JP3461038B2 - 遠心力成形用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬化体の製造方法 - Google Patents
遠心力成形用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬化体の製造方法Info
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- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
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- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/02—Portland cement
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/56—Compositions suited for fabrication of pipes, e.g. by centrifugal casting, or for coating concrete pipes
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、遠心力成形用ポルト
ランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬化体の製
造方法、特に高強度なコンクリートポールやコンクリー
トパイル等の遠心力成形品を製造するための遠心力成形
用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬
化体の製造方法に関する。
ランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬化体の製
造方法、特に高強度なコンクリートポールやコンクリー
トパイル等の遠心力成形品を製造するための遠心力成形
用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬
化体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、８００ｋｇｆ／ｃｍ2 を越える高
強度コンクリートポールやコンクリートパイル等の遠心
力成形品は、オートクレーブによる高圧高温養生、或い
は、硫酸カルシウムの無水塩（高強度混和材）を配合し
たコンクリートを調整し、遠心力成形後蒸圧蒸気養生す
ることにより製造されている（特公昭５７−４０１０５
号公報）。このような遠心力成形品において、高強度を
得ようとする場合、水／結合材重量比の低減を図ること
が不可欠であり、前記公報では、高強度混和材の使用と
共に、花王社「マイティ」（商品名）や昭和電工社「メ
ルメント」（商品名）等のナフタレンスルホン酸系やメ
ラミンスルホン酸系の高性能減水剤を用いることによ
り、水／結合材重量比の低減（水セメント比２９〜３４
％）を可能とし、材令１日程度で８００ｋｇｆ／ｃｍ2
以上の高強度ＰＣコンクリート杭が得られている。
強度コンクリートポールやコンクリートパイル等の遠心
力成形品は、オートクレーブによる高圧高温養生、或い
は、硫酸カルシウムの無水塩（高強度混和材）を配合し
たコンクリートを調整し、遠心力成形後蒸圧蒸気養生す
ることにより製造されている（特公昭５７−４０１０５
号公報）。このような遠心力成形品において、高強度を
得ようとする場合、水／結合材重量比の低減を図ること
が不可欠であり、前記公報では、高強度混和材の使用と
共に、花王社「マイティ」（商品名）や昭和電工社「メ
ルメント」（商品名）等のナフタレンスルホン酸系やメ
ラミンスルホン酸系の高性能減水剤を用いることによ
り、水／結合材重量比の低減（水セメント比２９〜３４
％）を可能とし、材令１日程度で８００ｋｇｆ／ｃｍ2
以上の高強度ＰＣコンクリート杭が得られている。
【０００３】しかしながら、前記高強度遠心力成形品
は、高価な高強度混和材を併用して得られるものであ
り、さらに水／結合材重量比を低減し、超高強度硬化体
を得ようとする場合、一般に使用される普通ポルトラン
ドセメントや早強ポルトランドセメントでは、特に、水
／結合材重量比を０．２５以下、細骨材／結合材重量比
を０．２０以上にもすると、著しい固練り状態や遠心力
による材料分離が大きくなったり、あるいは、経時的に
急速に流動性を失う現象が現れる等、良好な作業性と十
分な作業時間を確保することができなかった。
は、高価な高強度混和材を併用して得られるものであ
り、さらに水／結合材重量比を低減し、超高強度硬化体
を得ようとする場合、一般に使用される普通ポルトラン
ドセメントや早強ポルトランドセメントでは、特に、水
／結合材重量比を０．２５以下、細骨材／結合材重量比
を０．２０以上にもすると、著しい固練り状態や遠心力
による材料分離が大きくなったり、あるいは、経時的に
急速に流動性を失う現象が現れる等、良好な作業性と十
分な作業時間を確保することができなかった。
【０００４】一方、製造コストは高くなるものの、高圧
高温養生を行うことにより高強度硬化体を得る事ができ
るが、高圧蒸気養生により得られる最終強度は２０℃水
中養生を行う場合の７〜８割り程度にすぎないことなど
もあり、やはり無水石膏やシリカヒューム等の高価な高
強度混和材を使用しなければ１２００Kgf/cm2 以上の圧
縮強度を得るのは実質的に困難であった。
高温養生を行うことにより高強度硬化体を得る事ができ
るが、高圧蒸気養生により得られる最終強度は２０℃水
中養生を行う場合の７〜８割り程度にすぎないことなど
もあり、やはり無水石膏やシリカヒューム等の高価な高
強度混和材を使用しなければ１２００Kgf/cm2 以上の圧
縮強度を得るのは実質的に困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、高強度遠
心力成形品は、高価な高強度混和材を必要とし、しかも
高性能減水剤の添加だけでは、０．２５以下の超低水／
結合材重量比での減水、流動化作用が十分でなく、通常
の遠心成形作業で超高強度硬化体を得るには限度があ
る。
心力成形品は、高価な高強度混和材を必要とし、しかも
高性能減水剤の添加だけでは、０．２５以下の超低水／
結合材重量比での減水、流動化作用が十分でなく、通常
の遠心成形作業で超高強度硬化体を得るには限度があ
る。
【０００６】従って、この発明の目的は、高強度混和材
を用いることなしに、しかも水／結合材重量比が０．２
５以下のような超低水／結合材比においても、良好な作
業性と十分な作業時間を確保することができ、通常の遠
心力成形作業で、高強度硬化体を得ることができる遠心
力成形用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びに
その硬化体の製造方法を提供することにある。
を用いることなしに、しかも水／結合材重量比が０．２
５以下のような超低水／結合材比においても、良好な作
業性と十分な作業時間を確保することができ、通常の遠
心力成形作業で、高強度硬化体を得ることができる遠心
力成形用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びに
その硬化体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明の遠心力成形用ポルトランドセメントに
よれば、水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面積４０
００cm2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２５重量
％に調整したこと（請求項１）を特徴とし、又この発明
の遠心力成形用水硬性配合物によれば、結合材、骨材、
高性能減水剤、及び水を含み、結合材が水硬率２．２０
以上で、ブレーン比表面積４０００cm2／ｇ以上、３０
μｍ篩上残分値１５〜２５重量％に調整したポルトラン
ドセメントであること（請求項２）、結合材、骨材、高
性能減水剤、及び水を含み、結合材が水硬率２．２０以
上で、ブレーン比表面積４０００cm2 ／ｇ以上、３０μ
ｍ篩上残分値１５〜２５重量％に調整したポルトランド
セメント８０重量部以上と、ブレーン比表面積１０００
０cm2 ／ｇ以上の超微粉末２０重量部以下からなること
（請求項３）、骨材が０．１５ｍｍの篩を通過する粒子
が５重量％以下となるように粒度調整した細骨材を含
み、細骨材／結合材重量比が０．２０以上であること
（請求項４）、細骨材が球状骨材であること（請求項
５）、高性能減水剤がポリカルボン酸系の高性能減水剤
であること（請求項６）、水／結合材重量比が０．１０
〜０．２５であること（請求項７）、１００重量部に対
して、２．０重量％以下の水和促進剤を含むこと（請求
項８）、水和促進剤が亜硝酸カルシウムであること（請
求項９）を特徴とする。
めに、この発明の遠心力成形用ポルトランドセメントに
よれば、水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面積４０
００cm2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２５重量
％に調整したこと（請求項１）を特徴とし、又この発明
の遠心力成形用水硬性配合物によれば、結合材、骨材、
高性能減水剤、及び水を含み、結合材が水硬率２．２０
以上で、ブレーン比表面積４０００cm2／ｇ以上、３０
μｍ篩上残分値１５〜２５重量％に調整したポルトラン
ドセメントであること（請求項２）、結合材、骨材、高
性能減水剤、及び水を含み、結合材が水硬率２．２０以
上で、ブレーン比表面積４０００cm2 ／ｇ以上、３０μ
ｍ篩上残分値１５〜２５重量％に調整したポルトランド
セメント８０重量部以上と、ブレーン比表面積１０００
０cm2 ／ｇ以上の超微粉末２０重量部以下からなること
（請求項３）、骨材が０．１５ｍｍの篩を通過する粒子
が５重量％以下となるように粒度調整した細骨材を含
み、細骨材／結合材重量比が０．２０以上であること
（請求項４）、細骨材が球状骨材であること（請求項
５）、高性能減水剤がポリカルボン酸系の高性能減水剤
であること（請求項６）、水／結合材重量比が０．１０
〜０．２５であること（請求項７）、１００重量部に対
して、２．０重量％以下の水和促進剤を含むこと（請求
項８）、水和促進剤が亜硝酸カルシウムであること（請
求項９）を特徴とする。
【０００８】さらに、この発明の遠心力成形水硬性硬化
体の製造方法によれば、結合材、骨材、高性能減水剤、
及び水を含む水硬性配合物を遠心成形するに当たり、結
合材として水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面積４
０００ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２５
重量％に調整したポルトランドセメントを用いることこ
と（請求項１０）、結合材が水硬率２．２０以上で、ブ
レーン比表面積４０００ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上
残分値１５〜２５重量％に調整したポルトランドセメン
ト８０重量部以上と、ブレーン比表面積１００００ｃｍ
2 ／ｇ以上の超微粉末２０重量部以下からなること（請
求項１１）、遠心成形した後、蒸気養生若しくは蒸気養
生及びオートクレーブ養生を行うこと（請求項１２）、
水／結合材重量比が０．１０〜０．２５で練り混ぜ、遠
心成形すること（請求項１３）、骨材が０．１５ｍｍの
篩を通過する粒子が５重量％以下となるように粒度調整
した細骨材を含み、細骨材／結合材重量比が０．２０以
上であること（請求項１４）、細骨材が球状骨材である
こと（請求項１５）、水硬性配合物が、結合材１００重
量部に対して、２．０重量％以下の水和促進剤を含むこ
と（請求項１６）、水和促進剤が亜硝酸カルシウムであ
ること（請求項１７）を特徴とする。以下、この発明を
詳しく説明する。
体の製造方法によれば、結合材、骨材、高性能減水剤、
及び水を含む水硬性配合物を遠心成形するに当たり、結
合材として水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面積４
０００ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２５
重量％に調整したポルトランドセメントを用いることこ
と（請求項１０）、結合材が水硬率２．２０以上で、ブ
レーン比表面積４０００ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上
残分値１５〜２５重量％に調整したポルトランドセメン
ト８０重量部以上と、ブレーン比表面積１００００ｃｍ
2 ／ｇ以上の超微粉末２０重量部以下からなること（請
求項１１）、遠心成形した後、蒸気養生若しくは蒸気養
生及びオートクレーブ養生を行うこと（請求項１２）、
水／結合材重量比が０．１０〜０．２５で練り混ぜ、遠
心成形すること（請求項１３）、骨材が０．１５ｍｍの
篩を通過する粒子が５重量％以下となるように粒度調整
した細骨材を含み、細骨材／結合材重量比が０．２０以
上であること（請求項１４）、細骨材が球状骨材である
こと（請求項１５）、水硬性配合物が、結合材１００重
量部に対して、２．０重量％以下の水和促進剤を含むこ
と（請求項１６）、水和促進剤が亜硝酸カルシウムであ
ること（請求項１７）を特徴とする。以下、この発明を
詳しく説明する。
【０００９】この発明おいて、結合材は、普通、早強、
超早強、中庸熱、耐硫酸塩、白色などの各種ポルトラン
ドセメントを使用することが出来るが、短期材令におけ
る水和反応性、流動性及び強度発現性を考慮し、水硬率
２．２０以上で、ブレーン比表面積４０００cm2 ／ｇ以
上、エア・ジェット式ふるい装置による３０μｍ篩上残
分値が１５〜２５重量％になるように調整したポルトラ
ンドセメントが好適に使用できる。水硬率２．２０及び
ブレーン比表面積４０００ｃｍ2 ／ｇを下回ると、短期
材令おいて十分な強度発現性が得られない。また、３０
μｍ篩上残分値は、流動性及び強度発現性の両面を考慮
したものであり、３０μｍの篩上に残る粒子の量が１５
重量％を下回ると、十分な流動性が得られず、これが２
５重量％を越えると、強度発現性が低下すると共に粗大
なセメント粒子が細骨材中の微粒分と干渉するために流
動性が低下する。
超早強、中庸熱、耐硫酸塩、白色などの各種ポルトラン
ドセメントを使用することが出来るが、短期材令におけ
る水和反応性、流動性及び強度発現性を考慮し、水硬率
２．２０以上で、ブレーン比表面積４０００cm2 ／ｇ以
上、エア・ジェット式ふるい装置による３０μｍ篩上残
分値が１５〜２５重量％になるように調整したポルトラ
ンドセメントが好適に使用できる。水硬率２．２０及び
ブレーン比表面積４０００ｃｍ2 ／ｇを下回ると、短期
材令おいて十分な強度発現性が得られない。また、３０
μｍ篩上残分値は、流動性及び強度発現性の両面を考慮
したものであり、３０μｍの篩上に残る粒子の量が１５
重量％を下回ると、十分な流動性が得られず、これが２
５重量％を越えると、強度発現性が低下すると共に粗大
なセメント粒子が細骨材中の微粒分と干渉するために流
動性が低下する。
【００１０】このようなポルトランドセメントにおい
て、３０μｍ篩上残分値の調整に加えて、数１によって
得られる粒度分布指数値（ＤＩ値）が０．５以下、好ま
しくは０．３以下になるように粒度分布をさらに調整す
ることにより、極めて流動性に優れ、超低水／結合材比
の実現を可能とし、より高強度の遠心力成形品を得るこ
とができる。
て、３０μｍ篩上残分値の調整に加えて、数１によって
得られる粒度分布指数値（ＤＩ値）が０．５以下、好ま
しくは０．３以下になるように粒度分布をさらに調整す
ることにより、極めて流動性に優れ、超低水／結合材比
の実現を可能とし、より高強度の遠心力成形品を得るこ
とができる。
【００１１】
【数１】
【００１２】数１において、Ｄ10、Ｄ50及びＤ90は、そ
れぞれ篩上残分が１０重量％、５０重量％及び９０重量
％となる粒子径を表し、これらの粒子径は１０、１５、
２０、３０、４０、５０、６３及び８０μｍの電蝕網ふ
るいを用いてエア・ジェット式ふるい装置により測定し
た各篩上残分（重量％）値間をロジン−ラムラ（Ｒｏｓ
ｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ）式によって補完して得られる粒
度分布から算出される。数１は、流動性に対する粒度分
布の広がりの最適値からの偏りを表わすもので、式中の
変数Ｄ90は水和反応性に大きく影響するセメント粒子中
の微粒部分の量を代表し、変数Ｄ10は後述する骨材との
相互作用により流動性に強く影響する粗粒部分の量を代
表する。このＤＩ値を前述したように０．５以下、好ま
しくは０．３以下となるように分級機等で粒度分布を調
整する。
れぞれ篩上残分が１０重量％、５０重量％及び９０重量
％となる粒子径を表し、これらの粒子径は１０、１５、
２０、３０、４０、５０、６３及び８０μｍの電蝕網ふ
るいを用いてエア・ジェット式ふるい装置により測定し
た各篩上残分（重量％）値間をロジン−ラムラ（Ｒｏｓ
ｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ）式によって補完して得られる粒
度分布から算出される。数１は、流動性に対する粒度分
布の広がりの最適値からの偏りを表わすもので、式中の
変数Ｄ90は水和反応性に大きく影響するセメント粒子中
の微粒部分の量を代表し、変数Ｄ10は後述する骨材との
相互作用により流動性に強く影響する粗粒部分の量を代
表する。このＤＩ値を前述したように０．５以下、好ま
しくは０．３以下となるように分級機等で粒度分布を調
整する。
【００１３】上述した結合材は、ポルトランドセメント
の２０重量部以下をブレーン比表面積１００００ｃｍ2
／ｇ以上の超微粉末に置換して用いることができる。超
微粉末は、ベアリング効果により流動性を高めると共
に、マイクロフィラー効果によって水硬性硬化体を緻密
にし強度発現に大きく寄与する。超微粉末は、ブレーン
比表面積が１００００ｃｍ2 ／ｇを下回ると、ベアリン
グ効果及びマイクロフィラー効果が十分に得られない
が、ブレーン比表面積が１００００ｃｍ2 ／ｇ以上であ
れば、特に形状や成分等に制限されることなく使用で
き、例えば、シリカヒューム、アエロジル、炭酸カルシ
ウム、高炉スラグ、フライアッシュ等が好適に用いられ
る。ポルトランドセメントに対する超微粉末の置換量
は、２０重量部を越えると流動性の低下を招いて好まし
くなく、５重量部を下回るとほとんど効果が得られな
い。
の２０重量部以下をブレーン比表面積１００００ｃｍ2
／ｇ以上の超微粉末に置換して用いることができる。超
微粉末は、ベアリング効果により流動性を高めると共
に、マイクロフィラー効果によって水硬性硬化体を緻密
にし強度発現に大きく寄与する。超微粉末は、ブレーン
比表面積が１００００ｃｍ2 ／ｇを下回ると、ベアリン
グ効果及びマイクロフィラー効果が十分に得られない
が、ブレーン比表面積が１００００ｃｍ2 ／ｇ以上であ
れば、特に形状や成分等に制限されることなく使用で
き、例えば、シリカヒューム、アエロジル、炭酸カルシ
ウム、高炉スラグ、フライアッシュ等が好適に用いられ
る。ポルトランドセメントに対する超微粉末の置換量
は、２０重量部を越えると流動性の低下を招いて好まし
くなく、５重量部を下回るとほとんど効果が得られな
い。
【００１４】次に骨材は、通常のモルタル、コンクリー
トに使用されている砂、砂利、砕石等の普通骨材をはじ
めとして、鉄、ステンレス等の金属骨材、アルミナ等の
セラミックス骨材、膨張頁岩などの軽量骨材等、各種骨
材の種類を問う事なく利用可能であるが、特にコンクリ
ートの流動性を考慮し、骨材中の細骨材は、０．１５ｍ
ｍの篩を通過する粒子が５重量％以下となるように粒度
調整したものが望ましい。この様に粒度調整すること
で、細骨材粒子とセメント中の粗粒分とが干渉すること
を防いで、良好な流動性が得られる。
トに使用されている砂、砂利、砕石等の普通骨材をはじ
めとして、鉄、ステンレス等の金属骨材、アルミナ等の
セラミックス骨材、膨張頁岩などの軽量骨材等、各種骨
材の種類を問う事なく利用可能であるが、特にコンクリ
ートの流動性を考慮し、骨材中の細骨材は、０．１５ｍ
ｍの篩を通過する粒子が５重量％以下となるように粒度
調整したものが望ましい。この様に粒度調整すること
で、細骨材粒子とセメント中の粗粒分とが干渉すること
を防いで、良好な流動性が得られる。
【００１５】さらに骨材は、上述した粒度調整にあた
り、球状骨材を細骨材として用いることにより、流動性
を著しく向上させることが可能となり非常に好ましいも
のとなる。ここでいう球状骨材とは、通常、金属やセラ
ミックスを溶融後、気圧によって飛散させ冷却して得ら
れる物が多く、その形状は丸みを帯びた球状若しくはそ
れに近いもので、骨材を構成する成分的な制限はない。
この種の球状骨材としては、転炉スラグや高炉スラグの
急冷品、鉄球、ステンレス球、ガラス球、アルミナやジ
ルコンムライト等のセラミックス球等が好適に使用で
き、細骨材／結合材重量比が０．２０以上になるように
して用いる。
り、球状骨材を細骨材として用いることにより、流動性
を著しく向上させることが可能となり非常に好ましいも
のとなる。ここでいう球状骨材とは、通常、金属やセラ
ミックスを溶融後、気圧によって飛散させ冷却して得ら
れる物が多く、その形状は丸みを帯びた球状若しくはそ
れに近いもので、骨材を構成する成分的な制限はない。
この種の球状骨材としては、転炉スラグや高炉スラグの
急冷品、鉄球、ステンレス球、ガラス球、アルミナやジ
ルコンムライト等のセラミックス球等が好適に使用で
き、細骨材／結合材重量比が０．２０以上になるように
して用いる。
【００１６】次に、この発明で使用する高性能減水剤
は、花王社「マイティ−１５０」（商品名）、昭和電工
社「メルメント」（商品名）、ポゾリス物産社「ＮＬ−
４０００」（商品名）等ナフタレンスルホン酸系、メラ
ミンスルホン酸系、リグニンスルホン酸系等、各種公知
のものが使用できるが、中でもポリカルボン酸及び／又
はポリカルボン酸塩を主成分とするとするポリカルボン
酸系高性能減水剤は、０．２５以下の超低水／結合材重
量比での減水、流動化作用が極めて良好であり、特に前
述の水硬率０．２０以上に調整したポルトランドセメン
トとの適合性に優れており、短期材令における水和反応
性を損うことなく、減水性、流動性を著しく改善する作
用をする。
は、花王社「マイティ−１５０」（商品名）、昭和電工
社「メルメント」（商品名）、ポゾリス物産社「ＮＬ−
４０００」（商品名）等ナフタレンスルホン酸系、メラ
ミンスルホン酸系、リグニンスルホン酸系等、各種公知
のものが使用できるが、中でもポリカルボン酸及び／又
はポリカルボン酸塩を主成分とするとするポリカルボン
酸系高性能減水剤は、０．２５以下の超低水／結合材重
量比での減水、流動化作用が極めて良好であり、特に前
述の水硬率０．２０以上に調整したポルトランドセメン
トとの適合性に優れており、短期材令における水和反応
性を損うことなく、減水性、流動性を著しく改善する作
用をする。
【００１７】ポリカルボン酸系の高性能減水剤として
は、カルボキシル基を含有する重合性単量体又はその無
水物の１種又は２種以上の重合物、又はカルボキシル基
を含有する重合性単量体又はその無水物の１種又は２種
以上と他の重合性単量体との重合物又はそれらの塩で平
均分子量が５００〜５００００の化合物が好適に用いら
れる。具体的には、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル
酸塩、アクリル酸とアリルエーテルとのコポリマー、α
−オレフインとエチレン性不飽和ジカルボン酸とのコポ
リマー、その部分エステル化物、部分アミド化物、部分
イミド化物などの水溶性塩等が例示され、現在市販され
ている代表的なものとして、（株）エヌ・エム・ビー社
製のＳＰ−８シリーズ、竹本油脂（株）社製のＨＰ−１
１シリーズ、日本ゼオン（株）社製のワーク５００、デ
ンカグレース（株）社製の１００ＰＨＸ等が好適に使用
されるが、これらに限定されるものではない。
は、カルボキシル基を含有する重合性単量体又はその無
水物の１種又は２種以上の重合物、又はカルボキシル基
を含有する重合性単量体又はその無水物の１種又は２種
以上と他の重合性単量体との重合物又はそれらの塩で平
均分子量が５００〜５００００の化合物が好適に用いら
れる。具体的には、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル
酸塩、アクリル酸とアリルエーテルとのコポリマー、α
−オレフインとエチレン性不飽和ジカルボン酸とのコポ
リマー、その部分エステル化物、部分アミド化物、部分
イミド化物などの水溶性塩等が例示され、現在市販され
ている代表的なものとして、（株）エヌ・エム・ビー社
製のＳＰ−８シリーズ、竹本油脂（株）社製のＨＰ−１
１シリーズ、日本ゼオン（株）社製のワーク５００、デ
ンカグレース（株）社製の１００ＰＨＸ等が好適に使用
されるが、これらに限定されるものではない。
【００１８】高性能減水剤の添加量は、粒度調整するポ
ルトランドセメント、骨材及び所要の減水効果などを勘
案して調整されるが、前述の結合材１００重量部に対し
て０．１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％添加す
る。これが０．１重量％未満では減水効果が実質上無
く、またこれを１０重量％越えて添加しても減水性、流
動性の改善効果が頭打ちとなる。
ルトランドセメント、骨材及び所要の減水効果などを勘
案して調整されるが、前述の結合材１００重量部に対し
て０．１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％添加す
る。これが０．１重量％未満では減水効果が実質上無
く、またこれを１０重量％越えて添加しても減水性、流
動性の改善効果が頭打ちとなる。
【００１９】以上説明した配合成分のほかに、この発明
は、通常、セメント、モルタル、コンククリートにおい
て用いられる急硬・急結剤、高強度混和剤、化学混和剤
などの各種配合剤や補強材として各種繊維や鋼を使用す
ることもできる。特に水和促進剤としての亜硝酸カルシ
ウムの添加は、ポルトランドセメントの水和反応を高め
る効果があり、良好な流動性を保持できる時間は短くな
るが、速硬性が得られるので、材令一日以内の強度を大
幅に増大することができる。亜硝酸カルシウムの添加量
は、多くなるほど流動性を保持できる時間が短くなるの
で、結合材１００重量部に対して２．０重量部以下とす
るのが好ましい。
は、通常、セメント、モルタル、コンククリートにおい
て用いられる急硬・急結剤、高強度混和剤、化学混和剤
などの各種配合剤や補強材として各種繊維や鋼を使用す
ることもできる。特に水和促進剤としての亜硝酸カルシ
ウムの添加は、ポルトランドセメントの水和反応を高め
る効果があり、良好な流動性を保持できる時間は短くな
るが、速硬性が得られるので、材令一日以内の強度を大
幅に増大することができる。亜硝酸カルシウムの添加量
は、多くなるほど流動性を保持できる時間が短くなるの
で、結合材１００重量部に対して２．０重量部以下とす
るのが好ましい。
【００２０】この発明においては、前記説明した結合
材、骨材、高性能減水剤を組合わせることにより、水／
結合材重量比が０．１５〜０．２５程度の超低水／結合
材比で、良好な作業性と十分な作業時間を確保すること
ができ、通常の遠心力成形装置に盛り込み、あるいはポ
ンプ圧送等により投入成形することができる。当然のこ
とながらプレストレス導入も従来と同様である。また、
遠心力成形に当たり、前記各成分の混合及び混練方法に
制限は無く、均一に混合混練できればいずれの方法でも
よいが、ミキサー内を大気圧以下にして練り混ぜを行う
と、強度低下の原因となる練り混ぜ中の空気連行を防ぐ
と共に、減圧下での水分蒸発による水／結合材比の低減
化を更に可能とする。圧力は、０．５気圧以下とするこ
とが好ましいが、大気圧以下であれば効果が得られる。
尚、配合成分の添加順序にも特に制限されるものではな
い。
材、骨材、高性能減水剤を組合わせることにより、水／
結合材重量比が０．１５〜０．２５程度の超低水／結合
材比で、良好な作業性と十分な作業時間を確保すること
ができ、通常の遠心力成形装置に盛り込み、あるいはポ
ンプ圧送等により投入成形することができる。当然のこ
とながらプレストレス導入も従来と同様である。また、
遠心力成形に当たり、前記各成分の混合及び混練方法に
制限は無く、均一に混合混練できればいずれの方法でも
よいが、ミキサー内を大気圧以下にして練り混ぜを行う
と、強度低下の原因となる練り混ぜ中の空気連行を防ぐ
と共に、減圧下での水分蒸発による水／結合材比の低減
化を更に可能とする。圧力は、０．５気圧以下とするこ
とが好ましいが、大気圧以下であれば効果が得られる。
尚、配合成分の添加順序にも特に制限されるものではな
い。
【００２１】次に遠心力成形後の養生は、各種の養生方
法が適用可能であり、常温養生、高温養生、常圧蒸気養
生、高温高圧養生のいずれの方法も採用でき、必要なら
ば、これらの組合わせを行って高強度水硬性硬化体とす
ることができる。特にこの発明の遠心力成形用ポルトラ
ンドセメント及びその水硬性配合物は、蒸気養生、高温
高圧養生による強度増進性に優れ、例えば、８００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 を越える程度の高強度遠心力成形品を得るた
めには、遠心力成型後、数時間の前置き養生後の常圧蒸
気養生、大気養生だけで充分であり、この常圧蒸気養生
に加えてオートクレーブによる高温高圧養生を行うこと
により１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の超高強度遠心力成
形製品を得ることができる。常圧蒸気養生、高温高圧養
生おける温度条件、圧力条件等は通常の範囲内のもので
良い。
法が適用可能であり、常温養生、高温養生、常圧蒸気養
生、高温高圧養生のいずれの方法も採用でき、必要なら
ば、これらの組合わせを行って高強度水硬性硬化体とす
ることができる。特にこの発明の遠心力成形用ポルトラ
ンドセメント及びその水硬性配合物は、蒸気養生、高温
高圧養生による強度増進性に優れ、例えば、８００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 を越える程度の高強度遠心力成形品を得るた
めには、遠心力成型後、数時間の前置き養生後の常圧蒸
気養生、大気養生だけで充分であり、この常圧蒸気養生
に加えてオートクレーブによる高温高圧養生を行うこと
により１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の超高強度遠心力成
形製品を得ることができる。常圧蒸気養生、高温高圧養
生おける温度条件、圧力条件等は通常の範囲内のもので
良い。
【００２２】
【作用】既に述べたように、モルタル、コンクリート等
において、高強度を得ようとする場合、高強度混和材を
使用すると共に、水／結合材重量比の低減を図らなけれ
ばならない。この発明は、高強度混和材を使用すること
なしに、結合材、骨材、高性能減水剤を組合わせるこ
と、特に、水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面積４
０００ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２５
重量％に調整したポルトランドセメントを使用するこ
と、さらには０．１５ｍｍの篩を通過する粒子が５重量
％以下となるように粒度調整した細骨材、及び高性能減
水剤を組合わせることにより、ポルトランドセメント粒
子と骨材粒子の干渉防止、高性能減水剤との極めて良好
な適合性等、これら三者が相乗効果的に作用し、水／結
合材重量比０．２５以下及び細骨材／結合材重量比０．
２０以上という極めて厳しい条件で、良好な作業性と十
分な作業時間を確保することができ、遠心力成形高強度
水硬性硬化体とすることができる。
において、高強度を得ようとする場合、高強度混和材を
使用すると共に、水／結合材重量比の低減を図らなけれ
ばならない。この発明は、高強度混和材を使用すること
なしに、結合材、骨材、高性能減水剤を組合わせるこ
と、特に、水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面積４
０００ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２５
重量％に調整したポルトランドセメントを使用するこ
と、さらには０．１５ｍｍの篩を通過する粒子が５重量
％以下となるように粒度調整した細骨材、及び高性能減
水剤を組合わせることにより、ポルトランドセメント粒
子と骨材粒子の干渉防止、高性能減水剤との極めて良好
な適合性等、これら三者が相乗効果的に作用し、水／結
合材重量比０．２５以下及び細骨材／結合材重量比０．
２０以上という極めて厳しい条件で、良好な作業性と十
分な作業時間を確保することができ、遠心力成形高強度
水硬性硬化体とすることができる。
【００２３】
【実施例】結合材として、水硬率２．２２、ブレーン比
表面積４２３０ｃｍ2 ／ｇ、３０μｍ篩上残分値１５．
８重量％、ＤＩ値０．４５に調整したポルトランドセメ
ント（実施例１〜６）、水硬率２．２２、ブレーン比表
面積４２３０ｃｍ2 ／ｇ、３０μｍ篩上残分値２４．６
重量％、ＤＩ値０．２２に調整したポルトランドセメン
ト（実施例７）、実施例１〜６で用いたセメント９０重
量部と超微粉末としてのシリカヒューム（実施例８）、
ブレーン比表面積１５６００ｃｍ2 ／ｇの高炉スラグ粉
末（実施例９）、及びブレーン比表面積３２４００ｃｍ
2 ／ｇの炭酸カルシウム粉末（実施例１０）それぞれ１
０重量部からなる結合材と、比較のため、市販の水硬率
２．１５、ブレーン比表面積３３６０ｃｍ2 ／ｇ、３０
μｍ篩上残分値２３．４重量％、ＤＩ値０．４１の普通
ポルトランドセメント（比較例１〜２）、水硬率２．１
５、ブレーン比表面積４３９０ｃｍ2 ／ｇ、３０μｍ篩
上残分値１２．７重量％、ＤＩ値０．６１の早強ポルト
ランドセメント（比較例３〜４）を用い、表１に示す配
合割合でコンクリートを調整した。
表面積４２３０ｃｍ2 ／ｇ、３０μｍ篩上残分値１５．
８重量％、ＤＩ値０．４５に調整したポルトランドセメ
ント（実施例１〜６）、水硬率２．２２、ブレーン比表
面積４２３０ｃｍ2 ／ｇ、３０μｍ篩上残分値２４．６
重量％、ＤＩ値０．２２に調整したポルトランドセメン
ト（実施例７）、実施例１〜６で用いたセメント９０重
量部と超微粉末としてのシリカヒューム（実施例８）、
ブレーン比表面積１５６００ｃｍ2 ／ｇの高炉スラグ粉
末（実施例９）、及びブレーン比表面積３２４００ｃｍ
2 ／ｇの炭酸カルシウム粉末（実施例１０）それぞれ１
０重量部からなる結合材と、比較のため、市販の水硬率
２．１５、ブレーン比表面積３３６０ｃｍ2 ／ｇ、３０
μｍ篩上残分値２３．４重量％、ＤＩ値０．４１の普通
ポルトランドセメント（比較例１〜２）、水硬率２．１
５、ブレーン比表面積４３９０ｃｍ2 ／ｇ、３０μｍ篩
上残分値１２．７重量％、ＤＩ値０．６１の早強ポルト
ランドセメント（比較例３〜４）を用い、表１に示す配
合割合でコンクリートを調整した。
【００２４】尚、細骨材として０．１５mm篩下通過分
２．２重量％に粒度調整したもの（実施例４、６）と、
０．１５mm篩下通過分５．３重量％の天然の小笠山砂
（実施例４、６を除く）、粗骨材として最大寸法２０ｍ
ｍの岩瀬産砕石、高性能減水剤として、実施例５で竹本
油脂（株）社製のチューポールＨＰ−１１（商品名）を
用いた以外は、花王（株）製のマイティ−１５０（商品
名）を使用した。
２．２重量％に粒度調整したもの（実施例４、６）と、
０．１５mm篩下通過分５．３重量％の天然の小笠山砂
（実施例４、６を除く）、粗骨材として最大寸法２０ｍ
ｍの岩瀬産砕石、高性能減水剤として、実施例５で竹本
油脂（株）社製のチューポールＨＰ−１１（商品名）を
用いた以外は、花王（株）製のマイティ−１５０（商品
名）を使用した。
【００２５】
【表１】
【００２６】このコンクリートを、内径２００ｍｍ、長
さ３００ｍｍの円筒状の試験用遠心力成形型枠に盛り込
み、常法により遠心力成形を行い、その後室温（２０
℃）で４時間の前置き養生し、次いで蒸気養生を行っ
た。蒸気養生は、温度６５℃まで約３時間で昇温し、そ
のまま３時間３０分保持したのち蒸気を止めて室温まで
放冷した。脱型後、一部の供試体は各材令まで大気養生
を行って圧縮強度試験を行うと共に、残りの供試体につ
いては、脱型直後からオートクレーブ養生（１８０℃、
１０気圧、５時間保持）を行い、圧縮強度試験を行っ
た。結果を表１に併せて示す。
さ３００ｍｍの円筒状の試験用遠心力成形型枠に盛り込
み、常法により遠心力成形を行い、その後室温（２０
℃）で４時間の前置き養生し、次いで蒸気養生を行っ
た。蒸気養生は、温度６５℃まで約３時間で昇温し、そ
のまま３時間３０分保持したのち蒸気を止めて室温まで
放冷した。脱型後、一部の供試体は各材令まで大気養生
を行って圧縮強度試験を行うと共に、残りの供試体につ
いては、脱型直後からオートクレーブ養生（１８０℃、
１０気圧、５時間保持）を行い、圧縮強度試験を行っ
た。結果を表１に併せて示す。
【００２７】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明によれば、
高強度混和材を使用することなしに、通常の遠心力成形
により高強度水硬性硬化体とすることができ、しかも水
／結合材重量比０．２５以下及び細骨材／結合材重量比
０．２０以上という極めて厳しい条件で、良好な作業性
と十分な作業時間を確保することができ、超高強度水硬
性硬化体とすることができる。
高強度混和材を使用することなしに、通常の遠心力成形
により高強度水硬性硬化体とすることができ、しかも水
／結合材重量比０．２５以下及び細骨材／結合材重量比
０．２０以上という極めて厳しい条件で、良好な作業性
と十分な作業時間を確保することができ、超高強度水硬
性硬化体とすることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０４Ｂ 24:26 Ｃ０４Ｂ 22:08 Ｂ
103:14
22:08） 103:30
103:14 111:56
103:30 Ｂ２８Ｂ 11/00 Ａ
111:56
(56)参考文献 特開 平４−202036（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−213654（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 2/00 - 32/02
B28B 1/00 - 23/22
Claims (17)
- 【請求項１】 水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面
積４０００cm2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２
５重量％に調整したことを特徴とする遠心力成形用ポル
トランドセメント。 - 【請求項２】 結合材、骨材、高性能減水剤、及び水を
含み、結合材が水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面
積４０００ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜
２５重量％に調整したポルトランドセメントであること
を特徴とする遠心力成形用水硬性配合物。 - 【請求項３】 結合材、骨材、高性能減水剤、及び水を
含み、結合材が水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面
積４０００ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜
２５重量％に調整したポルトランドセメント８０重量部
以上と、ブレーン比表面積１００００ｃｍ2 ／ｇ以上の
超微粉末２０重量部以下からなることを特徴とする遠心
力成形用水硬性配合物。 - 【請求項４】 骨材が０．１５ｍｍの篩を通過する粒子
が５重量％以下となるように粒度調整した細骨材を含
み、細骨材／結合材重量比が０．２０以上であることを
特徴とする請求項２若しくは３記載の遠心力成形用水硬
性配合物。 - 【請求項５】 細骨材が球状骨材であることを特徴とす
る請求項４記載の遠心力成形用水硬性配合物。 - 【請求項６】 高性能減水剤がポリカルボン酸系の高性
能減水剤であることを特徴とする請求項２〜５いずれか
記載の遠心力成形用水硬性配合物。 - 【請求項７】 水／結合材重量比が０．１０〜０．２５
であることを特徴とする請求項２〜６いずれか記載の遠
心力成形用水硬性配合物。 - 【請求項８】 結合材１００重量部に対して、２．０重
量％以下の水和促進剤を含むことを特徴とする請求項２
〜７いずれか記載の遠心力成形用水硬性配合物。 - 【請求項９】 水和促進剤が亜硝酸カルシウムであるこ
とを特徴とする請求項８記載の遠心力成形用水硬性配合
物。 - 【請求項１０】 結合材、骨材、高性能減水剤、及び水
を含む水硬性配合物を遠心成形するに当たり、結合材と
して水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面積４０００
ｃｍ2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２５重量％
に調整したポルトランドセメントを用いることを特徴と
する遠心力成形水硬性硬化体の製造方法。 - 【請求項１１】 結合材、骨材、高性能減水剤、及び水
を含む水硬性配合物を遠心成形するに当たり、結合材が
水硬率２．２０以上で、ブレーン比表面積４０００ｃｍ
2 ／ｇ以上、３０μｍ篩上残分値１５〜２５重量％に調
整したポルトランドセメント８０重量部以上と、ブレー
ン比表面積１００００ｃｍ2 ／ｇ以上の超微粉末２０重
量部以下からなることを特徴とする遠心力成形水硬性硬
化体の製造方法。 - 【請求項１２】 遠心成形した後、蒸気養生若しくは蒸
気養生及びオートクレーブ養生を行うことを特徴とする
請求項１０若しくは１１記載の遠心力成形水硬性硬化体
の製造方法。 - 【請求項１３】 水／結合材重量比が０．１０〜０．２
５で練り混ぜ、遠心成形することを特徴とする請求項１
０〜１２いずれか記載の遠心力成形水硬性硬化体の製造
方法。 - 【請求項１４】 骨材が０．１５ｍｍの篩を通過する粒
子が５重量％以下となるように粒度調整した細骨材を含
み、細骨材／結合材重量比が０．２０以上であることを
特徴とする請求項１０〜１３いずれか記載の遠心力成形
水硬性硬化体の製造方法。 - 【請求項１５】 細骨材が球状骨材であることを特徴と
する請求項１４記載の遠心力成形水硬性硬化体の製造方
法。 - 【請求項１６】 水硬性配合物が、結合材１００重量部
に対して、２．０重量％以下の水和促進剤を含むことを
特徴とする請求項１０〜１５いずれか記載の遠心力成形
水硬性硬化体の製造方法。 - 【請求項１７】 水和促進剤が亜硝酸カルシウムである
ことを特徴とする請求項１６記載の遠心力成形水硬性硬
化体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19352694A JP3461038B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 遠心力成形用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19352694A JP3461038B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 遠心力成形用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬化体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0834645A JPH0834645A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3461038B2 true JP3461038B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=16309546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19352694A Expired - Fee Related JP3461038B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 遠心力成形用ポルトランドセメント及び水硬性配合物並びにその硬化体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3461038B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005154213A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Fuji Ps Corp | 高耐久性コンクリートにおける結合材組成物、高耐久性コンクリートの製品及びその製造方法 |
| JP2005289657A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 高強度遠心力成型製品の製造方法およびその高強度遠心力成型製品 |
| JP4953568B2 (ja) * | 2004-10-14 | 2012-06-13 | 株式会社トクヤマ | セメント用凝結促進剤及びセメント組成物 |
| JP2008013382A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Japan Pile Corp | 遠心成形超高強度コンクリート組成物及び製造方法 |
| JP4834574B2 (ja) * | 2007-03-06 | 2011-12-14 | 宇部興産株式会社 | 高流動性コンクリート用セメント組成物および高流動性コンクリート組成物 |
| JP7350686B2 (ja) * | 2020-03-27 | 2023-09-26 | 太平洋セメント株式会社 | セメント組成物、及びセメント質硬化体の製造方法 |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP19352694A patent/JP3461038B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0834645A (ja) | 1996-02-06 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |