JP2832417B2 - 装飾性を有する遠心成形製品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば大理石や御影石
のような天然の有色骨材を砕いた砕石や砕砂を骨材とし
て用いた装飾性を有する遠心成形製品の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【発明の背景】近年、都市における生活環境の向上を目
的として、各種の遠心成形製品のようなコンクリ−ト製
品にあっても、装飾性が高く（景観性が高く）、高強
度、高緻密なものが要求されるようになって来ている。
しかしながら、装飾性が高く、満足できるような性能を
有する遠心成形製品は得られていない。

【０００３】

【発明の開示】遠心成形製品の装飾性を高める手段とし
ては、装飾性を有する有色骨材、普通セメントなどの結
合材、分散剤及び水を配合し、混練した混練物を遠心成
形し、この遠心成形物の表面を研磨等により処理する方
法が考えられる。このような有色骨材としては、天然の
川砂利や川砂のように粒状で産出されるものは殆どな
く、建築用石材（ビルの内外装に張っている大理石や御
影石）の残材を砕いたものや割りぐり石を砕いたものが
大部分を占めている。しかし、これらの有色骨材は、そ
の殆どが比較的破砕されやすいか、低強度のものであ
り、結合材として普通のセメントのみを使用し、分散剤
及び水と配合しても、高強度のコンクリ−ト製品を得る
ことは困難である。これは、コンクリ−トの強度が高強
度になるほど骨材の強度に依存する傾向が強くなる為で
ある。更に、低強度の弱い有色骨材を用いた場合には、
コンクリ−トの混練時に骨材が破砕され、装飾性を確保
する為の粗骨材量が当初予定した量よりも少なくなる危
険性も考えられる。

【０００４】一方、普通セメントのみを使用し、分散剤
と水と配合してコンクリ−トの緻密化を図ろうとして
も、骨材とマトリックス（母材）との界面に緻密化を損
なう弱い遷移領域が生じることが知られている。この遷
移領域は、遠心成形を行った場合にも生じると考えられ
る為、普通セメントと分散剤のみを使用して緻密化を図
るのは難しい。又、砕石や砕砂の有色骨材は、角ばって
いる為、丸みを帯びた川砂利、川砂を使用した場合に比
べて、所要のワ−カビリティを得るのに必要な単位水量
が多くなり、コンクリ−ト製品の緻密化を図る上で不利
になる。更に、普通セメントと分散剤のみにより、低強
度の有色骨材を用いた遠心成形コンクリ−トの高強度化
を図ろうとしても、セメントペ−ストの流動性向上に事
実上限界があり、又、混練中における骨材の破砕もある
ことから、遠心成形が可能な実用的な配合において水セ
メント比を３０％以下にすることは困難である。逆に、
分散剤の過添加などにより水セメント比を３０％以下に
出来たとしても、コンクリ−トは必ずしも緻密なものと
は言えない。

【０００５】従って、このような低強度の有色骨材を用
いた場合でも、高強度・高緻密のコンクリ−ト製品を得
る為の手段として、普通のセメントにシリカフュ−ム等
の微粉末を添加し、分散剤を併用してコンクリ−トの流
動性を顕著に向上させることで低水結合材比とする方法
が考えられる。しかし、このようにして低水結合材比の
コンクリ−トとした場合には、自己収縮応力によるひび
割れが発生する危険性がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、装飾性を有する
骨材が比較的破砕されやすいか、低強度のものであって
も、装飾性に優れた高強度・高緻密な遠心成形製品を提
供することである。この本発明の目的は、装飾性を有す
る骨材、シリカフュ−ム、高炉スラグ、セメント、分散
剤及び水を、高炉スラグ／シリカフュ−ム＝１．５〜
２．５（重量比）、（高炉スラグ＋シリカフュ−ム）／
（高炉スラグ＋シリカフュ−ム＋セメント）＝０．１〜
０．３（重量比）、水／（高炉スラグ＋シリカフュ−ム
＋セメント）＝０．２〜０．３（重量比）となるように
配合し、混練する混練工程と、前記混練工程で得た混練
物を遠心成形する遠心成形工程と、遠心成形工程で得た
遠心成形物の表面を処理する表面処理工程とを具備する
ことを特徴とする装飾性を有する遠心成形製品の製造方
法によって達成される。

【０００７】尚、本発明における装飾性を有する骨材と
しては、桜みかげ、白みかげ（福島）、渡良瀬みかげ
（群馬）、稲田みかげ（茨城）、北木石、万成石（岡
山）などの花崗岩、更紗（岩手）、霞大理石（福島）、
縞大理石（茨城）、斑大理石（山梨）、遠目鏡（岐
阜）、オニックス（富山）、白大理石（山口）、トラバ
ーチン（沖縄）などの大理石、竜山石（兵庫）などの火
山岩、その他にも安山岩、蛇紋岩などの天然有色骨材が
挙げられる。その他にも人工の着色骨材を用いることも
出来る。

【０００８】本発明で用いるセメントとしては各種のも
のが挙げられるが、好ましいものとして２ＣａＯ・Ｓｉ
Ｏ₂ 含有量が４０〜６５重量％のセメントが挙げられ
る。そして、遠心成形工程は、最大遠心力が１２ｇ〜２
４ｇの範囲内にあり、この最大遠心力を作用させる時間
が１．５〜５分間（より好ましくは、２〜３分間）の条
件下で行われることが好ましい。

【０００９】又、混練工程は、コンクリ−トの混練方法
が細骨材及び結合材を空練りした後、水及び分散剤を投
入して混練後、粗骨材を投入して混練する方法が好まし
い。ところで、川砂利の代わりに装飾性を有する骨材を
粗骨材として用いて遠心成形製品に装飾性を付与させる
場合、一般的に粗骨材に高強度が期待できないことか
ら、モルタルマトリックス部分を高強度にしなければ、
コンクリ−トの高強度化は図れない。又、装飾性を有す
る骨材を用いて装飾性を付与する場合、装飾性は製品表
面を研磨等の表面処理を行った際に、製品表面に現れる
粗骨材量が多いものほど優れている。製品表面に現れる
粗骨材量を多くするには、大きな遠心力を付与し、粗骨
材を製品表面に集中させる方法、及びコンクリート中の
単位粗骨材量を多くし、必要以上に大きな遠心力を付与
することなく、製品表面に現れる粗骨材量を多くする方
法が考えられる。しかし、大きな遠心力を付与し、粗骨
材を製品表面に集中させる方法では、遠心力締固めによ
り、その断面は、一番外側より粗骨材の多いコンクリ−
ト層、次いでモルタル層、ペ−スト層の順のようにおお
むね三層に材料が分離する現象が生じる。この材料分離
現象は、製品内部の粗骨材分布が外周部に偏る為、外周
部と内周部のコンクリ−トの収縮等による変形に差が生
じ、ひびわれの発生する危険性が高まるという問題があ
る為、好ましくない。従って、装飾性を有する遠心成形
製品に用いるコンクリ−トとしては、単位粗骨材量を多
くしたものを用いるほうがよいことになる。このような
高強度が期待出来ない粗骨材が多量に配合されたコンク
リ−トの高強度化を図る為には、モルタルマトリックス
部分を特に高緻密化して高強度を確保する必要がある。

【００１０】モルタルの高強度・高緻密化を図る方法と
しては、結合材に粒度分布の異なるシリカフュ−ム、高
炉スラグ及びセメントを配合することによって、連続粒
度分布にし、最も大きな粒子群から成るセメント粒子が
作る空隙を中間的な粒子群である高炉スラグ粒子で充填
し、更に中間粒子である高炉スラグ粒子が作る空隙を最
も小さな粒子群であるシリカフュ−ム粒子で充填し、粒
子の緻密充填を図る方法が知られている（特開平2-1021
52) 。しかし、低強度か比較的破砕されやすい装飾性を
有する骨材を用いて装飾性を有する遠心成形製品を製造
する場合には、上記したようにモルタルマトリックス部
分を特に高緻密化して高強度を確保する必要がある。そ
こで、モルタルマトリックスを最も高緻密・高強度化出
来るシリカフュ−ム、高炉スラグおよびセメントの配合
割合を限定する必要があると考えた。

【００１１】又、低水結合材比のモルタルは、粒子充填
性が高いほど流動性はよいと考えられていることから、
モルタルフロ−が一定のときの水量が少ないほど粒子充
填性が高いと考えられる。この場合、セメントとしては
２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 含有量が４０〜６５重量％の高ビ−
ライト系セメントを用いることが望ましい。この高ビ−
ライト系セメントは、初期に分散剤が吸着されてしまう
３ＣａＯ・Ａｌ₂ Ｏ₃ と４ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃ ・Ｆｅ₂
Ｏ₃ を少なく抑え、分散剤によるセメント粒子の分散を
安定化してセメントの流動性を著しく向上できる（特開
平５−213653）。更に、球状に近い形の２ＣａＯ・Ｓｉ
Ｏ₂ が多いことも流動性を良くする一因となっており、
普通セメントを用いた場合に比べ、コンクリ−トの所要
のワ−カビリティを得るのに必要な単位水量を低減でき
る。従って、このセメントを用いることによって、モル
タルマトリックスの低水結合材比化、高強度・高緻密化
がより効率的に図られる。

【００１２】ところで、装飾性が高いのみでなく、この
ような低強度の有色骨材を多量に用いた場合でも、強度
に富み、かつ、緻密な遠心成形製品を得る為には、装飾
性を有する骨材、セメント等の結合材、分散剤及び水を
配合するのみではなく、装飾性を有する骨材、シリカフ
ュ−ム、高炉スラグ、セメント、分散剤及び水を、高炉
スラグ／シリカフュ−ム＝１．５〜２．５（重量比）、
（高炉スラグ＋シリカフュ−ム）／（高炉スラグ＋シリ
カフュ−ム＋セメント）＝０．１〜０．３（重量比）、
水／（高炉スラグ＋シリカフュ−ム＋セメント）＝０．
２〜０．３（重量比）となるように配合、混練した混練
物を遠心成形し、この遠心成形物の表面を研磨等により
処理することが好ましいことが判った。

【００１３】ここで、高炉スラグ／シリカフュ−ム＝
１．５〜２．５（重量比）、（高炉スラグ＋シリカフュ
−ム）／（高炉スラグ＋シリカフュ−ム＋セメント）＝
０．１〜０．３（重量比）としたのは、装飾性を付与す
る為に、低強度の有色骨材を多量に用いた場合でもモル
タルマトリックスを特に高強度・高緻密にすることによ
り、遠心成形製品の高強度・高緻密化を図る為である。

【００１４】すなわち、細骨材、高炉スラグ、シリカフ
ュ−ム、セメント、分散剤を所定の割合で配合し、混練
して得たモルタルの圧縮強度について、高炉スラグとシ
リカフュ−ムとの混合割合によって如何なる影響を受け
るかを調べた。つまり、下記に示す実験を行った結果に
よるものである。 結合材：普通ポルトランドセメント（Ｃ） シリカフュ−ム（ＳＦ） 高炉スラグ（ＢＳ） 骨材 ：４号ケイ砂と５号ケイ砂とを１：１に混合した
もの 分散剤：花王株式会社のマイティ１５０ そして、（ＢＳ＋ＳＦ）／（ＢＳ＋ＳＦ＋Ｃ）＝２０重
量％とし、結合材（ＢＳ＋ＳＦ＋Ｃ）：骨材＝１：１の
組成でモルタルを作製した。分散剤は結合材に対して４
重量％となるように添加した。水量はフロ−２００ｍｍ
となるように調整した。

【００１５】図１に、シリカフュ−ム（ＳＦ）と高炉ス
ラグ（ＢＳ）の混合比率と得られたモルタルの圧縮強度
との関係を示す。これによれば、ＢＳ／ＳＦ＝１．５〜
２．５（重量比）の場合に、強度向上効果の高いことが
判る。又、ＢＳ／ＳＦ＝１．５〜２．５の場合には、他
のＢＳ／ＳＦの場合に比べて必要な単位水量も低減出来
ることが判った。すなわち、モルタルフロ−が一定の場
合には、水量が少ないほど粒子充填性が高く、緻密な組
織であると考えられていることから、ＢＳ／ＳＦ＝１．
５〜２．５の時には強度及び緻密性が向上している。

【００１６】又、同様な実験を行った。すなわち、（Ｂ
Ｓ＋ＳＦ）／（ＢＳ＋ＳＦ＋Ｃ）＝０〜４０重量％、Ｂ
Ｓ／ＳＦ＝２（重量比）、結合材（ＢＳ＋ＳＦ＋Ｃ）：
骨材＝１：１の組成でモルタルを作製した。分散剤は結
合材に対して４重量％となるように添加した。水量はフ
ロ−２００ｍｍとなるように調整した。図２に、（ＢＳ
＋ＳＦ）／（ＢＳ＋ＳＦ＋Ｃ）と得られたモルタルの圧
縮強度との関係を示す。これによれば、（ＢＳ＋ＳＦ）
／（ＢＳ＋ＳＦ＋Ｃ）＝０．１〜０．３（重量比）の場
合に、強度向上効果が高いことが判る。

【００１７】ところで、従来、遠心成形製品は、出来る
だけ余分な水を取り除き、緻密で高強度な製品を得る為
に、遠心力締固めが行われて来ている。しかし、図３に
示すように、遠心力締固めによって、その断面は、一番
外側より粗骨材の多いコンクリ−ト層、次いでモルタル
層、ペ−スト層の順のようにおおむね三層に材料が分離
し、かつ、遠心力締固めによりノロが発生する。このノ
ロの処理には、多額の費用を要しているのが現状であ
る。又、上記した材料分離現象は製品内部の粗骨材分布
が外周部に偏る為、外周部と内周部とのコンクリ−トの
収縮等による変形に差が生じ、ひび割れの発生する危険
性が高まるという問題がある為、好ましくない。すなわ
ち、遠心成形を行う場合には、図４に示すように、外周
部に粗骨材が偏るような材料分離現象を極力少なくし、
緻密で高強度なコンクリ−ト製品が得られるような処置
を講じることが重要である。この場合、当然のことなが
ら、コンクリ−トとしても、材料分離抵抗性の大きいも
のを使用するのが望ましい。

【００１８】普通セメントを用いて分散剤を過添加した
場合にも、単位水量が少なく、非常に流動性の良いコン
クリ−トを得ることが出来る。しかし、遠心力締固めを
行なう際には、流動性が良い為に粗骨材が外周部に偏る
ような材料分離現象を起こし易くなる。特に、この傾向
は、シリカフュ−ム等の微粉末を混入した場合に顕著と
なり、低水結合材比で自己収縮が大きいコンクリ−トに
おいて問題となる。これは、製品内部の粗骨材の分布が
外周部に偏り、外周部と内周部とのコンクリ−トの自己
収縮による変形に大きな差が生じる為、ひび割れの発生
する危険性が高まるからである。従って、シリカフュ−
ム等の微粉末を混入し、低水結合材比としたコンクリ−
トを遠心成形に用いる場合には、上記した材料分離現象
を極力少なくすると共に、自己収縮応力を低減する対策
も考える必要がある。

【００１９】一方、セメントとして２ＣａＯ・ＳｉＯ₂
の含有量が４０〜６５重量％の高ビ−ライト系セメント
を使用すると、３ＣａＯ・Ａｌ₂ Ｏ₃ と４ＣａＯ・Ａｌ
₂ Ｏ ₃ ・Ｆｅ₂ Ｏ₃ が少なく抑えられていることから、
普通セメントを使用した場合よりも自己収縮応力が小さ
くなることに加えて、分散剤の吸着も少なく、自由水が
養生中に効率的に強度発現に寄与すると考えられる。そ
こで、シリカフュ−ム等の微粉末を混入し、低水結合材
比としたコンクリ−トに用いるセメントに普通セメント
を使用した場合と２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 含有量が４０〜６
５重量％の高ビ−ライト系セメントを使用した場合の自
己収縮応力を測定した。実験の概要を以下に示す。

【００２０】実験に用いたコンクリ−トの配合は以下の
とおりである。 Ｇの最 水結合 細骨 単位量（kg/m³) 大寸法 材比 材率 Ｗ Ｃ SF BS Ｓ Ｇ 分散剤 (mm) (％) (％) No.1 20 26 33 143 462 33 55 587 1183 6.38 No.2 20 26 33 143 462 33 55 585 1180 8.80 ＊Ｇ＝粗骨材 Ｓ＝細骨材 BS＝高炉スラグ SF＝シリカフュ−ム Ｃ＝セメ ント ＊配合No.1のセメントは２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 含有量が４０〜６５重量％の高ビ −ライト系セメント、配合No.2のセメントは普通ポルトランドセメント ＊細骨材及び粗骨材は比較的破砕されやすい稲田みかげ ＊分散剤はポリカルボン酸系の高性能減水剤 そして、上記の配合のコンクリ−トを混練した後、型枠
に投入し、成形した後、蒸気養生し、脱型後２０℃、相
対湿度６０％ＲＨの恒温恒湿室で気中養生した。

【００２１】蒸気養生過程及び気中養生中にコンクリー
ト中に埋め込んだ鉄筋に発生するひずみを測定した。そ
の結果を図５に示す。尚、図５にはコンクリ−ト中に埋
め込んだ鉄筋に発生するひずみを示した。これによれ
ば、鉄筋に発生するひずみ、自己収縮応力を低減し、ひ
び割れ防止の観点から、２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 含有量が４
０〜６５重量％の高ビ−ライト系セメントを用いること
が好ましいことが判る。

【００２２】遠心成形工程は、最大遠心力が１２ｇ〜２
４ｇの範囲にあり、この最大遠心力を作用させる時間が
１．５〜５分間の条件とすることが好ましかった。すな
わち、遠心力を作用させ過ぎると、材料分離現象や、こ
れに伴うノロの発生等により、出来上がりの製品の性状
に問題があった。これに対して、遠心力が弱過ぎた場合
には、材料分離現象や、これに伴うノロの発生はないも
のの、製品の形状を作製出来ず、成形不能であった。そ
して、実験を繰り返して行った結果、遠心成形工程は、
最大遠心力が１２ｇ〜２４ｇの範囲にあり、この最大遠
心力を作用させる時間が１．５〜５分間（特に、２〜３
分間）の条件である場合には、材料分離現象に伴うノロ
の発生もなく、粗骨材が外周部分に偏るような材料分離
現象もなく、製品内に均一なコンクリ−トが分布し、か
つ、装飾性を有する骨材を十分に製品表層に存在させる
ことが可能となり、満足な性能を有した装飾性を有する
遠心成形製品を製造できた。

【００２３】すなわち、装飾性を有するが低強度の有色
骨材を多量に粗骨材として用いた場合でも、モルタルマ
トリックス部を特に高強度・高緻密化することによりコ
ンクリ−トを高強度・高緻密化しているので、必要以上
に大きな遠心力を与えずとも高緻密・高強度な遠心成形
製品が得られる。この為、従来、問題となっている遠心
力締固めによる材料分離現象や、これに伴うノロが生じ
ない、さほど大きくない遠心力で満足な性能を有した装
飾性を有する遠心成形製品が得られたのである。

【００２４】そして、上記のようにして遠心成形された
製品の表面を研磨等の表面処理を行うことによって、装
飾性を有する骨材を露出させることが出来、これによっ
て装飾性を有する遠心成形製品が得られる。コンクリ−
トの混練方法は、細骨材及び結合材を空練りした後、水
及び分散剤を投入して混練後、粗骨材を投入して混練す
る方法が好ましかった。

【００２５】すなわち、材料の投入順序を変えたコンク
リ−トについて、遠心力締固めし、性状の違いを調べ
た。つまり、下記に示す実験を行なった結果によるもの
である。実験に用いたコンクリ−トの配合を以下に示
す。 Ｇの最大 水結合材 細骨材 単位量（kg/m³) 寸法(mm) 比（％） 率（％）Ｗ Ｃ SF BS Ｓ Ｇ 分散剤 20 26 33 143 462 33 55 587 1183 6.38 ＊Ｇ＝粗骨材 Ｓ＝細骨材 BS＝高炉スラグ SF＝シリカフュ−ム Ｃ＝セメ ント ＊セメントは２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 含有量が４０〜６５重量％の高ビ−ライト系 セメント ＊細骨材及び粗骨材は比較的破砕されやすい稲田みかげ ＊分散剤はポリカルボン酸系の高性能減水剤 混練方法は、以下の２通りで、結合材と水が接してから
の混練時間が一定となるようにした。

【００２６】細骨材＋結合材→混練→水・分散剤→混
練→粗骨材→混練→排出 粗骨材＋細骨材＋結合材→混練→水・分散剤→混練→
排出 各混練方法で得られたコンクリ−トのスランプはの混
練方法の場合で５．５ｃｍ、の混練方法の場合で１．
５ｃｍであった。の混練方法で得られたスランプの小
さいコンクリ−トでは、遠心力締固め成形は困難であっ
た。このように、材料の投入順序（混練方法）の違いに
より、流動性が低下する理由としては、比較的破砕され
やすい稲田みかげを粗骨材に用いた為、粗骨材を投入し
てからの混練時間が長いの混練方法の場合、混練時に
粗骨材が多く破砕されたことによると考えられた。従っ
て、比較的破砕されやすい粗骨材を用いて遠心力締固め
成形が可能なコンクリ−トを製造する為には、の混練
方法のようにモルタル先練りのような粗骨材の破砕の少
ない混練方法を採用することが望ましい。

【００２７】以下、具体的な実施例を挙げて説明する。

【００２８】

【実施例】下記の表−１に示す配合のコンクリ−トを用
意した。 表ー１ Ｇの最 水結合 細骨 単位量（kg/m³) 大寸法 材比 材率 Ｗ Ｃ SF BS Ｓ Ｇ 分散剤 (mm) (％) (％) No.1 20 26 33 143 462 33 55 587 1183 6.38 No.2 20 28 33 154 462 33 55 576 1151 6.38 No.3 20 29 40 174 600 0 0 667 992 15.0 ＊Ｇ＝粗骨材 Ｓ＝細骨材 BS＝高炉スラグ SF＝シリカフュ−ム Ｃ＝セメ ント ＊No.1のセメントは２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 含有量が４０〜６５重量％の高ビ−ラ イト系セメント ＊No.2とNo.3のセメントは普通ポルトランドセメント ＊No.1〜No.2の粗骨材は比較的破砕されやすい稲田みかげ ＊No.3の粗骨材は堅硬な砕石 ＊分散剤はポリカルボン酸系の高性能減水剤 ＊スランプは５±１ｃｍ そして、上記の配合のコンクリ−トを混練した後、内径
２００ｍｍ、長さ３００ｍｍの試験用遠心力成形型枠に
投入し、下記の表−２に示す条件下で遠心成形した。

【００２９】 表−２ 初速 中速 高速 No.1 ３ｇ（２分） １２ｇ（２分） なし No.2 ３ｇ（２分） １２ｇ（２分） ２０ｇ（３分） No.3 ３ｇ（２分） １２ｇ（２分） ２２ｇ（３分） No.4 ３ｇ（２分） １２ｇ（２分） ２４ｇ（３分） No.5 ３ｇ（２分） １２ｇ（２分） ２６ｇ（３分） No.6 ３ｇ（２分） １２ｇ（２分） ２８ｇ（３分） No.7 ３ｇ（２分） １２ｇ（２分） ３０ｇ（３分） No.8 ３ｇ（２分） １２ｇ（２分） ３０ｇ（６分） 遠心成形後、蒸気養生し、脱型後２０℃、相対湿度６０
％ＲＨの恒温恒湿室で気中養生した。

【００３０】この後、表面を研磨した。そして、得られ
た遠心成形製品の圧縮強度（材齢７日）並びに成形状況
等を調べた結果を以下に述べる。配合Ｎｏ．１のコンク
リ−トを遠心成形条件Ｎｏ．２の初速３ｇで２分、中速
１２ｇで２分、高速２０ｇで３分の条件下で遠心力締め
固めし、この後蒸気養生し、脱型後２０℃、相対湿度６
０％ＲＨの恒温恒湿室で気中養生した。そして、この試
験体の圧縮強度（材齢７日）を調べた処、９６２ｋｇｆ
／ｃｍ² であり、又、材齢１４日での細孔径分布を調べ
た処、細孔径の大部分は１０^-2〜５×１０ ^-3μｍのもの
であり、極めて緻密な構造を有するものであった。

【００３１】又、結合材を普通セメントのみとして、骨
材に通常のコンクリ−ト製品に用いられている堅硬な砕
石、砕砂を用いて、分散剤と水と配合した配合Ｎｏ．３
のコンクリ−トを遠心成形条件Ｎｏ．８の初速３ｇで２
分、中速１２ｇで２分、高速３０ｇで６分の条件下で遠
心力締固めし、上記と同様の条件で養生を行った。そし
て、上記と同様に圧縮強度、細孔径分布を調べた処、圧
縮強度（材齢７日）は７４３ｋｇｆ／ｃｍ² 、細孔径分
布は上記のものよりも大きな径の部分が多いものであっ
た。

【００３２】更に、Ｘ線回析を行なった結果、普通セメ
ントのみを結合材に用いた配合Ｎｏ．３で遠心成形条件
Ｎｏ．８の試験体は、骨材とモルタルマトリックスとの
界面に緻密化を損なう弱い遷移領域が生じていた。これ
に対して、シリカフュ−ム、高炉スラグおよびセメント
を混入した配合Ｎｏ．１で遠心成形条件Ｎｏ．２の試験
体は、前記した骨材とモルタルマトリックスとの界面に
緻密化を損なうような弱い遷移領域は認められなかっ
た。

【００３３】これより、骨材に堅硬な砕石を用いて、高
速での遠心成形条件を３０ｇで６分と、付与する遠心力
を大きくし、付与する時間を長くしたものであっても、
結合材をセメントのみとしたものでは、強度、緻密性、
景観性いずれの点を見ても本発明により得られる遠心成
形製品より劣ることが判る。つまり、骨材に装飾性を有
するが、比較的破砕されやすいか、低強度のものを用い
ても、高炉スラグ／シリカフュ−ム＝１．５〜２．５
（重量比）、（高炉スラグ＋シリカフュ−ム）／（高炉
スラグ＋シリカフュ−ム＋セメント）＝０．１〜０．３
（重量比）とすることにより、モルタルマトリックスを
特に高強度・高緻密することによって、最大遠心力を大
きくせずとも、又、遠心力をかける時間を長くしなくて
も、装飾性に優れた高強度・高緻密な遠心成形製品が得
られることが判った。

【００３４】この他の得られた遠心成形試験体の圧縮強
度（材齢７日）並びに成形状況を調べたので、その結果
を表−３に示す。 表−３ 配合No. 遠心成形条件 成形状況＊ 圧縮強度(kgf/cm²) No.1 No.1 良好 ９４２ No.1 No.2 良好 ９６２ No.1 No.3 良好 ９５４ No.1 No.4 良好 ９５０ No.1 No.5 粗骨材が外周部に偏る傾向大 ９５８ No.2 No.1 良好 ８９６ No.2 No.2 良好 ９０８ No.2 No.3 良好 ９０２ No.2 No.4 良好 ９１０ No.2 No.5 粗骨材が外周部に偏る傾向大 ９１４ No.3 No.8 粗骨材が外周部にかなり偏る ７４３ ＊粗骨材が外周部に偏る傾向とは、図３に示すような状態、又は図４に示すよう な状態のモルタル層の部分が多く、外周部と内周部のコンクリ−トの自己収縮 による変形に大きな差が生じる為に、ひび割れの発生する危険性が高いものを 指す。 ＊良好な成形状況とは、図４に示すような状態のモルタル層の部分が少なく、外 周部と内周部のコンクリ−トの自己収縮による変形に大きな差がなく、ひび割 れの発生する危険性が低いものを指す。 この研磨された遠心成形製品は、装飾性を有する骨材を
用いて遠心成形し、その表面を研磨してなるので、装飾
性を有する骨材が製品表面に露出されるので装飾性に富
む。そして、最大遠心力を１２ｇで２分以上与えれば、
装飾性を有する骨材を製品表面に十分に露出でき、装飾
性に富む遠心成形製品が得られることが判った。

【００３５】尚、配合Ｎｏ．１及び配合Ｎｏ．２のコン
クリ−トを用いた場合には、最大遠心力が１２ｇ〜２４
ｇの範囲で、最大遠心力を作用させる時間が２〜５分間
の範囲では、得られた遠心成形製品の強度は殆ど同等で
あり、粗骨材が外周部に偏る材料分離現象は、実質的に
問題になる程度ではなかった。しかし、最大遠心力を作
用させる時間が６分以上の場合では、最大遠心力の大き
さによらず、粗骨材が外周部に偏る材料分離現象が顕著
となった。又、最大遠心力を２４ｇより大きくすると、
粗骨材が外周部に偏る材料分離現象が顕著になった。こ
の為、外周部と内周部の収縮等による変形に大きな差が
生じ、ひび割れが発生する危険性が高くなる。

【００３６】配合Ｎｏ．１と配合Ｎｏ．２のコンクリ−
トを用いた遠心成形製品は、高炉スラグ／シリカフュ−
ム＝１．７、（高炉スラグ＋シリカフュ−ム）／（高炉
スラグ＋シリカフュ−ム＋セメント）＝０．１６とし、
低水結合材比のコンクリ−トとしている為、高強度化は
図られているが、自己収縮応力によるひび割れ発生の危
険性がある。前記したように、ひび割れ防止の観点か
ら、２ＣａＯ・ＳｉＯ₂含有量が４０〜６５重量％の高
ビ−ライト系セメントを用いることが好ましい。

【００３７】更に、分散剤の添加量を同一とした場合に
は、２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 含有量が４０〜６５重量％の高
ビ−ライト系セメントを用いた配合Ｎｏ．１のコンクリ
−トのほうが普通ポルトランドセメントを用いた配合Ｎ
ｏ．２のコンクリ−トに比べて所要のワ−カビリティを
得る為の単位水量を少なく出来、緻密性に優れたコンク
リ−トとなる。

【００３８】従って、高強度・高緻密で、かつ、自己収
縮応力の小さい遠心成形製品を得る為には、２ＣａＯ・
ＳｉＯ₂ 含有量が４０〜６５重量％の高ビ−ライト系セ
メントを用いることが好ましい。そして、高ビ−ライト
系セメント、シリカフュ−ム、高炉スラグ及び分散剤を
使用して、重量比で各々（高炉スラグ）／（シリカフュ
−ム）＝１．５〜２．５、（高炉スラグ＋シリカフュ−
ム）／（高炉スラグ＋シリカフュ−ム＋高ビ−ライト系
セメント）＝０．１〜０．３となるように配合すること
により、高強度・高緻密で、流動性が良く、材料分離抵
抗性に優れたコンクリ−トが得られる。この結果、装飾
性を有する骨材が比較的破砕されやすいか、低強度のも
のであっても、必要以上に大きな遠心力を付与して成形
する必要のない高強度・高緻密の遠心成形製品を合理的
に製造することが出来る。

【００３９】そして、本発明になるものは、装飾性に優
れ、緻密、かつ、強度に富むものであり、更には材料分
離現象を低減させたものであることが判る。

【００４０】

【効果】本発明によれば、装飾性に優れ、緻密で、強度
に富み、自己収縮応力及び遠心力締固めによる材料分離
現象を低減させたことによるひび割れ発生の危険性を低
減させた遠心成形製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＢＳ／ＳＦと圧縮強度との関係を示すグラフ

【図２】（ＢＳ＋ＳＦ）／（ＢＳ＋ＳＦ＋Ｃ）と圧縮強
度との関係を示すグラフ

【図３】従来の遠心成形製品の締固め状況を示す縦断面
図

【図４】本発明による遠心成形製品の締固め状況を示す
縦断面図

【図５】コンクリ−ト中に埋め込んだ鉄筋に発生する自
己収縮ひずみを示す棒グラフ

【符号の説明】

１ コンクリ−ト層 ２ モルタル層 ３ ペ−スト層 ４ ノロ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 14/02 Ｃ０４Ｂ 14/02 Ａ 28/02 28/02 //(Ｃ０４Ｂ 28/02 18:14 14:36） 111:54 (72)発明者 奥山 康夫 埼玉県熊谷市月見町２丁目１番１号 秩 父セメント株式会社 中央研究所内 (72)発明者 村上 和幸 埼玉県熊谷市月見町２丁目１番１号 秩 父セメント株式会社 中央研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B28B 1/20 B28B 21/30 B28B 21/68

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装飾性を有する骨材、シリカフュ−ム、
   高炉スラグ、セメント、分散剤及び水を、高炉スラグ／
   シリカフュ−ム＝１．５〜２．５（重量比）、（高炉ス
   ラグ＋シリカフュ−ム）／（高炉スラグ＋シリカフュ−
   ム＋セメント）＝０．１〜０．３（重量比）、水／（高
   炉スラグ＋シリカフュ−ム＋セメント）＝０．２〜０．
   ３（重量比）となるように配合し、混練する混練工程
   と、前記混練工程で得た混練物を遠心成形する遠心成形
   工程と、遠心成形工程で得た遠心成形物の表面を処理す
   る表面処理工程とを具備することを特徴とする装飾性を
   有する遠心成形製品の製造方法。
2. 【請求項２】 遠心成形工程は、最大遠心力が１２ｇ〜
   ２４ｇの範囲内にあり、この最大遠心力を作用させる時
   間が１．５〜５分間の条件下で行われることを特徴とす
   る請求項１に記載の装飾性を有する遠心成形製品の製造
   方法。
3. 【請求項３】 ２ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 含有量が４０〜６５
   重量％のセメントが用いられていることを特徴とする請
   求項１に記載の装飾性を有する遠心成形製品の製造方
   法。
4. 【請求項４】 コンクリ−トの混練方法が細骨材及び結
   合材を空練りした後、水及び分散剤を投入して混練後、
   粗骨材を投入して混練することを特徴とする請求項１に
   記載の装飾性を有する遠心成形製品の製造方法。