JP3458193B2 - 軽量気泡コンクリートの製造方法 - Google Patents
軽量気泡コンクリートの製造方法Info
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- JP3458193B2 JP3458193B2 JP31476593A JP31476593A JP3458193B2 JP 3458193 B2 JP3458193 B2 JP 3458193B2 JP 31476593 A JP31476593 A JP 31476593A JP 31476593 A JP31476593 A JP 31476593A JP 3458193 B2 JP3458193 B2 JP 3458193B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量気泡コンクリート
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】近年の建築用材料の軽量化に伴
い、軽量気泡コンクリートの軽量化・高強度化が要求さ
れている。従来より知られている軽量コンクリートとし
ては人工軽量骨材コンクリート、気泡コンクリート等が
ある。
い、軽量気泡コンクリートの軽量化・高強度化が要求さ
れている。従来より知られている軽量コンクリートとし
ては人工軽量骨材コンクリート、気泡コンクリート等が
ある。
【０００３】人工軽量骨材コンクリートは、頁岩、粘土
等を焼成して得た人工軽量骨材を用いて製造されるもの
であり、圧縮強度が約２００〜５００kgf/cm2 という特
性を有する。しかし、このコンクリートは、比重が１．
５〜１．９と軽量性の点では未だ不十分である。
等を焼成して得た人工軽量骨材を用いて製造されるもの
であり、圧縮強度が約２００〜５００kgf/cm2 という特
性を有する。しかし、このコンクリートは、比重が１．
５〜１．９と軽量性の点では未だ不十分である。
【０００４】気泡コンクリートは、コンクリートの製造
時に発泡剤、起泡剤等を用いてコンクリート中に気泡を
多量に混入・分散させることによって比重を約０．５〜
０．９と軽量化したものである。しかし、気泡コンクリ
ートは強度が低い（圧縮強度で約３０〜９０kgf/cm2 ）
ために構造部材としては使用できず、間仕切壁等の非耐
力部材の用途に限られている。
時に発泡剤、起泡剤等を用いてコンクリート中に気泡を
多量に混入・分散させることによって比重を約０．５〜
０．９と軽量化したものである。しかし、気泡コンクリ
ートは強度が低い（圧縮強度で約３０〜９０kgf/cm2 ）
ために構造部材としては使用できず、間仕切壁等の非耐
力部材の用途に限られている。
【０００５】これらのコンクリートのほか、軽量骨材と
気泡混入の技術を組み合わせることにより約１．０〜
１．４の比重をもつ軽量気泡コンクリートも製造可能で
ある。しかしながら、この範囲の比重において得られる
コンクリートの圧縮強度はせいぜい１５０kgf/cm2 程度
であり、構造用部材として用いるには未だ強度が不十分
である。
気泡混入の技術を組み合わせることにより約１．０〜
１．４の比重をもつ軽量気泡コンクリートも製造可能で
ある。しかしながら、この範囲の比重において得られる
コンクリートの圧縮強度はせいぜい１５０kgf/cm2 程度
であり、構造用部材として用いるには未だ強度が不十分
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、一般
に、人工軽量骨材等を原料として用い、より軽量化を図
ろうとする場合には多量の気泡を混入せざるを得ないた
め、製品の著しい強度低下を避けることができない。こ
こで、人工軽量骨材自体をさらに軽量化（低比重化）す
る手段もある。しかし、低比重化に伴い骨材自体の強度
も低下するため、これをコンクリートに使用しても所望
の強度は得られ難い。
に、人工軽量骨材等を原料として用い、より軽量化を図
ろうとする場合には多量の気泡を混入せざるを得ないた
め、製品の著しい強度低下を避けることができない。こ
こで、人工軽量骨材自体をさらに軽量化（低比重化）す
る手段もある。しかし、低比重化に伴い骨材自体の強度
も低下するため、これをコンクリートに使用しても所望
の強度は得られ難い。
【０００７】ところで、人工軽量骨材の骨材粒子におい
て、その粒径が小さくなるほど表面の比較的緻密な殻の
部分の骨材全体に占める割合が大きくなるため、一般に
細骨材の比重のほうが、粗骨材のそれよりも大きくなる
ことが知られている。従って、配合する人工軽量骨材の
うち細骨材の配合割合を減らして軽量化を図ることも考
えられる。
て、その粒径が小さくなるほど表面の比較的緻密な殻の
部分の骨材全体に占める割合が大きくなるため、一般に
細骨材の比重のほうが、粗骨材のそれよりも大きくなる
ことが知られている。従って、配合する人工軽量骨材の
うち細骨材の配合割合を減らして軽量化を図ることも考
えられる。
【０００８】しかし、細骨材の配合割合を減らせば、そ
れだけ生コンクリートのワーカビリチー（材料分離に対
する抵抗性、型枠への打ち込み易さ、仕上げの容易さ
等）の低下を招き、特に配合割合が４０％を下回るとそ
れが顕著となる。
れだけ生コンクリートのワーカビリチー（材料分離に対
する抵抗性、型枠への打ち込み易さ、仕上げの容易さ
等）の低下を招き、特に配合割合が４０％を下回るとそ
れが顕著となる。
【０００９】従って、本発明は、生コンクリート状態に
おいて良好なワーカビリチーを確保するとともに、低比
重かつ高強度の軽量気泡コンクリートを提供することを
主な目的とする。
おいて良好なワーカビリチーを確保するとともに、低比
重かつ高強度の軽量気泡コンクリートを提供することを
主な目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の問題点に鑑み、鋭意研究を重ねたところ、一定量の
微細な気泡をコンクリート中に混入し、細骨材率を４０
％よりも大幅に減少させる場合には、生コンクリートの
ワーカビリチーを確保できると同時に、気泡混入と細骨
材率の減少による相乗効果により、コンクリートの強度
を実質的に維持しつつ軽量化できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
術の問題点に鑑み、鋭意研究を重ねたところ、一定量の
微細な気泡をコンクリート中に混入し、細骨材率を４０
％よりも大幅に減少させる場合には、生コンクリートの
ワーカビリチーを確保できると同時に、気泡混入と細骨
材率の減少による相乗効果により、コンクリートの強度
を実質的に維持しつつ軽量化できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
【００１１】すなわち、本発明は、無機水硬性結合材及
び人工軽量骨材により構成される生コンクリート中に気
泡を混入し、型枠に流し込む軽量気泡コンクリートの製
造方法において、粒径５ｍｍ以下の細骨材を骨材中５〜
３０容積％含有し、かつ、気泡量が気泡混入前の生コン
クリートに対し１０〜３０容積％混入することを特徴と
する軽量気泡コンクリートの製造方法に係るものであ
る。
び人工軽量骨材により構成される生コンクリート中に気
泡を混入し、型枠に流し込む軽量気泡コンクリートの製
造方法において、粒径５ｍｍ以下の細骨材を骨材中５〜
３０容積％含有し、かつ、気泡量が気泡混入前の生コン
クリートに対し１０〜３０容積％混入することを特徴と
する軽量気泡コンクリートの製造方法に係るものであ
る。
【００１２】以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】本発明では骨材中における粒径５ｍｍ以下
の細骨材の比率は、骨材中通常５〜３０容量％、好まし
くは１０〜２５容量％とする。上記割合が５％を下回る
とコンクリートの表面に微細なひび割れが発生し易くな
り、耐久性及び外観に悪影響を及ぼす。細骨材率が３０
容量％を超えると比重が増大し、しかも硬化後の乾燥収
縮率が大きくなる。なお、軽量骨材の種類は特に限定さ
れず、従来の人工軽量骨材において用いられているも
の、例えば頁岩、粘土等のを焼成して得たもの等を使用
することができる。
の細骨材の比率は、骨材中通常５〜３０容量％、好まし
くは１０〜２５容量％とする。上記割合が５％を下回る
とコンクリートの表面に微細なひび割れが発生し易くな
り、耐久性及び外観に悪影響を及ぼす。細骨材率が３０
容量％を超えると比重が増大し、しかも硬化後の乾燥収
縮率が大きくなる。なお、軽量骨材の種類は特に限定さ
れず、従来の人工軽量骨材において用いられているも
の、例えば頁岩、粘土等のを焼成して得たもの等を使用
することができる。
【００１４】次いで、上記骨材とセメント等の通常の無
機水硬性材料とを、常法に従って水、混和剤等とともに
混練した後、別途に調製された気泡を混入する。気泡量
は、気泡導入前の混練物容積に対して通常１０〜３０容
量％程度、好ましくは１０〜２０容量％とする。気泡量
が１０容量％未満の場合には生コンクリートのワーカビ
リチーの改善が不十分となり、また３０容量％を超える
と強度及び寸法安定性が低下するので好ましくない。
機水硬性材料とを、常法に従って水、混和剤等とともに
混練した後、別途に調製された気泡を混入する。気泡量
は、気泡導入前の混練物容積に対して通常１０〜３０容
量％程度、好ましくは１０〜２０容量％とする。気泡量
が１０容量％未満の場合には生コンクリートのワーカビ
リチーの改善が不十分となり、また３０容量％を超える
と強度及び寸法安定性が低下するので好ましくない。
【００１５】気泡の調製は、公知の起泡剤、起泡助剤を
用い、発泡機等により発泡させれば良い。発泡倍率は、
通常１５〜２０倍程度とする。気泡の大きさは２０〜１
００μｍ程度とする。起泡剤は、合成界面活性剤系、タ
ンパク系、樹脂石ケン系等のいずれのものも使用でき
る。また、起泡助剤はポリビニルアルコール、メチルセ
ルロース等の水溶性高分子類などが使用できる。気泡の
混入は、プレフォーミング法、ミックスフォーミング法
等の常法に従って行なうことができる。
用い、発泡機等により発泡させれば良い。発泡倍率は、
通常１５〜２０倍程度とする。気泡の大きさは２０〜１
００μｍ程度とする。起泡剤は、合成界面活性剤系、タ
ンパク系、樹脂石ケン系等のいずれのものも使用でき
る。また、起泡助剤はポリビニルアルコール、メチルセ
ルロース等の水溶性高分子類などが使用できる。気泡の
混入は、プレフォーミング法、ミックスフォーミング法
等の常法に従って行なうことができる。
【００１６】気泡混入後、常法に従い、気泡を混入した
生コンクリートを所望の形状の型枠に流し込み、成形
し、必要に応じて蒸気養生、オートクレーブ養生等の促
進養生をする。養生をする場合の条件は、コンクリート
の組成、製品の用途等により適宜設定すれば良く、例え
ば昇温速度１０〜２０℃／ｈ程度、５０〜６０℃程度で
３〜１０時間保持することによって養生することができ
る。
生コンクリートを所望の形状の型枠に流し込み、成形
し、必要に応じて蒸気養生、オートクレーブ養生等の促
進養生をする。養生をする場合の条件は、コンクリート
の組成、製品の用途等により適宜設定すれば良く、例え
ば昇温速度１０〜２０℃／ｈ程度、５０〜６０℃程度で
３〜１０時間保持することによって養生することができ
る。
【００１７】
【作用】本発明では、骨材中の細粒の割合を極めて少な
くすることによって、使用骨材全体の嵩比重を低下させ
る。その一方で、その結果低下したワーカビリチーを特
定量の気泡の導入により向上させる。これにより、生コ
ンクリート状態において良好なワーカビリチーを確保す
るとともに、製品の低比重化と高強度化とを同時に達成
することが可能となる。
くすることによって、使用骨材全体の嵩比重を低下させ
る。その一方で、その結果低下したワーカビリチーを特
定量の気泡の導入により向上させる。これにより、生コ
ンクリート状態において良好なワーカビリチーを確保す
るとともに、製品の低比重化と高強度化とを同時に達成
することが可能となる。
【００１８】すなわち、内部に空隙をもち、外側に堅い
殻を形成してなる軽量骨材は、その実容積に対して表面
積の占める割合が小さい大粒ほど軽く、小粒になるほど
重くなる。このため、コンクリート中の総骨材中に占め
る細粒の比率を小さくすればするほど骨材全体の嵩比重
は小さくなり、従ってコンクリートの嵩比重も低くな
る。これに対し、本発明では、導入された気泡がコンク
リートの材料分離に対する抵抗性等（ワーカビリチー）
の向上に大きく寄与し、気泡量をもとのコンクリートに
対して１０％以上とする場合には細骨材率を３０％以下
と大幅に減少させても良好なワーカビリチーを確保でき
ることになる。
殻を形成してなる軽量骨材は、その実容積に対して表面
積の占める割合が小さい大粒ほど軽く、小粒になるほど
重くなる。このため、コンクリート中の総骨材中に占め
る細粒の比率を小さくすればするほど骨材全体の嵩比重
は小さくなり、従ってコンクリートの嵩比重も低くな
る。これに対し、本発明では、導入された気泡がコンク
リートの材料分離に対する抵抗性等（ワーカビリチー）
の向上に大きく寄与し、気泡量をもとのコンクリートに
対して１０％以上とする場合には細骨材率を３０％以下
と大幅に減少させても良好なワーカビリチーを確保でき
ることになる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、生コンクリ
ートのワーカビリチーを確保するとともに、優れた軽量
性と強度を備えた軽量気泡コンクリートを比較的容易に
得ることができる。また、従来の軽量気泡コンクリート
に比して乾燥収縮が小さく、寸法安定性にも優れてい
る。
ートのワーカビリチーを確保するとともに、優れた軽量
性と強度を備えた軽量気泡コンクリートを比較的容易に
得ることができる。また、従来の軽量気泡コンクリート
に比して乾燥収縮が小さく、寸法安定性にも優れてい
る。
【００２０】本発明により得られる軽量気泡コンクリー
トは、各種の用途に適用することができ、特に超高層ビ
ルにおける外壁材、床材等の用途に有用である。
トは、各種の用途に適用することができ、特に超高層ビ
ルにおける外壁材、床材等の用途に有用である。
【００２１】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。
特徴とするところをより一層明確にする。
【００２２】本実施例では、表１に示す原材料を使用し
た。
た。
【００２３】
【表１】
【００２４】なお、上記表における細骨材の粒径は５ｍ
ｍ以下、粗骨材の粒径は５ｍｍを超え１５ｍｍ以下であ
った。
ｍ以下、粗骨材の粒径は５ｍｍを超え１５ｍｍ以下であ
った。
【００２５】また、気乾比重はφ１０cm×２０cmの円柱
供試体について測定し、圧縮強度試験は上記供試体を用
いてJIS A 1108に従って行なった。乾燥収縮率は１０cm
×１０cm×４０cmの供試体を用い、蒸気養生後材令１日
を基準としてコンパレーター法により測定した。
供試体について測定し、圧縮強度試験は上記供試体を用
いてJIS A 1108に従って行なった。乾燥収縮率は１０cm
×１０cm×４０cmの供試体を用い、蒸気養生後材令１日
を基準としてコンパレーター法により測定した。
【００２６】本実施例で用いた気泡混入前のベースコン
クリートの調合を表２に示す。
クリートの調合を表２に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】実施例１〜３
前記表２に示す組成Ｎｏ１のベースコンクリート（細骨
材率２０％、水／セメント比＝４０％）に対し、別途起
泡液を発泡機にて発泡して発泡倍率１８倍とした気泡を
外割りで１０、１５及び２０容量％となるようにプレミ
ックス法でそれぞれ混入した。いずれの場合も気泡混入
後の生コンクリートのワーカビリチーは良好であった。
材率２０％、水／セメント比＝４０％）に対し、別途起
泡液を発泡機にて発泡して発泡倍率１８倍とした気泡を
外割りで１０、１５及び２０容量％となるようにプレミ
ックス法でそれぞれ混入した。いずれの場合も気泡混入
後の生コンクリートのワーカビリチーは良好であった。
【００２９】次いで、これを型枠に流し込み、蒸気養生
による促進養生（昇温２０℃／ｈ、６０℃１０時間保
持）を行い、翌日脱型した。脱型後、２０℃、相対湿度
６０％気中にて所定材令まで養生した。このようにして
得られた成形体の気乾比重、圧縮強度及び乾燥収縮率に
ついて調べた。その結果を表３に示す。
による促進養生（昇温２０℃／ｈ、６０℃１０時間保
持）を行い、翌日脱型した。脱型後、２０℃、相対湿度
６０％気中にて所定材令まで養生した。このようにして
得られた成形体の気乾比重、圧縮強度及び乾燥収縮率に
ついて調べた。その結果を表３に示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】比較例１
気泡を混入しない以外は実施例１と同様にして成形体を
製造し、実施例と同じ試験を行なった。その結果を表４
に示す。なお、この場合に得られた生コンクリートは、
細骨材率が少なく、しかも気泡も含まないので、ワーカ
ビリチーが悪く、ペーストと骨材部の分離が認められ
た。
製造し、実施例と同じ試験を行なった。その結果を表４
に示す。なお、この場合に得られた生コンクリートは、
細骨材率が少なく、しかも気泡も含まないので、ワーカ
ビリチーが悪く、ペーストと骨材部の分離が認められ
た。
【００３２】
【表４】
【００３３】比較例２〜５
ベースコンクリートとして表２のＮｏ２に示す組成のも
のを用い、気泡混入量を外割で０、１０、１５及び２０
容量％として実施例と同様に操作にて成形体を製造し、
実施例と同様の試験を行った。その結果を表５に示す。
のを用い、気泡混入量を外割で０、１０、１５及び２０
容量％として実施例と同様に操作にて成形体を製造し、
実施例と同様の試験を行った。その結果を表５に示す。
【００３４】この場合の細骨材率は４０％であるが、こ
れは従来の軽量骨材コンクリートと同じ割合である。気
泡混入量が１５〜２０容量％と多い場合、生コンクリー
トの性状はやや粘性を帯びた外観であった。
れは従来の軽量骨材コンクリートと同じ割合である。気
泡混入量が１５〜２０容量％と多い場合、生コンクリー
トの性状はやや粘性を帯びた外観であった。
【００３５】
【表５】
【００３６】以上の実施例および比較例について気乾比
重、圧縮強度及び乾燥収縮の測定結果を図１および図２
にまとめた。各図中、黒塗が実施例、白塗が比較例を示
す。図１によれば、同一比重で比較すると実施例の圧縮
強度は、比較例よりも約５０kgf/cm2 高い。また、同一
強度で比較すると実施例の比重は、比較例よりも約０．
５〜１低いことがわかる。図２によれば、同一比重で比
較すると乾燥収縮率は、比較例よりも１×１０-4程度小
さいことがわかる。
重、圧縮強度及び乾燥収縮の測定結果を図１および図２
にまとめた。各図中、黒塗が実施例、白塗が比較例を示
す。図１によれば、同一比重で比較すると実施例の圧縮
強度は、比較例よりも約５０kgf/cm2 高い。また、同一
強度で比較すると実施例の比重は、比較例よりも約０．
５〜１低いことがわかる。図２によれば、同一比重で比
較すると乾燥収縮率は、比較例よりも１×１０-4程度小
さいことがわかる。
【図１】実施例及び比較例で得られた成形体の比重と圧
縮強度との関係を示すグラフである。
縮強度との関係を示すグラフである。
【図２】実施例及び比較例で得られた成形体の気乾比重
と乾燥収縮率との関係を示すグラフである。
と乾燥収縮率との関係を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０４Ｂ 14:02 Ｃ０４Ｂ 24:00
24:00 24:18 Ｂ
24:18） 103:30
103:30 103:42
103:42
(72)発明者 長岡 誠一
大阪府大阪市大正区南恩加島七丁目１番
34号 大阪セメント株式会社 中央研究
所内
(72)発明者 岡村 達也
大阪府大阪市大正区南恩加島七丁目１番
34号 大阪セメント株式会社 中央研究
所内
(56)参考文献 特開 昭63−291883（ＪＰ，Ａ)
岡村達也、長岡誠一，際骨材率が気泡
コンクリートの性状に及ぼす影響につい
て，社団法人日本建築学会講演概要集,
日本，社団法人日本建築学会，1993年
９月，421
社団法人日本建築学会講演概要集，日
本，1993年 ９月，421，講演番号1211
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 38/00 - 38/10
Claims (2)
- 【請求項１】無機水硬性結合材及び人工軽量骨材により
構成される生コンクリート中に気泡を混入し、型枠に流
し込む軽量気泡コンクリートの製造方法において、粒径
５ｍｍ以下の細骨材を骨材中５〜２５容積％含有し、か
つ、気泡量が気泡混入前の生コンクリートに対し１０〜
３０容積％混入することを特徴とする軽量気泡コンクリ
ートの製造方法。 - 【請求項２】粒径５ｍｍ以下の細骨材の比率が１０〜２
５容積％である請求項１記載の軽量気泡コンクリートの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31476593A JP3458193B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31476593A JP3458193B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07172953A JPH07172953A (ja) | 1995-07-11 |
| JP3458193B2 true JP3458193B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=18057319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31476593A Expired - Fee Related JP3458193B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3458193B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31476593A patent/JP3458193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 岡村達也、長岡誠一，際骨材率が気泡コンクリートの性状に及ぼす影響について，社団法人日本建築学会講演概要集，日本，社団法人日本建築学会，１９９３年 ９月，４２１ |
| 社団法人日本建築学会講演概要集，日本，１９９３年 ９月，４２１，講演番号１２１１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07172953A (ja) | 1995-07-11 |
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