JP2839771B2 - 充填性と流動性に優れたコンクリート組成物 - Google Patents
充填性と流動性に優れたコンクリート組成物Info
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Description
に耐凍害性などの耐久性にも優れているコンクリート構
造体として有用なコンクリート組成物に関する。
材にセメント結合材と水、さらに必要に応じて減水剤、
AE剤などを添加し撹拌混合することにより製造されて
いる。このような材料組成のコンクリートを複雑な部位
に打設(充填)しようとすると、コンクリートを隅々ま
で行きわたらせるためにバイブレーター、突き棒などに
よる締め固めの工程が必要であった。この作業は熟練を
要し、その熟練度や施工方法によって得られるコンクリ
ート構造体の品質が左右されていた。
ートとするために、流動化剤や減水剤を多量に添加する
と、高い流動性は得られるものの材料分離(骨材とセメ
ントペーストの分離)や材料沈降(骨材の沈降)が激し
く、硬化したコンクリートは不均一な充填性に欠けるも
のとなり実用上問題があった。また、このようなコンク
リートはブリージングを起こし易く、このため骨材、鉄
筋の下部にブリージング水が滞留し、これが水みちとな
ってコンクリートの耐久性を低下させていた。
ロースなどの水溶性高分子からなる増粘剤を添加するこ
とによって、骨材などの材料分離を減らし充填性を高め
る提案がなされた(特開平1−160852号、−160853号、
同3-45544号各公報参照)。これらの方法によれば、確
かに充填性は高められるが、その反面、上記水溶性高分
子には起泡性があるため、コンクリート中の空気量を通
常(4±1%)よりも増加させ強度を損ねる恐れがあっ
た。そこで、さらも消泡剤を併用して気泡を減らすこと
も考えられたが、この方法では耐凍害性に有効な微細な
気泡をも消してしまうことから、耐凍害性を損ねる欠点
があった。
目的は、高流動性でありながら骨材分離、沈降が少なく
て充填性に富み、しかも硬化したコンクリートが耐凍害
性などの耐久性に優れているコンクリート組成物を提供
するものである。
は、セメント結合材、骨材、水、減水剤およびAE剤か
らなるコンクリート配合物に、セメント結合材に対して
0.02〜 0.5重量%のスルホエチルセルロースのアルカリ
金属塩と非イオン性水溶性セルロースエーテルとを添加
したことを特徴とするものである。
らは、上記課題の解決のためにはセメント系で増粘し、
かつ起泡性の少ない水溶性高分子が必要であると考え、
各種水溶性高分子について研究を進めた結果、下記化1
式(但し、置換度 1.0の場合を示す)の構造式で表され
るスルホエチルセルロースのアルカリ金属塩が極めて有
効であることを見出した。
塩は起泡性が少なく、しかもセメント系で増粘するが、
流動性に乏しく高性能減水剤を用いても単位水量は通常
のコンクリートと比べて多くなる。これに対して、非イ
オン性水溶性セルロースエーテルは起泡性を持つが流動
性に優れる。このことから、本発明者らはスルホエチル
セルロースアルカリ金属塩と非イオン性水溶性セルロー
スエーテルとを消泡剤を用いずに空気量をコントロール
できる範囲内で添加すると、単位水量を増加させること
なく流動性に優れた高充填性コンクリートを得ることが
できることに想到し本発明に到達した。
スのアルカリ金属塩としては、そのスルホエチル基の置
換度(DS)が 0.3〜 2.5のものが好ましい。これが
0.3未満の場合には水に対する溶解性が悪く本発明の効
果を十分に発揮することができない。また置換度が 2.5
を超えるものは工業的な製造が経済的に困難になる。ま
た、この粘度はその1%水溶液をB型粘度計で測定した
値で10〜10,000cPのものが好ましく、これにより本発明
の目的を十分に達成することができる。さらに金属塩と
してはナトリウム塩が好ましい。
属塩の、セメント結合材、骨材、水、減水剤およびAE
剤からなるコンクリート配合物への添加量としては、骨
材沈降を抑制するためセメント結合材に対して0.02〜
0.5重量%必要である。これが0.02重量%未満では粘性
が不足し骨材沈降を抑制することができず、また 0.5重
量%を超えて添加すると所定のスランプフローを得るの
に必要な単位水量が多くなる。なお、この添加量はセメ
ント結合材の量によっても異なり、これが多い場合には
上記範囲内において少ない添加量で済む。
属塩は起泡性が少ないため、消泡剤を使用しなくてもコ
ンクリート組成物中の空気含有量をコントロールするこ
とを可能にする。つまり、本発明のコンクリート組成物
は水溶性高分子を含まない通常のコンクリート組成物と
同様にAE剤を所定量混合することによって、耐凍害性
に有効な微細な気泡を所定量含みながら、全体の空気量
を4±1容量%に維持することを可能にした。
ては、例えばメチルセルロース、エチルセルロースなど
のアルキルセルロース;ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロースなどのヒドロキシアルキ
ルセルロース;ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチル
エチルセルロース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もできる。これらの内では特に、
ヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルア
ルキルセルロースが好ましい。
ルロースのアルカリ金属塩と同様、その1%水溶液をB
型粘度計で測定した値で10〜10,000cPのものが好まし
く、これにより本発明の目的を十分に達成することがで
きる。また、この前記コンクリート配合物に対する添加
量は、その種類、単位セメント量などによって異なる
が、50〜 300g/m3程度が好ましい。
ー値を45〜80cmの範囲内に保持することが重要であり、
これが45cm未満では十分な流動性が得られず締め固め作
業を必要とし、80cmより大きいと骨材が分離し易くな
る。増粘剤であるスルホエチルセルロースのアルカリ金
属塩と水溶性セルロースエーテルとを、前記コンクリー
ト配合物に添加してなる本発明のコンクリート組成物
は、上記要求に充分に応えるスランプフロー値を持つも
のであるから、壁や柱など配筋の密な部材においても振
動締め固めなしで、従来のコンクリート組成物を用いて
振動締め固めをして得られたものと、同等またはそれ以
上の充填性を持つ極めて密実なコンクリート構造体とす
ることができる。
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、芳香族アミノスルホン酸系高分子化合物、ナフタ
リンスルホン酸塩のホルマリン縮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が最も好
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 1.5〜 3.0重量%使用され
る。
されている天然樹脂酸系、界面活性剤系のものなどがあ
り、これらはコンクリート1m3当り5〜 800g/m3 用い
られる。
m3中に 250〜 420kg、とくには 300〜 400kgであること
が好ましい。これが 250kg未満では所定の流動性が得ら
れなず、また 420kgを超えるとコストアップとなる。
メント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシ
ュセメントなどのほか、高炉スラグ、フライアッシュな
どの無機質粉末、さらには石粉、シリカフュームなどの
ポゾ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。
組成を示すと、次の通りである。 セメント結合材 250〜 420kg/m3 骨材 1600〜1900 〃 水 160〜 195 〃 スルホエチルセルロースのアルカリ金属塩 0.05〜 2.1 〃 非イオン性水溶性セルロースエーテル 0.02〜 0.5 〃 高性能減水剤 5〜 20L/m3 AE剤 5〜 800g/m3
である。 セメント結合材 300〜 400kg/m3 骨材 1650〜1850 〃 水 165〜 190 〃 スルホエチルセルロースのアルカリ金属塩 0.30〜 1.0 〃 非イオン性水溶性セルロースエーテル 0.05〜 0.3 〃 高性能減水剤 6〜 15L/m3 AE剤 10〜 500g/m3
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、骨材および水に、
スルホエチルセルロースアルカリ金属塩および非イオン
性水溶性セルロースエーテルを添加し、さらに高性能減
水剤などを添加すると共にAE剤を添加し、撹拌混合す
ることによって製造される。
エチルセルロースアルカリ金属塩および非イオン性水溶
性セルロースエーテルは、材料分離抵抗性を向上させ骨
材沈降を抑制すると共にブリージングを防止して充填性
を改善するほか、流動性を高め、減水剤は本組成物に流
動性を付与し、さらにAE剤は適正かつ微細な空気量の
導入を可能にする。
較例により説明するが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。 実施例1〜5、プレーンおよび比較例1〜5 最大骨材寸法:20mm、細骨材率(s/a):50%、細骨
材:860kg/m3、粗骨材:873kg/m3からなる骨材に、表1
に示すスルホエチルセルロースのナトリウム塩、水溶性
セルロースエーテル、セメント結合剤、水、高性能減水
剤およびAE剤を加え、55Lパン型ミキサーを用いて空
練り1分、本練り3分で練り混ぜたものについて、空気
量、スランプフロー(プレーンのみスランプ)、充填
性、耐凍害性および圧縮強度の測定を行い、その結果を
表1に併記した。なお、各例において使用した材料およ
び試験方法は次の通りである。
エチルセルロースのナトリウム塩(表中Na−SuEC
と示す) 2)ヒドロキシエチルセルロース(表中HECと示す) 3)ヒドロキシプロピルメチルセルロース(表中HPM
Cと示す) 4)細骨材:新井市姫川産、川砂(吸水率:2.47%、比
重:2.59、FM:2.86) 5)粗骨材:新井市下濁川産、砕石(吸水率:1.73%、
比重:2.63、FM:6.72) 6)セメント結合材: ・普通ポルトランドセメント(表中 OPCと示す、比重:
3.15、日本セメント社製) ・フライアッシュ(表中Faと示す、比重:2.20、常磐火
力産業社製) 7)高性能減水剤:レオビルド NL-4000(ポゾリス物産
社製) 8)AE剤:No.303A (同上)
ュアル、付録1:水中不分離性コンクリートの試験にお
けるスランプフロー試験に準ずる(JIS A-1101コンクリ
ートのスランプ試験方法に準じて行い5分後の広がりを
測定)。
きさのコンクリート製筒形容器の底に、鉄筋:D-16、目
開き50mmの鉄筋網を取付けた装置に、コンクリート30L
を詰め、5分後の排出量を測定し、式[(鉄筋通過量/
充填量)× 100=鉄筋通過率(%)]より求めた鉄筋通
過率(%)で表す。
用化学混和剤)の付属書における、2.コンクリートの
凍結融解試験法による凍結融解サイクル、 300サイクル
後の相対動弾性係数(%)で表す。
剤無添加コンクリート)と比べて、実施例1〜5は充填
性に優れ、単位水量175kg/m3で高い流動性を得ることが
できる(スルホエチルセルロースのナトリウム塩を単独
使用した比較例1と比べて単位水量 10kg/m3を低減可
能)。また消泡剤を使用していないため、通常のコンク
リートと同様の空気量4±1%で高い耐凍害性を得るこ
とができる。実施例4はフライアッシュを併用した例
で、単位水量をさらに5kg/m3 下げられる。
る。比較例1はスルホエチルセルロースのナトリウム塩
を単独使用した例で、充填性には優れるが単位水量は18
5kg/m3と多い。比較例2は添加量が少ない例で、スラン
プフロー37.5cmでも骨材沈降が激しい。比較例3は高性
能減水剤添加量を下げ、スランプフローを45cm未満とし
た場合で、流動性が少なく充填性にも劣る。比較例4,
5はヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
メチルセルロースを過剰に入れた場合で、その起泡性の
ために消泡剤を添加して空気量をコントロールする必要
があり、充填性には優れるが耐凍害性に劣る。
高流動性でありながら、材料分離、材料沈降が少なく充
填性にも優れている。このためバイブレーターなどによ
る振動締め固めをすることなく、コンクリートを隅々に
まで行きわたらせることができ、従来のコンクリートを
用いて振動締め固めを行った場合と、同等またはそれ以
上の高品質、高耐久性の構造体を得ることができる。
属塩単独の場合と比較して、単位水量が少なく充填性に
も優れる。さらに、消泡剤を含まないため、通常のAE
コンクリートと同等またはそれ以上の耐凍害性を示す。
さらに振動締め固めを省くことができるため、省力化を
計ることが可能であり、しかもコンクリートの品質がそ
の施工作業者の技術に影響されないという利点もある。
Claims (1)
- 【請求項1】セメント結合材、骨材、水、減水剤および
AE剤からなるコンクリート配合物に、セメント結合材
に対して0.02〜 0.5重量%のスルホエチルセルロースの
アルカリ金属塩と非イオン性水溶性セルロースエーテル
とを添加したことを特徴とする充填性と流動性に優れた
コンクリート組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3273348A JP2839771B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 充填性と流動性に優れたコンクリート組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3273348A JP2839771B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 充填性と流動性に優れたコンクリート組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0585791A JPH0585791A (ja) | 1993-04-06 |
JP2839771B2 true JP2839771B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=17526648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3273348A Expired - Lifetime JP2839771B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 充填性と流動性に優れたコンクリート組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2839771B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4407499A1 (de) * | 1993-03-10 | 1994-09-15 | Sandoz Ag | Verflüssiger für Zementmischungen |
JP7132692B2 (ja) * | 2016-08-29 | 2022-09-07 | 太平洋セメント株式会社 | モルタル又はコンクリートの表面の黒色化防止方法 |
JP7178767B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2022-11-28 | 太平洋セメント株式会社 | セメント組成物、及び、モルタル又はコンクリートの表面の黒色化防止方法 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3273348A patent/JP2839771B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0585791A (ja) | 1993-04-06 |
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