JP2941476B2 - 自己充填用コンクリート組成物 - Google Patents

自己充填用コンクリート組成物

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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
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    • C04B24/38Polysaccharides or derivatives thereof

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は締め固め不要な自己充填
用コンクリート組成物に関するものである。更に詳しく
は建築材料及び二次製品材料として使用するコンクリー
トの粘稠性及び流動性を高め、骨材、セメント、水の分
離抵抗性に優れた性状を与えるもので、バイブレーター
などの振動による締め固め不要な自己充填用コンクリー
ト組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
らコンクリート組成物の施工方法としては、鉄筋を配筋
した型枠内へコンクリートを投入してバイブレーター振
動により締め固めを行うのが一般的である。しかし近
年、打設時のバイブレーターによる騒音公害、更にコン
クリート業界の人手不足が深刻な問題となっている。
【0003】これらの問題点に対し、振動締め固めの不
要な自己充填性を持つコンクリートの研究が始まってい
るが、技術的にまだ実用化に到っていないのが現状であ
る。一般にコンクリートの流動性を高めると骨材分離が
生じ、粗骨材がからみあって、充填性が悪くなるばかり
でなく、均一なコンクリートが得られないことから、強
度低下をきたす。また、水中コンクリートのように増粘
剤を多量に添加したコンクリート配合では、骨材分離は
抑制されるものの、粘性が著しく高くなり(例えば、特
公昭62−35984 号公報に開示された水中施工用コンクリ
ート組成物では、コンクリートの練り混ぜ水の粘度が50
00乃至50000cpsである)、充填作業が困難になるばかり
でなく、増粘剤の性質である硬化時間の遅延による初期
強度の発現が遅いことから、建築や土木、特に二次製品
への応用は困難な状況である。近年、ハイパフォーマン
スコンクリートの名称で報告(土木学会誌、1989年10月
号)されている締め固め不要のコンクリート組成物は、
高炉スラグやフライアッシュ等の微粉末を多量に加えた
もので、前述の水中コンクリートに比較して硬化時間は
改善されているが、粉末量が多いことから水量を多く必
要とし、水/セメント比が約 100%もあり、早期強度を
必要とする二次製品への使用は困難である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは高流動性で
分離抵抗性が大きく、自己充填性があり、且つ硬化遅延
が少なく、強度への影響が少ない自己充填用コンクリー
ト組成物を得るために、鋭意研究の結果、本発明を完成
するに到ったものである。
【0005】即ち本発明は、高性能減水剤と水溶性高分
子を含有するコンクリート組成物において、水溶性高分
子としてガラクトマンナン及び/又はガラクトマンナン
のヒドロキシプロピル化物を用い、コンクリートの練り
混ぜ水に高性能減水剤とガラクトマンナン及びガラクト
マンナンのヒドロキシプロピル化物の一種又は両者を溶
解したものの粘度が、20℃において、50乃至1000cps で
あり、かつコンクリートのJIS A 1101によるスランプフ
ロー値が55cm以上であることを特徴とする自己充填用コ
ンクリート組成物に関する。
【0006】本発明は高性能減水剤と特定の水溶性高分
子の両物質を加えたコンクリート組成物であり、上記の
粘度領域に於いて、分離抵抗性と高流動性の相反する性
能を満足し、且つ早期強度を満足するものである。
【0007】本発明のコンクリート組成物の粘度は、20
℃において50乃至1000cps である。練り混ぜ水に溶解し
たときの粘度が20℃において50cps 以下の場合は、コン
クリートの分離抵抗性が劣り、1000cps 以上になるとコ
ンクリートの粘性が高くなり型枠への施工が困難とな
る。
【0008】本発明のコンクリート組成物に於て高流動
性〔スランプフロー値(JIS A 1101に規定)55cm以上〕
を得るために添加する高性能減水剤は、セメントに対し
て有効成分として0.3 〜3.0 重量%程度添加するのが好
ましい。
【0009】高性能減水剤としては、ナフタレンスルホ
ン酸塩ホルマリン縮合物〔例えば、マイテイ150 :花王
(株)社製〕やメラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物
〔例えば、マイテイ150V−2:花王(株)社製〕または
これらと同等以上の減水能をもつものが用いられる。さ
らに高性能減水剤として、メラミン、尿素、フェノール
又はアニリンのメチロール化物及びスルホン化物から選
ばれる1種又は2種以上のメチロール化物又はスルホン
化物のホルマリン単縮合物又は共縮合物、一例を挙げれ
ばフェノールスルホン酸ホルマリン縮合物(特許No.109
7647号に記載の化合物等)、フェノール・スルファニル
酸ホルマリン共縮合物(特開平1−113419号公報に記載
の化合物等)、フェノール・メラミンメチロール化スル
ホン酸塩共縮合物(特開昭56−13647 号公報に記載の化
合物等)、尿素・メラミンメチロール化スルホン酸共縮
合物(特公昭52−13991 号公報に記載の化合物等)が用
いられる。
【0010】本発明のコンクリート組成物に用いる水溶
性高分子は、ガラクトマンナン(一般名称;グアーガ
ム)〔例えばメイプログアー:三晶(株)社製,グアー
パック:大日本製薬(株)製等〕や、これらのヒドロキ
シプロピル化物〔例えばジャガー:三晶(株)社製〕が
用いられる。
【0011】水溶性高分子の添加量は、高性能減水剤と
共に練り水に溶解したものの粘度が、50〜1000cps にな
ればよく、特に限定するものではないが、セメントに対
して0.01〜0.2 %程度が好適である。
【0012】本発明のコンクリート組成物はセメント、
細骨材、粗骨材を主成分とするものであるが、各種のセ
メント、高炉スラグ、フライアッシュ等の各種の混和材
料を使用することができる。また、本発明の組成物には
各種の混和剤の添加も可能である。例えば、AE剤、消
泡剤、早強剤、遅延剤、及び界面活性剤等が挙げられ
る。
【0013】本発明のコンクリート組成物は、コンクリ
ート成形体に使用される。コンクリート成形体は、特に
限定されるものではなく、通常バイブレーターによって
締め固められている成形体が対象となる。更に本発明の
コンクリート組成物は初期強度を必要とする二次製品に
使用することができる。即ち、JIS A 5338(4−4−2
項)に規定する蒸気養生法によれば、短時間で二次製品
の脱型に必要な 100kg/cm2 以上の強度を得ることがで
きる。
【0014】
【発明の効果】本発明の自己充填用コンクリート組成物
によれば、高流動性、分離抑制、初期強度の確保が可能
となることから、コンクリートの使用方法、コンクリー
トの施工方法が飛躍的に改善され、特にコンクリート製
品の製造においては、騒音解消、製造合理化への波及効
果が大きい。
【0015】
【実施例】以下実施例により本発明を説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0016】実施例において使用した高性能減水剤と水
溶性高分子の記号とその内容を、以下に示す。
【0017】高性能減水剤 (a) ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物 〔マイテイ150 :花王(株)社製〕 (b) メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物 〔マイテイ150V−2:花王(株)社製〕比較減水剤 (c) リグニンスルホン酸塩〔サンエキス:山陽国策パル
プ(株)社製〕水溶性高分子 (イ)ガラクトマンナン〔メイプログアー CSAA200/5
0:三晶(株)社製〕 (ロ)ガラクトマンナンヒドロキシプロピル化物 〔ジャガーHP−8:三晶(株)社製〕比較水溶性高分子 (ハ)メチルセルローズ 〔CMCダイセル1170:ダイセル化学工業(株)社製〕 実施例において試験したコンクリートの基本配合を表1
に示す。
【0018】使用材料 ・セメント:中央セメント社製 比重=3.16 ・細骨材:紀の川産川砂 比重=2.57 ・粗骨材:宝塚産砕石 比重=2.60
【0019】
【表1】
【0020】表中、 W:水 G:粗骨材 C:セメント a:細骨材+粗骨材 S:細骨材 を表す。
【0021】上記の材料を用いて、表1のコンクリート
配合で、実施した結果を表2に示す。
【0022】表2の結果から明らかな如く、本発明のコ
ンクリート組成物は流動性、分離抵抗性、自己充填性を
満足するものである。比較品においては流動性と分離抵
抗性の両性能を満足するに到らず、また、練り水の粘度
が1000cps以上においては、コンクリートの粘性
が高いことから、型枠への打設が困難となり、型枠の隅
々までコンクリートが充分行き渡らず、自己充填性に欠
けると共にコンクリート表面に空隙が多く発生してい
た。
【0023】
【表2】
【0024】注) *1 セメントに対する重量% *2 20℃、B型粘度計による測定。
【0025】*3 JIS A 1101によるスランプフローの
測定。
【0026】*4 肉眼による評価 ○:骨材分離及び
水の分離なし ×:骨材分離又は水の分離あり *5 コンクリート練り後、φ10cmの円柱型枠にコンク
リートをバイブレーターを使用しないで詰め、3日放置
後、脱型してコンクリート表面の充填状態を肉眼で観察
した。
【0027】○:5mm以上の空隙の発生が殆ど見られな
い。
【0028】△:5mm以上の空隙の発生が僅かにある。
【0029】×:5mm以上の空隙の発生が多い。
【0030】次に、表1のコンクリート配合で表3に示
す高性能減水剤と下記に示す水溶性高分子を用いて、流
動性、分離抵抗性、自己充填性及び圧縮強度について、
評価を実施した結果を表4に示す。
【0031】流動性、分離抵抗性、自己充填性の測定法
は前記と同じである。圧縮強度はコンクリート練り上が
り後、φ10cmの円柱型枠にコンクリートを詰め、2時間
放置した。その次に1時間に20℃の割合で昇温して65℃
で4時間保持後、放冷する蒸気養生を行い、JIS A 1108
法で強度を測定したものである。
【0032】
【表3】
【0033】水溶性高分子 ガラクトマンナン〔メイプログアー CSAA200/50:三
晶(株)社製〕
【0034】
【表4】
【0035】表4の結果から明らかなように、本発明コ
ンクリート組成物は自己充填性に必要な性能を満足し、
圧縮強度においても 130kg/cm2 以上の強度の発現が可
能になる。
【0036】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI (C04B 28/04 24:30 24:38) (C04B 28/04 24:30 24:38) 111:62 (56)参考文献 特開 平4−367550(JP,A) 特開 平3−237049(JP,A) 特開 昭61−17457(JP,A) 特開 昭57−67057(JP,A) 特開 昭53−74527(JP,A) 特開 平4−297662(JP,A) 特開 平1−160852(JP,A) 特開 昭63−315547(JP,A) 特開 平4−50149(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 28/04 C04B 24/12 C04B 24/22 C04B 24/38

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高性能減水剤と水溶性高分子を含有する
    コンクリート組成物において、水溶性高分子としてガラ
    クトマンナン及び/又はガラクトマンナンのヒドロキシ
    プロピル化物を用いることにより、コンクリートの練り
    混ぜ水に高性能減水剤とガラクトマンナン及び/又はガ
    ラクトマンナンのヒドロキシプロピル化物を溶解したも
    のの粘度が、20℃において、50乃至1000cps であり、か
    つコンクリートのJIS A 1101によるスランプフロー値が
    55cm以上であることを特徴とする自己充填用コンクリー
    ト組成物。
  2. 【請求項2】 高性能減水剤がナフタレンスルホン酸塩
    ホルマリン縮合物又はメラミンスルホン酸塩ホルマリン
    縮合物である請求項1記載の自己充填用コンクリート組
    成物。
  3. 【請求項3】 高性能減水剤がメラミン、尿素、フェノ
    ール及びアニリンから選ばれた化合物のメチロール化物
    及びスルホン化物から選ばれる1種又は2種以上のメチ
    ロール化物及び/又はスルホン化物のホルマリン単縮合
    物又は共縮合物である請求項1記載の自己充填用コンク
    リート組成物。
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