JP2997893B2 - Highly-fillable concrete material, reinforced concrete structure and steel-concrete composite structure using the concrete material - Google Patents

Highly-fillable concrete material, reinforced concrete structure and steel-concrete composite structure using the concrete material

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JP2997893B2 JP29069090A JP29069090A JP2997893B2 JP 2997893 B2 JP2997893 B2 JP 2997893B2 JP 29069090 A JP29069090 A JP 29069090A JP 29069090 A JP29069090 A JP 29069090A JP 2997893 B2 JP2997893 B2 JP 2997893B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、現場打設コンクリート、コンクリート2次
製品等に用いられる高充填性コンクリート材料、及び該
高充填性コンクリート材料を用いた鉄筋コンクリート構
造物及び鋼コンクリート複合部材に関するものである。
The present invention relates to a highly-fillable concrete material used for cast-in-place concrete and secondary concrete products, and a reinforced concrete structure using the highly-fillable concrete material. And a steel-concrete composite member.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

鉄筋が密に配筋されている箇所にコンクリートを打設
する場合や、コンクリート充填鋼管構造、二重鋼殻函体
構造、ハイブリッド壁体構造等、閉鎖断面の鋼コンクリ
ート複合構造におけるコンクリートの充填においては、
コンクリートをいかに隅々まで充填できるかが一つのポ
イントとなる。
When placing concrete in places where reinforcing bars are densely arranged, or when filling concrete in steel-concrete composite structures with closed sections, such as concrete-filled steel pipe structures, double steel shell box structures, hybrid wall structures, etc. Is
One point is how concrete can be filled to every corner.

しかし、従来の一般的なセメント材料を用いた施工に
おいて、水セメント比を上げることは、強度その他、コ
ンクリートの品質を低下させることになり、材料分離、
ブリージング等の問題も生じる。
However, in the construction using the conventional general cement material, increasing the water-cement ratio will decrease the strength and other properties of the concrete, material separation,
Problems such as breathing also occur.

また、例えば機器の据え付けに使用されるグラウトコ
ンクリートについては、単位水量を増やしたり、高性能
の減水剤、流動化剤を使用して流動性を向上させている
が、材料分離が生じやすくなり、型枠内で粗骨材のブロ
ッキングによるコンクリートの閉塞が生じ、充填性が確
保できない。これに対し、セメント量を増やすことによ
り、材料分離抵抗性を向上させ、充填性を確保すること
が行われているが、セメント量が増えることにより、水
和熱による温度ひび割れが生じやすくなるという問題が
ある。
Also, for example, for grout concrete used for installation of equipment, the unit water volume is increased, or high-performance water reducing agents, flowability is improved by using a fluidizer, but material separation easily occurs, Blockage of the coarse aggregate occurs in the mold due to blocking of the coarse aggregate, and the filling property cannot be ensured. On the other hand, by increasing the amount of cement, the material separation resistance is improved, and the filling property is secured.However, the temperature increase due to heat of hydration tends to occur due to the increase in the amount of cement. There's a problem.

一方、一般の構造物や非常に密な配筋を有する鉄筋コ
ンクリート構造物を対象とした流動性及び材料分離抵抗
性に優れたコンクリートについての研究が行われてお
り、例えば以下の文献がある。
On the other hand, studies have been conducted on concrete excellent in fluidity and material separation resistance for general structures and reinforced concrete structures having very dense reinforcing bars. For example, there are the following documents.

小沢一雅、前川宏一、岡村甫:ハイパーフォーマン
スコンクリートの開発、コンクリート工学年次論文報告
集、日本コンクリート工学協会、Vol.11,No.1,1989年 新藤竹文、松岡康訓、坂本淳、ソムヌック タング
テルム シリクル:締固め不要コンクリートのフレッシ
ュな状態における性状、土木学会第45回年次学術講演
会、平成2年9月 上記の文献にはフレッシュコンクリートの状態にお
いて、締固めが不要な程度に変形性及び材料分離抵抗性
に優れ、かつ打設直後および硬化後における種々の課題
を解決した高品質のコンクリートとしてのハイパーフォ
ーマンスコンクリートが定義され、そのモデルとして粉
末度の細かい高炉スラグ微粉末(ブレーン値5,680cm2/
g)、フライアッシュ及び膨張材を使用し、高性能AE減
水剤と少量の増粘剤を併用したものが開示されている。
Kazumasa Ozawa, Koichi Maekawa, and Fu Okamura: Development of Hyper-Performance Concrete, Annual Report on Concrete Engineering, Japan Concrete Institute, Vol.11, No.1, 1989 Takefumi Shinto, Yasukunori Matsuoka, Jun Sakamoto, Somnouk Tangtherm Siricle: Properties of compaction-free concrete in fresh condition, Japan Society of Civil Engineers 45th Annual Scientific Lecture, September 1990 Deformation to the extent that compaction is unnecessary in fresh concrete condition High-performance concrete is defined as a high-quality concrete that is excellent in heat resistance and material separation resistance and solves various problems immediately after casting and after hardening. A model of the blast furnace slag fine powder (brane Value 5,680cm 2 /
g), using fly ash and intumescent materials, and using a high-performance AE water reducing agent in combination with a small amount of a thickener.

また、上記の文献には増粘剤として発酵技術により
製造されるバイオポリマーを用いた締固め不要コンクリ
ートに関する研究が記載されている。このの文献にお
いて検討されたコンクリートは結合材として普通ポルト
ランドセメント、高炉スラグ(ブレーン値4,270cm2/g)
及びフライアッシュを、それぞれ30%、30%、40%の割
合で混合し、混和剤として上述のバイオポリマーと高性
能減水剤を用いたもので、単位水量及びバイオポリマー
の量を調整することにより、締固めが不要な程度に流動
性及び材料分離抵抗性に優れたコンクリートが得られる
ことが報告されている。
In addition, the above-mentioned literature describes a study on compaction-free concrete using a biopolymer produced by fermentation technology as a thickener. The concrete examined in this document is ordinary Portland cement and blast furnace slag (Brain value 4,270cm 2 / g) as binder
And fly ash in the proportions of 30%, 30% and 40%, respectively, using the above-mentioned biopolymer and high-performance water reducing agent as an admixture, by adjusting the unit water amount and the amount of the biopolymer. It has been reported that concrete having excellent fluidity and resistance to material separation to the extent that compaction is unnecessary is obtained.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述のようにグラウトコンクリートにおいて行われて
いる、材料分離抵抗性、充填性を改善するためのセメン
ト(結合材)量の増加は水和熱の発生による温度ひび割
れの問題があり、これをそのまま一般の鉄筋コンクリー
ト構造物や、鋼コンクリート複合構造に適用することは
できない。
As described above, the increase in the amount of cement (binder) used to improve the resistance to material separation and filling, which is carried out in grout concrete, involves the problem of temperature cracking due to the generation of heat of hydration. It cannot be applied to reinforced concrete structures and steel-concrete composite structures.

本発明は上述の、の文献に記載されたコンクリー
トにおいて、結合材の種類や、フライアッシュ等の混和
材(においてはフライアッシュを結合材として用いて
いる)、減水剤、増粘剤等の混和剤の種類、量を規定す
ることにより、締固め不要なコンクリートを実現してい
るのに対し、同様な考え方から、結合材としてセメント
とブレーン比表面積が、5,000〜10,000cm2/gといった粉
末度の非常に細かい高炉スラグ微粉末を組み合わせると
ともに、減水作用を与えるための界面活性剤を用い、フ
ライアッシュ等の混和材、及び特殊な増粘剤等を用いる
ことなく、低コストで配合設計の容易な締固め不要コン
クリートを提供することを目的としたものである。な
お、以下の説明で、高充填性,流動性の用語を使用する
が、これらは、発明の実施例で詳細に説明するとおり、
本発明の目的である締固め不要性を達成するうえで必要
な数値限定によって規定された概念として使用するもの
である。
The present invention relates to the concrete described in the above-mentioned documents, the type of binder, admixture such as fly ash (in which fly ash is used as a binder), a water reducing agent, a thickener and the like. By specifying the type and amount of the agent, concrete that does not require compaction is realized, but from the same idea, cement and brane specific surface area of 5,000 to 10,000 cm 2 / g as binder Combining very fine blast furnace slag fine powder with a surfactant to give water-reducing action, without using admixtures such as fly ash, special thickeners, etc. It is intended to provide concrete that does not require compaction. In the following description, terms of high filling property and fluidity are used, which are described in detail in Examples of the present invention.
It is used as a concept defined by numerical limits necessary for achieving the compaction unnecessary as the object of the present invention.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の高充填性コンクリート材料は、セメントと、
ブレーン比表面積が5,000〜10,000cm2/gで、置換率(結
合材中に占める重量比)が45〜90%の高炉スラグ微粉末
とからなる結合材に、水結合材比25〜40%の水と、スラ
ンプフロー値59cm以上の値を得るに必要な量の界面活性
剤とを加えることにより、型枠内へ非締固めで充填され
たコンクリートの上面型枠との境界部の充填率で表わさ
れる当該充填率が98%以上を達成する材料分離抵抗性を
具備させることにより、充填時の締固めを不要とするこ
とができる。なお、ここでいう高充填性コンクリート材
料には粗骨材を有しないモルタルや、細骨材、粗骨材を
有しないセメントペースト等も含む。
The highly-fillable concrete material of the present invention comprises cement,
A blast furnace slag fine powder with a brane specific surface area of 5,000 to 10,000 cm 2 / g and a replacement ratio (weight ratio in the binder) of 45 to 90% By adding water and an amount of a surfactant necessary to obtain a slump flow value of 59 cm or more, the filling rate of the boundary between the concrete upper surface form and the non-compacted form filled into the form is increased. By providing material separation resistance that achieves the indicated filling rate of 98% or more, compaction at the time of filling can be made unnecessary. The high-filling concrete material used herein includes mortar without coarse aggregate, fine aggregate, cement paste without coarse aggregate, and the like.

本発明の高充填性コンクリート材料がコンクリートの
調合に用いられる場合には、所要量の細骨材及び粗骨材
が混入され、水結合材比(セメント及び水砕スラグに対
する水の重量比)は25〜40%とする。
When the highly-fillable concrete material of the present invention is used for mixing concrete, required amounts of fine aggregate and coarse aggregate are mixed, and the water binder ratio (weight ratio of water to cement and granulated slag) is 25 to 40%.

本発明で用いる高炉スラグ微粉末は、通常の高炉セメ
ントに混入されている高炉スラグのブレーン比表面積が
3,000〜4,000cm2/gであるのに対し、ブレーン比表面積
を5,000〜10,000cm2/gとしたもので、高炉スラグを粉砕
機で粉砕した後、分級機で分級する等して得られる。
The blast furnace slag fine powder used in the present invention has a specific surface area of the blast furnace slag mixed with ordinary blast furnace cement.
3,000~4,000cm while a 2 / g, the Blaine specific surface area obtained by the 5,000~10,000cm 2 / g, was ground blast furnace slag with a pulverizer, obtained by, for example classified with a classifier.

高炉スラグ微粉末と混合されるセメントとしては、市
販の普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメ
ント、フライアッシュセメント、高炉セメント、その他
のセメントが用いられる。
As the cement to be mixed with the blast furnace slag fine powder, commercially available ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, fly ash cement, blast furnace cement, and other cements are used.

高炉スラグ微粉末のブレーン比表面積を5,000〜10,00
0cm2/gとしたのは、市販のセメント材料に比べコスト的
に不利とならない範囲で、粘性の向上による材料分離抵
抗性と所要の流動性がともに確保できる範囲を規定した
もので、5,000cm2/gよりも低いと流動性および材料分離
抵抗性に関する効果が不十分であり、10,000cm2/gより
も高いと主として材料コストが高くつくことによる。
Increase the specific surface area of blast furnace slag fine powder to 5,000 to 10,000
The range of 0 cm 2 / g is a range that does not become disadvantageous in cost compared to a commercially available cement material, and defines a range in which both material separation resistance and required fluidity can be secured by improving viscosity, and 5,000 cm If it is lower than 2 / g, the effect on fluidity and material separation resistance is insufficient, and if it is higher than 10,000 cm 2 / g, the material cost is mainly high.

高炉スラグ微粉末の置換率を45〜90%としたのは、45
%よりも低いと粉末度の細かい高炉スラグを用いたこと
による材料分離抵抗性に関する効果が不十分であり、90
%よりも高いと効果の差が少ないことによる。
The reason for setting the replacement ratio of blast furnace slag fine powder to 45 to 90% is that
%, The effect on the material separation resistance due to the use of the blast furnace slag having a finer fineness is insufficient.
If it is higher than%, the difference in effect is small.

本発明でいう界面活性剤は高性能減水剤、高性能AE減
水剤、AE減水剤、減水剤等、結合材の水和反応に必要と
する水量及び水結合材比を低減させるために用いられる
混和剤であり、配合設計における混入量はその種類によ
っても異なる。
The surfactant referred to in the present invention is used for reducing the amount of water and the water binder ratio required for the hydration reaction of the binder, such as a high performance water reducer, a high performance AE water reducer, an AE water reducer, a water reducer, and the like. It is an admixture, and the amount mixed in the formulation varies depending on the type.

また、水結合材比を25〜40%としたのは、所要の流動
性が確保でき、かつ水量の増加によるコンクリートの品
質に対する悪影響が少ない範囲を規定したものである。
In addition, the reason why the water binder ratio is set to 25 to 40% is to define a range in which required fluidity can be secured and an adverse effect on the quality of concrete due to an increase in the amount of water is small.

本発明の高充填性コンクリート材料は上述のように、
材料分離抵抗性および流動性を大幅に改善したものであ
り、鉄筋を配筋した型枠内に充填することにより、締固
めを行うことなく、型枠の隅々まで行きわたらせること
ができ、その硬化により高品質の鉄筋コンクリート構造
物を構築することができる。特に、鉄筋が非常に密に配
筋される構造においてその効果が大きい。
The highly-fillable concrete material of the present invention, as described above,
Material separation resistance and fluidity have been greatly improved, and by filling the reinforcing bar with the reinforcing bar arranged in the form, it can be spread to every corner of the form without compaction, Due to the hardening, a high-quality reinforced concrete structure can be constructed. In particular, the effect is large in a structure in which reinforcing bars are arranged very densely.

また、同様にコンクリート充填鋼管構造、二重鋼殻函
体構造、ハイブリッド壁体構造等、閉鎖断面の鋼コンク
リート複合構造におけるコンクリートの充填にも適し、
特にコンクリート充填鋼管構造に関しては、高品質のコ
ンクリートを鋼管柱の柱脚部から高圧で圧入し、多層階
にわたるコンクリート充填鋼管柱を一気に施工すること
ができる。
Also suitable for concrete filling in closed-section steel-concrete composite structures such as concrete-filled steel pipe structures, double steel shell box structures, hybrid wall structures, etc.
In particular, with regard to the concrete-filled steel pipe structure, high-quality concrete can be press-fitted from the column base of the steel pipe column at a high pressure, and the concrete-filled steel pipe column covering multiple floors can be constructed at once.

〔作 用〕(Operation)

本発明においては、ブレーン比表面積が5,000〜10,00
0cm2/gの高炉スラグ微粉末を用いたことで、単位量当り
の結合材量を増すことなく、また増粘剤やフライアッシ
ュ等の混和材を用いることなく、締固め不要コンクリー
トに要求される材料分離抵抗性と流動性が確保される。
In the present invention, the Blaine specific surface area is 5,000 to 10,000.
By using blast furnace slag fine powder of 0 cm 2 / g, it is required for compaction-free concrete without increasing the amount of binder per unit amount and without using admixtures such as thickeners and fly ash. Material separation resistance and fluidity are secured.

第2図は流動性及び粘性に関する結合材種類の影響を
調べたもので、横軸に流動性を表すモルタルのスランプ
フロー値(cm)、縦軸に粘性を表すPロート流下時間
(秒)をとっている。
Fig. 2 shows the effect of binder type on fluidity and viscosity. The horizontal axis shows the slump flow value of the mortar showing the fluidity (cm), and the vertical axis shows the flow down time (seconds) of the P funnel showing the viscosity. I am taking.

グラフ中の曲線と結合材種類の対応関係は、以下の通
りである。
The correspondence between the curve in the graph and the type of binder is as follows.

□:普通ポルトランドセメント ○:ブレーン比表面積が3,800cm2/gの高炉スラグ微粉末
(置換率70%) ●:ブレーン比表面積が6,000cm2/gの高炉スラグ微粉末
(置換率70%) △:ブレーン比表面積が8,000cm2/gの高炉スラグ微粉末
(置換率70%) ▲:ブレーン比表面積が2,800cm2/gのフライアッシュ
(置換率15%) ただし、置換率は結合材中に占める重量比とする。
□: Normal Portland cement ○: Blast furnace slag fine powder with a specific surface area of 3,800 cm 2 / g (replacement rate 70%) ●: Blast furnace slag fine powder with a specific surface area of 6,000 cm 2 / g (replacement rate 70%) △ : Blast furnace slag fine powder with a specific surface area of 8,000cm 2 / g (replacement rate 70%) ▲ : Fly ash with a specific surface area of 2,800cm 2 / g (replacement rate 15%) Weight ratio.

図から分るように、それぞれの結合材については、流
動性が大きくなるほど粘性が小さくなり、それだけ材料
分離が生じやすいと考えられる。また、通常の高炉セメ
ントC種に相当するブレーン比表面積が3,800cm2/gの高
炉スラグ微粉末を混入したものでは、普通ポルトランド
セメントの場合に比べ曲線が下側にきており、同じ流動
性を示すものについては、高炉スラグ微粉末を混入した
ものの方が粘性が低く、材料分離が生じやすい。すなわ
ち、充填性に関し、普通ポルトランドセメントの場合よ
り不利となる。これに対し、ブレーン比表面積6,000cm2
/gと粉末度の大きい高炉スラグ微粉末を用いると、普通
ポルトランドセメントの場合に比べ、曲線が上側にきて
おり、同じ流動性を示すものについて、材料分離抵抗性
が大きくなる。さらに、置換率をそのままで、ブレーン
比表面積を8,000cm2/gとするとさらに流動性、材料分離
抵抗性の面で有利となる。
As can be seen from the figure, with respect to each binder, it is considered that as the fluidity increases, the viscosity decreases and the material separation is more likely to occur. In addition, in the case of mixing blast furnace slag fine powder with a brane specific surface area of 3,800 cm 2 / g corresponding to ordinary blast furnace cement C, the curve is lower than that of ordinary Portland cement, and the same fluidity is obtained. In the case of slag mixed with blast-furnace slag, the viscosity is lower and material separation is more likely to occur. That is, it is disadvantageous with respect to the filling property as compared with the case of ordinary Portland cement. On the other hand, the brane specific surface area is 6,000cm 2
When blast-furnace slag fine powder having a high fineness of / g is used, the curve is on the upper side as compared with the case of ordinary Portland cement, and the material having the same fluidity has a higher resistance to material separation. Further, when the brane specific surface area is 8,000 cm 2 / g while maintaining the substitution rate as it is, it is more advantageous in terms of fluidity and material separation resistance.

また、第3図は流動性及び粘性に関する高炉スラグ置
換率の影響を調べたもので、やはり横軸に流動性を表す
モルタルのスランプフロー値(cm)、縦軸に粘性を表す
Pロート流下時間(秒)をとっている。
Fig. 3 shows the effect of the blast furnace slag replacement rate on the fluidity and viscosity. The slump flow value (cm) of the mortar showing the fluidity is also plotted on the horizontal axis, and the P funnel falling time showing the viscosity on the vertical axis. (Seconds).

高炉スラグ微粉末としてはブレーン比表面積が6,000c
m2/gのものを使用した。グラフ中の曲線と結合材種類の
対応関係は、□が置換率0%、○が同50%、●が同70
%、△が同85%の場合である。
Blaine specific surface area is 6,000c as blast furnace slag fine powder
m 2 / g was used. The relationship between the curve in the graph and the type of binder is as follows: □: 0% replacement rate, ○: 50%, ●: 70
% And △ are 85%.

この図からブレーン比表面積が大きいほど、すなわち
高炉スラグ微粉末の粉末度が大きいほど、流動性、材料
分離抵抗性の面で有利であることが分る。
From this figure, it can be seen that the larger the Blaine specific surface area, that is, the greater the fineness of the blast furnace slag fine powder, the more advantageous in terms of fluidity and material separation resistance.

また、水和熱による温度ひび割れについて考えた場
合、結合材が低発熱タイプであること、所定の充填
性(または材料分離抵抗性)を得るために必要な結合材
量が減らせることにより、その危険性が低減できる。
In addition, when considering thermal cracking due to heat of hydration, the binder is of a low heat generation type, and the amount of the binder required to obtain a predetermined filling property (or material separation resistance) can be reduced. Danger can be reduced.

第4図は下記の表−1の配合のもとに、断熱温度上昇
試験を行った試験結果を示したもので、配合2は通常の
コンクリートの場合、配合1はブレーン比表面積が6,00
0cm2/gの高炉スラグ微粉末を用い、置換率を68%とした
場合、配合3は同じく置換率を79%とした場合である。
FIG. 4 shows the test results of an adiabatic temperature rise test based on the composition shown in Table 1 below. In the case of the ordinary concrete, the composition 1 has a Blaine specific surface area of 6,000.
In the case where the blast furnace slag fine powder of 0 cm 2 / g was used and the replacement ratio was 68%, the composition 3 was also the case where the replacement ratio was 79%.

第4図に示されるように、高炉スラグ微粉末を用いた
配合1及び配合3では特に材令初期における発熱が少な
く、また配合3では長期にわたり発熱が少ない。従っ
て、温度ひび割れの防止の面で有利である。
As shown in FIG. 4, heat generation is particularly small in Formulations 1 and 3 using the blast furnace slag fine powder, especially in the early stage of the material age, and in Formulation 3, heat generation is small for a long time. Therefore, it is advantageous in preventing temperature cracks.

なお、高炉スラグ微粉末に関しては、土木学会におい
て、「コンクリート用高炉スラグ微粉末規格(案)」及
び「高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートの設計施工
指針(案)」が作成されている。また、粉末度の細かい
高炉スラグ微粉末を用いることにより、水中分離抵抗性
や粘性が増すことが知られており、この性質を利用した
ものとして、特開昭63−11553号公報には水中コンクリ
ート用セメント組成物の発明が、特開昭63−74943号公
報には吹付けコンクリート用のセメント組成物の発明が
記載されている。
Regarding blast furnace slag fine powder, the Japan Society of Civil Engineers has created “Blast Furnace Slag Fine Powder Standard for Concrete (Draft)” and “Design and Construction Guidelines for Concrete Using Blast Furnace Slag Fine Powder (Draft)”. Further, it is known that the use of fine blast furnace slag fine powder increases the resistance to separation in water and the viscosity, and the use of this property is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-11553. Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-74943 discloses an invention of a cement composition for shotcrete.

これらに対し、本願発明者は高炉スラグ微粉末を用い
た所定の配合により、上述のように材料分離抵抗性と流
動性を同時に確保することができることを確認したもの
であり、締固め不要コンクリートとして、充填性に優れ
たコンクリートを得ることができた。
On the other hand, the inventor of the present application has confirmed that, by the predetermined blending using the blast furnace slag fine powder, it is possible to simultaneously secure the material separation resistance and the fluidity as described above. As a result, concrete with excellent filling properties could be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例について説明する。 Hereinafter, examples will be described.

第1図は鉄筋コンクリート構造物への適用例として、
過密配筋をシミュレートした充填性試験に用いたモデル
型枠の寸法を示したものである。
Fig. 1 shows an example of application to reinforced concrete structures.
It is a figure which showed the dimension of the model formwork used for the filling test which simulated the tight arrangement.

(単位はmm)。(Unit is mm).

L1(開口部巾):200 L2:400 L3:980 L4:100 L5:180 L6:180 L7:900 L8:100 L9(鉄筋かぶり):40 L10:58 L11:60 L12:46 L13(鉄筋6の間隔):60 鉄筋6の直径:19 型枠の幅:200 このモデル型枠を用いて、上端の開口部より、表−2
に示す配合のコンクリートを振動等により締固めを行う
ことなく流し込んだ。
L 1 (opening width): 200 L 2 : 400 L 3 : 980 L 4 : 100 L 5 : 180 L 6 : 180 L 7 : 900 L 8 : 100 L 9 (Reinforcing): 40 L 10 : 58 L 11: 60 L 12: 46 L 13 ( distance rebar 6): 60 rebar 6 diameter: 19 inch frame width: 200 using the model mold, the opening of the upper end, Table 2
Concrete having the composition shown in (1) was poured without compaction by vibration or the like.

表−3は上記配合1〜5によるコンクリート試験結果
を示したものである。ただし、充填率とはコンクリート
の上面型枠との境界部の充填率を表す。
Table 3 shows the results of the concrete tests using the above-mentioned formulations 1 to 5. Here, the filling rate indicates the filling rate at the boundary between the concrete and the upper mold.

本発明の高充填性コンクリート材料は配合1の場合に
相当し、充填性、充填率とも良好な結果が得られた。
The highly-fillable concrete material of the present invention corresponds to the case of the composition 1, and good results were obtained in both the filling property and the filling rate.

配合2はブレーン比表面積が3,800cm2/gの高炉スラグ
微粉末を用いた場合であり、材料分離抵抗性が劣るた
め、粗骨材の分離等により途中で閉塞を生じた。
Formulation 2 was a case in which a blast furnace slag fine powder having a brane specific surface area of 3,800 cm 2 / g was used. Since the material separation resistance was poor, clogging occurred on the way due to separation of coarse aggregate.

配合3は結合材としてセメントのみを使用し、高炉ス
ラグ微粉末用いない場合であり、充填性に関しては途中
で閉塞を生じた。
Formulation 3 was a case in which only cement was used as a binder and fine blast furnace slag was not used, and clogging occurred in the middle of filling properties.

配合4はセメント量を増すことにより、材料分離抵抗
性を向上させた場合であり、充填性、充填率とも比較的
良好であるが、セメント量を増したことで温度ひび割れ
が生じやすく、硬化後のコンクリートの品質が問題とな
る。
Formulation 4 is a case in which the material separation resistance is improved by increasing the amount of cement, and the filling property and the filling rate are relatively good. However, the cracking is likely to occur due to the increase in the amount of cement. The quality of concrete is a problem.

配合5は界面活性剤の量を減らし、水結合材比を上げ
ることにより流動性を持たせたものであるが、材料分離
抵抗性が劣り、充填性が悪く、充填率も低い値となっ
た。
Formulation 5 was made to have fluidity by reducing the amount of surfactant and increasing the ratio of water binder, but the material separation resistance was poor, the filling property was poor, and the filling rate was low. .

第5図は本発明の構造体への適用例としてのコンクリ
ート充填鋼管柱1を示したものである。流動性及び材料
分離抵抗性を改善した本発明の高充填性コンクリート材
料7を用いることにより、高強度、高品質のコンクリー
ト材料を鋼管柱8の柱脚部の圧入口2より多層階にわた
って、一気に圧入充填することができる。図中、3はポ
ンプ配管、4は接合部ダイヤフラム、5は大梁を示す。
FIG. 5 shows a concrete-filled steel pipe column 1 as an example of application to a structure of the present invention. By using the highly-fillable concrete material 7 of the present invention having improved fluidity and material separation resistance, a high-strength, high-quality concrete material can be spread at once from the pressure inlet 2 of the column base of the steel pipe column 8 over multiple floors. Can be press-filled. In the figure, 3 is a pump pipe, 4 is a joint diaphragm, and 5 is a girder.

この他、図示しないが、共同溝等に適用される二重鋼
殻構造、トンネル等に適用される鋼コンクリート合成セ
グメント、ハイブリッド壁体等、閉断面の鋼殻内にコン
クリートを充填し、鋼コンクリート複合構造とする場合
に、好適な材料として用いることができる。
In addition, although not shown, concrete is filled in a steel shell having a closed cross section, such as a double steel shell structure applied to a common groove, a steel-concrete composite segment applied to a tunnel, a hybrid wall, and the like. In the case of a composite structure, it can be used as a suitable material.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、粉末度の大きい高炉スラグ微粉末を
用いることにより、少ない結合材量で流動性及び所定の
材料分離抵抗性を実現することができ、コンクリート構
造物や鋼コンクリート複合構造に適用する際、締固めを
行うことなく良好な充填性が得られる。
According to the present invention, by using a blast furnace slag fine powder having a high degree of fineness, fluidity and a predetermined material separation resistance can be realized with a small amount of a binder, and the invention is applied to a concrete structure or a steel-concrete composite structure. In this case, good filling properties can be obtained without compaction.

また、増粘剤を用いることがないため、乾燥収縮、凍
結融解性、耐久性等を損なうことがなく、硬化後のコン
クリートの高品質を確保することができる。
Further, since no thickener is used, high quality of concrete after curing can be ensured without impairing drying shrinkage, freeze-thaw properties, durability and the like.

さらに、少ない結合材量で済むことから、温度上昇量
も小さく、水和熱による温度ひび割れの危険性を低減で
きる。
Furthermore, since only a small amount of binder is required, the amount of temperature rise is small, and the risk of temperature cracking due to heat of hydration can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の高充填性コンクリート材料の充填性試
験に用いたモデル型枠の鉛直断面図、第2図は結合材種
類の影響に関する試験結果を示したグラフ、第3図は高
炉スラグ置換率の影響に関する試験結果を示したグラ
フ、第4図は断熱温度上昇試験結果を示したグラフ、第
5図は本発明をコンクリート充填鋼管柱に適用する場合
の斜視図である。 1……コンクリート充填鋼管柱、2……圧入口、3……
ポンプ配管、4……接合部ダイヤフラム、5……大梁、
6……鉄筋、7……高充填性コンクリート材料、8……
鋼管柱。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a model formwork used for a filling test of a highly-fillable concrete material of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a test result on the effect of the type of binder, and FIG. 3 is a blast furnace slag. FIG. 4 is a graph showing the results of a test on the effect of the replacement ratio, FIG. 4 is a graph showing the results of an adiabatic temperature rise test, and FIG. 5 is a perspective view showing the case where the present invention is applied to a concrete-filled steel pipe column. 1 ... Concrete-filled steel column, 2 ... Press-in, 3 ...
Pump piping, 4 …… Joint diaphragm, 5 …… Girder,
6 Reinforcing bar 7 Highly filling concrete material 8
Steel pipe columns.

フロントページの続き (72)発明者 三宅 正人 千葉県君津市君津1番地 新日本製鉄株 式会社君津製鉄所内 (72)発明者 河原 俊哉 福岡県北九州市八幡東区枝光1―1―1 新日本製鉄株式会社設備技術本部内 (56)参考文献 特開 昭61−242942(JP,A) 特開 昭64−72949(JP,A)Continued on the front page (72) Inventor Masato Miyake 1 Kimitsu, Kimitsu City, Chiba Prefecture Inside the Nippon Steel Corporation Kimitsu Works (72) Inventor Toshiya Kawahara 1-1-1 Edamitsu, Yawatahigashi-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Nippon Steel Corporation (56) References JP-A-61-242942 (JP, A) JP-A-64-72949 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】セメントと、ブレーン比表面積が5,000〜1
0,000cm2/gで、置換率(結合材中に占める重量比)が45
〜90%の高炉スラグ微粉末とからなる結合材に、水結合
材比(結合材に対する水の重量比)が25〜40%の水と、
スランプフロー値59cm以上の値を得るに必要な量の界面
活性剤とを加えることにより、型枠内へ非締固めで充填
されたコンクリートの上面型枠との境界部の充填率で表
わされる当該充填率が98%以上を達成する材料分離抵抗
性を具備させてなることを特徴とする高充填性コンクリ
ート材料。
(1) a cement having a brane specific surface area of 5,000 to 1;
In 0,000cm 2 / g, substitution rate (weight ratio occupied in the binder) is 45
Water with a water binder ratio (weight ratio of water to binder) of 25 to 40% is added to the binder consisting of ~ 90% blast furnace slag fine powder,
By adding a surfactant in an amount necessary to obtain a slump flow value of 59 cm or more, the filling rate expressed by the filling factor at the boundary between the concrete and the upper formwork filled non-compacted into the formwork. A highly-fillable concrete material characterized by having a material separation resistance of achieving a filling rate of 98% or more.
【請求項2】セメントと、ブレーン比表面積が5,000〜1
0,000cm2/gで、置換率(結合材中に占める重量比)が45
〜90%の高炉スラグ微粉末とからなる結合材に、単位粗
骨材容積0.29m3/m3以上の粗骨材と、モルタル中の細骨
材容積率が48%以下の細骨材と、単位水量185kg/m3以下
で、かつ水結合材比(結合材に対する水の重量比)が25
〜40%の水と、スランプフロー値59cm以上の値を得るに
必要な量の界面活性剤とを加えることにより、型枠内へ
非締固めで充填されたコンクリートの上面型枠との境界
部の充填率で表わされる当該充填率が98%以上を達成す
る材料分離抵抗性を具備させてなることを特徴とする高
充填性コンクリート材料。
2. A cement having a brane specific surface area of 5,000 to 1
In 0,000cm 2 / g, substitution rate (weight ratio occupied in the binder) is 45
A binder consisting of 90% of blast furnace slag, and the unit coarse aggregate volume 0.29 m 3 / m 3 or more coarse aggregate, and fine aggregate fine aggregate volume ratio is less than 48% in the mortar , With a unit water volume of 185 kg / m 3 or less and a water binder ratio (weight ratio of water to binder) of 25
By adding ~ 40% of water and the required amount of surfactant to obtain a slump flow value of 59 cm or more, the boundary between the concrete top form and the non-compacted form in the form A highly-fillable concrete material characterized by having a material separation resistance that achieves a fill rate of 98% or more expressed by a fill rate of:
【請求項3】鉄筋を配筋した型枠内に請求項1または請
求項2に記載の高充填性コンクリート材料を充填し、硬
化させた鉄筋コンクリート構造物。
3. A reinforced concrete structure in which a highly-fillable concrete material according to claim 1 or 2 is filled in a form having reinforcing bars arranged therein, and then hardened.
【請求項4】鋼管または鋼殻内に請求項1または請求項
2に記載の高充填性コンクリート材料を充填し、硬化さ
せた鋼コンクリート複合構造。
4. A steel-concrete composite structure in which a highly-fillable concrete material according to claim 1 or 2 is filled in a steel pipe or a steel shell and hardened.
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