JP4094411B2 - Manufacturing method of lightweight high fluidity concrete - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量高流動コンクリートの製造方法に関する。本発明により製造されたコンクリートは、鋼製橋脚や中空床版等の充填等、種々の充填工法に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
軽量高流動コンクリートは、一般のコンクリートに比べ、比重が低く、流動性、充填性が高く、コンクリート打設時に締め固めを必要とせず、高所からの充填も可能で、一般のコンクリートと同等またはそれ以上の施工品質を確保できるため、各種工法に用いられている。軽量高流動コンクリートとしては、天然あるいは人工の軽量骨材を使用した軽量コンクリートや気泡を取り込んだエアモルタルが知られている。特許文献１には、軽量骨材とモルタルの比重差を０．７５以下として材料分離を抑制した軽量・高流動コンクリートが開示されている。
【０００３】
また、軽量高流動コンクリートを用いた工法として、鋼製橋脚の耐震補強では、（１）内部のリブを新たな鋼材にて補強する、（２）鉄板を外側に巻き立て、隙間をモルタルで充填する、（３）内部にコンクリートあるいはモルタルを充填する（この場合には基礎の拡大が必要となる場合がある）などの方法が採られる。また、中空コンクリート（床版等）の場合には、無収縮モルタルあるいはコンクリートを充填する方法が採られる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２７３９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
軽量高流動コンクリートの製造および品質に関しては、以下の問題点が挙げられる。上記特許文献１によっても、高流動を維持したまま材料分離を抑制できる範囲は限られ、より低いポンプ圧送圧力で施工することは困難である。
（１）軽量骨材の材料分離が生ずる。
（２）軽量骨材をプレウェッティングする必要がある。
（３）ポンプ圧送性が低い、あるいは不可能である。
（４）比重１．０以下で１０Ｎ／ｍｍ2の強度を得るのは困難である。
（５）高流動化するためには、増粘材（剤）や粉体（セメント、石灰石微粉末、フライアッシュなど）を多量に添加する必要があり、コストが高くなる。
（６）気泡を取り込んだエアモルタルでは高流動化や自己充填性の付与が困難である。
【０００６】
また、鋼製橋脚や中空コンクリート（床版等）の充填工法に関する従来技術に関しては、以下の問題点が挙げられる。
（１）耐震補強を目的とするため、できる限り密度を小さくする必要がある。
（２）閉所空間への充填が必要となるため、高流動性・高い自己充填性が必要である。
（３）コンクリートを充填する場合、密度が大きいため基礎を大型に改良する必要がある（この場合膨大な費用がかかる）。
（４）基礎を改良できない場合には、比重０．８〜１．２程度で１０Ｎ／ｍｍ2程度以上の強度が必要である。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑み、さらなる軽量化が達成され、より低いポンプ圧力での施工が可能な、軽量高流動コンクリートを製造できる方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スルホン基を有する芳香族化合物および／またはその塩［以下、化合物（α）という］と、アルキルトリメチルアンモニウム塩［以下、化合物（β）という］と、水硬性粉体と、骨材と、水とを混合する工程を有する、軽量高流動コンクリートの製造方法に関する。
【０００９】
また、本発明は、化合物（α）と、化合物（β）と、水硬性粉体と、骨材と、水とを含有するスランプフロー値（ＪＩＳ Ａ １１５０−２００１）が５００〜８００ｍｍの軽量高流動コンクリートに関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
化合物（α）のスルホン基を有する芳香族化合物および／またはその塩としては、ｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、ｍ−スルホ安息香酸、ｐ−スルホ安息香酸、ｐ−フェノールスルホン酸、ｍ−キシレン−４−スルホン酸、クメンスルホン酸、スチレンスルホン酸等、およびこれらの塩が挙げられる。これらを２種以上併用してもよい。ただし、化合物（α）が重合体である場合は、重量平均分子量は５００未満であることが好ましい。
【００１１】
化合物（β）のアルキルトリメチルアンモニウム塩は、炭素数１０〜２６のアルキル基を有するものが好ましい。具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、タロートリメチルアンモニウムクロライド、タロートリメチルアンモニウムブロマイド、水素化タロートリメチルアンモニウムクロライド、水素化タロートリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられ、これらを２種以上併用してもよい。水溶性と増粘効果の観点から、具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド等が好ましい。
【００１２】
特に、化合物（α）がｐ−トルエンスルホン酸および／またはその塩であり、化合物（β）がヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩である組み合わせが好ましい。
【００１３】
本発明に係る化合物（α）と化合物（β）とを併用することで特徴的な軽量高流動コンクリートが得られるのは、以下の理由によるものと考えられる。
化合物（α）と化合物（β）とを水相中に混合すると、適度に空気を巻き込み、短時間で均一に会合体を形成する。従って、軽量で且つ流動性を損なうことなく適度な粘性を付与することができる。また、この会合体形成は、骨材を一定に分散させるとともに、余剰水分を捕捉する性状を有することにより、経時的なブリーディング水を抑制し、材料分離抵抗性に優れた特性が得られると考えられる。
化合物（α）と化合物（β）との組み合わせに係る本発明の軽量高流動コンクリートを使用すると、未だ固まらないコンクリートの水相中に空気を連行しつつ会合体を形成し、コンクリート全体に軽量化・高流動化・高い自己充填性を維持しながら材料分離抑制効果を高め且つ骨材の分散を良好にすることが期待できる。
かかる会合体は、強い力を受けると、会合体構造が破壊されるが、過度の力が抑制され、内部応力が減少すると、再び会合体が形成されてコンクリートに適度な粘性を付与するという特徴を有する。
従って、コンクリートの混練時や打設ポンプでの圧送時に過度の内部摩擦が発生することを抑制しつつコンクリートの製造や輸送が可能で、鋼製橋脚や中空床版等の閉所空間への充填に適した性状をコンクリートに付与することができる。
【００１４】
本発明に用いられる水硬性紛体としては、セメントまたはセメント系固化材であり、セメントとして普通セメント、早強セメント、超早強セメント、中庸熱セメント等のポルトランドセメントの他に、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントが適用できる。またセメント成分を５０％以上含んだセメント系固化材が挙げられる。
【００１５】
その他の軽量高流動コンクリートの構成成分としては、骨材（細骨材、粗骨材）、その他の混和剤（材）が挙げられる。また、細骨材としては、人工軽量細骨材、天然軽量細骨材、普通細骨材、スラグ細骨材等が挙げられる。また、粗骨材としては、人工軽量粗骨材、天然軽量粗骨材、普通粗骨材、スラグ粗骨材等が挙げられる。本発明では、材料分離抑制効果が向上するため、骨材はプレウェッティングせずに使用することができる。また、軽量骨材を使用する場合、骨材の絶乾比重は、０．８〜２．３、更に０．１〜２．０、特に０．５〜１．２であることが好ましい。なお、前述した骨材（細骨材、粗骨材）の一部あるいは全てを、発泡スチレンビーズ（例えばBS Technologies社製 PolysBcto：密度０．０２５〜０．０３ｇ／ｃｍ３）、プラスチック材、ゴム材などと置き換えることにより、更に軽量化を図ることが可能である。混和剤としては、高性能ＡＥ減水剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤等が挙げられる。混和材としては、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、膨張材等が挙げられる。
【００１６】
本発明の製造方法は、化合物（α）と、化合物（β）と、水硬性粉体と、水とを混合する工程を有する。骨材は、通常これらと一緒に混合される。その際、化合物（α）、化合物（β）と、コンクリートの構成成分との全部を一括で練混ぜることができる。また、化合物（β）を除く全ての成分を練混ぜた後、化合物（β）を添加して混合することができる。これは、例えば、生コンプラントで、上述の材料の内、化合物（β）を除く全てを練混ぜておき、アジテータ車が現場に到着した時点でアジテータ車に化合物（β）を投入し、１〜５分間高速撹拌する方法として実施できる。また、化合物（α）、化合物（β）を除く全ての成分を練混ぜた後、化合物（α）と化合物（β）とを添加して混合することもできる。これは、例えば、生コンプラントで、上述の材料の内、化合物（α）、化合物（β）を除く全てを練混ぜておき、アジテータ車が現場に到着した時点でアジテータ車に化合物（α）、化合物（β）を投入し、１〜５分間高速撹拌する方法として実施できる。
【００１７】
本発明において、化合物（α）と化合物（β）とは、化合物（α）／化合物（β）＝９０／１０〜１０／９０、更に７５／２５〜２５／７５、特に６０／４０〜４０／６０の重量比で使用することが好ましい。
【００１８】
また、本発明では、化合物（α）と化合物（β）とは、水硬性粉体１００重量部に対して、化合物（α）と化合物（β）との合計で０．０５〜２０重量部、更に０．１〜１５重量部、特に０．３〜１０重量部の比率で用いることが好ましい。
【００１９】
本発明では、スランプフロー値（ＪＩＳ Ａ １１５０−２００１）が５００〜８００ｍｍ、更に５５０〜７５０ｍｍ、特に６００〜７００ｍｍの軽量高流動コンクリートを得ることができる。スランプフロー値は、化合物（α）、化合物（β）の添加量や添加順序や、他の混和剤（減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤等）で調整することができる。スランプフロー値を低く設定するには、化合物（α）を先に添加し水硬性粉体と水とを混合した後、化合物（β）を添加することが好ましい。
【００２０】
また、本発明では、単位容積質量が３００〜２０００ｋｇ／ｍ3、更に５００〜１５００ｋｇ／ｍ3、特に８００〜１２００ｋｇ／ｍ3の軽量高流動コンクリートを得ることができる。単位容積質量をより減少させたい場合は、化合物（β）を先に添加し水硬性粉体と水とを混合した後、化合物（α）を添加することが好ましい。
【００２１】
また、本発明では、上記の単位容積質量の範囲で、圧縮強度が０．２〜５０Ｎ／ｍｍ2、更に０．５〜４０Ｎ／ｍｍ2、特に０．８〜３０Ｎ／ｍｍ2の軽量高流動コンクリートを得ることができる。圧縮強度を重視する場合は、化合物（α）を先に添加し水硬性粉体と水とを混合した後、化合物（β）を添加することが好ましい。
【００２２】
本発明により得られた軽量高流動コンクリートは、鋼製橋脚や中空床版等に充填することで耐震補強を行うなど、各種充填工法に用いることができる。その具体例を図１に示した。図１（Ａ）は、鋼製橋脚に本発明の軽量高流動コンクリートを充填する様子を、また、図１（Ｂ）は、中空スラブや中空橋脚に本発明の軽量高流動コンクリートを充填する様子を示す概略図である。
【００２３】
本発明の軽量高流動コンクリートにおいて、骨材を除いたモルタル部分については、単位容積質量は０．３〜２．０ｋｇ／ｍ3が好ましく、ＪＩＳ Ｒ ５２０１で規定される機器を用いて打撃をせずに測定したモルタルフローは２００〜３００ｍｍが好ましく、圧縮強度は２〜５０Ｎ／ｍｍ2が好ましい。
【００２４】
【実施例】
実施例１
下記に示すコンクリート材料を表１の配合で用いて軽量高流動コンクリートを調製し、スランプフロー、圧縮強度、単位容積質量の評価を行った。結果を表２に示す。なお、コンクリート材料は、化合物（β）を除く材料を練混ぜた後、化合物（β）を投入し、均一に混合されるまで練混ぜた。
【００２５】
＜コンクリート材料＞
（１）Ｗ：水道水
（２）Ｃ：早強ポルトランドセメント、密度３．１３ｇ／ｃｍ3、比表面積４４７０ｃｍ2／ｇ
（３）Ｓ：絶乾密度０．７０ｇ／ｃｍ3、表乾密度０．７６ｇ／ｃｍ3、２４ｈ吸水率８．６０％の人工軽量細骨材Ｓ１と、絶乾密度０．５８ｇ／ｃｍ3、表乾密度０．６３ｇ／ｃｍ3、２４ｈ吸水率８．８０％の人工軽量細骨材Ｓ２とを、Ｓ１：Ｓ２＝９：１で混合した人工軽量細骨材〔商品名：Ｇライト（クリスタルクレイ社製）、Ｆ．Ｍ．＝３．１６）〕
（４）Ｇ：絶乾密度０．９４ｇ／ｃｍ3、表乾密度０．９６ｇ／ｃｍ3、２４ｈ吸水率１１．５％の人工軽量粗骨材〔商品名：スーパーメサライトＳＧ（日本メサライト社製）〕
（５）ＳＰ剤：ポリエーテル系高性能ＡＥ減水剤（花王（株）製）
（６）化合物（α）：ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム
（７）化合物（β）：ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド
＜評価方法＞
（１）スランプフロー
ＪＩＳ Ａ １１５０−２００１による。
（２）圧縮強度
ＪＩＳ Ａ １１０８−１９９９による。
（３）単位容積質量
ＪＩＳ Ａ １１０８−１９９９に記される見かけ密度のことを指す。
【００２６】
【表１】
【表２】
表２に示すように、本発明により、スランプフロー５１５〜６３８ｍｍの高流動性が得られた。本発明では、化合物（α）、化合物（β）の添加量や添加順序、更には、単位水量および混和剤（高性能ＡＥ減水剤等）の調整により、スランプフローは４００〜７５０ｍｍ程度まで調整可能である。
【００２９】
また、単位容積質量は９２５〜９９１ｋｇ／ｍ3であり、その際の圧縮強度は８．７〜１４．２Ｎ／ｍｍ2が得られた。この範囲の単位容積質量における従来コンクリートの圧縮強度は５〜１０Ｎ／ｍｍ2程度であり、従来品に比べて１．５〜２．０倍程度の高強度化が達成された。なお、表２の単位容積質量と圧縮強度との関係を図２のグラフに示した。
【００３０】
実施例２
実施例１で用いたコンクリート材料を表３の配合で用いて軽量高流動コンクリートを調製し、スランプフロー、圧縮強度、単位容積質量の評価を行った。結果を表４に示す。なお、コンクリート材料は、Ｃとして普通ポルトランドセメント（密度３．１６ｇ／ｃｍ3、比表面積３３５０ｃｍ2／ｇ）を用いた以外は、実施例１と同じものであり、コンクリート材料の混合順序も実施例１と同じである。
【００３１】
【表３】
【表４】
表４に示すように、本発明により、スランプフロー５０５〜７４５ｍｍの高流動性が得られた。本発明では、コンクリート材料を普通ポルトランドセメントとした場合であっても、化合物（α）、化合物（β）の添加量や添加順序、更には、単位水量および混和剤（高性能減水剤等）の調整により、スランプフローは４００〜７５０ｍｍ程度まで調節可能である。
【００３４】
また、材齢７日において単位容積質量は９９３〜１１２３ｋｇ／ｍ３、その際の圧縮強度は９．８〜２５．１Ｎ／ｍｍ２が、材齢２８日において単位容積質量は９９３〜１１２５ｋｇ／ｍ３、その際の圧縮強度は１０．１〜２６．５Ｎ／ｍｍ２がそれぞれ得られた。この範囲の単位容積質量における従来コンクリートの圧縮強度は５〜１０Ｎ／ｍｍ２であり、従来品に比べて、２．０〜２．５倍程度の高強度化が達成された。なお、表４の単位容積質量と圧縮強度との関係を図３のグラフに示した。
【００３５】
【発明の効果】
本発明による効果、メリットは以下の通りである。
（１）市販の材料が使用可能である。
（２）高い流動性と自己充填性および高い材料不分離性を有する。
（３）閉所での作業が必要なくなる（締固め作業が不要、作業環境の改善）。
（４）コンクリートを用いることができるためモルタルやグラウトに比べてコストを低減できる。
（５）溶接や振動締固めによる騒音・振動を低減できる。
（６）通常の生コンプラントで製造が可能である（特殊な製造設備が不要である）。
（７）より低い圧力でのポンプ圧送が可能である。具体的には、１．７ｔ／ｍ3以下のポンプ施工が可能な超軽量高流動コンクリートが製造できる。
（８）工期が大幅に短縮できる。
（９）基礎形状を変更する必要がない、もしくはごく軽微な改良で済むので大幅なコストダウンが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】軽量高流動コンクリートの充填工法を示す概略図
【図２】実施例１における単位容積質量と圧縮強度との関係を示すグラフ
【図３】実施例２における単位容積質量と圧縮強度との関係を示すグラフ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing lightweight high-fluidity concrete. The concrete produced according to the present invention can be used in various filling methods such as filling steel piers and hollow floor slabs.
[0002]
[Prior art]
Lightweight, high-fluidity concrete has lower specific gravity than ordinary concrete, has high fluidity and filling properties, does not require compaction when placing concrete, and can be filled from high places. Since construction quality higher than that can be secured, it is used in various construction methods. As lightweight high-fluidity concrete, lightweight concrete using natural or artificial lightweight aggregate and air mortar incorporating air bubbles are known. Patent Document 1 discloses a lightweight and high fluidity concrete in which the specific gravity difference between the lightweight aggregate and the mortar is set to 0.75 or less to suppress material separation.
[0003]
In addition, as a construction method using lightweight high-fluidity concrete, in the seismic reinforcement of steel piers, (1) the internal ribs are reinforced with new steel materials, (2) the steel plate is wound outward and the gap is filled with mortar. (3) Filling the interior with concrete or mortar (in this case, it may be necessary to expand the foundation) is used. Moreover, in the case of hollow concrete (floor slab etc.), the method of filling non-shrink mortar or concrete is taken.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-327395 A
[Problems to be solved by the invention]
Regarding the production and quality of lightweight high-fluidity concrete, the following problems can be cited. According to Patent Document 1 described above, the range in which material separation can be suppressed while maintaining high flow is limited, and it is difficult to perform construction with a lower pump pressure.
(1) Material separation of lightweight aggregate occurs.
(2) It is necessary to pre-wet lightweight aggregate.
(3) Pump pumpability is low or impossible.
(4) It is difficult to obtain a strength of 10 N / mm 2 with a specific gravity of 1.0 or less.
(5) In order to achieve high fluidization, it is necessary to add a large amount of thickener (agent) and powder (cement, fine limestone powder, fly ash, etc.), and the cost increases.
(6) It is difficult to achieve high fluidity and impart self-filling properties with air mortar incorporating air bubbles.
[0006]
Moreover, the following problems are mentioned regarding the prior art regarding the filling method of steel piers and hollow concrete (floor slabs, etc.).
(1) Since it aims at seismic reinforcement, it is necessary to make the density as small as possible.
(2) Since filling in a closed space is required, high fluidity and high self-filling properties are required.
(3) When filling concrete, since the density is large, it is necessary to improve the foundation to a large size (in this case, enormous costs are required).
(4) If the foundation cannot be improved, a specific gravity of about 0.8 to 1.2 and a strength of about 10 N / mm 2 or more are required.
[0007]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method capable of producing lightweight high-fluidity concrete that can achieve further weight reduction and can be constructed at a lower pump pressure.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an aromatic compound having a sulfone group and / or a salt thereof [hereinafter referred to as compound (α)], an alkyltrimethylammonium salt [hereinafter referred to as compound (β)], a hydraulic powder, and an aggregate. And a method for producing lightweight high-fluidity concrete, which includes a step of mixing water.
[0009]
Further, the present invention is a lightweight and high slump flow value (JIS A 1150-2001) containing 500 to 800 mm, which contains the compound (α), the compound (β), a hydraulic powder, an aggregate, and water. Related to fluid concrete.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the aromatic compound having a sulfone group of the compound (α) and / or a salt thereof include p-toluenesulfonic acid, sulfosalicylic acid, m-sulfobenzoic acid, p-sulfobenzoic acid, p-phenolsulfonic acid, m-xylene. -4-sulfonic acid, cumene sulfonic acid, styrene sulfonic acid and the like, and salts thereof. Two or more of these may be used in combination. However, when the compound (α) is a polymer, the weight average molecular weight is preferably less than 500.
[0011]
The alkyl trimethyl ammonium salt of the compound (β) preferably has an alkyl group having 10 to 26 carbon atoms. Specifically, hexadecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium bromide, octadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium bromide, tallow trimethylammonium chloride, tallow trimethylammonium bromide, hydrogenated tallow trimethylammonium chloride, hydrogenated tallow trimethylammonium bromide And two or more of these may be used in combination. Specifically, from the viewpoint of water solubility and thickening effect, hexadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride and the like are preferable.
[0012]
Particularly preferred is a combination in which the compound (α) is p-toluenesulfonic acid and / or a salt thereof and the compound (β) is a hexadecyltrimethylammonium salt.
[0013]
It is considered that the characteristic lightweight high-fluidity concrete is obtained by using the compound (α) and the compound (β) according to the present invention in combination for the following reason.
When the compound (α) and the compound (β) are mixed in the aqueous phase, air is appropriately entrained to uniformly form an aggregate in a short time. Therefore, it is lightweight and can impart an appropriate viscosity without impairing fluidity. In addition, this aggregate formation has the property of dispersing aggregates uniformly and trapping excess moisture, thereby suppressing bleeding water over time and obtaining excellent properties in material separation resistance. It is done.
When the lightweight high-fluidity concrete of the present invention relating to the combination of the compound (α) and the compound (β) is used, an aggregate is formed while entraining air in the water phase of the concrete that has not yet solidified, and the entire concrete is reduced in weight. -While maintaining high fluidity and high self-fillability, it can be expected to enhance the effect of suppressing material separation and improve the dispersion of aggregates.
When such an aggregate is subjected to a strong force, the aggregate structure is destroyed, but excessive force is suppressed, and when the internal stress is reduced, the aggregate is formed again and imparts an appropriate viscosity to the concrete. Have
Therefore, it is possible to manufacture and transport concrete while suppressing the occurrence of excessive internal friction when mixing concrete or pumping with a driving pump, and for filling closed spaces such as steel piers and hollow floor slabs. Appropriate properties can be imparted to concrete.
[0014]
The hydraulic powder used in the present invention is a cement or a cement-based solidified material. As a cement, Portland cement such as ordinary cement, early-strength cement, ultra-early-strength cement, intermediate heat cement, blast furnace cement, fly ash Mixed cement such as cement can be applied. Moreover, the cement-type solidification material containing 50% or more of cement components is mentioned.
[0015]
Examples of other components of lightweight high-fluidity concrete include aggregates (fine aggregates and coarse aggregates) and other admixtures (materials). Examples of the fine aggregate include artificial lightweight fine aggregate, natural lightweight fine aggregate, ordinary fine aggregate, and slag fine aggregate. Examples of the coarse aggregate include artificial lightweight coarse aggregate, natural lightweight coarse aggregate, ordinary coarse aggregate, slag coarse aggregate, and the like. In the present invention, since the material separation suppressing effect is improved, the aggregate can be used without prewetting. Moreover, when using a lightweight aggregate, the absolute dry specific gravity of the aggregate is preferably 0.8 to 2.3, more preferably 0.1 to 2.0, and particularly preferably 0.5 to 1.2. In addition, a part or all of the above-described aggregates (fine aggregates, coarse aggregates) are made of foamed styrene beads (for example, PolysBcto manufactured by BS Technologies: density 0.025 to 0.03 g / cm 3 ), plastic material, rubber By replacing it with a material, it is possible to further reduce the weight. Examples of the admixture include a high performance AE water reducing agent, a high performance water reducing agent, and an AE water reducing agent. Examples of the admixture include silica fume, blast furnace slag fine powder, fly ash, and an expansion material.
[0016]
The production method of the present invention includes a step of mixing the compound (α), the compound (β), a hydraulic powder, and water. Aggregates are usually mixed with them. At that time, the compound (α), the compound (β), and all of the constituent components of the concrete can be mixed together. Moreover, after kneading | mixing all the components except a compound ((beta)), a compound ((beta)) can be added and mixed. For example, in a raw plant, all of the above materials except the compound (β) are mixed, and when the agitator vehicle arrives at the site, the compound (β) is introduced into the agitator vehicle. It can be implemented as a method of stirring at high speed for 5 minutes. Moreover, after mixing all the components except a compound ((alpha)) and a compound ((beta)), a compound ((alpha)) and a compound ((beta)) can also be added and mixed. For example, in a raw plant, all of the above materials except for the compound (α) and the compound (β) are mixed, and when the agitator vehicle arrives at the site, the compound (α), It can be carried out as a method of adding the compound (β) and stirring at high speed for 1 to 5 minutes.
[0017]
In the present invention, the compound (α) and the compound (β) are compound (α) / compound (β) = 90/10 to 10/90, more preferably 75/25 to 25/75, especially 60/40 to 40 /. It is preferably used in a weight ratio of 60.
[0018]
In the present invention, the compound (α) and the compound (β) are 0.05 to 20 parts by weight in total of the compound (α) and the compound (β) with respect to 100 parts by weight of the hydraulic powder. Further, it is preferably used at a ratio of 0.1 to 15 parts by weight, particularly 0.3 to 10 parts by weight.
[0019]
In the present invention, lightweight high-fluidity concrete having a slump flow value (JIS A 1150-2001) of 500 to 800 mm, further 550 to 750 mm, particularly 600 to 700 mm can be obtained. Slump flow value is the amount and order of addition of compound (α) and compound (β) and other admixtures (water reducing agent, AE water reducing agent, high performance water reducing agent, high performance AE water reducing agent, fluidizing agent, etc.) Can be adjusted. In order to set the slump flow value low, it is preferable to add the compound (α) first, mix the hydraulic powder and water, and then add the compound (β).
[0020]
In the present invention, lightweight high-fluidity concrete having a unit volume mass of 300 to 2000 kg / m 3 , further 500 to 1500 kg / m 3 , particularly 800 to 1200 kg / m 3 can be obtained. When it is desired to further reduce the unit volume mass, it is preferable to add the compound (α) after adding the compound (β) first and mixing the hydraulic powder and water.
[0021]
Further, in the present invention, a range of unit volume weight of the compressive strength of 0.2~50N / mm 2, further 0.5~40N / mm 2, in particular lightweight high flow 0.8~30N / mm 2 You can get concrete. When emphasizing the compressive strength, it is preferable to add the compound (α) after first adding the compound (α) and mixing the hydraulic powder and water.
[0022]
The lightweight high-fluidity concrete obtained by the present invention can be used for various filling methods such as seismic reinforcement by filling steel piers, hollow slabs and the like. A specific example is shown in FIG. FIG. 1 (A) shows a state where the steel pier is filled with the lightweight high-fluidity concrete of the present invention, and FIG. 1 (B) shows a state where the hollow slab and the hollow pier are filled with the lightweight high-fluidity concrete of the present invention. FIG.
[0023]
In the lightweight high-fluidity concrete of the present invention, the unit volume mass of the mortar portion excluding the aggregate is preferably 0.3 to 2.0 kg / m 3, and is struck using equipment defined by JIS R 5201. The measured mortar flow is preferably 200 to 300 mm, and the compressive strength is preferably 2 to 50 N / mm 2 .
[0024]
【Example】
Example 1
Lightweight high-fluidity concrete was prepared using the concrete materials shown below in the formulation shown in Table 1, and the slump flow, compressive strength, and unit volume mass were evaluated. The results are shown in Table 2. The concrete material was kneaded until the materials (except for the compound (β)) were mixed and then the compound (β) was added and mixed uniformly.
[0025]
<Concrete material>
(1) W: tap water (2) C: early strength Portland cement, density 3.13 g / cm 3 , specific surface area 4470 cm 2 / g
(3) S: absolute dry density 0.70 g / cm 3, the density in saturated surface-dry 0.76g / cm 3, 24h water absorption 8.60% of the artificial lightweight fine aggregate S1, oven dry density of 0.58 g / cm 3 Artificial light-weight fine aggregate obtained by mixing artificial light-weight fine aggregate S2 having a surface dry density of 0.63 g / cm 3 and a water absorption rate of 8.80% at S1: S2 = 9: 1 [trade name: G light ( Manufactured by Crystal Clay Co., Ltd.) M.M. = 3.16)]
(4) G: Artificial lightweight coarse aggregate having an absolute dry density of 0.94 g / cm 3 , a surface dry density of 0.96 g / cm 3 and a water absorption of 11.5% [trade name: Super Mesalite SG (Nippon Mesalite Corporation) Made))
(5) SP agent: Polyether-based high-performance AE water reducing agent (manufactured by Kao Corporation)
(6) Compound (α): Sodium p-toluenesulfonate (7) Compound (β): Hexadecyltrimethylammonium chloride <Evaluation method>
(1) Slump flow According to JIS A 1150-2001.
(2) Compressive strength According to JIS A 1108-1999.
(3) Unit volume mass This refers to the apparent density described in JIS A 1108-1999.
[0026]
[Table 1]
[Table 2]
As shown in Table 2, according to the present invention, a high fluidity of slump flow of 515 to 638 mm was obtained. In the present invention, the slump flow can be adjusted to about 400 to 750 mm by adjusting the amount and order of addition of the compound (α) and the compound (β), as well as the unit water amount and admixture (high performance AE water reducing agent, etc.). It is.
[0029]
The unit volume mass was 925 to 991 kg / m 3 , and the compressive strength at that time was 8.7 to 14.2 N / mm 2 . The compressive strength of the conventional concrete at a unit volume mass in this range is about 5 to 10 N / mm 2 , and an increase in strength of about 1.5 to 2.0 times that of the conventional product was achieved. The relationship between the unit volume mass and the compressive strength in Table 2 is shown in the graph of FIG.
[0030]
Example 2
Lightweight high-fluidity concrete was prepared using the concrete material used in Example 1 with the composition shown in Table 3, and slump flow, compressive strength, and unit volume mass were evaluated. The results are shown in Table 4. The concrete material is the same as that of Example 1 except that ordinary Portland cement (density 3.16 g / cm 3 , specific surface area 3350 cm 2 / g) is used as C, and the mixing order of the concrete materials is also the example. Same as 1.
[0031]
[Table 3]
[Table 4]
As shown in Table 4, according to the present invention, a high fluidity with a slump flow of 505 to 745 mm was obtained. In the present invention, even when the concrete material is ordinary Portland cement, the addition amount and addition order of the compound (α) and the compound (β), and further, the unit water amount and the admixture (high performance water reducing agent, etc.) By the adjustment, the slump flow can be adjusted to about 400 to 750 mm.
[0034]
In addition, the unit volume mass is 993 to 1123 kg / m 3 at the age of 7 days, the compressive strength at that time is 9.8 to 25.1 N / mm 2 , and the unit volume mass is 993 to 1125 kg / m at the age of 28 days. 3 , and the compressive strength at that time was 10.1 to 26.5 N / mm 2 , respectively. The compressive strength of the conventional concrete at a unit volume mass in this range is 5 to 10 N / mm 2 , and an increase in strength of about 2.0 to 2.5 times that of the conventional product was achieved. The relationship between unit volume mass and compressive strength in Table 4 is shown in the graph of FIG.
[0035]
【The invention's effect】
The effects and merits of the present invention are as follows.
(1) Commercially available materials can be used.
(2) High fluidity, self-filling property and high material inseparability.
(3) Eliminates the need for closed work (no need for compaction work, improving work environment).
(4) Since concrete can be used, costs can be reduced compared to mortar and grout.
(5) Noise and vibration due to welding and vibration compaction can be reduced.
(6) It can be manufactured in a normal raw plant (no special manufacturing equipment is required).
(7) Pumping at a lower pressure is possible. Specifically, ultra-light high-fluidity concrete that can be pumped at 1.7 t / m 3 or less can be manufactured.
(8) The construction period can be greatly shortened.
(9) It is not necessary to change the basic shape, or the cost can be significantly reduced because only minor improvements are required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a filling method of lightweight high-fluidity concrete. FIG. 2 is a graph showing the relationship between unit volume mass and compressive strength in Example 1. FIG. 3 is a graph showing unit volume mass and compressive strength in Example 2. Graph showing the relationship
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