JP3207922B2 - 軽量コンクリート - Google Patents
軽量コンクリートInfo
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
る。さらに詳しくは、軽量であるにもかかわらず高強度
を有し、吸水性が小さく、断熱性および耐久性に優れる
とともに釘打の可能な軽量コンクリートに関する。
院、事務所、劇場、体育館などの各種建築物の構造用材
料としてコンクリートが多用されているが、現在主とし
て用いられている普通コンクリートは、比重が約2.3 と
重く、地震荷重や固定荷重が大きくなるため基礎、柱、
梁などの寸法が大きくなり、そのため建築コストが大き
くなるとともに空間利用率が低下するという欠点があ
る。また、作業性に劣り、型枠への荷重が大きいという
問題もある。さらに、直接に釘打ができないため、釘打
が必要な部分には予め木材を埋め込んでおかなければな
らず、作業が面倒である。
火山などよりとれる天然軽量骨材、膨張粘土、膨張頁岩
などの人工軽量骨材、および膨張スラグなどの副産軽量
骨材からなる軽量骨材を用いた軽量コンクリートが用い
られている。また、オートクレーブで養生して作った気
泡コンクリート(ALC)も用いられている。
ンクリートは、比重が1.4 〜2.0 であり、軽量化が不充
分である。また、混練時あるいは打ち込み時に軽量骨材
が浮き上って分離してしまい、均質なコンクリートがえ
にくいという問題がある。また、ALCは圧縮強さが40
kg/cm2 程度と小さく、脆く、破損しやすいため、構造
材として用いることができない。またオートクレーブで
の高温高圧蒸気養生が必要であり、製造に際し特殊な設
備が必要である。さらに、両者の欠点として、連続空げ
き量が多いため、吸水性が大きいので透水性が大きく、
水もれがしやすい、また凍結融解抵抗性、中性化などの
耐久性が劣るという問題もある。
量であるにもかかわらず高強度を有し、吸水性が小さ
く、断熱性、耐久性に優れ、かつ、釘打の可能な軽量コ
ンクリートを提案した(特願平4-79628 号)。この軽量
コンクリートは、セメント、水および平均粒径0.1 〜1.
5mm の合成樹脂発泡ビーズの骨材からなる軽量コンクリ
ートであって、水セメント比が45%以下であり、かつ、
前記合成樹脂発泡ビーズの混入率が10〜55容量%である
ことを特徴としており、前述した優れた効果を奏しうる
ものであるが、本発明者らはさらに研究を進め、前記軽
量コンクリートに構造用軽量コンクリート骨材を加えた
ときに、コンクリートの強度がさらに改善されることを
見出し、本発明を完成するに至った。
トは、セメント、水、平均粒径0.1〜1.5mmの合
成樹脂発泡ビーズ、および構造用軽量コンクリート骨材
の粗骨材からなる軽量コンクリートであって、水セメン
ト比が45%以下であり、かつ、前記セメント、合成樹
脂発泡ビーズおよび水の混合時の比重が1.0〜1.5
であることを特徴としている。
ルトランドセメント、早強ポルトランドセメントなどの
ポルトランドセメント以外に高炉セメント、シリカセメ
ント、フライアッシュセメントなどを用いることがで
き、用途により使い分けるのが好ましい。
リスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル
ニトリルスチレン共重合体、スチレン・エチレン共重合
体、ポリ塩化ビニリデンなどを発泡させることによりえ
られ、発泡倍率は本発明においてとくに限定されないが
5倍以上、とくに30〜50倍程度であるのが好ましい。発
泡倍率が5倍未満であると合成樹脂の量が多くなり、不
燃性が劣り、またコンクリート重量が重くなるという不
都合がある。なお、本明細書において「ビーズ」とは球
形や長円形や円筒形の球を意味するものである。なお、
このうち球形の球が最も好ましい。
が小さく、また平均粒径が0.1 〜1.5 mm、好ましくは0.
5 〜1.0 mmと非常に小さく、このためセメントおよび水
と混練する際にローリング効果によりコンクリートの流
動性が良好になる。その結果、良好な作業性を維持しつ
つ水セメント比を小さくすることができる。こうしてえ
られたコンクリートは、連続空げきが小さく、緻密で収
縮が小さく、また吸水性および透水性が小さく、また凍
結融解抵抗性や中性化性能に優れた高耐久性の軽量コン
クリートである。ビーズの平均粒径が0.1 mm未満である
と流動性がわるくなり好ましくない。また1.5 mmを超え
ると軽量故に浮力により浮き上がり、セメントペースト
と分離してしまうという問題がある。この分離は増粘剤
などの混和剤を用いることによりある程度は防止できる
が、完全ではなく、また混和剤の使用により施工性がわ
るくなるという問題が生じてしまう。また、骨材が大き
いばあい、欠陥部が生じやすくなり、その部分に応力集
中がかかるためためコンクリートの強度が20〜30%程度
小さくなってしまう。
と、骨材がいびつな形状であるため局部的に応力集中が
かかり、強度が小さくなるという問題や、また計量のば
らつきが大きいため安定した品質のコンクリートがえら
れないという問題がある。
は45%以下、好ましくは25〜40%、更に好ましくは30〜
35%である。このように水セメント比が小さいのは、前
述した微小な合成樹脂発泡ビーズのローリング効果によ
るものであり、これにより緻密なコンクリートをうるこ
とができる。水セメント比が45%を超えると収縮が大き
くなり、また吸水性や透水性が大きくなり、また凍結融
解抵抗性や中性化性能がわるく、コンクリートの耐久性
が小さくなる。
容量%、好ましくは20〜40容量%である。配合割合が10
容量%未満であると、コンクリートの比重を小さくする
ことができず、また断熱性が低下し、さらに釘が打てな
いという問題があり、一方、55容量%を超えると、強度
が低下し、難燃性(不燃性)が低下し、釘の引抜き抵抗
力が低下するという問題がある。なお、前記容量%は、
合成樹脂発泡ビーズの絶対容積をベースとするものであ
り、粒子間の空げきは考慮していない。
クリート骨材の例としては、JIS A5002に規定されてい
るものをあげることができ、具体的には、人工軽量骨
材、天然軽量骨材、副産軽量骨材などをあげることがで
きる。構造用軽量コンクリート骨材の混入量は、本発明
においてとくに限定されないが、コンクリート全体の30
〜50重量%、とりわけ35〜40重量%であるのが好まし
い。
た軽量コンクリートにおいては、セメントと細骨材から
なるモルタルの比重が約2.3 と大きいのに対して構造用
軽量コンクリート骨材の比重が約1.0 〜1.5 と小さかっ
たので、粗骨材が浮力により浮き上がってしまい、材料
が分離してしまうという問題があった。このため、従来
の構造用軽量コンクリート骨材を用いた軽量コンクリー
トは、上下の違いにより強度にバラツキがあるという欠
点があったが、本発明においては、従来のモルタルに該
当するセメントと合成樹脂発泡ビーズとの混合物の比重
が1.0 〜1.5 と、構造用軽量コンクリート骨材のそれと
ほぼ等しいため、粗骨材が浮き上がるようなことはな
く、良好な混合性をうることができる。
9 〜1.7 g/cm3 と従来の軽量コンクリートに比べて軽
いにもかかわらず、曲げ強度においては普通コンクリー
トと同程度もしくはそれ以上の強度をうることができ
る。具体的には、圧縮強さは、100 〜300kg /cm2 (た
とえば、比重1.25で約200 kg/cm2 )であり、また曲げ
強さは45〜75kg/cm2 (たとえば、比重1.25で約55kg/
cm2 )である。これらの値は、さきに本出願人が提案し
た軽量コンクリートに比べて約10%大きい。
小粒径の合成樹脂発泡ビーズを骨材として用い、局部強
度を小さくしているため木材に使用する鉄丸釘が使用で
き、かつ木材と同じ釘の引抜き抵抗力がある。すなわち
木片などを埋め込むことなく直接軽量コンクリートに釘
を打つことができる。これにより、内装材や備品などの
取付を簡単に行うことができる。
水および合成樹脂発泡ビーズ以外に所望により砂、砂
利、繊維、塩化ビニルまたは塩素化塩化ビニル系樹脂発
泡体の微粉砕物などを配合させることができる。
リートを説明するが、本発明はもとよりかかる実施例に
みに限定されるものではない。
スチレンビーズを重合し、選別された小粒形の原料樹脂
を予備発泡機内部に投入し、蒸気にて所定の発泡倍率
(40倍)まで発泡させ、平均粒径0.5 〜1.0 mmの合成樹
脂発泡ビーズをえた。
ランドセメント、構造用軽量コンクリート骨材(人工軽
量粗骨材)および水を表1に示す配合割合でオムニミキ
サーにて混練した。混練方法は人工軽量粗骨材に水とセ
メントを加え3分間混練したのち、合成樹脂発泡ビーズ
を加えさらに5分間混練した。ついで混練物を型枠に入
れ、テストピースを作製した。1日後型枠をはずし養生
した。養生方法は水中養生とした。
強さ(JIS A 1108準拠)、4週曲げ強さ(JIS A 1106準
拠)および熱伝導率(JIS A 1412準拠)を測定した。結
果を表1に示す。また、収縮性能(JIS A 1129準拠)、
中性化性能、吸水性能および釘の引抜き抵抗力(JIS Z
2121準拠)を調べた。結果を表1に示す。
て表1に示される配合でテストピースを作製した。
同様にして圧縮強さ、曲げ強さおよび熱伝導率を測定し
た。結果を表1に示す。また、収縮性能、中性化性能、
吸水性能および釘を引抜き抵抗力を調べた。結果を表1
に示す。
た以外は表1に示される配合でテストピースを作製し
た。
様の測定を行った。結果を表1に示す。
ピースを作製した。
様の測定を行った。結果を表1に示す。
クリートはセメントおよび水に平均粒径が0.1 〜1.5 mm
の微小な合成樹脂発泡ビーズおよび構造用軽量コンクリ
ート骨材を特定割合(合成樹脂発泡ビーズの混入率:10
〜55容量%)で配合せしめて水セメント比を45%以下と
しているため、緻密なコンクリートをうることができ、
軽量であるにもかかわらず曲げ強度においては普通コン
クリートと同程度もしくはそれ以上の強度を有し、吸水
性が小さく、断熱性および耐久性にも優れた軽量コンク
リートをうることができる。また、強度の小さい微小な
ビーズを混入して局部強度を小さくしているので、釘打
が可能である。
Claims (3)
- 【請求項1】 セメント、水、平均粒径0.1〜1.5
mmの合成樹脂発泡ビーズ、および構造用軽量コンクリ
ート骨材の粗骨材からなる軽量コンクリートであって、
水セメント比が45%以下であり、かつ、前記セメン
ト、合成樹脂発泡ビーズおよび水の混合時の比重が1.
0〜1.5であることを特徴とする軽量コンクリート。 - 【請求項2】 合成樹脂発泡ビーズの平均粒径が0.5
〜1.0mmである請求項1記載の軽量コンクリート。 - 【請求項3】 合成樹脂発泡ビーズの混入率が20〜4
0容量%である請求項1または2記載の軽量コンクリー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12891692A JP3207922B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 軽量コンクリート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12891692A JP3207922B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 軽量コンクリート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05319955A JPH05319955A (ja) | 1993-12-03 |
| JP3207922B2 true JP3207922B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=14996547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12891692A Expired - Lifetime JP3207922B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 軽量コンクリート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207922B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7543642B2 (en) * | 2003-01-24 | 2009-06-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cement compositions containing flexible, compressible beads and methods of cementing in subterranean formations |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP12891692A patent/JP3207922B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05319955A (ja) | 1993-12-03 |
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