JP3790800B6 - セメント養生物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートなどのセメント養生物とくに軽量で高強度であるとともに比重や強度の分布にばらつきが少なく、表面美観に優れたセメント養生物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビルの高層化にともない建造物に使用されるモルタルあるいはコンクリートには、耐震性、作業性、経済性などの観点から軽量化と高強度化が要求されており、たとえばコンクリートは、気乾比重１．５以下で、圧縮強度３０ＭＰａ以上が目標とされており、これを実現するための研究がなされている。
【０００３】
ペースト部分（結合材）と骨材とからなるモルタルまたはコンクリート（以下コンクリートと総称することもある）を軽量化する方法としては、従来ペースト部分に気泡を導入してペースト部分の比重を下げる方法が一般的である。具体的には、ペースト部分はセメント、水あるいはさらに無機微粉末から構成されるので、この水セメント比を大きくして水に由来する気泡を導入するか、あるいは起泡剤などにより気泡を含ませればよい。
【０００４】
しかしペースト部分に気泡を導入すると、コンクリートの圧縮強度は大きく低下する。たとえば水セメント比を大きく（セメント水比を小さく）して軽量化を図った場合には、水セメント比４５重量％で、気乾比重１．５３程度、３０ＭＰａ程度の圧縮強度が得られるコンクリート組成であっても、水セメント比のみの変化により、気泡を導入し、コンクリートの気乾比重を１．４８程度まで軽量化すると、圧縮強度は２４ＭＰａ程度に低下してしまう。
【０００５】
一方、骨材を軽量化する方法も従来より行われている。しかしながら一般に骨材は軽量であるほど強度が低下するため、高強度コンクリートに使用しうる軽量骨材は、粒径５ｍｍ以上の粗骨材で絶乾比重１．２〜１．３程度、粒径５ｍｍ未満の細骨材で絶乾比重１．７程度のものが汎用されている。このような軽量骨材を用いて、圧縮強度３０ＭＰａ程度の高強度コンクリートを得ようとすると、ペースト部分の軽量化は行えないのでコンクリートの気乾比重は１．５程度までしか軽量化できなかった。
【０００６】
これに対して近年、絶乾比重１未満の超軽量骨材の開発が進められ、その使用が提案されている。たとえば特開平４−２７０１５４号公報、特開平４−２７０１５５号公報には、セメントに、比重０．９未満の超軽量粗骨材と超軽量細骨材パーライトとを配合したコンクリート組成物が提案されている。ここで提案されているような超軽量骨材を用いればコンクリートの軽量化は容易に実現でき、たとえばコンクリートの気乾比重を０．９４程度まで軽量化することができるが、圧縮強度は１２〜１８ＭＰａ程度しか得られず、高強度は得られにくい。また超軽量粗骨材は吸水率が高いため、管理時に含水量のばらつきを生じて製品の圧縮強度がばらつくおそれがある。
【０００７】
また上記のように超軽量骨材を用いて軽量化する一方、水セメント比を小さくして気乾比重をある程度まで大きくし強度を上げることにより、軽量化と高強度化のバランスを図る方法も提案されているが、従来汎用の超軽量骨材を用いた組成物では圧縮強度の向上には限界がある。たとえば上記パーライトを用いた組成物で、水セメント比を小さくして気乾比重を１．４程度まで上げても圧縮強度は２５〜２９ＭＰａ程度しか得られず、高層建造物に利用できるような３０ＭＰａ以上の圧縮強度を得ることは困難である。
さらに超軽量骨材に加えてシリカ超微粉を添加する方法なども提案されているが、軽量化と高強度化を充分に満足させ得るものではなく、高価なシリカ超微粉を用いることは経済的にも不利である。
【０００８】
また超軽量細骨材を使用する場合、骨材が軽すぎるためペーストが固化する前に骨材が浮き上がりやすいという問題点もある。
このような問題点を解決するものとして、特開平８−１５７２７８号には、粒径５ｍｍ以下の骨材として、雲母流紋岩の微粉を焼成してなる超軽量細骨材と、完全密閉型中空球体のセラミックス質軽量発泡体とを用いたコンクリート組成物が提案されている。該公報では、超軽量細骨材の使用では、１．２ｍｍ以下の粒度が不足する部分を、粒径０．４ｍｍ程度以下の微粉軽量発泡体を添加することにより、５ｍｍ以下で粒度分布を連続させ、かつ微粉の添加により骨材の分離を抑制している。また超軽量骨材だけを用いて軽量化を図り、一方気泡を巻き込み空気のみとしてペースト部分の強度を低下させないことにより、比重０．８〜１．２で３０ＭＰａレベルの圧縮強度をもつコンクリート製品を得ることが可能となっている。
【０００９】
しかしながら上記方法においては、骨材の分離抑制効果にはさらなる改善が望まれる。さらに吸水率の高い超軽量粗骨材が用いられているため、製品の圧縮強度がばらつくおそれがある。また該方法では、骨材は粗骨材も含めて全て超軽量製品を用い、かつ発泡体も限られた商品を用いており、その組成は特殊製品を用いた配合条件に限定されてしまうため、汎用市販品を利用しにくい。
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであり、軽量でしかも圧縮強度が高く、比重や強度の分布にばらつきが少なく、滑らかで仕上がり表面がきれいなセメント養生物を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、細骨材として超軽量細骨材のうちでも、粒径が１．２ｍｍ未満で、かつ絶乾比重が０．５以上１未満を満たすものだけを限定して用いれば、ペースト部に気体を比較的多量に含ませても軽量で高強度コンクリートを得ることが可能であることを見出した。そしてこの超軽量細骨材と、特定粒径の発泡体を特定量で含ませ、気体を特定量で含ませることによって、汎用材料を用いても上記のような要求を一挙に解決できることを見出して本発明を完成するに至った。
【００１１】
具体的には、上記粒径が１．２ｍｍ未満の超軽量細骨材と、粒径０．６ｍｍ以下の発泡体とを併用して骨材に１．２ｍｍ未満で連続的な粒度分布をもたせるとともに、気体を特定量で含ませることによってペースト部分の比重を低くし、骨材との比重差を小さくすれば、軽量でしかも高い圧縮強度を有し、比重や強度の分布にばらつきが少なく、美観表面のモルタルおよびコンクリートを得ることができることを見出して本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち本発明に係るセメント養生物は、
セメントと、粒径が１．２ｍｍ未満であり、かつ絶乾比重が０．５以上１未満である超軽量細骨材と、粗骨材と、粒径０．６ｍｍ以下の発泡体とからなり、前記発泡体を前記超軽量細骨材と前記発泡体との合計体積中５〜４０体積％の量で含むセメント組成物の水混和物を養生固化して得られるセメント養生物であって、
前記超軽量細骨材が粒子内部に空隙を有する多孔質であって該多孔質の外周に実質的に空隙のない強固な外殻層を有する粗密２層構造を有し、
前記発泡剤がバルーン構造であり、
気体を６〜１０体積％の量で含ませたものである。
この気体量は６〜８体積％であることがより好ましい。
また上記気体量が起泡剤による気体を含むことが望ましい。
本発明では、上記のようなセメント養生物として気乾比重１．３以下、圧縮強度３０ＭＰａ以上のコンクリートが得られる。
【００１３】
上記において、発泡体の絶乾比重は、通常、０．８〜１．５である。
本発明での水セメント比は、４０〜５５重量％が好ましい。
本発明では、軽量でしかも高い圧縮強度を有し、比重や強度の分布にばらつきが少なく、表面美観に優れたモルタル、コンクリートを得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を具体的に説明する。
モルタルは、セメントと細骨材とを含むセメント組成物の水混和物を養生固化したものであり、コンクリートはこのモルタルがさらに粗骨材を含むものである。モルタルまたはコンクリートに配合される骨材のうち、１０ｍｍ網ふるいを全部通り、５ｍｍ網ふるいを質量で８５％通る骨材が細骨材であり、５ｍｍ網ふるいに質量で８５％以上留まる骨材が粗骨材である。
【００１５】
本発明では、セメント組成物として、セメントと、粒径が１．２ｍｍ未満であり、かつ絶乾比重が０．５以上１未満の超軽量細骨材と、粗骨材と、粒径０．６ｍｍ以下の発泡体とからなるセメント組成物が用いられる。
ここでセメントと、上記で特定される超軽量細骨材と粗骨材と発泡体とからなるとは、実質的に上記以外の他の細骨材、粗骨材および発泡体を含まず、比重および粒径に本質的に関係しない他の添加剤、不純物などを含んでもよいことをいう。
まずこのような本発明のセメント組成物中に含まれる各成分について説明する。
【００１６】
本発明では、汎用のセメントを特に限定することなく用いることができ、たとえば普通ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、早強ポルトランドセメント、粒度調整セメントなどを使用することができる。これらを併用してもよい。
【００１７】
本発明では、細骨材として、超軽量細骨材のうちでも、特に粒径が１．２ｍｍ未満で、かつ絶乾比重が０．５以上１未満のものが用いられる。
なお本明細書では、粒径１．２ｍｍ未満の骨材とは、１．２ｍｍふるい目を通過する粒径の骨材であり、粒径１．２ｍｍよりも小さい粒子をすべて含んでいるが、粒径１．２ｍｍ以上の粒子は実質的に含まない。
【００１８】
また骨材の絶乾比重が０．５以上１未満とは、個々の粒子（骨材）がすべて絶乾比重０．５以上１未満であることをいい、したがって粒径１．２ｍｍ未満で絶乾比重０．５以上１未満の超軽量細骨材とは、１．２ｍｍふるい目を通過する骨材粒子のうち、絶乾比重が０．５以上１未満を満たしているものであり、換言すれば粒径が１．２ｍｍ未満であっても絶乾比重が０．５未満あるいは１以上の粒子は含まれない。
【００１９】
したがって粒径１．２ｍｍよりも小さいすべての粒子のうちでも、上記絶乾比重を満たすものとして実質的に粒径の最小値が限定される。また本発明で用いられる超軽量細骨材は、通常、ガラスあるいは石炭灰などを焼成することにより製造されるので、粒径０．６ｍｍ程度以下のものは実質的に存在しない。
なお絶乾比重は、骨材の絶対乾燥状態の質量を骨材の絶対容積と同じ容積の水の質量で除した値をいい、ＪＩＳ Ａ１１３４、１１３５に準拠して測定することができる。
【００２０】
本発明では、このように粒径は１．２ｍｍ未満であって、絶乾比重が１未満である超軽量細骨材のうちでも、絶乾比重０．５未満のものは含まないことによって、軽量でしかも従来の超軽量細骨材では達成できなかった極めて高い圧縮強度のモルタルあるいはコンクリートを得ることができる。
本発明で用いられる超軽量細骨材は、以下のような特定の構造を有していると考えられる。
【００２１】
超軽量細骨材（粒子）は、粒子内に気泡を含むことにより軽量化されたものであり、超軽量細骨材の絶乾比重が１未満であることは、その気泡容積率が大きいことを意味している。このような超軽量細骨材としては、従来、バルーン構造の粒子あるいは多孔質構造の粒子が知られており、バルーン構造のものは、容積のほとんどが空洞であるため粒径１．２ｍｍ未満であって絶乾比重は０．２５程度と極めて軽く、また粒径１．２ｍｍ未満で多孔質構造のものは、絶乾比重が０．４程度である。
【００２２】
これに対して本発明で用いられる超軽量細骨材のように１．２ｍｍ未満の粒径で、絶乾比重が０．５以上１未満のものは、粒子内部は複数の空隙（孔）を有する多孔質であるが、その外周にはこの実質的に空隙のない強固な外殻層を有する粗密２層構造である。そして骨材強度は実質的にこの強固な外殻層が支配すると推定され、このような粗密２層構造を有することにより、軽量でありながら強度を効果的に発現することができる。さらに本発明者の研究によればこの外殻層の厚みは粒径の大きさにかかわらずほぼ一定である。このため粒径１．２ｍｍ未満で、絶乾比重が０．５以上１未満のものが、多孔質による軽量化効果と、外殻層による高強度化効果をとりわけバランスよく発現することができる。たとえば粒径が１．２ｍｍ未満であっても粒径が小さすぎると、このような粗密２層構造を保持できなくなり、たとえば粒子内部に孔が存在しないものは絶乾比重は１以上となる。
【００２３】
なお本発明者は、粒径が１．２ｍｍ以上の超軽量細骨材粒子内部は複数の空隙（孔）を有する多孔質で、その外周は実質的に空隙のない強固な外殻層を有する粗密二重構造の使用についても検討を行ったが、水セメント比を小さくしても、コンクリート圧縮強度があまり向上しないことから、骨材強度がコンクリート圧縮強度を支配しているのではないかと考えた。これにもとづき、ペースト部分の強度とコンクリート圧縮強度の関係を調査した。結果を図１に示す。すなわち粒径の大きな超軽量細骨材を添加すると骨材が破壊するため、コンクリート圧縮強度があまり向上しない。ペースト部分の強度を無理に高くすると、コンクリート強度は３０ＭＰａ以上になるが、重量が増加し、軽量ではなくなってしまう。
したがってコンクリートの破壊源（粒径の大きな超軽量細骨材）を減らすことによって、すなわち絶乾比重が０．５以上１未満であり、かつ粒径が１．２ｍｍ未満である超軽量細骨材を用いることにより、ペースト部分の強度があまり高くなくても、コンクリート強度が維持できることを見出したのである。
【００２４】
本発明では、上記のような特定の超軽量細骨材を用いることにより、従来技術では軽量骨材を用いると強度が低下するという相反する効果を両方とも達成することができた。なお粒径１．２ｍｍ未満でかつ絶乾比重が０．５以上１未満の超軽量細骨材のうちでも、絶乾比重が小さすぎるとセメントペースト部分に対して分離する傾向があり、粒径が小さすぎると流動性、成形性が低下する傾向があるため粒径が０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ未満でかつ絶乾比重が０．７〜０．９のものが軽量化と高い圧縮強度とを効果的に発現することができて好ましい。
【００２５】
本発明の構成では、上記のような超軽量細骨材を用いることによって気乾比重１．３以下で、圧縮強度３０ＭＰａ以上のコンクリートを得ることが可能であるが、絶乾比重が１未満であっても粒径１．２ｍｍ以上のもの、あるいは粒径が１．２ｍｍ未満であっても絶乾比重が０．５未満のものを用いて、上記と同じ気乾比重のコンクリートを作製したときには、３０ＭＰａ以上の圧縮強度を得ることは困難である。
【００２６】
上記のような超軽量細骨材は、天然骨材、人工骨材のいずれであってもよい。人工超軽量細骨材は、たとえばガラス、石炭灰、抗火石などの無機物を粉砕し、粘土、発泡剤と混合、造粒した後、焼成することにより製造することができる。この際、前記粗密２層構造が得られるような条件下で超軽量細骨材を製造した後ふるい分けして、粒径１．２ｍｍ未満で絶乾比重０．５〜１未満のものを分取することができる。
上記のような超軽量細骨材として、たとえばグラスライトＧＬ１（商品名Ｇライト、サンライト社製）、ＮＬ（商品名Ｎライト、内外セラミック社製）などの市販品を用いることができる。
【００２７】
本発明では、上記超軽量細骨材とともに粒径０．６ｍｍ以下の発泡体が用いられる。発泡体は、超軽量細骨材に近い比重を有する軽量発泡体であることが望ましい。具体的にその絶乾比重は通常、０．８〜１．５程度であり、好ましくは１．０〜１．３であることが望ましい。上記粒径は０．６ｍｍ以下で、なだらかな短度分布をもっていることが望ましい。
【００２８】
このような発泡体としては、パーライト、シラスバルーン、ガラスバルーン（ガラスビーズ）、フライアッシュバルーン、セラミック質完全密閉型軽量発泡体などを用いることができ、これらを併用することができる。なおこの完全密閉型軽量発泡体の組成および製造方法は、その詳細が特開平８−１５７２７８号に開示されており、本発明においてもその製造方法などを利用することができる。
【００２９】
この発泡体は、上記超軽量細骨材の構造に対しては、いわゆるバルーンと称される構造を有しているが、必ずしも完全閉鎖型である必要はない。
たとえば上記セラミック質完全密閉型軽量発泡体の絶乾比重は０．６〜０．９、粒径は０．３５ｍｍ程度以下であり、これを用いればベアリング効果が大きく流動性を得ることができる一方、流動性が高くなり過ぎて発泡体添加による分離抑制効果を発現しにくい場合があり、その配合を制限する必要がある。
【００３０】
本発明では、上記超軽量細骨材と、粒径０．６ｍｍ以下の発泡体とを併用することによって、該発泡体が超軽量細骨材の浮き上がりを抑制する効果を発現する。このためコテ仕上げ時に、表面に超軽量細骨材による小さな凹凸が存在して表面が汚くなることがなく、表面美観に優れた製品が得られるという効果が得られる。加えて発泡体はペースト中に混入して、ペーストと超軽量細骨材との比重差を小さくし、分離を抑制する効果を発現する。しかも粒度分布は１．２ｍｍ以下で連続的となり、さらに超軽量細骨材と発泡体の比重も近く、１．２ｍｍ以下で粒度の違いによって比重が大きく変化することがなく、骨材が均質に分散される。したがって比重ムラがなく、強度ムラのないた製品が得られるという効果を発現する。
【００３１】
図２に、このような発砲体による骨材の分離抑制効果を、コンクリートの高さ方向での気乾比重の違いで示す。
発泡体を配合した直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍの円柱コンクリートを、高さ方向で４分割し、各高さでの気乾比重を調べた。
発砲体を導入した方が、高さに対して気乾比重の差が少ないことがわかる。したがって、コンクリートの圧縮強度のばらつきも少なくなる。
【００３２】
上記のような発泡体の体積比率は、細骨材中すなわち発泡体と前記超軽細骨材との合計体積中５〜４０体積％、好ましくは１０〜３５体積％となる量で用いられる。発泡体の体積比率が上記５体積％以上であると、骨材分離を抑制する効果が発現される。一方４０体積％を超えると、コンクリートの粘性が高まり、また混練中の発泡体の破損の影響が大きくなって製品が安定しない傾向がある。
【００３３】
上記のような超軽量細骨材、発泡体、およびセメントからなるセメント組成物からはモルタルが得られる。コンクリートはこれにさらに粗骨材を含むものである。
粗骨材としては、特には限定されないが、内部構造が比較的均質な粗骨材が好ましい。粗骨材の絶乾比重は、好ましくは０．９以上、さらに好ましくは０．９〜１．３である。粗骨材の粒径は５ｍｍ以上であれば特には限定されないが、通常５〜２５ｍｍ、好ましくは５〜２０ｍｍさらに好ましくは５〜１５ｍｍである。このような粗骨材としては、たとえばスーパーメサライト（絶乾比重１未満の超軽量粗骨材商品名、日本メサライト社製）、メサライト（絶乾比重１．２５程度の軽量粗骨材商品名、日本メサライト社製）、アサノライト（絶乾比重１．２５程度の軽量粗骨材商品名）などを用いることができる。また絶乾比重１未満の超軽量粗骨材と絶乾比重１以上の軽量粗骨材とを組合わせて用いてもよい。
【００３４】
本発明では、上記のような超軽量細骨材、発泡体、およびセメントを含むモルタル用セメント組成物またはこれにさらに粗骨材を加えたコンクリート用セメント組成物を、水と混練して水混和物を調製し、これを養生固化してセメント養生物すなわちモルタルまたはコンクリートを得る。
【００３５】
上記セメント組成物を調製する際には、セメント＋水＋気体からなるペースト（結合材）１リットルに対して、超軽量細骨材は、通常０．２〜１．２リットル、好ましくは０．５〜０．９リットルの量で配合される。
発泡体と超軽量細骨材との体積比率は上記したが発泡体は、ペースト１リットルに対して、通常０．０２〜０．５５リットル、好ましくは０．０５〜０．３０リットルの量で配合される。
粗骨材は、コンクリート１ｍ³ に対して、通常２５０〜４５０リットル、好ましくは３００〜４００リットルの量で用いられる。
【００３６】
また本発明では、気体たとえば空気を積極的に含ませており、最終的なセメント養生物中に６〜１０体積％の量で含ませている。このような量で気体を含ませると、軽量化が効果的に行えるとともに、ペースト部分が気体を含むことによって骨材部分との比重差が小さくなり、骨材の分離を抑制する効果がある。
【００３７】
ペースト部分に気体を含ませると、コンクリート強度は低下する。本発明においては、上記のような量で気体を含ませても、高強度コンクリートが得られる。これは本発明で用いられる超軽量細骨材の強度が、コンクリート強度を支配するため、ペースト強度が低下しても目標強度を得ることができるためである。このような方法によれば、汎用の超軽量細骨材を使用しても軽量化と高強度化を両立することができる。しかしながらペースト中に気体を導入しすぎると、気体の連続層ができてペースト強度が急激に低下しはじめる。これについて検討したところ、本発明の組成において、気体量が上記１０体積％以下であればペースト強度がコンクリート強度に悪影響を及ぼさないことが分かった。
この気体量は、好ましくは６〜８体積％である。なおここでの気体量中には、骨材および発砲体中の気体は含まれない。
【００３８】
養生固化製品中の気体量（全気孔量）は、後述するようにＪＩＳ Ａ１１１６に準拠して測定することができる。また製品中の気体量は、養生前のフレッシュモルタルまたはフレッシュコンクリート中の気体量とほぼ同じである。
上記量の気体を導入するには、ペースト混練時の巻き込み空気に加えて、起泡剤を利用して気体を発生させることが望ましい。たとえばセメント組成物に水とともに起泡剤を添加して混練中に気泡を発生させるミックスフォーム法、あるいは予め形成した気泡を、ペーストあるいはセメント組成物の水混和物中に混ぜ込むプレフォーム法などが知られており、いずれの方法も採用することができる。これらのうちでも、ミックスフォーム法の方が多量の気体を導入したときの強度低下が少ないため望ましい。
起泡剤としては、たとえばアニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン系界面活性剤などを用いることができる。
【００３９】
水セメント比は、水混和物の流動性に加え、得られる製品の比重、強度などの面を考慮して、骨材の絶乾比重と使用量から決定される。上記のようなセメント組成物を用いる本発明では、水セメント比を大きくして巻き込み空気量を多くすることもできる。
水セメント比は、通常、４０〜５０重量％程度である。ここで水セメント比とは、養生前（混和時）のコンクリート１ｍ³ 当たりの水とセメントの重量の比を、｛（水の重量）／セメントの重量）｝×１００で示したものである。
【００４０】
また上記のようなセメント組成物には、本発明の目的を損なわない範囲であれば必要に応じて適宜、超軽量細骨材以外の細骨材、粗骨材、混和材、混和剤などを添加することができる。
任意に配合される混和剤としては、一般的にセメントに配合される混和剤を広く挙げることができ、たとえば無機微粉末（無機混和材）、起泡剤、減水剤、増粘剤、流動化剤（高性能減水剤）、ＡＥ剤、繊維、顔料、凝結遅延剤、硬化促進剤、凝固剤、防水剤、はっ水剤、弾性付与剤、さび止め剤などを挙げることができる。これらの混和剤は、使用目的に応じて適宜量で用いられる。
【００４１】
無機混和材としては、シリカヒューム、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、珪石微粉末、珪藻土微粉末、石灰石微粉末などを例示することができ、これらを併用してもよい。具体的に無機混和材は、４０００〜２００００ブレーン程度の微粉末であることが好ましい。このような無機混和材は、セメント１００重量部に対して、２０重量部以下の量で用いることができる。無機混和材は、通常、ペースト（結合材）中に含ませる。
減水剤としては、たとえばナフタレン系、メラミン系、ポリカルボン酸系などの減水剤を用いることができる。
【００４２】
超軽量細骨材以外の細骨材としては、絶乾比重が１以上の細骨材、具体的には汎用の軽量細骨材および／または普通細骨材を用いることができる。
軽量細骨材の粒径は５ｍｍ未満であればよく特に限定されないが、好ましくは０．３〜５ｍｍ未満である。絶乾比重は、好ましくは１〜１．９、さらに好ましくは１．６〜１．８である。軽量細骨材は、通常、比較的均質な内部構造を有している。このような軽量細骨材として、メサライト（絶乾比重１．７程度の軽量細骨材、日本メサライト社製）などの市販品を用いることもできる。
また普通細骨材としては、絶乾比重が２．６程度の海砂、川砂などが挙げられる。
【００４３】
他の細骨材として軽量細骨材と一般細骨材とを併用することもできる。
他の細骨材は、その絶乾比重、粒径などによっても異なるが、セメント＋水＋気体からなるペースト１リットルに対して、通常０〜０．４リットル、好ましくは０〜０．３リットルの量で用いてもよく、かつ上記超軽量細骨材と他の細骨材との合計量（１００重量％）に対しては５０重量％未満、好ましくは４０重量％未満となる量で用いることができる。上記のような他の細骨材の使用によりモルタルまたはコンクリートの圧縮強度が低下することはないが、他の細骨材は最終的にモルタルまたはコンクリートの軽量化を妨げない範囲の量で用いられる。
【００４４】
上記のようなセメント組成物からは、軽量でしかも高強度のセメント養生物を得ることができる。養生方法は、特に限定されるものではなく、たとえば水中養生、空中養生、連結養生、蒸気養生など、いずれの方法も採用することができる。養生中に加熱あるいは冷却を行なったり、布、木材などで周囲を覆ってもかまわない。
本発明では、気乾比重が１．３以下であっても圧縮強度が３０ＭＰａ以上のコンクリートを得ることができるが、より具体的には、気乾比重１．３程度で圧縮強度が３５ＭＰａ以上、また気乾比重が１．１程度で圧縮強度が３０ＭＰａ以上のコンクリートを得ることができる。
なお気乾比重は養生物（モルタルまたはコンクリート）の空気乾燥後の比重をいう。
このように軽量でかつ高い圧縮強度のモルタルまたはコンクリートは、たとえば建築物の外壁を構成するカーテンウォールなどのプレキャスト材などとして有用である。
【００４５】
【実施例】
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
骨材の粒径、絶乾比重、コンクリートの空気量（全気孔量）、気乾比重、圧縮強度の測定条件は以下の通りである。
骨材の粒径はＪＩＳ Ａ１１０２に準拠して測定した。
絶乾比重はＪＩＳ Ａ１１３４、１１３５に準拠して測定した。
圧縮強度はＪＩＳ Ａ１１０８に準拠して測定した。
全気孔量はＪＩＳ Ａ１１１６に準拠して測定した。
気乾比重は脱枠した養生物を温度２０℃、相対湿度５０％中の恒量になるまで放置して、その重量を容積で除して求めた。
コンクリート混練物（フレッシュ）の流下性、分離性、コテ仕上げ性は以下のように評価した。
流下性：０．２５ｍ³ の混練物がロート（脚の内径φ１５０ｍｍ）を通過する時間で評価した。
○…５秒以下で通過したもの
×…５秒超要したもの
分離性：混練物が混練直後すぐに分離するかどうかを目視で観察した。
コテ仕上げ性：混練物をコテを使って塗ったとき、
○…表面が滑らかできれいなもの
×…小さな凹凸あるいは細骨材が存在し、表面がきたないもの
【００４６】
実施例および比較例で用いた表中の各成分を以下に示す。
＜セメント＞
・普通ポルトランドセメント（表中Ａと略す）（比重３．１６）
・高炉セメントＢ種（表中Ｂと略す）（比重３．０４）
＜無機微粉末（無機混和材）＞
・シリカフューム（２００００ブレーン）（表中Ｃと略す）（比重２．２）
・高炉スラグ超微粉末（８０００ブレーン）（表中Ｄと略す）（比重２．９）
＜骨材＞
・超軽量細骨材ａ…粒径１．２ｍｍ未満、絶乾比重０．８
（商品名Ｇライト、サンライト社製）
・超軽量細骨材ｂ…粒径１．２〜２．５ｍｍ、絶乾比重０．６５
（商品名Ｇライト、サンライト社製）
・軽量粗骨材 …粒径５〜２５ｍｍ、絶乾比重１．２５
（商品名メサライト、日本メサライト社製）
＜発泡体＞
・発泡体 …粒径０．６ｍｍ未満、絶乾比重１．１５
（商品名フヨーライト０号、芙蓉パーライト社製）
【００４７】
（実施例１〜１２）
セメント、水、超軽量細骨材、軽量粗骨材、発泡体を表１に示す量で配合し、混練時に起泡剤（アニオン系界面活性剤、三洋化成工業社製ＳＲ−１）を所定空気量になるよう導入し、メラミン系減水剤をスランプの１０ｍ〜２０ｍになる量で添加した。混練物を型枠に流し込み、空中で２８日間養生してコンクリートを得た。
混練物の流下性、分離性、コテ仕上げ性、コンクリート（材齢２８日）の空気量（気泡量）、気乾比重、圧縮強度を表１に示す。
【００４８】
（比較例１〜６）
表１に示す各成分を用い、起泡剤および減水剤の量を調節して空気量を表１に示す割合にした以外は、実施例と同様にして、混練物、次いでコンクリートを得た。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】

【００５０】
【発明の効果】
本発明では、軽量でしかも高強度であり、比重や強度の分布にばらつきが少なく、コテ仕上げ時の表面表面美観に優れたセメント養生物が提供される。気乾比重１．３以下に軽量化したコンクリートでも３０ＭＰａ以上の圧縮強度を有する。
このようなコンクリートは、軽量かつ高強度が要求される高層化建造物のプレキャスト材などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ペースト強度とコンクリート圧縮強度の関係を示す図である。
【図２】 コンクリートの厚み方向の密度分布を示す図である。

Claims (1)

1. セメントと、粒径が１．２ｍｍ未満であり、かつ絶乾比重が０．５以上１未満である超軽量細骨材と、粗骨材と、粒径０．６ｍｍ以下の発泡体とからなり、前記発泡体を前記超軽量細骨材と前記発泡体との合計体積中５〜４０体積％の量で含むセメント組成物の水混和物を養生固化して得られるセメント養生物であって、
   気乾比重が１．３以下であり、かつ圧縮強度が３０ＭＰａ以上であり、
   前記超軽量細骨材が粒子内部に空隙を有する多孔質であって該多孔質の外周に実質的に空隙のない強固な外殻層を有する粗密２層構造を有し、
   前記発泡剤がバルーン構造であり、
   気体を６〜１０体積％の量で含ませたセメント養生物。

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