JP3786872B2

JP3786872B2 - Concrete composition and concrete using the same

Info

Publication number: JP3786872B2
Application number: JP2001396501A
Authority: JP
Inventors: 実盛岡
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003192426A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、土木・建築業界において使用されるコンクリート組成物及びそれを用いたコンクリートに関する。
なお、本発明のコンクリートはセメントモルタルも含有するものである。
また、本発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
近年、コンクリート廃材を再生して得られる、いわゆる、再生骨材の有効利用に関して多くの研究がなされている(特開平11-180756号公報、川村政史、再生微粉末の有効利用、月刊生コンクリート、Vol.13、No.11、pp72〜75、1994など)。
しかしながら、再生骨材は、水和したセメント、即ち、比表面積の大きな水和物を含有しているので、所要のコンシステンシー(流動性)を得るための単位水量が多くなる傾向にあるという課題があった。
また、減水剤や高性能減水剤を添加して水／セメント比を低減しても、コンシステンシーの経時変化が大きく、流動性が低下しやすいという課題があった。
【０００３】
再生骨材中の微粉末、いわゆる再生微粉末が流動性の低下の原因であることから、加熱すりもみ法等によって、再生微粉末を選択的に除去して再生骨材を調製し、良質の骨材として得る方法も提案されているが、結局のところ、再生微粉末の処理に課題を残すことになり、この課題に関して抜本的な対策はないのが実状である。
【０００４】
特に、流動性の低下問題が大きな問題として取り上げられる例は高流動コンクリートである。
再生骨材を高流動コンクリートへ使用することも提案されているが、流動性の経時変化が大きいことが明らかにされている。
【０００５】
高流動コンクリートは、施工の良否の影響を受けないように開発されたコンクリートであり、自己充填性が最大の特徴である。
しかしながら、生コンプラントから横持ちして、施工現場まで搬送するため、一定時間流動性を保持することが必要となる。
ところが、現場で何らかのトラブルや交通渋滞に巻き込まれた場合には、所定の時間を大きく上回る経過時間となり、コンクリートの流動性が規格外となってしまう場合も多い。このような場合には、高性能ＡＥ減水剤等を追加添加して再び流動化させる、いわゆる再流動化処理を行う以外に方法がなかった。
しかしながら、この再流動化処理は熟練した技術者しか行えないというのが実状である。
【０００６】
このように、今日では、再生骨材、特に、再生微粉末を用いても流動性の保持性能に優れるコンクリートの開発が強く求められている。
【０００７】
一方、高炉徐冷スラグは、別名結晶化スラグ又はバラスとも呼ばれ、水硬性を示さない。そのため、主に路盤材として利用されてきたが、最近では再生骨材が路盤材へ優先的に利用されるようになり、従来の用途を失いつつあり、その有効利用方法については未だに模索状態にある。
【０００８】
また、コンクリートから溶出する有害重金属の低減についても関心が寄せられており、特に、セメント成分を含む再生骨材を配合したコンクリートでは、通常のバージン骨材を使用して調製されるコンクリートよりも多くの有害重金属が溶出するものと懸念されている。
【０００９】
本発明者は鋭意努力を重ね、高炉徐冷スラグ粉末と併用することにより、再生骨材、特に、有効な利用方法が見出されていない再生微粉末を用いてコンクリートを調製しても、流動性の保持性能が良好なばかりでなく、有害重金属の溶出を著しく低減できる多機能なコンクリートが得られ、しかも、これら産業副産物の有効利用にも繋がることを知見し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、水硬性材料、ブレーン比表面積 4,000cm ² /g 以上で非硫酸態イオウとして存在するイオウを 0.5 ％以上含有しガラス化率が 30 ％以下である高炉徐冷スラグ粉末、及び骨材を含有してなり、再生骨材の骨材の置換率が 5 〜 50 ％であるコンクリート組成物であり、再生骨材の少なくとも一部が再生微粉末である該コンクリート組成物であり、該コンクリート組成物を含有してなり、スランプフロー値が650±50mmであるコンクリートである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明で使用する水硬性材料とは特に限定されるものではなく、水と水和反応して硬化する性質を有する物質を総称するものであり、通常、セメントや潜在水硬性物質が使用可能である。
セメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメント、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、又はシリカを混合した各種混合セメント、また、石灰石粉末等を混合したフィラーセメント、並びに、産業廃棄物利用型セメント、いわゆるエコセメントなどが挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。
また、潜在水硬性物質とは、アルカリ性雰囲気で水硬性を呈するものや、アルカリ性物質と反応して水和物を生成する物質を総称するものであり、その具体例として、高炉水砕スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、珪藻土、シリカダスト、及び籾殻灰等が挙げられる。
【００１３】
本発明で使用する高炉徐冷スラグ粉末(以下、徐冷スラグ粉という)は徐冷されて結晶化した高炉スラグの粉末である。
徐冷スラグ粉の成分は、高炉水砕スラグと同様の組成を有しており、具体的にはSiO₂、CaO、Al₂O₃、及びMgOなどを主要な化学成分とし、その他の成分として、TiO₂、MnO、Na₂O、Ｓ、P₂O₅、及びFe₂O₃などの微量成分が挙げられる。
化学成分の割合は特に限定されるものではないが、通常、主成分である、SiO₂は25〜45％、CaOは30〜50％、Al₂O₃は10〜20％、及びMgOは3〜10％程度であり、微量成分はそれぞれ２％以下である。
また、化合物としては、ゲーレナイト2CaO・Al₂O₃・SiO₂とアケルマナイト2CaO・MgO・2SiO₂の混晶である、いわゆるメリライトを主成分とし、その他、ダイカルシウムシリケート2CaO・SiO₂、ランキナイト3CaO・2SiO₂、及びワラストナイトCaO・SiO₂などのカルシウムシリケート、メルビナイト3CaO・MgO・2SiO₂やモンチセライトCaO・MgO・SiO₂などのカルシウムマグネシウムシリケート、アノーサイトCaO・Al₂O₃・2SiO₂、リューサイト(K₂O、Na₂O)・Al₂O₃・SiO₂、スピネルMgO・Al₂O₃、マグネタイトFe₃O₄、並びに、硫化カルシウムCaSや硫化鉄FeSなどの硫化物等を含む場合がある。
【００１４】
本発明では、徐冷スラグ粉のうち、例えば、硫化物、多硫化物、イオウ、チオ硫酸、及び亜硫酸等のように非硫酸態イオウとして存在するイオウ(以下、単に非硫酸態イオウという)を0.5％以上含むものを粉末化した徐冷スラグ粉が好ましい。非硫酸態イオウが0.5％未満では、本発明の効果、即ち、流動性の保持性能や有害重金属の低減効果が充分に得られない場合がある。非硫酸態イオウは、0.5％以上が好ましく、0.7％以上がより好ましく、0.9％以上が最も好ましい。
非硫酸態イオウ量は、全イオウ量、単体イオウ量、硫化物態イオウ量、チオ硫酸態イオウ量、及び硫酸態イオウ(三酸化イオウ)量を山口と小野の方法により定量することによって、また、硫酸態イオウ量(三酸化イオウ)と硫化物態イオウ量については、JIS R 5202に定められた方法により定量することによっても求めることができる(「高炉スラグ中硫黄の状態分析」、山口直治、小野昭紘：製鉄研究、第301号、pp.37-40、1980参照)。
【００１５】
徐冷スラグ粉のガラス化率は、30％以下が好ましく、10％以下がより好ましい。ガラス化率が30％を越えると、本発明の効果、すなわち、流動性の保持性能や有害重金属の低減効果が充分に得られない場合がある。
本発明でいうガラス化率(Ｘ)は、Ｘ(％)＝(１−Ｓ／Ｓ₀)×100として求められる。ここで、Ｓは粉末Ｘ線回折法により求められる徐冷スラグ粉中の主要な結晶性化合物であるメリライト(ゲーレナイト2CaO・Al₂O₃・SiO₂とアケルマナイト2CaO・MgO・2SiO₂の混晶)のメインピークの面積であり、Ｓ₀は徐冷スラグ粉を1,000℃で３時間加熱し、その後、５℃／分の冷却速度で冷却したもののメリライトのメインピークの面積を表す。
【００１６】
徐冷スラグ粉の粉末度は特に規定されるものではないが、ブレーン比表面積(以下、ブレーン値という)で、4,000cm²/g以上が好ましく、4,500cm²/g以上がより好ましく、5,000cm²/g以上が最も好ましい。4,000cm²/g未満では、本発明の効果、即ち、流動性の保持性能が充分に得られない場合がある。
【００１７】
徐冷スラグ粉の使用量は特に限定されるものではないが、通常、水硬性材料と徐冷スラグ粉からなる粉体100部中、３〜60部が好ましく、５〜50部がより好ましい。３部未満では本発明の効果が充分に得られない場合があり、60部を超えて使用すると強度発現性が悪くなる場合がある。
【００１８】
本発明でいう再生骨材とは、特に限定されるものではなく、コンクリート廃材を再生して得られる骨材を総称するものである。
再生骨材は、再生粗骨材、再生細骨材、及び再生微粉末に大別される。
具体的には、粒径５mmを超えるものを再生粗骨材、粒径0.15mm〜５mmのものを再生細骨材、また、粒径0.15mm未満のものを再生微粉末と分類する。
通常、再生骨材の比重は2.20〜2.70程度である。
再生粗骨材は粗骨材に、再生細骨材は細骨材に置換して使用することが可能である。
また、再生微粉末は細骨材や水硬性材料の一部として使用することが可能である。
再生骨材の使用量は特に限定されるものではなく、再生粗骨材、再生細骨材、及び再生微粉末ともに、骨材の一部あるいは全部と置換して用いることが可能であるが、通常、骨材の置換率で、５〜50％が好ましく、10〜30％がより好ましい。５％未満では再生骨材の利用率の面から充分でなく、50％を超えると強度発現性が極端に悪くなる場合がある。
【００１９】
本発明に係るコンクリートは、従来の振動締め固めを必要としない自己充填性を有し、材料分離を生じない高流動コンクリートを総称するものであり、流動性の指標となるスランプフロー値が650±50mmであることが好ましい。
通常、高流動コンクリートを調製する際には、通常の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、及び高性能ＡＥ減水剤等の減水剤を用いて高流動化することが好ましい。
【００２０】
減水剤は液状や粉末状のものが市販されており、いずれも使用可能である。
減水剤はナフタレン系、メラミン系、アミノスルホン酸系、及びポリカルボン酸系に大別される。
本発明では特に高性能ＡＥ減水剤の使用が好ましく、その具体例としては、例えば、ナフタレン系としては、エヌエムビー社製商品名「レオビルドSP-9シリーズ」、花王社製商品名「マイティ2000シリーズ」、及び日本製紙社製商品名「サンフローHS-100」などが挙げられる。
また、メラミン系としては、日本シーカ社製商品名「シーカメント1000シリーズ」や日本製紙社製商品名「サンフローHS-40」などが挙げられる。
さらに、アミノスルホン酸系としては、藤沢薬品工業社製商品名「パリックFP-200シリーズ」などが挙げられる。
そして、ポリカルボン酸系としては、エヌエムビー社製商品名「レオビルドSP-8シリーズ」、グレースケミカルズ社製商品名「ダーレックススーパー100PHX」、及び竹本油脂社製商品名「チューポールHP-8シリーズ」や「チューポールHP-11シリーズ」などが挙げられる。
本発明ではこれら減水剤のうちの一種又は二種以上が使用可能である。
減水剤の使用量は特に限定されるものではないが、通常、各メーカーの指定する範囲内で使用すればよく、具体的には、水硬性材料と徐冷スラグ粉からなる粉体100部に対して、0.5〜3.0部程度である。
【００２１】
水の使用量は特に限定されるものではないが、通常、コンクリート１m³当たり、125〜225kgが好ましく、140〜185kgがより好ましい。
【００２２】
本発明では、水硬性材料、徐冷スラグ粉、及び再生骨材の他に、天然に産出する砂や砂利等のバージン骨材や各種のスラグ骨材等の骨材、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、ポリマー系材料、凝結調整剤、膨張材、急硬材、ベントナイトなどの粘土鉱物、並びに、ハイドロタルサイトなどのアニオン交換体等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能である。
【００２３】
本発明において、各材料の混合方法は特に限定されるものではなく、それぞれの材料を施工時に混合しても良いし、あらかじめ一部を、あるいは全部を混合しておいても差し支えない。
混合装置としては、既存のいかなる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、Ｖ型ミキサ、及びナウタミキサなどの使用が可能である。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実験例に基づいてさらに説明する。
【００２５】
実験例１
非硫酸態イオウ含有量の異なる徐冷スラグ粉(スラグ粉)と再生骨材を表１に示す量使用し、単位セメント量350kg/m³、単位水量175kg/m³、s/a=46％、及び空気量4.5±1.5％のコンクリートを調製し、スランプロスと六価Cr溶出量を測定した。
ただし、再生骨材は、再生粗骨材は粗骨材に、再生細骨材は細骨材にそれぞれ置換して配合した。結果を表１に併記する。
なお、コンクリートのスランプ値が18±1.5cmとなるように高性能ＡＥ減水剤を使用した。
【００２６】
＜使用材料＞
セメント：普通ポルトランドセメント、電気化学工業社製、比重3.15
スラグ粉ａ：徐冷スラグ粉、ブレーン値4,000cm²/g、ガラス化率５％、比重3.00、非硫酸態イオウ0.9％
スラグ粉ｂ：徐冷スラグ粉、ブレーン値4,500cm²/g、ガラス化率５％、比重3.00、非硫酸態イオウ0.9％
スラグ粉ｃ：徐冷スラグ粉、ブレーン値5,000cm²/g、ガラス化率５％、比重3.00、非硫酸態イオウ0.9％
スラグ粉ｄ：徐冷スラグ粉、ブレーン値6,000cm²/g、ガラス化率５％、比重3.00、非硫酸態イオウ0.9％
スラグ粉ｅ：徐冷スラグ粉、ブレーン値8,000cm²/g、ガラス化率５％、比重3.00、非硫酸態イオウ0.9％
スラグ粉ｆ：徐冷スラグ粉、スラグ粉ｄを水に浸漬してエイジングし、非硫酸態イオウを0.7％にしたもの、ブレーン値6,000cm²/g、ガラス化率５％、比重3.00
スラグ粉ｇ：徐冷スラグ粉、スラグ粉ｄを水に浸漬してエイジングし、非硫酸態イオウを0.5％にしたもの、ブレーン値6,000cm²/g、ガラス化率５％、比重3.00
スラグ粉ｈ：徐冷スラグ粉、ブレーン値6,000cm²/g、ガラス化率10％、比重2.97、非硫酸態イオウ0.7％
スラグ粉ｉ：徐冷スラグ粉、ブレーン値6,000cm²/g、ガラス化率30％、比重2.94、非硫酸態イオウ0.5％
スラグ粉ｊ：高炉水砕スラグ粉、ブレーン値6,000cm²/g、ガラス化率95％、比重2.90、非硫酸態イオウ0.6％
水：水道水
再生粗骨材：比重2.55
再生細骨材：比重2.50
細骨材：新潟県姫川産砂、比重2.62
粗骨材：新潟県姫川産砂利、砕石、比重2.64
高性能ＡＥ減水剤：ポリカルボン酸系、市販品
【００２７】
＜測定方法＞
スランプロス：JIS A 1101に準じてスランプ値を測定し、練り上がりのスランプ値から60分経過後のスランプ値を差し引いて、スランプロス値とした。
六価クロム溶出量：環境庁告示第４６号法に従って、硬化後の供試体からの溶出量とともに、まだ固まらないコンクリートからの溶出量も測定。ただし、まだ固まらないコンクリートからの溶出量は、コンクリート1000ｇを純水10リットルに入れて攪拌し、固液分離後に液相中の六価クロム濃度を測定することによって求めた。
【００２８】
【表１】

【００２９】
実験例２
スラグｄを使用し、表２に示す置換率の再生骨材を使用したこと以外は実験例１と同様に行った。
比較のために、スラグｄを使用しない場合についても同様の実験を行った。結果を表２に併記する。
【００３０】
【表２】

実験例３
セメントと、各スラグを使用し、再生微粉末を表３に示すような置換率で細骨材に置換して配合して高流動コンクリートを調製し、スランプフローの経時変化を測定した。
なお、コンクリートのスランプフロー値は 600 ± 50mm となるように減水剤を併用した。結果を表３に併記する。
【００３１】
＜使用材料＞
再生微粉末：比重2.40
【００３２】
＜測定方法＞
材料分離：目視により観察、材料分離が生じた場合は×、やや分離気味の場合は△、材料分離が全く生じない場合は○で表示。
スランプフロー：財団法人、沿岸開発技術センター及び漁港漁村建設技術研究所発行、水中不分離性コンクリート・マニュアル、付録１「水中不分離性コンクリートの試験、スランプフロー試験」に基づいてコンクリートの広がりを直角方向に２点測定した平均値
【００３３】
【表３】

【００３４】
【発明の効果】
本発明のコンクリート組成物は、再生骨材を配合しているにもかかわらず、流動性の保持性能に優れるコンクリート組成物であり、スランプやスランプフローのロスが小さく、さらに、有害重金属の溶出量が少ないコンクリートとすることができる。また、産業副産物である再生骨材と高炉徐冷スラグの有効利用にもなるなどの効果を奏する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a concrete composition used in the civil engineering / architecture industry and concrete using the same.
The concrete of the present invention also contains cement mortar.
Further, parts and% in the present invention are shown on a mass basis unless otherwise specified.
[0002]
[Prior art and its problems]
In recent years, many studies have been made on the effective use of recycled aggregate obtained by recycling concrete waste (Japanese Patent Laid-Open No. 11-180756, Masafumi Kawamura, effective use of recycled fine powder, monthly ready-mixed concrete, Vol.13, No.11, pp72-75, 1994, etc.).
However, recycled aggregates contain hydrated cement, that is, hydrates with a large specific surface area, so that there is a tendency that the amount of unit water for obtaining the required consistency (fluidity) tends to increase. was there.
In addition, even when a water reducing agent or a high performance water reducing agent is added to reduce the water / cement ratio, there is a problem that the consistency changes with time and the fluidity tends to decrease.
[0003]
Since fine powder in the regenerated aggregate, so-called regenerated fine powder, is the cause of the decrease in fluidity, the regenerated aggregate is prepared by selectively removing the regenerated fine powder by the hot grinding method, etc. A method for obtaining the aggregate has also been proposed, but in the end, there remains a problem in the processing of the regenerated fine powder, and there is no drastic measure for this problem.
[0004]
In particular, high fluidity concrete is an example in which the problem of decreased fluidity is taken up as a major problem.
It has also been proposed to use recycled aggregates for high-fluidity concrete, but it has been clarified that fluidity changes with time.
[0005]
High-fluidity concrete is a concrete that has been developed so as not to be affected by the quality of construction, and self-filling is the biggest feature.
However, it is necessary to maintain fluidity for a certain period of time in order to hold it sideways from the raw plant and transport it to the construction site.
However, if you are involved in some trouble or traffic jam at the site, the elapsed time greatly exceeds the predetermined time, and the fluidity of the concrete often becomes out of specification. In such a case, there was no method other than performing so-called refluidization treatment in which a high-performance AE water reducing agent or the like was additionally added and fluidized again.
However, the fact is that this refluidization process can only be performed by skilled technicians.
[0006]
Thus, today, there is a strong demand for the development of concrete that is excellent in fluidity retention performance even when recycled aggregate, particularly recycled fine powder, is used.
[0007]
On the other hand, blast furnace slow-cooled slag is also called crystallization slag or ballast and does not exhibit hydraulic properties. Therefore, it has been mainly used as a roadbed material, but recently, recycled aggregate has been used preferentially for roadbed materials, and it is losing its conventional use. is there.
[0008]
There is also interest in reducing harmful heavy metals that leach out of concrete, especially in concrete that contains recycled aggregates containing cement components more than concrete prepared using ordinary virgin aggregates. There is concern that toxic heavy metals may be eluted.
[0009]
The present inventor has made intensive efforts and combined use with blast furnace slow-cooled slag powder, so that even if concrete is prepared using recycled aggregate, especially recycled fine powder for which no effective utilization method has been found, As a result, it has been found that multifunctional concrete that not only has good property retention performance but also can significantly reduce the elution of harmful heavy metals, and also leads to effective use of these industrial byproducts, has led to the completion of the present invention. It was.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to a hydraulic material, a blast furnace annealed slag powder containing 0.5 % or more of sulfur present as non-sulfuric sulfur with a specific surface area of 4,000 cm ² / g of brane, and a vitrification rate of 30 % or less , and It is a concrete composition comprising aggregate and having a replacement rate of aggregate of 5 to 50 % of the recycled aggregate, and the concrete composition in which at least a part of the recycled aggregate is a recycled fine powder, Concrete containing the concrete composition and having a slump flow value of 650 ± 50 mm.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0012]
The hydraulic material used in the present invention is not particularly limited, and is a general term for substances having a property of hydrating and curing with water, and usually cement and latent hydraulic substances can be used. is there.
As cement, various portland cements such as normal, early strength, ultra-early strength, low heat and moderate heat, various mixed cements in which blast furnace slag, fly ash, or silica is mixed with these portland cements, limestone powder, etc. Mixed filler cement, industrial waste utilization type cement, so-called eco-cement, and the like can be mentioned, and one or more of these can be used.
The latent hydraulic substance is a generic term for substances that exhibit hydraulic properties in an alkaline atmosphere or substances that react with an alkaline substance to produce a hydrate. Specific examples thereof include blast furnace granulated slag, fly Examples include ash, silica fume, diatomaceous earth, silica dust, and rice husk ash.
[0013]
The blast furnace slow-cooled slag powder (hereinafter referred to as slow-cooled slag powder) used in the present invention is a powder of blast furnace slag that has been cooled and crystallized.
The component of slow-cooled slag powder has the same composition as granulated blast furnace slag, specifically, SiO ₂ , CaO, Al ₂ O ₃ , MgO, etc. as the main chemical components, and other components , TiO ₂ , MnO, Na ₂ O, S, P ₂ O ₅ , and Fe ₂ O ₃ .
The proportion of chemical components is not particularly limited, but is usually the main component, SiO ₂ is 25 to 45%, CaO is 30 to 50%, Al ₂ O ₃ is 10 to 20%, and MgO is 3 About 10%, and trace components are 2% or less, respectively.
In addition, as a compound, the main component is so-called melilite, which is a mixed crystal of gelenite 2CaO · Al ₂ O ₃ · SiO ₂ and akermanite 2CaO · MgO · 2SiO ₂ , other than that, dicalcium silicate 2CaO · SiO ₂ , and lanknite 3CaO · 2SiO _2, and wollastonite calcium silicates, such as CaO · SiO _2, calcium magnesium silicate, such as Merubinaito 3CaO · MgO · 2SiO ₂ and Monte celite CaO · MgO · SiO _2, anorthite _{_{CaO · Al 2 O 3 · 2SiO}} 2 , Leucite (K ₂ O, Na ₂ O) · Al ₂ O ₃ · SiO ₂ , spinel MgO · Al ₂ O ₃ , magnetite Fe ₃ O ₄ , sulfides such as calcium sulfide CaS and iron sulfide FeS, etc. May include.
[0014]
In the present invention, among the slow-cooled slag powder, for example, sulfur existing as non-sulfuric sulfur such as sulfide, polysulfide, sulfur, thiosulfuric acid, and sulfurous acid (hereinafter simply referred to as non-sulfuric sulfur). Slowly cooled slag powder obtained by pulverizing one containing 0.5% or more is preferable. If the non-sulfuric sulfur is less than 0.5%, the effects of the present invention, that is, the fluidity retention performance and the harmful heavy metal reduction effect may not be sufficiently obtained. Non-sulfuric sulfur is preferably 0.5% or more, more preferably 0.7% or more, and most preferably 0.9% or more.
The amount of non-sulfuric sulfur can be determined by quantifying the total sulfur, simple sulfur, sulfide sulfur, thiosulfate sulfur, and sulfate (sulfur trioxide) by the method of Yamaguchi and Ono. In addition, the amount of sulfate sulfur (sulfur trioxide) and sulfide sulfur can also be determined by quantification by the method specified in JIS R 5202 ("Situation analysis of sulfur in blast furnace slag", Naoji Yamaguchi (See Shogo Ono: Steel Research, No. 301, pp. 37-40, 1980).
[0015]
The vitrification rate of the slowly cooled slag powder is preferably 30% or less, and more preferably 10% or less. When the vitrification rate exceeds 30%, the effects of the present invention, that is, the fluidity retention performance and the harmful heavy metal reduction effect may not be sufficiently obtained.
The vitrification rate (X) referred to in the present invention is determined as X (%) = (1−S / S ₀ ) × 100. Here, S is the main crystalline compound in slow-cooled slag powder obtained by powder X-ray diffraction method (Gerlenite 2CaO · Al ₂ O ₃ · SiO ₂ and akermanite 2CaO · MgO · 2SiO ₂ mixed crystal) S ₀ represents the area of the main peak of melilite after the slowly cooled slag powder was heated at 1,000 ° C. for 3 hours and then cooled at a cooling rate of 5 ° C./min.
[0016]
While fineness of the slowly cooled slag powder not particularly defined, Blaine specific surface area (hereinafter, referred to as Blaine value) is preferably at least 4,000 cm ² / g, more preferably at least 4,500cm ² / g, 5,000cm ² / g or more is most preferable. If it is less than 4,000 cm ² / g, the effect of the present invention, that is, the fluidity retention performance may not be sufficiently obtained.
[0017]
Although the usage-amount of slow-cooled slag powder is not specifically limited, Usually, 3-60 parts are preferable in 100 parts of powder consisting of a hydraulic material and slow-cooled slag powder, and 5-50 parts are more preferable. If it is less than 3 parts, the effect of the present invention may not be sufficiently obtained, and if it is used in excess of 60 parts, strength development may be deteriorated.
[0018]
The recycled aggregate as used in the present invention is not particularly limited, and is a general term for aggregates obtained by recycling concrete waste.
Recycled aggregates are roughly classified into recycled coarse aggregates, recycled fine aggregates, and recycled fine powders.
Specifically, those having a particle size exceeding 5 mm are classified as recycled coarse aggregate, those having a particle size of 0.15 mm to 5 mm are classified as recycled fine aggregate, and those having a particle size of less than 0.15 mm are classified as recycled fine powder.
Usually, the specific gravity of recycled aggregate is about 2.20 to 2.70.
The recycled coarse aggregate can be used in place of the coarse aggregate, and the recycled fine aggregate can be used in place of the fine aggregate.
In addition, the regenerated fine powder can be used as a part of fine aggregate or hydraulic material.
The amount of recycled aggregate used is not particularly limited, and both recycled coarse aggregate, recycled fine aggregate, and recycled fine powder can be used by replacing part or all of the aggregate, Usually, the aggregate replacement ratio is preferably 5 to 50%, more preferably 10 to 30%. If it is less than 5%, it is not sufficient in terms of the utilization rate of recycled aggregate, and if it exceeds 50%, strength development may be extremely deteriorated.
[0019]
The concrete according to the present invention is a generic term for high-fluidity concrete that has a self-filling property that does not require conventional vibration compaction and does not cause material separation, and has a slump flow value that is an index of fluidity of 650 ±. It is preferably 50 mm.
Usually, when preparing a high fluidity concrete, it is preferable to make it high fluidity using water reducing agents, such as a normal water reducing agent, AE water reducing agent, a high performance water reducing agent, and a high performance AE water reducing agent.
[0020]
A water reducing agent is commercially available in liquid or powder form, and any of them can be used.
Water reducing agents are roughly classified into naphthalene series, melamine series, aminosulfonic acid series, and polycarboxylic acid series.
In the present invention, it is particularly preferable to use a high-performance AE water reducing agent. Specific examples thereof include, for example, naphthalene-based products, a product name “LEO BUILD SP-9 series” manufactured by NMB, and a product name “Mighty 2000 series” manufactured by Kao Corporation. And Nippon Paper Industries' product name “Sunflow HS-100”.
Examples of the melamine-based product include “SEICAMENT 1000 Series” manufactured by Nippon Seika Co., Ltd. and “Sunflow HS-40” manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.
Furthermore, as an aminosulfonic acid type | system | group, the product name "Palic FP-200 series" by Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd. is mentioned.
And, as polycarboxylic acid type, the product name “Leo Build SP-8 series” manufactured by NMB, the product name “Darex Super 100PHX” manufactured by Grace Chemicals, and the product name “Tupole HP-8 series” manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd. And “Tupole HP-11 Series”.
In the present invention, one or more of these water reducing agents can be used.
The amount of water-reducing agent used is not particularly limited, but it is usually sufficient to use it within the range specified by each manufacturer. On the other hand, it is about 0.5 to 3.0 parts.
[0021]
Although the usage-amount of water is not specifically limited, Usually, 125-225 kg is preferable per 1 m < ³ > of concrete, and 140-185 kg is more preferable.
[0022]
In the present invention, in addition to hydraulic materials, slow-cooled slag powder, and recycled aggregates, naturally produced virgin aggregates such as sand and gravel, aggregates such as various slag aggregates, water reducing agents, high-performance water reduction Agent, AE water reducing agent, high performance AE water reducing agent, antifoaming agent, thickening agent, rust preventive agent, antifreezing agent, shrinkage reducing agent, polymer material, setting modifier, expansion material, quick hardening material, bentonite clay One or more of minerals and anion exchangers such as hydrotalcite can be used as long as the object of the present invention is not substantially inhibited.
[0023]
In the present invention, the mixing method of each material is not particularly limited, and the respective materials may be mixed at the time of construction, or a part or all of them may be mixed in advance.
Any existing apparatus can be used as the mixing apparatus, and for example, a tilting cylinder mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, and a Nauta mixer can be used.
[0024]
【Example】
Hereinafter, further description will be given based on experimental examples of the present invention.
[0025]
Experimental example 1
Using slow cooling slag powder (slag powder) and recycled aggregates with different non-sulfate sulfur contents as shown in Table 1, unit cement amount 350kg / m ³ , unit water amount 175kg / m ³ , s / a = 46% And concrete with an air amount of 4.5 ± 1.5% was prepared, and slump loss and hexavalent Cr elution amount were measured.
However, the recycled aggregate was blended by replacing the recycled coarse aggregate with coarse aggregate and the recycled fine aggregate with fine aggregate. The results are also shown in Table 1.
A high-performance AE water reducing agent was used so that the slump value of concrete would be 18 ± 1.5 cm.
[0026]
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, manufactured by Denki Kagaku Kogyo, specific gravity 3.15
Slag powder a: Slowly cooled slag powder, brain value 4,000 cm ² / g, vitrification rate 5%, specific gravity 3.00, non-sulfate sulfur 0.9%
Slag powder b: Slowly cooled slag powder, brane value 4,500cm ² / g, vitrification rate 5%, specific gravity 3.00, non-sulfate sulfur 0.9%
Slag powder c: Slowly cooled slag powder, brain value 5,000cm ² / g, vitrification rate 5%, specific gravity 3.00, non-sulfuric sulfur 0.9%
Slag powder d: Slowly cooled slag powder, brain value 6,000cm ² / g, vitrification rate 5%, specific gravity 3.00, non-sulfate sulfur 0.9%
Slag powder e: Slowly cooled slag powder, brain value 8,000cm ² / g, vitrification rate 5%, specific gravity 3.00, non-sulfate sulfur 0.9%
Slag powder f: Slowly cooled slag powder, slag powder d dipped in water and aged to 0.7% non-sulfate sulfur, brain value 6,000cm ² / g, vitrification rate 5%, specific gravity 3.00
Slag powder g: Slowly cooled slag powder, slag powder d dipped in water and aged to 0.5% non-sulfuric sulfur, brain value 6,000 cm ² / g, vitrification rate 5%, specific gravity 3.00
Slag powder h: Slowly cooled slag powder, brain value 6,000cm ² / g, vitrification rate 10%, specific gravity 2.97, non-sulfate sulfur 0.7%
Slag powder i: Slowly cooled slag powder, brain value 6,000cm ² / g, vitrification rate 30%, specific gravity 2.94, non-sulfate sulfur 0.5%
Slag powder j : Blast furnace granulated slag powder, Brain value 6,000cm ² / g, Vitrification rate 95%, Specific gravity 2.90, Non-sulfate sulfur 0.6%
Water: Tap water recycled coarse aggregate: specific gravity 2.55
Recycled fine aggregate: specific gravity 2.50
Fine aggregate: Sand from Himekawa, Niigata Prefecture, specific gravity 2.62
Coarse aggregate: Gravel from Himekawa, crushed stone, specific gravity 2.64 from Niigata Prefecture
High performance AE water reducing agent: Polycarboxylic acid, commercially available
<Measurement method>
Slump loss: The slump value was measured according to JIS A 1101, and the slump value after 60 minutes was subtracted from the slump value after kneading to obtain the slump loss value.
Hexavalent chromium elution amount: In accordance with the Environmental Agency Notification No. 46, measure the elution amount from the concrete that has not yet hardened as well as the elution amount from the specimen after curing. However, the amount of elution from concrete that has not yet solidified was determined by putting 1000 g of concrete into 10 liters of pure water and stirring, and measuring the hexavalent chromium concentration in the liquid phase after solid-liquid separation.
[0028]
[Table 1]

[0029]
Experimental example 2
The experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the slag d was used and the recycled aggregate having the substitution rate shown in Table 2 was used.
For comparison, a similar experiment was performed when the slag d was not used. The results are also shown in Table 2.
[0030]
[Table 2]

Experimental example 3
Using cement and each slag, regenerated fine powder was replaced with fine aggregate at a replacement rate as shown in Table 3 to prepare a high-fluidity concrete, and the change in slump flow with time was measured.
In addition, a water reducing agent was used together so that the slump flow value of concrete would be 600 ± 50 mm . The results are also shown in Table 3.
[0031]
<Materials used>
Recycled fine powder: specific gravity 2.40
[0032]
<Measurement method>
Material separation: Observed by visual inspection, indicated as x when material separation occurs, △ when slightly separated, ○ when material separation does not occur at all.
Slump flow: Issued by Foundation, Coastal Development Technology Center and Fishing Port and Fishing Village Construction Technology Research Institute, Underwater inseparable concrete manual, Appendix 1 "Underwater inseparable concrete test, slump flow test" Average value measured at two points in the direction [0033]
[Table 3]

[0034]
【The invention's effect】
The concrete composition of the present invention is a concrete composition that is excellent in fluidity retention performance in spite of blending recycled aggregate, and has a small loss of slump and slump flow, and further, the amount of toxic heavy metal elution There can be less concrete. In addition, there are effects such as effective utilization of recycled aggregates and blast furnace slow cooling slag, which are industrial byproducts.

Claims

It contains hydraulic materials, blast furnace slow-cooled slag powder containing 0.5 % or more of sulfur present as non-sulfate sulfur with a Blaine specific surface area of 4,000 cm ² / g or more, and a vitrification rate of 30 % or less , and aggregate A concrete composition characterized in that the replacement ratio of recycled aggregate is 5 to 50 % .

The concrete composition according to claim 1, wherein at least a part of the recycled aggregate is a recycled fine powder.

A concrete comprising the concrete composition according to claim 1 or 2 and having a slump flow value of 650 ± 50 mm.