JP2746332B2 - 高強度気泡モルタルおよび軽量コンクリートの製造方法 - Google Patents

高強度気泡モルタルおよび軽量コンクリートの製造方法

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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、高強度気泡モルタルおよび高強度気泡軽量
コンクリートの製造方法に関する。
「従来の技術」 気泡モルタルは、空気泡を多量に導入することにより
軽量化を計ったモルタルであり、空気泡を導入する方法
としては (1)化学反応でガスを発生させる方法 (2)起泡剤の混和による方法 (3)あらかじめ製造した泡を混入する方法 の三つがある。
(1)は、アルミ粉沫等の金属が、モルタル中で水素
ガスを発生することを利用して気泡を導入するものであ
る。(2)は、界面活性剤や動物たん白質を用いて、コ
ンクリートまたはモルタルの混り練ぜ中に泡を発生させ
るものであり、ミックスフォーム法と呼ばれる。(3)
は、あらかじめ製造した泡とモルタルを混合するもので
あり、プレフォーム法と呼ばれる。
上記方法のいずれかで製造される気泡モルタルの強度
を高めるために、従来、種々の研究がなされてきた。例
えば、特開昭58−15061号では、独立性に富む起泡を導
入することが、気泡モルタルの強度向上に寄与するとの
観点から、スラリーの粘度を300〜1600cpsに調整し、−
50〜−600mmHgに減圧してアルミニウム粉沫で発泡させ
ると独立性が高く、かつ太さの小さい気泡が形成される
ことを見出している。この例のように、気泡モルタルの
高強度を計るためには、独立性の高い気泡をつくること
が必要であり、かつ、径の小さい泡をつくることが必要
であることが認識されてきた。
いっぽう、モルタルに粗骨材が混入するところの軽量
コンクリートは、頁岩を焼成して膨張させたり、フライ
アッシュを焼成したりすることによって製造した人工の
軽量骨剤を用いたコンクリートである。この軽量コンク
リートは、粗骨材のみを人工軽量骨材とした場合、比重
は1.8〜1.9、粗骨材,細骨材ともに人工軽量骨材とした
場合、比重は1.6〜1.7程度である。この軽量コンクリー
トをさらに軽量化するために、例えば、特開昭63−2889
79号では、軽量コンクリートの空気量を20%近くまで増
加し、かつ、強度の高い人工軽量骨材(0.6mm通過分95
%以上の微粒硬質パーライト)を用いる方法を提案して
いる。これによれば、比重1.3程度で圧縮強度250〜350k
g/cm2(オートクレーブ養生)の軽量コンクリートが得
られている。
「発明が解決しようとする課題」 以上の如く、気泡モルタルの強度を向上させるため
に、従来、独立性の高い気泡をつくること、およびでき
るだけ小さな気泡をつくることに努力が払われてきた。
このような考慮のもとで得られている気泡モルタルの強
度は、基本的には空気の量で定まると考えられ得られる
強度も低く、例えばオートクレーブ養生した場合、比重
0.8で圧縮強度10〜40kg/cm2程度、1.0で20〜60kg/cm2
度、1.5で50〜150kg/cm2程度の如く、正比例関係にあ
り、軽量化と高強度化は互いに伴なわない。
いっぽう、鉄筋コンクリート構造物が超高層化する近
年の趨勢の中で、コンクリートにも強度のきわめて高い
ものが要求されるようになってきた。例えば、わが国で
は、設計基準強度480kg/cm2の高強度コンクリートが実
用化しているし、海外では1000kg/cm2を上回る高強度コ
ンクリートを使った構造物も出現している。このような
傾向の中で、軽量コンクリートの軽量化と高強度化は極
めて重要である。軽量コンクリートをさらに軽量化する
有力な手段の一つは、骨材を軽量化するのみでなく、マ
トリックスに気泡を導入した気泡モルタルを用いる方法
である。この方法は、すでに述べたように試みられてい
るが、得られている圧縮強度のレベルは高層建築物で必
要な強度レベルに比べてかなり低い。
上記従来技術の問題点に鑑み、気泡モルタルの強度を
さらに向上させる技術と、従来の軽量コンクリートに比
べてさらに軽量であり強度の高い軽量コンクリートを実
現する技術を提供することが、この発明の目的である。
「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明者等は、従来、気
泡モルタルの強度を向上させるために、独立性の高い気
泡を作ることと径の小さい気泡を作ることが検討され
て、気泡モルタルの中に存在する水隙(水が残留してで
きた空隙)や、気泡自体の形状および気泡壁面の穴等、
気泡の独立性と気泡の大きさ以外の気泡モルタルの強度
に影響する諸要因には全く考慮が払われていないことに
着目し、上記の諸要因について種々研究した結果次の諸
点が明らかとなった。
1)気泡モルタル中には、球形に近い形をした空気泡の
他にモルタル練り混ぜ時の余剰水が水隙として存在する
ことによってできる空隙があり、この空隙の多くは球形
とは著しく異なった形をしている。したがって、この種
の空隙の周囲では球形の空隙の周囲に比べて応力集中が
大きくなり、この種の空隙の存在が気泡モルタルの強度
を低下させる。したがって、気泡モルタルの強度を向上
させるためには水隙の発生を極力制御することが必要で
ある。
2)気泡モルタル中の球形に近い形をした空気泡の壁面
には、上記1)の水隙か気泡に接した結果、気泡モルタ
ルの硬化後、空気泡壁面に穴があいているのがしばしば
観察される。また、気泡と気泡とが結合した場合も同様
にモルタルの硬化後空気泡の壁面に穴をあけてしまうこ
とになる。空気泡壁面に発生するこのような穴は、気泡
モルタルに荷重が作用した時に応力集中を生ずる場所と
なり空気泡の力学的弱点となる。
したがって気泡モルタルの強度を向上させるためには
空気泡壁面に発生する穴の発生を極力抑制することが必
要である。事実、荷重により破壊した気泡モルタルで
は、クラックが空気泡壁面の穴を伝って進展しているの
がしばしば観察される。
3)気泡モルタル中の空気泡は通常球形に近い形をして
いるが、気泡の形状を詳細に観察すると全体としては球
に近い形をしていても条件によっては気泡の壁面に凹凸
が存在することがある。気泡の壁面に凹凸が存在すると
気泡周囲における応力集中がおこりやすくなる。したが
って、気泡モルタルの強度を向上させるためには気泡壁
面の凹凸を極力小さくし、気泡の真球度を高めることが
必要である。
気泡モルタルの空隙と気泡の構造に関する上記三つの
発見は気泡モルタルの強度を向上させるうえで重要であ
り、この三つの全てを満足させることにより従来の気泡
モルタルよりも強度の高い気泡モルタルをつくることが
できる。
叙上の考慮に基づいてなされた本発明の高強度気泡モ
ルタルの製造方法は、高性能減水水剤を使用し、水とセ
メントの重量比を15〜35%とし、硫酸エステル塩,スル
ホン酸塩またはノニルフェノールエチレンオキサイド付
加物を界面活性剤として使用し、空気量を20〜40vol.%
に調合するとしたものである。
又、本発明の高強度気泡軽量コンクリートの製造法は
上記のモルタルと人工軽量骨材とを混練するとしたもの
である。
「作用」 上記のように構成された本発明にあっては、下記の現
象を呈する。
1)高性能減水剤を使用し、モルタルの水セメント比を
35%程度以下にすると水隙はほとんどなくなる。また、
水隙がほとんどなくなる結果、気泡の壁面に発生する穴
もきわめて少なくなる。さらに水セメント比を小さくす
ることによりモルタルの粘性が増大し気泡の独立性がよ
くなる。その結果、気泡どうしが結合して生ずる気泡壁
面の穴もきわめて少なくなる。ただし、水セメント比15
%程度以下ではモルタルの混り練ぜが困難となる。
2)気泡モルタルの中の気泡の壁面の凹凸は、使用する
界面活性剤によって異なり硫酸エステル塩,スルホン酸
塩またはノニルフェノールエチレンオキサイド付加物を
使用した時に、凹凸の少ない壁面が得られる。尚、気泡
モルタルの製造に従来しばしば使われてきた動物蛋白系
の起泡剤は気泡壁面の凹凸を大きくする傾向があり、こ
の発明の界面活性剤には適していない。
2)上記1)と2)に基く気泡モルタルの強度と空気量
との関係は、空気量の増大とともに単調に減少するので
はない。空気量20〜40%の範囲に、空気量を増大させて
も強度低下の少ない領域があり、上記1)と2)に基く
気泡モルタルの強度と軽さのバランスはこの空気量の範
囲で優れている。
「実施例」 (実施例1) 硫酸エステル塩,スルホン酸塩,およびノニルフェノ
ールエチレンオキサイド付加物を用いて、空気量を約10
%〜50%,水セメント比を25%とした気泡モルタルを作
製した。このうち空気量20〜40%のものは本発明による
気泡モルタルである。
比較例1として、同じく水セメント比25%,空気量10
〜50%の気泡モルタルを動物蛋白系起泡剤を用いて作製
した。
比較例2として、硫酸エステル塩,スルホン酸塩,ノ
ニルフェノールエチレンオキサイド付加物および動物蛋
白を用いて水セメント比50%、空気量10〜50%の気泡モ
ルタルを作製した。
これらの実施例と比較例の圧縮強度と空気量の関係を
第1図に示す。なお、この結果は全てオートクレーブ養
生を行ったものである。
硫酸エステル塩,スルホン酸塩およびノニルフェノー
ルエチレンオキサイド付加物を用い水セメント比25%の
場合、空気量8%程度のプレーンモルタルに比べ空気量
20%程度までは空気量の増加とともに圧縮強度は直線的
に低下している。しかし、空気量20〜40%の範囲では空
気量が増加しても圧縮強度の低下は比較的少ない。空気
量40%を越えると再び空気量10〜20%と同様、空気量の
増加とともに直線的な強度低下を示している。この実施
例によれば、空気量30%であってもモルタルの圧縮強度
は700kg/cm2に達している。これに対して比較例1の場
合は、空気量の増加とともに圧縮強度が直線的に低下す
る傾向を続けており、空気量20〜40%では実施例と大き
な強度の差を示している。空気量30%の時の比較例1の
圧縮強度は約340kg/cm2であり、これは実施例の半分で
ある。
第2図は、実施例(空気量30%)、第3図は比較例1
(空気量30%)の気泡を走査電子顕微鏡で観察したもの
である。実施例は、気泡の壁面の凹凸、気泡壁の穴の極
めて少ない真球度の高い気泡が形成されているのに対
し、比較例1では気泡壁面の凹凸が大きいこと、気泡と
気泡が結合して壁面に穴のあいた気泡が相当存在するこ
とがわかる。
比較例2は、水セメント比50%であり水セメント比25
%の実施例に比べて全体として圧縮強度は低い。しか
し、実施例に比べて空気量の影響は大きく異なる。比較
例2では、使用する界面活性剤にかかわらず圧縮強度は
空気量の増加とともに直線的に低下する。比較例1と同
様、この場合も実施例に見られた空気量の増加に伴う圧
縮強度の低下の少ない領域(空気量20〜40%)は観察さ
れない。空気量30%のモルタルの圧縮強度をプレーンモ
ルタル(空気量約8%)の圧縮強度に対する比率で示す
と次のようである。
実施例 ……60〜70% 比較例1 ……30〜40% 比較例2 ……30〜35% これから明らかなように、実施例は空気量の増大に伴
う強度の低下がきわめて少ないのである。
第4図は比較例2(空気量30%)の気泡を走査電子顕
微鏡で観察したものである。この場合には水セメント比
25%の場合に比べ余分の水がきわめて多いため、気泡と
ともに多くの水隙が存在していることがわかる。これら
は球形とは全く無関係の形をしている。水セメント比50
%の場合には、界面活性剤を変えて気泡の状態をコント
ロールしても強度はほとんど空気の量で決ってしまうの
は多量の水隙が気泡の壁面に穴をあけて欠陥を作った
り、それ自身が欠陥となり気泡の特性の差が表れなくな
ってしまうためである。
(実施例2) ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物を界面活
性剤として使用した。水セメント比25%,空気量30%の
モルタル(実施例1と同様)と膨張真岩を焼成した人工
軽量骨材(メサライト)とにより、軽量コンクリートを
作成した。この軽量コンクリートの調合を1表に示す。
このコンクリートも脱型後オートクレーブ養生を行っ
た。
比較例3として、空気量を4%として水セメント比40
%の通常の軽量コンクリートを作成した。
これも同じくオートクレーブ養生を行った。
水セメント比40%では、軽量コンクリートの強度は骨
材の強度でほぼ決まっており通常の軽量コンクリートと
してはほぼ最高の強度が得られる。
実施例2の圧縮強度は、615kg/cm2であり、比較例3
の595kg/cm2とほぼ同様であった。しかし、1表から明
らかなように、実施例は比較例3よりもはるかに軽量で
あり、軽量かつ高強度の軽量コンクリートを実現してい
る。この軽量コンクリートの比重は細骨材にも人工軽量
骨材を使うことによりさらに小さくすることができる。
「発明の効果」 本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載されるような効果を奏する。
本発明の気泡モルタルは、空気量を30%としても700k
g/cm2に達する圧縮強度を示す。人工軽量骨材を用いた
空気量4%程度の通常の軽量コンクリートの圧縮強度
は、水セメント比を小さくしていくと600kg/cm2程度で
頭打ちとなる。これはマトリックスの強度を向上させて
も、骨材の強度に支配されて600kg/cm2程度が軽量コン
クリートの圧縮強度の限界となるからである。そして、
このモルタルと人工軽量骨材を用いることにより軽量コ
ンクリートの限界に近い強度のコンクリートをさらに軽
量で実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例と比較例の圧縮強度と空気量の関係を示
す図表、第2図〜4図は実施例比較例の気泡形状と分布
を示す観察図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和泉 意登志 東京都江東区南砂2丁目5番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高性能減水剤を使用し、水とセメントの重
    量比を15〜35%とし、硫酸エステル塩、スルホン酸塩ま
    たは、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物を界
    面活性剤として使用し、空気量を20〜40vol.%に調合し
    たことを特徴とする高強度気泡モルタルの製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のモルタルと人工軽量骨材
    とを混練することを特徴とする高強度軽量コンクリート
    の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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