JP3909034B2

JP3909034B2 - Cementitious grout composition having set retardancy and method for producing prestressed concrete structure

Info

Publication number: JP3909034B2
Application number: JP2003097636A
Authority: JP
Inventors: 承寧呉; 晃大熊
Original assignee: オリエンタル建設株式会社
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: JP2004300003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建築分野で使用されるセメント系グラウト組成物に関し、特に、硬化時間が長いため、空隙の発生を防止できるグラウト充填方法に有利に用いることができるセメント系グラウト組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレストレストコンクリート（以下PCという）構造物の製造は、一般的には以下の手順で行なわれている。
（１）鉄筋組立、シースの設置および型枠組立
（２）コンクリートの打設および養生
（３）シース内のダクトにPC鋼材の挿入
（４）PC鋼材の緊張および定着
（５）ダクトにセメント系グラウトの注入
【０００３】
このような従来の工法では、ダクトに注入されたグラウトが、空隙無く充填されているか否かを検査することが極めて難しいという問題点がある。グラウトの充填が不完全で空隙が存在していると、鋼材が劣化しやすくなり、PC構造物の耐久性が損なわれてしまう。
【０００４】
空隙のないグラウトの充填を可能とする方法として、特許文献１は、プレグラウティング工法、即ちコンクリートの打設前にシースにグラウトを注入し、充填されたか否かを確認してからコンクリートを打設することを提案している。この場合、上記工程（１）〜（５）を、（１）→（３）→（５）→（２）→（４）の順で行なうこととなるので、グラウトが注入された後、コンクリートの打設及び養生を待ってからPC鋼材に緊張が与えられる。ここで、緊張が与えられる前にグラウトが硬化してしまうと鋼材が固定化され緊張を与えることができなくなるので、プレグラウティング工法においてはコンクリートの打設の工期は非常に短く制約され、施工条件についても様々な制約が課されることになる。
【０００５】
施工管理が容易で且つ安価にプレグラウティング工法を行ないうるグラウトとして、特許文献２に記載されるような凝結遅延剤を含むグラウトを用いることが考えられる。特許文献２においては、添加率1.0〜2.0％といった高い配合割合で凝結遅延剤を添加している。
【０００６】
しかしながら、十分な凝結遅延を得るためにこのように大量の凝結遅延剤を添加すると、グラウトの材料分離が発生し、ブリーディング等の現象が起こり、結局鋼材を劣化させることになり実用に耐えない。この傾向は、コンクリートの養生の際に発生する温度が95℃程度とより高い場合には一層強まる。
【０００７】
一方凝結遅延剤の添加量を少なくすれば、コンクリートの打設・養生の期間においてかなり硬化してしまう場合が多く、プレグラウティング工法に用いることは実用上非常に困難である。そのため、プレグラウティング工法に容易に用いうるグラウトは、従来得られていないのが実状である。
【０００８】
【特許文献１】
特開2001-30226号公報
【特許文献２】
特開2000-145018号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、凝結時間が非常に長く、且つ硬化中の材料分離が少なく、且つ適度な粘性、低収縮率、高圧縮強度といったグラウトに一般的に求められる種々の特性をも兼ね備えたグラウト組成物を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、制約が少なく簡便且つ安価に行なうことができ、且つ鋼材の劣化が少ないPC構造物の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ビーライト ( ２ＣａＯ・ＳｉＯ ₂ ) を４０質量％以上含有する高ビーライト系ポルトランドセメントと、石灰石微粉末を含む平均粒径２００μｍ以下の無機質混和材と、凝結遅延剤と、分散剤と、分離低減剤とを含み、前記高ビーライト系ポルトランドセメントと、前記無機質混和材との質量比が３０：７０〜９５：５であり、且つ前記石灰石微粉末の配合割合が、前記高ビーライト系ポルトランドセメントと前記無機質混和材との合計量１００質量部に対して、２０〜６０質量部であることを特徴とするプレグラウティング工法用のセメント系グラウト組成物が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、シース内に鋼材を挿入し前記グラウト組成物を注入する工程、コンクリートを打設し養生する工程、及び前記養生終了後に、前記鋼材を緊張及び定着させる工程を含むプレストレストコンクリート構造物の製造方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のグラウト組成物は、高ビーライト系ポルトランドセメントを含む。前記高ビーライト系ポルトランドセメントとしては、ビーライト(２ＣａＯ・ＳｉＯ₂)を４０質量％以上含有するものを用いることができる。特に、ビーライトを４０質量％以上含有するものを用いた場合、凝結時間を大幅に遅延することができ好ましい。また、高ビーライト系ポルトランドセメントは、その比表面積が４０００ｃｍ²／ｇ以下であることが、水和反応及び自己収縮量を抑制できるため好ましい。
【００１４】
本発明のグラウト組成物は、凝結遅延剤を含む。前記凝結遅延剤としては、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、ポリオール有機誘導体又はこれらの組み合わせを挙げることができ、特に、ポリオール有機誘導体を用いることが好ましい。
【００１５】
本発明のグラウト組成物は、分散剤を含む。前記分散剤としては、ポリカルボン酸系高分子化合物、ナフタレンスルホン酸系高分子化合物、アルキルアリルスルホン酸系高分子化合物、メラミンスルホン酸系高分子化合物、アミノスルホン酸系高分子化合物、又はこれらの組み合わせを挙げることができ、特に、ポリカルボン酸系高分子化合物を用いることが、低配合量で流動性等を向上できるため好ましい。
【００１６】
本発明のグラウト組成物は、無機質混和材を含む。前記無機質混和材としては、平均粒径２００μｍ以下のものである。前記無機質混和材は、石灰石微粉末を含み、任意に、シリカフュ−ム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ又はこれらの組み合わせを用いることができる。
【００１７】
本発明のグラウト組成物は、分離低減剤を含む。前記分離低減剤としては、プレグラウティング工法におけるコンクリートの硬化熱により加熱された環境下、例えば９５℃の高温下においても分離低減効果を維持しうるものが好ましく、具体的にはセルロースエーテル系、アクリルポリマー系、グリコール系、バイオポリサッカライド系、繊維素誘導体ポリマー系若しくは澱粉系の分離低減剤又はこれらの組み合わせを用いることができ、特に、セルロースエーテル系分離低減剤が好ましい。
【００１８】
本発明のグラウト組成物は、任意に、有機系収縮低減剤を含むことができる。前記有機収縮低減剤としては、低級アルコールのアルキレンオキシド付加物系、ポリエーテル系、アルコール系、低分子量アルキレンオキシド共重合体系若しくはグリコールエーテル・アミノアルコール誘導体系のもの又はこれらの組み合わせ等を用いることができる。
【００１９】
本発明のグラウト組成物は、上記の各成分に加え、水、膨張剤、防錆剤及び消泡剤等の各種成分を必要に応じ含むものであってもよい。
【００２０】
通常のノンブリーディング型グラウトの水粉体比は40〜45質量％であるが、本発明のグラウト組成物においては、水粉体比即ち高ビーライト系ポルトランドセメントと無機混和材との合計に対する水の質量比は、40％以下とすることが好ましい。但し、本発明のグラウト組成物は、プレミックス、即ち水以外の成分を予め配合したものをも包含する。即ち、本発明のグラウト組成物をプレミックスとして調製し、袋詰めなどの形態で施工現場に供給し、施工現場でミキサを用いて水と練り混ぜて使用することができる。一方、プレミックスを行なわず、各成分を施工現場で配合したものも、本発明のグラウト組成物に包含される。
【００２１】
本発明のグラウト組成物では、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機質混和材との質量比は、３０：７０〜９５：５とすることが好ましい。この配合とすることにより、グラウトの硬化遅延時間を十分に長くすることができ、自己収縮量を低減することができる。
【００２２】
前記分散剤の配合割合は、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機質混和材との合計１００質量部に対し０．０５〜１．５質量部とすることができる。この配合とすることにより、グラウト注入施工に必要な流動性を十分に確保することができる。
【００２３】
前記凝結遅延剤の配合割合は、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機質混和材との合計１００質量部に対し０．１５〜１．０質量部とすることができる。この配合とすることにより、数日間以上といった長期にわたる硬化遅延性を得ることができる。
【００２４】
前記分離低減剤の配合割合は、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機質混和材との合計１００質量部に対して０．０５〜０．５質量部であることが好ましい。この配合とすることにより、例えば９５℃程度の高温となるコンクリート養生時の温度条件においても、また数ヶ月間といった長期間の硬化期間においても、ブリーディングを十分に抑制することができる。
【００２５】
前記有機系収縮低減材の配合割合は、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機質混和材との合計１００質量部に対して０．１〜２．０質量部とすることが好ましい。この配合とすることにより、グラウトの自己収縮を十分に低減することができる。
【００２６】
本発明のグラウト組成物の製造方法は、特に限定されず、工場又は施工現場で、プレミックス又は水をも含んだ組成物となるよう、各成分を配合し、混合することにより調製することができる。
【００２７】
本発明のグラウト組成物は、長い凝結時間及び低いブリーディング率を有するものとすることができる。具体的には、下記の特性を有するものとすることができる：
（１）グラウトの凝結時間（JIS R 5201-97に準拠）：3日間〜6ヶ月間
（２）グラウトのブリーディング率（JSCE-F532-1999に準拠、但し、試験温度が5〜80℃）：０％
（３）流動性（JSCE-F531-1999に準拠）：６秒以上
（４）膨張率（JSCE-F532-1999に準拠）：-0.5〜＋0.5％
（５）圧縮強度（JSCE-G531-1999に準拠）：凝結後28日で30N/mm²以上
【００２８】
本発明のPC構造物の製造方法は、いわゆるプレグラウティング工法であり、シース内に鋼材を挿入し前記本発明のグラウト組成物を注入する工程、コンクリートを打設し養生する工程、及び前記養生終了後に前記鋼材を緊張及び定着させる工程を含む。
【００２９】
より具体的には、型枠等を設け、型枠内にシース及び必要に応じて鉄筋等を設け、シース内のダクトに鋼材を挿入し、ダクトに前記本発明のグラウト組成物を注入し、コンクリートを打設し養生してから、その後まだグラウト組成物が硬化しないうちに鋼材に緊張を与え、定着させることができる。
【００３０】
または、予めダクト内に鋼材を挿入しグラウト組成物を注入したシースを鋼材の製造工場等において調製し、これを型枠内に設置し、コンクリートを打設し養生し、鋼材を緊張及び定着させることもできる。
【００３１】
本発明の製造方法の態様は、工程の一部又は全部を工場で行なう構造物の製造、及び施工現場での施工における構造物の製造の両方を包含する。
【００３２】
ダクトに鋼材及び本発明のグラウト組成物を注入した後、コンクリートを打設する前に、必要に応じてダクト内にグラウト組成物が空隙なく充填されたか否かを検査することができる。検査方法は特に限定されないが、具体的には例えばダクトとしてポリエチレン製又は塩化ビニル製等の、目視可能な透明度を有するものを採用し、目視により確認することができる。また、ダクトとして従来の工法において用いられている透明でないものを用いた場合でも、各種の非破壊的な検査を行なうことができる。コンクリート打設前の検査であるので、いずれの検査方法を用いても、従来の工法に比べて遥かに容易且つ確実な検査を行なうことができる。さらに、空隙が発見された場合、必要に応じて、グラウトの再注入等の方法により空隙を除去することができる。
【００３３】
型枠、鉄筋、打設するコンクリート、鋼材、その他の施工に必要な資材及びその構成の方法は、従来の工法において採用されていたものと同様のものとすることができる。特に、コンクリートとして養生に際しての発熱量が大きいものや、養生に長期間を要するものであっても、本発明の製造方法を容易に用いることができる。
【００３４】
本発明の製造方法により製造しうるPC構造物の種類は特に限定されず、PC桁、PC管、PC床版等の各種のPC製品を製造することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のグラウト組成物は、凝結時間が非常に長く、且つ硬化中の材料分離が少なく、且つ適度な粘性、低膨張率、高圧縮強度といったグラウトに一般的に求められる種々の特性をも兼ね備えたグラウト組成物であるので、制約が少なく簡便且つ安価に行なうことができ、且つ施工後の鋼材の劣化が少ない本発明のPC構造物の製造方法において有用に用いることができる。
【００３６】
【実施例】
以下に本発明を実施例を参照してより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００３７】
【実施例１】
表１に示す材料を混合し、表１の配合1〜12に示す組成のグラウト組成物を調製した。なお、表中に示す、使用した材料及びその略号はそれぞれ以下の通りである。
【００３８】
（使用材料）
I.セメント
・低熱ポルトランドセメント（略号：LC)：ビーライト含有率＝54％、密度＝3.2
2（太平洋セメント（株）製）
・普通ポルトランドセメント（略号：NC)：ビーライト含有率＝24％、密度＝3.1
5（太平洋セメント（株）製）
【００３９】
II.粉末状セメント分散剤
・粉末状ポリカルボン酸系セメント分散剤（略号：PC)：市販品（商品名：コアフローNF-100、太平洋マテリアル(株)製)
・ナフタレンスルホン酸系セメント分散剤（略号：N)：市販品（商品名：マイティー１００、花王（株）製）
【００４０】
III.無機質混和材
・シリカフューム (略号：SF)：密度＝2.2、比表面積＝200,000cm²/g、市販品（商品名：マイクロシリカ940U、エルケム社製）
・石灰石微粉末（略号：LSP)：密度＝2.67、比表面積＝3840cm²/g、市販品（商品名：工業用タンカル、吉澤石灰工業（株）製）
【００４１】
IV.粉末状セメント凝結遅延剤
・オキシカルボン酸系セメント凝結遅延剤（略号：OR）：市販品(商品名：パリックT、エフ・ピーケー(株)製)
・ポリオール有機誘導体系セメント凝結遅延剤（略号：PR）：市販品（商品名： TA-1 、ポリオール系有機酸誘導体、竹内技術研究所製）
【００４２】
V.粉末状分離低減剤
・セルロースエーテル系分離低減剤（略号：V）：市販品（商品名：マーポローズ、松本油脂製薬（株）製）
【００４３】
VI.有機系収縮低減剤
・粉末状有機系収縮低減剤（略号：TG）：低級アルコールのアルキレンオキシド付加物系（太平洋セメント（株）製）
【００４４】
VII.練混ぜ水
水道水
【００４５】
【表１】

【００４６】
【実施例２】
実施例１で得られた配合1〜12のグラウト組成物について、下記の通りの各種試験を実施した。結果を表２に示す。なお、養生の際の周囲温度は、練り混ぜ後１日目は図１に示す養生パターンに従い、その後は20℃とした。
【００４７】
（試験の方法）
I.流動性：コンクリート標準示方書「PCグラウトの流動性試験方法（JSCE-F531-1999）」に準拠し、JPロートの流下時間で測定した。
【００４８】
II.ブリーディング：コンクリート標準示方書「PCグラウトのブリーディング率および膨張率試験方法（ポリエチレン袋方法）（JSCE-F532-1999）」に準拠し測定した。
【００４９】
III.凝結時間：JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準拠し測定した。
【００５０】
IV.膨張率：コンクリート標準示方書「PCグラウトのブリーディング率および膨張率試験方法（ポリエチレン袋方法）（JSCE-F532-1999）」に準拠し測定した。
【００５１】
V.圧縮強度：コンクリート標準示方書「PCグラウトの圧縮強度試験方法（JSCE-G531-1999）」に準拠し測定した。
【００５２】
【表２】

【００５３】
表２に示す試験の結果より、本発明の配合 No. ６〜１２のグラウト組成物は、凝結の始発時間が非常に遅延されているにもかかわらず、凝結に際しブリーディングを起こさず、プレグラウティング工法に非常に適したグラウト組成物であることが分かる。
【００５４】
特に、配合６〜１２の結果より、無機質混和材及び分離低減剤をさらに添加することにより、大幅に凝結始発時間を遅延させながら、膨張率が低く、且つブリーディングのない、理想的なプレグラウティング工法用のグラウト組成物としうることが分かる。
【００５５】
【実施例３】
（PC構造物の製造例）
型枠に、鉄筋及びプラスチック製の透明なシースを組み、シース内に鋼材を挿入し、実施例１で調製した配合7のグラウト組成物を注入した。その後、目視でシース内部の空隙の有無を検査し、空隙があればグラウト組成物を再注入した。その後型枠内に水、早強ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材及び減水剤を下記表３に示す組成で含むコンクリートを打設し、７日間養生した。なお、このコンクリートは、気温25℃を超える場合コンクリートの打設温度は30℃以上となり、１日間養生した時点でコンクリートの温度は90〜95℃となりうる。コンクリートの養生中、コンクリートの温度は約95℃に達した。養生終了後、グラウト組成物はまだ硬化していなかったことを確認し、鋼材に緊張を加え、PC構造物を得た。
【００５６】
【表３】

【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２における、練り混ぜ後１日目の養生の周囲温度のパターンを示すグラフである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cement-type grout composition used in the field of civil engineering and construction, and more particularly to a cement-type grout composition that can be advantageously used in a grout filling method that can prevent the generation of voids because of a long curing time.
[0002]
[Prior art]
The manufacture of prestressed concrete (hereinafter referred to as PC) structures is generally performed according to the following procedure.
(1) Reinforcement assembly, sheath installation and formwork assembly (2) Concrete placement and curing (3) Insertion of PC steel into the duct in the sheath (4) Tension and fixation of PC steel (5) Cement system in the duct Grout injection
In such a conventional method, there is a problem that it is extremely difficult to inspect whether or not the grout injected into the duct is filled without a gap. If the filling of the grout is incomplete and there are voids, the steel material tends to deteriorate and the durability of the PC structure will be impaired.
[0004]
As a method for enabling filling of a grout without voids, Patent Document 1 discloses a pre-grouting method, that is, pouring grout into a sheath before placing concrete, confirming whether or not the concrete has been filled, and then pouring the concrete. It is proposed to establish. In this case, since the above steps (1) to (5) are performed in the order of (1) → (3) → (5) → (2) → (4), the concrete is injected after the grout is injected. After waiting for the installation and curing, tension is applied to the PC steel. Here, if the grout hardens before tension is applied, the steel material is fixed and tension cannot be applied, so in the pre-grouting method, the construction period of concrete placement is very short and restricted. Various restrictions are also imposed on conditions.
[0005]
It is conceivable to use a grout containing a setting retarder as described in Patent Document 2 as a grout that can be easily managed and can be pre-grown at a low cost. In Patent Document 2, a setting retarder is added at a high blending ratio of 1.0 to 2.0%.
[0006]
However, when a large amount of the setting retarder is added in order to obtain a sufficient setting delay, the material separation of the grout occurs, and a phenomenon such as bleeding occurs, which eventually deteriorates the steel material and cannot be put into practical use. This tendency is further strengthened when the temperature generated during curing of concrete is as high as about 95 ° C.
[0007]
On the other hand, if the addition amount of the setting retarder is reduced, it is often hardened during the concrete placing and curing period, and it is very difficult to use in the pre-grouting method. Therefore, a grout that can be easily used in the pre-grouting method has not been obtained in the past.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-30226 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-145018 [0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a grout having various characteristics generally required for a grout such as an extremely long setting time, little material separation during curing, and suitable viscosity, low shrinkage, and high compressive strength. It is to provide a composition.
[0010]
A further object of the present invention is to provide a method of manufacturing a PC structure that can be carried out easily and inexpensively with few restrictions and that causes little deterioration of the steel material.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a high-belite-based Portland cement containing belite the (2CaO · SiO ₂₎ or 40 wt%, an average particle diameter 200μm or less inorganic admixtures containing limestone powder, and retarders, A dispersant and a separation reducing agent, wherein a mass ratio of the high belite-based Portland cement and the inorganic admixture is 30:70 to 95: 5, and a mixing ratio of the limestone fine powder is A cement-type grout composition for a pre -grouting method is provided, which is 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a total amount of high belite-based Portland cement and the inorganic admixture .
[0012]
Further, according to the present invention, a prestressed process including a step of inserting a steel material into a sheath and injecting the grout composition, a step of placing and curing concrete, and a step of tensioning and fixing the steel material after completion of the curing. A method for manufacturing a concrete structure is provided.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The grout composition of the present invention comprises high belite-based Portland cement. As the high belite type Portland cement, one containing 40 % by mass or more of belite (2CaO · SiO ₂ ) can be used. In particular, it is preferable to use a belite containing 40% by mass or more because the setting time can be greatly delayed. Moreover, it is preferable that the high belite type Portland cement has a specific surface area of 4000 cm ² / g or less because the hydration reaction and the amount of self-shrinkage can be suppressed.
[0014]
The grout composition of the present invention includes a set retarder. Examples of the setting retarder include lignin sulfonates, oxycarboxylates, polyol organic derivatives, and combinations thereof, and it is particularly preferable to use polyol organic derivatives.
[0015]
The grout composition of the present invention includes a dispersant. Examples of the dispersant include polycarboxylic acid polymer compounds, naphthalene sulfonic acid polymer compounds, alkylallyl sulfonic acid polymer compounds, melamine sulfonic acid polymer compounds, amino sulfonic acid polymer compounds, and these Combinations can be mentioned, and in particular, it is preferable to use a polycarboxylic acid polymer compound because fluidity and the like can be improved with a low blending amount.
[0016]
Grout compositions of the present invention, including a non-aircraft quality admixture. As the inorganic admixture, Ru der the following average particle size 200 [mu] m. The inorganic electrolyte admixture comprises a limestone powder, optionally, Shirikafuyu - can be used beam, blast furnace slag, fly ash, or combinations thereof.
[0017]
Grout compositions of the present invention, including a separation reducing agent. The separation reducing agent is preferably one that can maintain the separation reduction effect even in an environment heated by the heat of hardening of the concrete in the pre-grouting method, for example, at a high temperature of 95 ° C., specifically, a cellulose ether type, Acrylic polymer-based, glycol-based, biopolysaccharide-based, fibrin derivative polymer-based or starch-based separation reducing agents or combinations thereof can be used, and cellulose ether-based separation reducing agents are particularly preferred.
[0018]
The grout composition of the present invention can optionally contain an organic shrinkage reducing agent. As the organic shrinkage reducing agent, an alkylene oxide adduct system of a lower alcohol, a polyether system, an alcohol system, a low molecular weight alkylene oxide copolymer system or a glycol ether / amino alcohol derivative system or a combination thereof may be used. it can.
[0019]
The grout composition of the present invention may contain various components such as water, a swelling agent, a rust inhibitor, and an antifoaming agent as necessary in addition to the above-described components.
[0020]
The water / powder ratio of a normal non-bleeding type grout is 40 to 45% by mass. However, in the grout composition of the present invention, the water / powder ratio, that is, the water relative to the total of the high belite-based Portland cement and the inorganic admixture. The mass ratio is preferably 40% or less. However, the grout composition of the present invention also includes a premix, that is, a premixed component other than water. That is, the grout composition of the present invention can be prepared as a premix, supplied to the construction site in the form of bagging, etc., and used by mixing with water using a mixer at the construction site. On the other hand, what mix | blended each component at the construction site without performing premix is also included by the grout composition of this invention.
[0021]
The grout composition of the present invention, the mass ratio of the high-belite-based Portland cement and an inorganic electrolyte admixtures, 30: 70-95: is preferably 5. By using this blend, the curing delay time of the grout can be made sufficiently long, and the amount of self-shrinkage can be reduced.
[0022]
The mixing ratio of the dispersant, the total of 100 parts by mass of the high-belite-based Portland cement and an inorganic electrolyte admixture may be 0.05 to 1.5 parts by weight. By using this composition, it is possible to sufficiently secure the fluidity necessary for grout injection construction.
[0023]
The mixing ratio of the setting retarder is the total of 100 parts by mass of the high-belite-based Portland cement and an inorganic electrolyte admixture may be 0.15 to 1.0 parts by weight. By using this formulation, it is possible to obtain a long-lasting curing delay of several days or longer.
[0024]
The mixing ratio of the segregation reducing agent is preferably 0.05 to 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of a high-belite-based Portland cement and an inorganic electrolyte admixture. By adopting this blending, bleeding can be sufficiently suppressed even in a temperature condition during concrete curing, for example, at a high temperature of about 95 ° C., and also in a long curing period such as several months.
[0025]
The mixing ratio of the organic shrinkage reducing material is preferably 0.1 to 2.0 parts by weight per 100 parts by weight of a high-belite-based Portland cement and an inorganic electrolyte admixture. By using this formulation, the self-shrinkage of the grout can be sufficiently reduced.
[0026]
The production method of the grout composition of the present invention is not particularly limited, and may be prepared by blending and mixing each component so as to be a composition containing premix or water at a factory or construction site. it can.
[0027]
The grout composition of the present invention may have a long setting time and a low bleeding rate. Specifically, it may have the following characteristics:
(1) Grouting time (according to JIS R 5201-97): 3 days to 6 months (2) Grouting rate (according to JSCE-F532-1999, but test temperature is 5 to 80 ° C): 0%
(3) Fluidity (according to JSCE-F531-1999): 6 seconds or more (4) Expansion coefficient (according to JSCE-F532-1999): -0.5 to + 0.5%
(5) Compressive strength (conforms to JSCE-G531-1999): 30N / mm ² or more 28 days after setting [0028]
The method for producing a PC structure of the present invention is a so-called pre-grouting method, in which a steel material is inserted into a sheath and the grout composition of the present invention is injected, concrete is placed and cured, and the curing is performed. A step of tensioning and fixing the steel after completion.
[0029]
More specifically, a mold or the like is provided, a sheath and a reinforcing bar or the like are provided in the mold, a steel material is inserted into a duct in the sheath, and the grout composition of the present invention is injected into the duct, After placing and curing the concrete, the steel material can be tensioned and fixed before the grout composition is hardened.
[0030]
Alternatively, a sheath in which a steel material is inserted into a duct and a grout composition is preliminarily prepared is prepared in a steel material manufacturing factory, etc., and this is installed in a mold, and concrete is placed and cured, and the steel material is tensioned and fixed. You can also.
[0031]
The aspect of the manufacturing method of the present invention includes both manufacturing of a structure in which part or all of the process is performed in a factory and manufacturing of a structure in construction on a construction site.
[0032]
After injecting the steel material and the grout composition of the present invention into the duct, it is possible to inspect whether or not the grout composition is filled in the duct without gaps as needed before placing the concrete. The inspection method is not particularly limited. Specifically, for example, a duct having a visible transparency such as polyethylene or vinyl chloride can be adopted and visually confirmed. Even when a non-transparent duct used in the conventional construction method is used as the duct, various nondestructive inspections can be performed. Since it is an inspection before placing concrete, any inspection method can be used for much easier and more reliable inspection than conventional methods. Furthermore, when a void is found, the void can be removed by a method such as grout reinjection as necessary.
[0033]
Formwork, reinforcing bars, concrete to be placed, steel materials, other materials necessary for construction, and methods of their construction can be the same as those employed in conventional construction methods. In particular, the production method of the present invention can be easily used even if the concrete has a large calorific value during curing, or requires a long time for curing.
[0034]
The types of PC structures that can be manufactured by the manufacturing method of the present invention are not particularly limited, and various PC products such as PC girders, PC pipes, and PC floor slabs can be manufactured.
[0035]
【The invention's effect】
The grout composition of the present invention has various characteristics generally required for a grout such as a very long setting time, little material separation during curing, and moderate viscosity, low expansion coefficient, and high compressive strength. Since it is a grout composition, it can be used conveniently and inexpensively, and can be usefully used in the method for producing a PC structure of the present invention with little deterioration of the steel material after construction.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0037]
[Example 1]
The materials shown in Table 1 were mixed to prepare a grout composition having the composition shown in Formulations 1 to 12 in Table 1. The materials used and their abbreviations shown in the table are as follows.
[0038]
(Materials used)
I. Cement and low heat Portland cement (abbreviation: LC): Belite content = 54%, density = 3.2
2 (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.)
・ Normal Portland cement (abbreviation: NC): Belite content = 24%, density = 3.1
5 (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.)
[0039]
II. Powdered cement dispersant / Powdered polycarboxylic acid cement dispersant (abbreviation: PC): Commercial product (trade name: Coreflow NF-100, manufactured by Taiheiyo Materials Co., Ltd.)
・ Naphthalenesulfonic acid cement dispersant (abbreviation: N): Commercial product (trade name: Mighty 100, manufactured by Kao Corporation)
[0040]
III. Inorganic admixtures and silica fume (abbreviation: SF): Density = 2.2, Specific surface area = 200,000cm ² / g, Commercial product (Product name: Microsilica 940U, manufactured by Elchem)
・ Limestone fine powder (abbreviation: LSP): Density = 2.67, specific surface area = 3840cm ² / g, commercial product (trade name: Industrial Tankar, manufactured by Yoshizawa Lime Industry Co., Ltd.)
[0041]
IV. Powdery cement setting retarder / oxycarboxylic acid type cement setting retarder (abbreviation: OR): Commercial product (trade name: PARIC T, manufactured by FP Corporation)
・ Polyol organic derivative cement retarder (abbreviation: PR): Commercial product (trade name: TA-1 , polyol organic acid derivative, manufactured by Takeuchi R & D Co., Ltd.)
[0042]
V. Powdered Separation Reduction Agent / Cellulose Ether Separation Reduction Agent (abbreviation: V): Commercially available product (trade name: Marporose, manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.)
[0043]
VI. Organic Shrinkage Reducing Agent / Powdered Organic Shrinkage Reducing Agent (abbreviation: TG): Alkylene oxide adduct system of lower alcohol (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.)
[0044]
VII. Mixing tap water [0045]
[Table 1]

[0046]
[Example 2]
Various tests as described below were performed on the grout compositions of Formulations 1 to 12 obtained in Example 1. The results are shown in Table 2. In addition, the ambient temperature at the time of curing was set to 20 ° C. according to the curing pattern shown in FIG.
[0047]
(Test method)
I. Fluidity: Measured according to the flow time of the JP funnel in accordance with the concrete standard specification “PC grout fluidity test method (JSCE-F531-1999)”.
[0048]
II. Bleeding: Measured in accordance with the standard concrete specification “PC Grouting Bleeding Rate and Expansion Method (Polyethylene Bag Method) (JSCE-F532-1999)”.
[0049]
III. Setting time: Measured according to JIS R 5201 “Cement physical test method”.
[0050]
IV. Expansion rate: Measured according to the concrete standard specification “PC Grouting Bleeding Rate and Expansion Method (Polyethylene Bag Method) (JSCE-F532-1999)”.
[0051]
V. Compressive strength: Measured according to the concrete standard specification “PC grout compressive strength test method (JSCE-G531-1999)”.
[0052]
[Table 2]

[0053]
From the results of the tests shown in Table 2, the grout compositions of Formulation Nos. 6 to 12 of the present invention did not cause bleeding during setting, even though the initial setting time was very delayed, and pre-grouting It turns out that it is a grout composition very suitable for a construction method.
[0054]
In particular, the results of Blend 6-12, by further adding an inorganic electrolyte admixture and separation reducing agent, while delaying significantly initial setting time, low expansion, and no bleeding, ideal It turns out that it can be set as the grout composition for pre-grouting methods.
[0055]
[Example 3]
(Production example of PC structure)
A rebar and a plastic transparent sheath were assembled into the mold, a steel material was inserted into the sheath, and the grout composition of Formulation 7 prepared in Example 1 was injected. Thereafter, the presence or absence of voids inside the sheath was visually inspected, and if there were voids, the grout composition was reinjected. Thereafter, concrete containing water, early-strength Portland cement, fine aggregate, coarse aggregate and water reducing agent in the composition shown in Table 3 below was placed in the mold and cured for 7 days. In addition, when this concrete temperature exceeds 25 degreeC, the casting temperature of concrete will be 30 degreeC or more, and the temperature of concrete will be 90-95 degreeC at the time of curing for one day. During the curing of the concrete, the temperature of the concrete reached about 95 ° C. After the curing was completed, it was confirmed that the grout composition had not yet hardened, and tension was applied to the steel material to obtain a PC structure.
[0056]
[Table 3]

[Brief description of the drawings]
1 is a graph showing an ambient temperature pattern of curing on the first day after kneading in Example 2. FIG.

Claims

And high belite-based Portland cement containing belite the (2CaO · SiO ₂₎ or 40 wt%, an average particle diameter 200μm or less inorganic admixtures containing limestone powder, and setting retarder, a dispersant, separation reducing Agent,
The mass ratio of the high belite-based Portland cement and the inorganic admixture is 30:70 to 95: 5, and the mixing ratio of the limestone fine powder is the high belite-based Portland cement and the inorganic admixture. A cement-type grout composition for a pre -grouting method, characterized in that the amount is 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total .

The blending ratio of the setting retarder, the dispersant, and the separation reducing agent is 0.15 to 1.0 mass relative to 100 mass parts of the total amount of the high belite type Portland cement and the inorganic admixture, respectively. The grout composition according to claim 1, which is part, 0.05 to 1.5 parts by weight and 0.05 to 0.5 parts by weight .

The setting retarder is lignin sulfonate, Ri oxycarboxylate, polyols organic acid derivatives or their Kumiawasedea, the dispersing agent is a polycarboxylic acid-based polymer compound, naphthalenesulfonic acid-based polymer compound, an alkyl aryl A sulfonic acid-based polymer compound, a melamine sulfonic acid-based polymer compound, an aminosulfonic acid-based polymer compound, or a combination thereof, and the separation reducing agent is cellulose ether-based, acrylic polymer-based, glycol-based, biopolysaccharide The grout composition according to claim 1 or 2, which is a system, a fiber derivative polymer type or a starch type separation reducing agent or a combination thereof.

The inorganic admixture is, shea Rikafuyu - arm, blast furnace slag, further comprising a fly ash or a combination thereof, any one grout composition according to claims 1-3.

An organic shrinkage reducing agent that is an alkylene oxide adduct system of a lower alcohol, a polyether system, an alcohol system, a low molecular weight alkylene oxide copolymer system, or a glycol ether / amino alcohol derivative system, or a combination thereof. The grout composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising:

A step of injecting a cement-type grout composition for a pre -grouting method according to any one of claims 1 to 5 , inserting a steel material into a sheath, placing concrete and curing, and after completion of the curing, A method for producing a prestressed concrete structure, comprising a step of tensioning and fixing the steel material.