JP2983727B2 - 遠心力成形用ノロ低減剤 - Google Patents

遠心力成形用ノロ低減剤

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遠心力成形用のノロ低減
剤に関し、詳しくはモルタル又はコンクリートを遠心力
成形して製造する、パイル、ポール、鋼管複合パイル、
鋼管ライニング、及びヒューム管等、遠心力成形品製造
時のノロの発生を低減又は防止する遠心力成形用ノロ低
減剤に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来、パイルやポールなど遠
心力成形によって製造されるコンクリート製品製造時に
は、必ず遠心力によってノロが絞り出されてきている。
このノロは、水の他に固形分として20〜40重量%のセメ
ントや砂の微粒部分を含有し、強アルカリ性であるた
め、そのまま工場外に排棄することは公害防止上でき
ず、固形分の沈殿濾過後の排棄処理や排水の中和処理な
どに多くの時間と経費をかけているのが現状であった。
【0003】これらの課題を解決する手段としてポリア
クリルアミドやポリアクリル酸ナトリウムなどの水溶性
高分子物質を添加する方法が知られている(特開昭56−1
61108号公報、特開昭59−11211号公報、及び特公昭62−
18507号公報等)。
【0004】しかしながら、前記水溶性高分子物質を添
加したコンクリートは、粘性が強くなるために作業性や
製品の内面仕上が悪くなるという課題や一定の作業性を
保持しようとした場合、コンクリートの単位水量が多く
なり、強度が低下するという課題があった。
【0005】一方、その他の手段として、例えば、シリ
カヒュームを、セメントに対して2〜5%添加する方法
や、ポルトランドセメント100重量部に対して、シリカ
ヒューム2〜10重量部と、ブレーン6,000〜9,000cm2/g
の鉱物質微粉末5〜20重量部とを、合計量で15重量部以
上となるように併用する方法、さらに、ポルトランドセ
メント100重量部に対し、シリカヒューム、鉱物質微粉
末、及びベントナイト0.5〜5重量部を、合計量で15重
量部以上となるように併用する遠心力成形コンクリート
製品の製造方法などが提案されている(特開昭59−21580
8号公報、特開昭62−7654号公報など)。
【0006】これらの方法は、コンクリート製品製造用
のコンクリートをプラスチックなコンクリートとするこ
とにより保水力を増大させて、遠心力によるノロの発生
を低減又は防止させようとするものである。
【0007】しかしながら、これらの方法でも、セメン
トの銘柄や、例えば、普通セメントやシリカセメントな
どの種類、減水剤の銘柄とその使用量、セメントと減水
剤の相性、川砂や砕砂などの砂の種類、及びコンクリー
トスランプ等により、ノロ低減効果がバラツクという課
題があった。
【0008】また、これらの方法では、ノロ低減効果が
不安定であると同時に、主要成分であるシリカヒューム
は外国からの輸入に依存しなければならず、供給源が不
安定で高価であり、かつ、使用量が多く不経済となる等
の課題があった。
【0009】本発明者らは、前記プラスチックなコンク
リートを得るという観点から、高性能減水剤と、ベント
ナイト、黒鉛、滑石、ゼオライト、活性炭、石炭殻、ケ
イソウ土、パーライト、及びアタパルジャイト等の無機
質粉末を併用することを提案した(特開昭63−225564号
公報)。しかしながら、前記課題を解消するには至らな
かった。
【0010】本発明者らは、さらなるノロ防止効果の向
上を目的として鋭意検討した結果、水溶性高分子物質と
ベントナイトとを併用することにより、ノロ低減効果が
高まることを知見し本発明を完成するに至った。
【0011】
【課題を解決する手段】即ち、本発明は、水溶性高分子
物質とベントナイトとを含有する遠心力成型用ノロ低減
剤である。
【0012】以下、本発明を詳細に説明する。
【0013】本発明に係る水溶性高分子物質としては、
ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース(C
MC)、アルギン酸、及びデンプン類等が挙げられ、こ
れらは工業用に市販されているものがそのまま使用可能
である。これらのうち、デンプン類は、強度低下がなく
強い粘性を示さないので最も好ましい。
【0014】ここで、デンプン類とは、植物の細胞内に
粒状に存在する多糖類であり、具体的には、バレイショ
デンプン、トウモロコシデンプン、及びコムギデンプン
等が挙げられる。
【0015】水溶性高分子物質の使用量は、コンクリー
ト1m3当り、500g以下が好ましく、20〜300gがより好ま
しく、40〜200gが最も好ましい。500gを超えて使用する
とコンクリートの強度低下が大きくなる傾向があり、20
g未満ではノロ低減効果が小さくなる傾向がある。
【0016】本発明に係るベントナイトとは、膨潤性を
持つモンモリロナイト類に属するもので、その膨潤性は
産地や鉱床により異なり、A.C.C.法(American Collid C
ampany規格)による膨潤度が5〜40程度のものが使用可
能であり、通常、市販品の使用が可能である。
【0017】ベントナイトは、その膨潤度によってノロ
を低減する効果が異なり、同じ使用量では膨潤度が大き
い程ノロを低減させる効果が大きく、膨潤度が10以上の
ベントナイトを使用するのが好ましく、20以上のベント
ナイトを使用するのがより好ましい。
【0018】ベントナイトの使用量は、コンクリート1
m3当り、10kg以下が好ましく、300g〜7kgがより好まし
く、600g〜5kgが最も好ましい。300g未満ではノロ低減
効果が小さくなる傾向がある。また、10kgを超える量で
は、一定の作業性を得るための単位水量が多くなる傾向
があり、単位水量の増加を減水剤の増量で抑える場合
は、ノロ低減効果が期待できない場合もあり好ましくな
い。
【0019】以上の水溶性高分子物質とベントナイトと
を併用することにより、セメントの銘柄や種類、減水剤
の種類や添加量、並びにコンクリートのスランプ等に影
響されない安定したノロ低減効果が得られる。
【0020】本発明で使用するセメントとしては、普通
・早強・超早強・中庸熱等の各種ポルトランドセメント
や、これらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライ
アッシュ又はシリカを配合した各種混合セメント、並び
に微粉高炉スラグを含むセメント等が挙げられる。
【0021】本発明において、さらに、減水剤を併用す
ることは好ましい。
【0022】ここで減水剤としては、一般的な減水剤や
高性能減水剤が挙げられ、成分的に特に限定されるもの
ではない。具体的には、リグニンスルホン酸塩、オキシ
カルボン酸塩、及びポリオール等の一般的な減水剤や、
高性能減水剤の使用が可能である。なかでも、減水率が
大きく、しかも、その使用量で減水率がコントロールで
きる高性能減水剤の使用が好ましい。
【0023】高性能減水剤とは、比較的多量に使用して
も空気連行や過度の凝結遅延、さらには、異状凝結を生
じさせない減水率の大きい減水剤であり、例えば、ポリ
アルキルアリルスルホン酸塩系やメラミンホルマリン樹
脂スルホン酸塩系などが挙げられる。
【0024】一般に市販されている高性能減水剤は、前
記いずれかを主成分とするもので、ポリアルキルアリル
スルホン酸塩系としてはナフタレンスルホン酸ホルマリ
ン縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合
物、及びアントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物等が
挙げられ、市販品としては、花王社製商品名「マイティ1
00」や「マイティ150」など、第一工業製薬社製商品名「セ
ルフロー110P」など、竹本油脂社製商品名「ポールファイ
ン510N」など、山陽国策パルプ社製商品名「サンフローP
S」や「サンフローPSR」など、並びに、電気化学工業社製
商品名「FT−500」等がある。
【0025】また、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸
塩系としては、昭和電工社製商品名「メルメントF−10」
や「メルメントF−20」など、並びに、日曹マスタービル
ダーズ社製商品名「NL−4000」等が挙げられる。
【0026】本発明において、一般的な減水剤の使用量
は、メーカー指定量又はその2〜3倍量程度で、しか
も、異状凝結が生じない範囲内で使用することが好まし
い。
【0027】また、高性能減水剤の使用量は、セメント
100重量部に対して、固形分換算で0.2〜2.0重量部が好
ましく、0.3〜1.5重量部がより好ましく、0.4〜1.2重量
部が最も好ましい。高性能減水剤の使用量が0.2重量部
未満では、コンクリートがプラスチックになり、混練水
が増加して強度の低下が大きくなりやすく、2.0重量部
を超えると、コンクリートの粘性が大きくなり、ノロ低
減効果が小さくなる傾向がある。
【0028】コンクリートのスランプは特に限定される
ものではないが、大きくなり過ぎるとノロが発生しやす
くなるので15cm以下が好ましく、10cm以下がより好まし
い。コンクリートの練り混ぜ方法は、特に制限されるも
のではなく、通常行なわれている方法が使用可能であ
る。
【0029】また、ノロ低減剤の添加方法は、粉末や、
混練水の一部又は全量に溶解又は懸濁してミキサーに投
入しても良いが、特に、減水剤と共に混練水の一部又は
全量に溶解又は懸濁して投入するとより少量でノロ低減
効果が発揮される。具体的には、計量器に水と減水剤を
計量した後、ノロ低減剤をさらに加算計量するか、別に
計量しておいたノロ低減剤を計量器に添加して、攪拌機
で溶解又は懸濁させることが本発明では効果的である。
【0030】遠心力成形方法も特に制限されるものでは
なく、GNo.3〜5の低速で1〜3分、GNo.12〜18の中
速で3〜5分、並びに、GNo.30〜50の高速で3〜5分
行う通常の方法を使用することが有効であるが、本発明
のノロ低減剤を使用したモルタル又はコンクリートが、
例えば、10cm以下と低スランプの場合は、遠心力成形時
にモルタル又はコンクリートが動き難いので、特に、低
速はGNo.3以下で3分以上行うのが好ましく、GNo.1
〜2.5で3分以上行なうのがより好ましい。中、高速は
特に制限されるものではないが、スランプがポンプ打ち
のコンクリートのように大きい場合も考慮すると、中速
はGNo.4〜15で1〜3分、高速はGNo.15〜50で2分以
上行うことが好ましい。
【0031】
【実施例】以下実施例にて本発明を詳細に説明する。
【0032】実施例1 表1に示すコンクリートの配合No.1を用いて、表2に
示すように水溶性高分子物質とベントナイトの種類と使
用量を変え、粉末状で添加しコンクリートを混練し、径
20×長さ30×厚さ5cmの遠心力成形供試体を成形した。
【0033】コンクリートの混練は、砂、砕石、セメン
ト、水溶性高分子物質、及びベントナイトを一緒にミキ
サーに投入し、20秒空練りしてから、減水剤を溶解させ
た練り混ぜ水を添加して90秒混練した。スランプ値が変
る場合は、減水剤の使用量の加減でスランプの調節を行
ない、練り混ぜ水は一定量とした。
【0034】遠心力成形は、コンクリートを混練後直ち
に、型枠に18kg入れ、型枠の中空部分は蓋をしてノロが
漏れないようにしてから、いずれも肉厚の中心径で計算
したGNo.を用い、GNo.2の低速で4分、GNo.5の中
速で1分、GNo.35の高速で3分の遠心力成形条件で成
形した。この遠心力成形供試体の成形時発生するノロ量
を測定した。結果を表2に併記する。
【0035】圧縮強度測定は、遠心力成形した供試体
を、20℃で4時間、前置き養生し、その後15℃/hの昇
温速度で65℃まで上げ、4時間保持の常圧蒸気養生後、
蒸気バルブを止め、そのまま養生槽の中で翌日まで自然
放冷し、その後取り出し、脱型後、材令7日まで20℃の
室内で養生してから圧縮強度を測定した。結果を表2に
併記する。
【0036】なお、表2において、水溶性高分子物質と
ベントナイトはコンクリート1m3に対する(g)で示し、
減水剤はセメント100重量部に対する重量部で示した。
【0037】<使用材料> セメント:電気化学工業社製普通ポルトランドセメン
ト、比重3.16 砂 :新潟県姫川産、川砂、比重2.65 砕石 :同上、砕石、比重2.68 水溶性高分子物質イ:ポリアクリルアミド、試薬 同 ロ:CMC、試薬 同 ハ:アルギン酸、試薬 同 ニ:バレイショデンプン、試薬 ベントナイトA:膨潤度10(A.C.C.法)豊順洋行社製商品
名「微粒印」 同 B:膨潤度20以上(A.C.C.法)関東ベントナイト鑛業
社製商品名「利根」 同 C:膨潤度35以上(A.C.C.法)関東ベントナイト鑛業
社製商品名「プレミアムゲル」 減水剤α:第一工業製薬社製商品名「セルフロー110P」主
成分ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、粉体。 同 β:昭和電工社製商品名「メルメントF−10」主成分
メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系、粉体。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】表2より、水溶性高分子物質とベントナイ
トを併用することによりそれぞれ単独に使用した場合と
比較してノロ防止効果が向上し、さらにそれぞれを適量
使用すれば強度低下もないことが明らかである。
【0041】実施例2 減水剤αを使用して表1に示すコンクリート配合No.2
〜5を用い、実施例1で使用したベントナイトBと水溶
性高分子物質二とを重量比95:5で混合したものをノロ
低減剤とし、表3に示すようにコンクリート1m3当り3
kg使用したこと以外は、実施例1と同様にコンクリート
を混練し、遠心力成型してノロの発生量を測定した。結
果を表3に併記する。
【0042】
【表3】
【0043】実施例3 実験No.1- 1、1- 3、1-12、1-14〜1-17、及び1-23〜1-2
6の配合を用い、水を加えてスランプを10±2cmと軟か
くし、遠心力成形条件を40G×3分として、コンクリー
ト中の水を動きやすくし、ノロが発生しやすい条件とし
たこと以外は実施例1と同様に行い、発生したノロ量の
測定を行った。結果を表4に示す。
【0044】
【表4】
【0045】表4より、水溶性高分子物質とベントナイ
トを併用した本発明のノロ低減剤は、ノロが発生しやす
い状況においても安定してノロ低減効果が得られること
が明らかである。
【0046】実施例4 表1のコンクリート配合No.1を使用し、実施例2で使
用したノロ低減剤をコンクリート1m3当たり3kg使用
し、減水剤αの使用量を表5のように変えたこと以外は
実施例1と同様に行なった。結果を表5に併記する。
【0047】
【表5】
【0048】表5より明らかなように、本発明のノロ低
減剤は、減水剤の使用量を増減しても安定したノロ低減
効果が得られる。
【0049】
【発明の効果】本発明のノロ低減剤を使用することによ
り強度を低下させることなくノロの低減ができ、さら
に、スランプの変動等に影響されることなく安定したノ
ロ低減効果が得られ、従来、ノロ処理に掛けていた時間
や費用を大幅に削減することが可能となる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 24/38 C04B 24/38 Z (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 22/08 B28B 21/30 C04B 14/10 C04B 24/26 C04B 24/38 C04B 28/02 - 28/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性高分子物質とベントナイトとを含
    有する遠心力成形用ノロ低減剤。
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