240kg/m3 水溶性セルロースエーテル 1.0〜4.0kg/m3 中空微小球 0.2〜10.0kg/m3 消泡剤 0.05〜0.4kg/m3 減水剤 3〜15L/m3
【0023】本発明の組成物は、常法に従って製造する
ことができ、例えば、生コンプラントあるいは現場にお
いて、セメント結合材、骨材、減水剤および水に、水溶
性セルロースエーテル、中空微小球および消泡剤を添加
し、攪拌混合することによって製造される。中空微小球
および消泡剤は水溶性セルロースエーテルと先に混合し
ても、コンクリートに直接添加しても使用できる。
【0024】
【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明するが、本発明はこれに限定されるもの
でない。(実施例1〜5、および比較例1〜4) なお、各例において使用した材料、試験方法などは以下
のとおりである。 1. 水溶性セルロースエーテル:ヒドロキシプロピル
メチル セルロース(1%粘度4,500cP、表中H
PMCと略す) 2. 中空微小球:ADDIMENT〔Hollow Microsp
heres 、表中HMSと略す、商標名、ハイデルベルガー
セメント(HEIDELBERGER ZEMENT 社製)〕 3. 消泡剤:トリブチルフォスフェート(試薬1級) 4. 細骨材:苫小牧市樽前産海砂、(吸水率1.17
%、比重2.60、F.M.2.67) 5. 粗骨材:小樽市見晴産砕石(吸水率1.17%、
比重2.68) 6. セメント:普通ポルトランドセメント(比重3.
16) 7. 高性能減水剤:レオビルド UC−150(ポゾ
リス物産製、表中UC−150と略す) 8. 空気連行剤:No.775 S(ポゾリス物産製
品、表中AE剤と略す) 9. 水中不分離性コンクリートの配合例: 水セメント比 45.0% 細骨材率 45.4% セメント 389kg/m3 細骨材 809kg/m3 粗骨材 976kg/m3 水 175kg/m3 水溶性セルロースエーテル 1.75kg/m3 中空小球 3.89kg/m3 消泡剤 0.09kg/m3 高性能減水剤 9.0 L/m3 10. 練り混ぜ:パン型ミキサーを用い、練り混ぜ総時
間を3分30秒とした。 11. コンクリート試験、試験方法: 1) スランプフロー試験(コンクリートのスランプフ
ロー試験方法(案)、JSCE) 2) 空気量(JIS A 1128) 3) 圧縮強度試験(JIS A 1108) 4) 凍結融解試験(コンクリートの凍結融解試験方
法、JSCE)
【0025】実施例1〜5は水中不分離性コンクリート
で、水セメント比が異なるもので、すべてに中空微小球
が添加されており、圧縮強度に悪影響を与えず、高い耐
久性指数が得られており、耐凍害性に優れることが分か
る。実施例2〜4は中空微小球の添加量を変えた例であ
り、セメントに対して0.5%以上添加すれば耐凍害性
に優れることが分かる。
【0026】これと比較して比較例1〜4は中空微粒子
無添加の場合である。比較例1は空気連行剤を使用しな
い場合であり、圧縮強度への悪影響はないが耐凍害性に
著しく劣る。比較例2は、消泡剤無添加の場合であり、
水溶性セルロースエーテルの空気連行性のため、空気量
が著しく多くなり、圧縮強度が低下している。比較例3
は、耐凍害性改善のために空気連行剤を添加し、空気量
をアップした場合であるが、耐凍害性は改善されるが、
空気量が多いため、圧縮強度が劣るという欠点がある。
【0027】以上の結果を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】以上のように、水溶性セルロースエーテ
ル、消泡剤および中空微粒子を必須成分とすることによ
り、材料分離抵抗性および流動性を確保しつつ、耐凍害
性に優れたコンクリート組成物を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 14:02 24:22) 111:74 111:76

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性セルロースエーテルを含有する水
    中不分離性コンクリート組成物において、高分子球形弾
    性膜よりなる中空微小球及び消泡剤を配合したことを特
    徴とする耐凍害性水中不分離性コンクリート組成物。
JP5303816A 1993-12-03 1993-12-03 水中不分離性コンクリート組成物 Expired - Lifetime JP2741742B2 (ja)

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