JP2923846B2 - 高流動コンクリートの材料分離評価方法 - Google Patents

高流動コンクリートの材料分離評価方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,高性能減水剤を比
較的多量に配合した高流動コンクリートの材料分離評価
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高流動コンクリートは比較的多量の高性
能減水剤を配合することによって流動性を維持するもの
であり,さらに超流動を示すものとして比較的高い単位
水量のもとで骨材の一部を石粉その他の微粉末で置換し
たうえ,高性能減水剤や高性能AE減水剤等の分散剤を
比較的多量に配合したものも提案されている。超流動コ
ンクリートでは,極めて流動性に富むので高密度配筋部
や複雑形状部でも締固め不要で密実に打ち込むことがで
きるという特徴を有している。
【0003】そして,高流動コンクリートの特徴を十分
に生かすには打設中または硬化中に材料分離を起こさな
いことが肝要であり,十分な流動性を保持したまま材料
分離を起こさないように適切な増粘剤を配合することも
行われる。この増粘剤としてバイオガム例えばウエラン
ガムが好適であることを本発明者らは既に提案してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】高流動コンクリートの
実際の施工にあたっては,配合基準を満足するように高
流動コンクリートを練り混ぜることが必要であるが,作
製された高流動コンクリートが実際に材料分離を起こさ
ないものであるか否か,客観的に判断する基準がなく,
高流動コンクリートに精通した技術者が目視判断で決定
しているのか実状である。
【0005】一般に,高流動コンクリートの材料分離に
はモルタルと粗骨材の分離の他,高性能減水剤の多量添
加によりコンクリート表面にペースト状の水が浮き上が
る分離がある。この分離はポンプ圧送時の閉塞の原因と
なり,さらに打設したコンクリートにおいても骨材とモ
ルタルの分離を引き起こす原因にもなる。この高性能減
水剤の多量添加による材料分離は,材料のばらつきや温
度変化によってしばしば生じるが,これを簡単かつ定量
的に評価する方法がない。このため,この分離の評価は
前記のように技術者の経験に頼っていた。
【0006】したがって,材料分離の程度は定性的にし
か判断できず,しかも,この判断を行える技術者が高流
動コンクリートの製造および施工に際して常駐すること
が必要であった。
【0007】本発明の目的は,高流動コンクリートの製
造施工における前記のような問題を解決しようとするも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,スラン
プフロー値が40cm以上の高流動コンクリートを作製
するにさいし,所定のモールド内に該コンクリートを装
填し,このモールド内コンクリートの上面全体に所定の
吸水性シートを接触させ,この接触状態に一定時間静置
したあと該吸水性シートを剥がし,この試験前後の該シ
ートの重量差から該シートへの吸着量を求め,この吸着
量を該コンクリートの材料分離の指標とすることを特徴
とする高流動コンクリートの材料分離評価方法を提供す
る。
【0009】ここで,使用するモールドとしては,圧縮
強度試験用の供試体作製に供されているものを共用する
ことができ,吸水性シートとしてはパルプ100%の所
定のペーパーを用いるのが便宜である。また,粗骨材を
配合した高流動コンクリートをウエットスクリーニング
することによって粗骨材を分離し,そのモルタル成分を
該モールドに装填し,同様の試験に供してもよい。
【0010】
【発明の実施の態様】高流動コンクリートを製造するた
めに高性能減水剤を配合すると,一般にその添加量が多
くなるに従ってフロー値も高くなるが,ある添加量を境
にして材料分離を起こすようになる。この材料分離はと
くに高流動コンクリートの表面にペースト状の水が浮き
上がる現象によって目視観察ができる。このレイタンス
に似た現象を定量的に把握する手段はこれまでのところ
存在しなかったが,本発明によると,これを定量的に把
握することができる。
【0011】すなわち,表面にペースト状に浮き上がる
現象の程度は,所定の吸水率をもつシートをその表面に
接触させることによって,これに吸着する物質の量を計
測することで定量化することができることがわかった。
このためには,一定容量で一定表面積をもつ供試材料に
対し,一定の吸水率をもつ同じ厚みのシートを用いるこ
とが必要であるが,コンクリートの圧縮強度試験に供さ
れる直径10cmで高さ20cmの規格モールドを用い
ることによって,供試材の量と表面積を定めることがで
き,これを使用すれば,圧縮強度試験の供試体製造に合
わせて本発明の試験を簡単に行なうことができる。また
吸水性シートは例えばJIS S−3104に基づく吸
水度が一定の値をもつものを使用することによって,規
格することもできる。
【0012】いずれにしても,高流動コンクリートの材
料分離の程度が,このコンクリートを静置したときの表
面状態の変化で識別でき,この表面状態の変化は吸水性
シートへの物質吸収量をもって客観的に定量化できるこ
とがわかった。
【0013】吸水性シートとしては,所定の吸水度をも
つ定格品であれはとくに限定されるれのではないが,最
も入手し易いものとして,台所用品として汎用されてい
るキッチンペーパーがある。このペーパーは含油液や微
細滴を同時に吸収吸着できるようにエンボス加工が施さ
れると共にその繊維質構造も微粒子が吸着保持できるよ
うに改善されているので,ペースト状物質の吸着試験に
は好適である。
【0014】このように所定のモールドと所定の吸水性
シートを用いて,供試する高流動コンクリートの表面か
らの所定時間内での吸着量を測定すると,その吸着量は
材料分離の評価指標とすることができる。本発明者らの
経験によると,この吸着量と高性能減水剤の添加量との
間には一定の関係があり,以下の実施例に示すように或
る高性能減水剤の添加量を境界としてこの吸着量に急激
な差が発生し,この時点を材料分離の有無の境界点とす
ることができることがわかった。したがって,この吸着
量を指標として高流動コンクリートの材料分離の程度を
かなり正確に判別できることがわかった。
【0015】このように,本発明によれば簡単な試験操
作で高流動コンクリートの材料分離の程度を定量化する
ことができるので,高品質の高流動コンクリートを安定
して製造することができ,施工性を改善することができ
る。
【0016】
【実施例】
〔実施例1〕試験に用いた材料及びモルタルの配合を表
1及び表2に示した。増粘剤のウエランガムは粉末状の
ものであり,その添加量を配合水に対する割合(添加
率)で0.0%,0.02%,及び0.05%の3水準と
し,高性能減水剤はセメントに対する割合(添加率)を
表2に示す範囲で変化させた。
【0017】モルタルの練り混ぜは,容量11.4リッ
トルのホバート型ミキサを使用し,細骨材,セメント,
増粘剤,水+高性能減水剤の順に投入し,低速回転(1
06rpm)で1分,中速回転(196rpm)で1
分,高速回転(358rpm)で3分の合計5分間練り
混ぜた。練混ぜ終了後,直ちにモルタルフロー試験にて
静置フローを測定したあと,本発明に従う材料分離試験
に供した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】試験は,コンクリートの通常の圧縮強度試
験の供試体を作製するのに使用されている直径10cm
×高さ20cmの軽量サミットモールド規格品内に,前
記のモルタルを装填し,ストレートエッジで表面を平滑
にし,その上に吸水性シート置き,さらにその上にキャ
ッピング用のセル板を置いて静置した。
【0021】吸水性シートには市販のキッチンペーパー
を使用した。これは,表面をエンボス加工した厚さ0.
28〜0.35mmのパルプ100%のペーパーであ
り,JIS S−3104に基づく吸水度が1.5秒の
吸水性を有するものてある。その大きさは114mm×
112.5mmとした。
【0022】この吸水性シートをモールド表面に4分間
静置した後,これを静かに剥がし,ペースト等が付着し
たキッチンペーパーの重量を測定し,試験前の重量を差
し引いて吸着量を求めた。
【0023】図1に,増粘剤添加率が0%の場合の高性
能減水剤(SPと略称する)の添加率と該吸着量(g)
の関係およびSP添加率とモルタルフロー値との関係を
示した。図中,○印は分離なしのものを,●印は目視に
よってペーストが浮き上がる分離が認められたもの,半
黒丸印は分離気味のものを表している。
【0024】図2は,増粘剤添加率が0.02%である
以外は,図1と同様の関係を示したものである。
【0025】図3は,増粘剤添加率が0.05%である
以外は,図1と同様の関係を示したものである。
【0026】これら図1〜図3に見られるように,いず
れの場合も,或るSPの添加率を境として急激にペーパ
ーへの付着量が大きくなった。この境界での付着量の増
大は極めて急激であり,付着量が5g以下から,いきな
り10g以上となっている。したがって,この試験条件
では付着量が10g以上で材料分離を起こすと判断する
ことができる。この急激な付着量の増大と目視による材
料分離の結果(黒丸)はよく対応しており,付着量が急
激に大きくなるSP添加量(以下,分離限界添加率と言
う)を境にして,材料分離の様子がはっきり認められ
た。
【0027】ただし増粘剤を用いない場合では,図1の
ように分離限界添加率を境にして分離の有無が明確に表
れたが,増粘剤を用いた場合には,図2〜3のようにそ
の境に遷移領域が存在する結果となった。しかし,図2
〜3の場合でも,SP添加率と分離の有無をある程度定
量的に評価できる。
【0028】図4は,図1〜図3で得られた増粘剤と分
離限界添加率の関係を表したものであるが,図4にみら
れるように,分離限界添加率は増粘剤の添加率が多くな
るほど高くなっている。したがって,増粘剤の添加はS
Pによる分離を抑制できるものと考えてよい。
【0029】また,モルタルフローに着目すると,図1
〜図3中に図示したように,高流動コンクリートとして
適していると考えられるモルタルフロー250mm〜2
70mmの範囲のSP添加率の範囲は,増粘剤添加率0
%で0.05%,増粘剤添加率0.02%で0.15%,
増粘剤添加率0.05%で0.35%であり,増粘剤添加
率が多くなるほどSP添加率の範囲が広くなっている。
すなわち,増粘剤を添加するほど,SPの添加率の変化
に対し,モルタルフローの変化が小さくなる。このこと
は,増粘剤を添加すれば,SPの分離限界添加率を高く
し,材料分離に対してより安全な高流動コンクリートを
製造できることを示している。
【0030】〔実施例2〕下記の使用材料を表3に示し
た配合で高流動コンクリートを練り混ぜた。 使用材料: セメント : 日本セメント株式会社製の普通ポルトランドセメ ント(比重 3.16) 細骨材 : 川砂(比重2.61 F.M.2.60) 粗骨材 : 砕石(比重2.65,Gmax 20mm) 水 : 水道水 高性能減水剤: β−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物 増粘剤 : ウエランガム
【0031】
【表3】
【0032】得られた高流動コンクリートと,この高流
動コンクリートをウエットクリーニングして粗骨材を分
離したモルタルについて,実施例1と同様の試験に供し
た。いずれの場合も,図1〜図4に示したのとほぼ同様
の結果が得られた。
【0033】図5に,増粘剤配合量が0%の場合のSP
添加率と付着量およびフロー値の関係と,この増粘剤無
添加の高流動コンクリートをU型充填性試験に供した場
合の充填高さ(cm)の関係を示した。図5の結果か
ら,SPの分離限界率を境にしてこの高流動コンクリー
トの充填率が急激に低下することが判る。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば高
流動コンクリートの材料分離の程度を簡単な試験で定量
化できるようになり,高流動コンクリートの品質管理に
大きく貢献でき,ひいては高品質の高流動コンクリート
の製造と施工に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の試験において,増粘剤添加率0%の場
合の高性能減水剤添加量と吸水性シートへの付着量およ
びフロー値との関係を示す図である。
【図2】本発明の試験において,増粘剤添加率0.02
%の場合の高性能減水剤添加量と吸水性シートへの付着
量およびフロー値との関係を示す図である。
【図3】本発明の試験において,増粘剤添加率0.05
%の場合の高性能減水剤添加量と吸水性シートへの付着
量およびフロー値との関係を示す図である。
【図4】本発明の試験において,付着量が急激に大きく
なる高性能減水剤添加量(SPの分離限界添加率)と増
粘剤添加率との関係を示す図である。
【図5】本発明の試験において,増粘剤添加率0%の場
合の高性能減水剤添加量と吸水性シートへの付着量およ
びフロー値との関係,および該高性能減水剤添加量とU
型充填性試験における充填高さとの関係を示す図であ
る。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高性能減水剤を配合した高流動コンクリ
    ートを作製するにさいし,所定のモールド内に該コンク
    リートを装填し,このモールド内コンクリートの上面全
    体に所定の吸水性シートを接触させ,この接触状態に一
    定時間静置したあと該吸水性シートを剥がし,この試験
    前後の該シートの重量差から該シートへの吸着量を求
    め,この吸着量を該コンクリートの材料分離の指標とす
    ることを特徴とする高流動コンクリートの材料分離評価
    方法。
  2. 【請求項2】 高性能減水剤を配合した高流動コンクリ
    ートを作製するにさいし,所定のモールド内に該コンク
    リートから採取したモルタル成分を装填し,このモール
    ド内モルタル成分の上面全体に所定の吸水性シートを接
    触させ,この接触状態に一定時間静置したあと該吸水性
    シートを剥がし,この試験前後の該シートの重量差から
    該シートへの吸着量を求め,この吸着量を該コンクリー
    トの材料分離の指標とすることを特徴とする高流動コン
    クリートの材料分離評価方法。
  3. 【請求項3】 モールドは,圧縮強度試験用の供試体作
    製に供されるモールドと同じ形状寸法を有し,吸水性シ
    ートはパルプ100%のペーパーである請求項1または
    2に記載の材料分離評価方法。
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