JP4220930B2 - Concrete for manufacturing centrifugal force molded body, centrifugal force molded body using the same, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、遠心力成形体製造用コンクリート、それを用いた遠心力成形体、及びその製造方法に関し、詳しくは、モルタル又はコンクリートを遠心力成形して製造するコンクリートパイル、ポール、鋼管複合パイル、鋼管ライニング、及びヒューム管等のコンクリート製品製造時に発生するノロを低減する遠心力成形体製造用コンクリート、それを用いた遠心力成形体、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a concrete for producing a centrifugal force molded body, a centrifugal force molded body using the same, and a method for producing the same, and more specifically, a concrete pile, a pole, a steel pipe composite pile produced by centrifugally molding mortar or concrete, The present invention relates to a steel tube lining and a concrete for producing a centrifugal force formed body that reduces the occurrence of noro during the production of concrete products such as a fume tube, a centrifugal force formed body using the same, and a method for producing the same.
従来、パイルやポールなどの遠心力成形によって製造されるコンクリート製品の製造時には、遠心力によってノロが絞り出され、発生してくる。
このノロは、セメントや砂等の微粉部分を20〜40重量%も含有する、強アルカリ性のスラッジであるため、工場外にそのまま廃棄することは公害防止上できず、固形分を沈澱ろ過した後、上澄み液は、中和処理して排水し、沈澱物は、産業廃棄物として投棄している。そのために多くの時間と経費を掛けているのが現状である。
このノロの発生を低減するために、本発明者は、ベントナイトを主成分としたノロ低減剤及びそれ用いた遠心力成形品の製造方法を提案した(特許文献1参照) 。
Conventionally, at the time of manufacture of concrete products manufactured by centrifugal force forming such pile or pole, slag is squeezed out by centrifugal force, it comes to occur.
This NORO is a strong alkaline sludge containing 20 to 40% by weight of fine particles such as cement and sand, so it cannot be disposed of outside the factory as it is to prevent pollution. , supernatant is drained and neutralized, precipitate, you are dumped as industrial waste. It is that are over a lot of time and money status quo for the sake of it.
The slag in order to reduce the occurrence of, the present inventor has proposed a method for producing a slag-reducing agent as a main component of bentonite and centrifugal force molded article using it (see Patent Document 1).
しかしながら、この公知のノロ低減材は、ベントナイトの膨潤度とノロ低減効果について言及しているだけである。膨潤度の大小と添加量だけでは、コンクリート中の単位セメント量が極端に少なく、かつ、砕砂等の保水性の小さい骨材を使用している場合や、型枠への投入方法がポンプ打ちなどでコンクリートスランプが大きい場合等では、ノロ低減効果にバラツキが示され実用範囲が狭いという課題があった。 However, this known Noro reducing material, Ru der only mentions the degree of swelling and Noro reduction effect of bentonite. Rise Jund only the magnitude and amount of the unit cement content in the concrete is extremely small, and, if and, turned methods pump beating to mold using water retention small aggregate such as crushed sand For example, when the concrete slump is large, there is a problem that the practical use range is narrow due to variations in the reduction effect.
本発明者は、前記課題を解決し、さらなるノロ低減効果の向上を目的として鋭意研究した結果、特定の膨潤度と特定粒度のベントナイトを使用することによりノロ低減効果が効率的に増強することを知見し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent research for the purpose of solving the above-described problems and further improving the reduction effect, the inventors have found that the reduction effect can be effectively enhanced by using bentonite having a specific swelling degree and a specific particle size. As a result, the present invention has been completed.
即ち、本発明は、セメントと、A.C.C.法による膨潤度が22超〜80であり、その最大二次粒子径が63μm以下のベントナイトと、高性能減水剤とを含有してなり、ベントナイトの単位量が0.2〜15kg/m 3 であり、高性能減水剤が、セメント100重量部に対して、固形分換算で0.05〜1.5重量部である遠心力成形体製造用コンクリート、該コンクリートを遠心力成形してなる遠心力成形体であり、該コンクリートを遠心力成形し、蒸気養生及び/又はオートクレーブ養生してなる遠心力成形体の製造方法である。 That is, the present invention contains cement, a bentonite having a degree of swelling by ACC method of more than 22 to 80, and a maximum secondary particle size of 63 μm or less, and a high-performance water reducing agent. Is 0.2 to 15 kg / m 3 , and the high-performance water reducing agent is 0.05 to 1.5 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement. a centrifugal force molded article made Te, the concrete molded centrifugal force, a method of manufacturing the steam curing and / or autoclave curing to name Ru centrifugal molding.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明で使用するベントナイトは、モンモリロナイトを主成分とする粘土鉱物の一種であり膨潤性を有するものである。
ベントナイトの膨潤性は、産地や鉱床によって異なり、かつ、人工的な精製や合成、化学的処理等により、膨潤度を高くすることができ、ノロ低減効果の観点から、膨潤度の大きい方が好ましい。本発明ではA.C.C.法(American Colloid Campany規格)による膨潤度が22超〜80のものが使用され、25以上が好ましく、30〜50がより好ましい。そして膨潤度が80を超えるようになると、単位水量が大きくなり過ぎて強度が低下するようになるので好ましくない。
なお、本発明におけるA.C.C.法による膨潤度は次の方法により求めた。
即ち、試料2.0gを、精製水100mlを入れた100mlの共栓付メスシリンダーに、約10回に分けて加えた後、栓をする。
ただし、先に加えた試料がほとんど内壁に付着せず、スムーズにシリンダー底に沈着するように1回の加える量を加減し、また、先に加えた試料がほとんど沈着したのち次の試料を加える。加え終わってから24時間放置し、容器内に堆積した試料の見掛け容積(ml)を読み取り、この値を本発明におけるA.C.C.法による膨潤度(ml/2g)とする。
The bentonite used in the present invention is a kind of clay mineral mainly composed of montmorillonite and has swelling properties.
Swellable bentonite depends origin and deposits, and artificial purification and synthesis, by chemical treatment or the like, it is possible to increase the degree of swelling, viewpoint et Noro reducing effect, large Rise Jund it is not preferable. In the present invention, those having a degree of swelling by ACC method (American Colloid Campany standard) of more than 22 to 80 are used , preferably 25 or more , more preferably 30 to 50. If the degree of swelling exceeds 80 , the unit water amount becomes too large and the strength decreases, which is not preferable.
The degree of swelling by the ACC method in the present invention was determined by the following method.
That is, 2.0 g of a sample is added to a 100 ml graduated cylinder containing 100 ml of purified water in about 10 times, and then stoppered.
However, the amount added once is adjusted so that the sample added earlier does not adhere to the inner wall and deposits smoothly on the bottom of the cylinder, and the next sample is added after the sample added earlier has almost deposited. . The sample is allowed to stand for 24 hours after the addition, and the apparent volume (ml) of the sample deposited in the container is read, and this value is taken as the degree of swelling (ml / 2g) by the ACC method in the present invention.
さらに、本発明で使用するベントナイトは、最大二次粒子径が63μm以下の粒子としたものである。最大二次粒子径が63μm以下のベントナイトを調製する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ベントナイトを粉砕あるいは粉砕後に分級する方法がある。
本発明者は、ノロ低減効果の増強という観点から、乾式篩い法で篩って、それぞれの二次粒子の粒度について検討を加えた結果、粒度によって膨潤性やコンクリートの単位水量、スランプなどには全く差がないにも拘らず最大二次粒子径63μmを境にノロ低減効果が極端に変わり、63μm以下では顕著なノロ低減効果を増強することを認めたものである。
Furthermore, the bentonite used in the present invention is a particle having a maximum secondary particle size of 63 μm or less. As a method of maximum secondary particle diameter is prepared following bentonite 63 .mu.m, but are not limited to, For example, there is a method of classifying after the grinding or milling the base bentonite.
From the viewpoint of enhancing the reduction effect, the present inventor screened by the dry sieving method and examined the particle size of each secondary particle. As a result, depending on the particle size, the swelling property, the unit water volume of concrete, slump, etc. Despite the fact that there is no difference at all, it has been observed that the effect of reducing lozenge changes drastically at the maximum secondary particle diameter of 63 μm, and that the effect of reducing drastically is enhanced below 63 μm.
そしてこの理由を明かにするために、ベントナイトをセメントに対して2%添加し、セメントペーストを練り混ぜ、その直後に液体窒素で凍結させたまま、走査型電子顕微鏡で破断面を観察した。その結果、ベントナイトのシート状結晶によるカードハウス構造が、セメントの粒子上や粒子間を問わず形成されており、蜂の巣状の小さなブロックが密集した状態となっていると推察される。このブロックの中にコンクリート中の水が閉じ込められて、遠心力によって移動するのが阻止され、結果的にノロ低減効果が得られるものと考えられるが、最大二次粒子径が63μm以下の粒子の場合では、コンクリートと一緒に練り混ぜた時に、前述のようなカードハウス構造をコンクリート中に形成する速度が速いものと推察されるものである。 To clarify the reason, 2% bentonite was added to the cement, and the cement paste was kneaded. Immediately thereafter, the fracture surface was observed with a scanning electron microscope while being frozen with liquid nitrogen . As a result, it is inferred that the card house structure by bentonite sheet-like crystals is formed on the cement particles or between the particles, and the small honeycomb-like blocks are in a dense state. It is thought that the water in the concrete is confined in this block and is prevented from moving by centrifugal force, and as a result, the effect of reducing the particle size can be obtained, but the maximum secondary particle diameter is 63 μm or less. In some cases, when kneaded with concrete, it is assumed that the card house structure as described above is formed at a high speed in the concrete.
また、本発明においてベントナイトの使用量は、ベントナイトの膨潤度が大きければ大きいほど少量でノロ低減効果を発揮し、さらに、粉末状態で添加するよりは、水、又は水と高性能減水剤等と一緒にスラリーにして使用する方が、よりノロ低減効果を発揮する。通常、コンクリート1m 3 中、ベントナイト0.2〜15kgであり、0.5〜10kgが好ましく、ノロ低減効果と強度の確保及び経済性を加味すると、1.0〜8kgがより好ましい。コンクリート1m 3 中、15kgを超えてベントナイトを使用すると、膨潤度が小さくても単位水量が大きくなり過ぎて強度低下が大きくなる傾向を示す。また、強度低下しないように高性能減水剤の添加量を上げ、水セメント比を下げると、コンクリート自体に高性能減水剤特有の粘性が出て、ノロ低減効果が小さくなるものである。また、0.2kg未満では膨潤度が大きくても、かつ、スラリーで使用してもノロ低減効果はあまり得られない。 The amount of bentonite in the invention, and a small amount the greater the degree of swelling of the bentonite exert slag reduction effect, furthermore, than added in powder form, the water, or water and superplasticizer like better to use together in the slurry is, it exert a more Noro reduction effect. Normally, in the concrete 1 m 3, a bentonite 0.2 to 15 kg, the 0.5~10kg is considering the securing and economics of good preferred, Noro reduction effect and strength, 1.0~8Kg is more preferable. In concrete 1 m 3, by using the bentonite beyond 15 kg, a tendency that strength reduction in the unit amount of water even with a small degree of swelling is too large increases. Also, if the amount of the high-performance water reducing agent is increased so as not to lower the strength and the water cement ratio is lowered, the viscosity inherent to the high-performance water reducing agent appears in the concrete itself, and the effect of reducing the loss is reduced. On the other hand, if the amount is less than 0.2 kg, the degree of swelling is large, and even if it is used in a slurry, the effect of reducing the roll cannot be obtained so much.
本発明の遠心力成形体は、単位セメント量が350〜600kg/m3 、水セメント比が25〜36%で、高性能減水剤が、コンクリート中のセメント100重量部に対して、固形分換算で0.05〜1.5重量部、及びベントナイトを0.2〜15kg/m3配合してコンクリートを練り混ぜ、スランプを0〜18cmとし、盛り込み方式又はポンプ圧送方式により型枠に投入し、遠心力成形後、蒸気養生及び/又はオートクレーブ養生によって得られる。 The centrifugal molded body of the present invention has a unit cement amount of 350 to 600 kg / m 3 , a water cement ratio of 25 to 36%, and a high-performance water reducing agent in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement in concrete. in 0.05 to 1.5 parts by weight, and bentonite 0.2~15kg / m 3 formulated to kneading the concrete, the slump and 0~18Cm, poured into a mold by Incorporating how expression or pumps pumping scheme, after centrifugal molding Obtained by steam curing and / or autoclave curing.
単位セメント量の多少は保水力の強化という観点から、ノロ低減効果に影響を与え、かつ、他の条件が同一の場合はセメント量が多い方が水セメント比を小さくすることが出来るので強度にも良い影響を与える。 From the viewpoint of strengthening the water retention capacity, the amount of unit cement has an effect on the reduction effect, and if the other conditions are the same, the larger the amount of cement, the smaller the water cement ratio can be. Also has a good impact.
従って、単位セメント量、水セメント比、高性能減水剤使用量、ベントナイト量は、それぞれ、有機的なつながりを持っているものであり、独立して限定できるものではないが、ノロ低減効果と強度を確保するためには、ベントナイト量が0.2〜15kg/m 3 では、単位セメント量は350〜600kg/m3必要であり、好ましくは380〜550kg/m3である。単位セメント量が350kg/m3未満では保水力が小さくなり、ノロ低減効果が阻害され、600kg/m3を超える場合は不経済となるほかに、遠心力成形後のパイルなどの内面のペースト層が厚くなり過ぎて、移動中の衝撃等により脱落し易くなり好ましくない。 Therefore, the unit cement amount, water cement ratio, high-performance water reducing agent usage amount, and bentonite amount are organically linked and cannot be limited independently, to ensure the in amount bentonite 0.2 to 15 kg / m 3, the unit amount of cement is required 350~600kg / m 3, preferably 380 ~550kg / m 3. If the unit cement amount is less than 350 kg / m 3 , the water retention will be reduced, and the effect of reducing spatter will be hindered. If it exceeds 600 kg / m 3 , it will be uneconomical, and the paste layer on the inner surface of piles after centrifugal molding Becomes too thick, and it tends to drop off due to impact during movement, etc., which is not preferable.
本発明で使用されるセメントとしては、普通、早強、超早強、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、又はシリカを配合した各種混合セメント、並びに、微粉スラグをJIS規格以上に配合したスラグ主体のセメント、及び鋼管ライニングで使用されるアルミナセメントなどが挙げられる。 As the cement used in the present invention, various portland cements such as normal, early strength, ultra-early strength, and moderate heat, various mixed cements blended with these portland cements, blast furnace slag, fly ash, or silica, and Examples include slag-based cement in which fine slag is blended to JIS standards or higher , and alumina cement used in steel pipe lining.
コンクリートスランプは0〜18cmが好ましい。スランプが18cmを超える軟らかさでは、ノロの発生を低減しても、パイルなどの内面のペースト層が軟らかくなり過ぎて、移動中の衝撃等により脱落し易くなり好ましくなく、反対にスランプが小さいほどノロ低減効果は発揮される。しかしながら、同じスランプ0でもスランプコーンに良く詰まらないような状態では、遠心力成形体の端部にジャンカが発生し易くなることから、より好ましいスランプは、1.0〜15cmである。 The concrete slump is preferably 0 to 18 cm. The softness of slump is more than 18cm, even to reduce the generation of slag, too soft paste layer of the inner surface, such as pile, undesirably liable to fall off due to an impact or the like during movement, as slump opposite small Noro effect of reducing Ru be exhibited. Nevertheless, in a state that does not clog well slump cone be the same slump 0, since the Janka easily occurs in the end portion of the centrifugal force formed body, and more preferred slump is 1.0~15Cm.
本発明で使用するコンクリートの水セメント比は25〜36%が好ましい。水セメント比が36%を超えると、当該ベントナイトを用いた遠心力成形体製造用コンクリートは、遠心力成形による脱水量が少なく、遠心力成形体の水セメント比が下がらないことから、例えば、蒸気養生で製造するJISのPCパイルの設計強度である500kgf/cm2を確保することは困難であり、PHCパイルではオートクレーブ養生しても、或いは蒸気養生用の高強度混和材を使用して蒸気養生を行っても、設計強度の800kgf/cm2を確保することは困難である。また、25%未満のコンクリートを得るには、単位セメンント量を多くする必要があり、この場合も遠心力成形後のパイルなどの内面のペースト層の厚さが厚くなり過ぎて、移動中の衝撃等で脱落し易くなるので好ましくない。より好ましくは26〜34%である。 The water-cement ratio of the concrete used in the present invention is preferably 25 to 36%. If the water-cement ratio exceeds 36%, the concrete for producing centrifugal force-formed bodies using the bentonite has a small amount of dewatering due to centrifugal force forming, and the water-cement ratio of the centrifugal force-formed body does not decrease. Ri is difficult der to secure a 500 kgf / cm 2 is the design strength of the PC pile JIS be produced by curing, even when autoclave curing is a P HC pile, or using a high strength admixture for steam curing Even with steam curing, it is difficult to ensure a design strength of 800 kgf / cm 2 . Further, in order to obtain a concrete of less than 25%, it is necessary to increase the unit Semen'nto amount, in this case too thick thickness of the paste layer of the inner surface, such as pile after centrifugal molding also impact during movement It is not preferable because it is easy to fall off. More preferably, it is 26 to 34%.
高性能減水剤は、ノロ防止効果の助長と、水セメント比を25〜36%とし、強度確保の両面から必要である。
高性能減水剤とは、従来のリグニンスルホン酸塩系減水剤等よりも減水率の大きい減水剤であり、一般に市販されている高性能減水剤は、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水剤、芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤、及びポリカルボン塩系高性能減水剤のいずれかを主成分とし、また、これらの混合型がある。
A high-performance water reducing agent is necessary from the viewpoints of promoting strength and ensuring the strength of the water-cement ratio of 25 to 36%.
A high-performance water reducing agent is a water-reducing agent having a higher water reduction rate than conventional lignin sulfonate-based water reducing agents, and the commercially available high-performance water reducing agent is a polyalkylallyl sulfonate-based high - performance water reducing agent. , Melamine formalin sulfonate-based high - performance water reducing agent , aromatic amino sulfonate-based high - performance water reducing agent , and polycarboxylic salt-based high - performance water reducing agent as the main component, and there is a mixed type of these .
ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤としては、メチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びアントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物等が挙げられ、その市販品としては、花王社製商品名「マイティー100」、「マイティー150」、及び「マイティ2000」シリーズなど、第一工業製薬社製商品名「セルフロー110P」など、竹本油脂社製商品名「ポールファイン510N」など、山陽国策パルプ社製商品名「サンフローPS」、「サンフローHS700」など、並びに、電気化学工業社製商品名「FT-500」などが代表的なものであり、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水剤としては、昭和電工社製商品名「メルメントF-10」や「メルメントF-20」など、デンカグレース社製商品名「FT-3S」などが挙げられ、芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤としては藤沢薬品(株)商品名「パリック200」シリーズなどが挙げられる。 The polyalkylarylsulfonic acid salt-based high performance water-reducing agent, methyl naphthalene sulfonate formalin condensates, naphthalenesulfonic acid formalin condensate, and include anthracene sulfonic acid formaldehyde condensate, as its commercially available product, manufactured by Kao Corporation Sanyo Kokusaku Pulp, including the product names “Mighty 100”, “Mighty 150”, “Mighty 2000” series, etc., Daiichi Kogyo Seiyaku brand name “Cellflow 110P”, Takemoto Yushi Co., Ltd. product name “Pole Fine 510N” Typical product names such as “Sunflow PS” and “Sunflow HS700” manufactured by the company, and “FT-500” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Examples of the agent are trade names “Melment F-10” and “Melment F-20” manufactured by Showa Denko KK, such as “FT-3S” manufactured by Denka Grace. And examples of the aromatic aminosulfonic acid salt-based superplasticizers like Fujisawa Co. trade name "Subotica 200" series.
また、ポリカルボン酸塩系高性能減水剤では、オレフィン−マレイン酸共重合体系、アルケニルエーテル−無水マレイン酸共重合体系、アクリル酸塩−アクリル酸エステル共重合体系(この中にはカルボキシ基、及びスルホン酸基含有の多元ポリマーやポリエーテルカルボン酸塩系がある)などがあり、これらにスランプ保持性を高めるために加水分解性ポリカルボン酸架橋体を添加したものなどが挙げられる。 Further, in the polycarboxylate-based high - performance water reducing agent , an olefin-maleic acid copolymer system, an alkenyl ether-maleic anhydride copolymer system, an acrylate-acrylic acid ester copolymer system (including a carboxy group, and And sulfonic acid group-containing multi-component polymers and polyether carboxylate-based polymers), and those obtained by adding a hydrolyzable polycarboxylic acid crosslinked product to improve slump retention.
これらの市販品としては、デンカグレース社製商品名「ダーレックススーパー200」、竹本油脂社商品名「チュポールHP11」、ポゾリス物産社商品名「レオビルドSP−8HS」などのシリーズが挙げらる。 Examples of these commercially available products include series such as “Darex Super 200” manufactured by Denka Grace, “Tupol HP11” manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd., and “Reobuild SP-8HS” manufactured by Pozoris Bussan.
高性能減水剤の使用量は、セメント100重量部に対して、固形分換算で0.05〜1.5重量部である。
高性能減水剤の使用量を増加させると減水性は上がり、水セメント比が下がるので強度も大きくなるが、ノロ防止の観点からも適正量が示されるものである。適正量を超えて添加するとノロ低減効果は全く示されなくなる。そしてその適性量の上限は当該ベントナイトの使用量や高性能減水剤の添加方式(同時添加、後添加等)などにより変化するものである。ポリカルボン酸塩系高性能減水剤の方が、他の高性能減水剤よりも少量で減水率を大きくするが、使用量を多くすると遅延性が大きくなり強度の低下を招くので、ポリカルボン酸塩系高性能減水剤の使用量は、セメント100重量部に対して、固形分換算で0.05〜0.5重量部、その他の高性能減水剤は0.3〜1.5重量部である。0.05重量部未満ではポリカルボン酸塩系高性能減水剤でも減水効果は小さく、他の高性能減水剤を1.5重量部を超えて添加しても減水率は上がらないことと粘性が出易く、当該ベントナイトの添加量を多くしてもノロ低減効果を阻害するので好ましくない。より好ましくは、ポリカルボン酸塩系高性能減水剤では、0.1〜0.3重量部、他の高性能減水剤の場合は、0.4〜1.2重量部である。
The amount of the high-performance water reducing agent used is 0.05 to 1.5 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement.
Increasing the amount of use of the high-performance water reducing agent increases the water reduction and decreases the water cement ratio, so that the strength increases. However, an appropriate amount is also shown from the viewpoint of preventing noro . If added in excess of the appropriate amount, no reduction effect is exhibited. The upper limit of the appropriate amount varies depending on the amount of bentonite used and the method of adding a high-performance water reducing agent (simultaneous addition, post-addition, etc.). Polycarboxylate-based high-performance water-reducing agent increases the water-reduction rate in a smaller amount than other high-performance water-reducing agents. However, increasing the amount used increases the retardation and causes a decrease in strength. The amount of the salt-based high-performance water reducing agent used is 0.05 to 0.5 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement, and the other high-performance water reducing agent is 0.3 to 1.5 parts by weight . If it is less than 0.05 parts by weight, the water-reducing effect is small even with polycarboxylate-based high - performance water reducing agents , and even if other high-performance water reducing agents are added in excess of 1.5 parts by weight, the water-reducing rate does not increase and viscosity tends to appear. Even if the addition amount of bentonite is increased, the effect of reducing rotting is inhibited, which is not preferable. More preferably, it is 0.1 to 0.3 parts by weight for polycarboxylate-based high-performance water reducing agents , and 0.4 to 1.2 parts by weight for other high-performance water reducing agents.
本発明における蒸気養生やオートクレーブ養生は常法でよく、特に限定はされないものであり、蒸気養生において強度確保のために、前記高強度混和材等の使用は好ましく、具体的には、セッコウ類を主成分としたものが市販されている。また、鋼管との付着力を上げるために、セメント膨張材等の使用も好ましい。これらセメント混和材は粉末度が細かいか、又は、水和活性が高いので保水力を高めノロ防止効果を助長するものである。 Steam curing or autoclaving nourishing production that put the present invention may in a conventional manner, which is not particularly limited, to ensure strength in steam curing, use of such a high-strength admixture preferably, specifically Is commercially available with gypsum as the main component. Moreover, in order to raise the adhesive force with a steel pipe, use of a cement expansion material etc. is also preferable. Since these cement admixtures are finely powdered or have high hydration activity, they increase water retention and promote the anti-snoring effect.
また、本発明のベントナイトは、モルタルやコンクリートを練り混ぜるときに添加するものであり、その練り混ぜ方法も通常行われている方法で良いものである。そして、本発明のベントナイトの添加方法も特に限定はされない。従って、粉末のままコンクリートを練り混ぜる時に一緒に添加しても良いし、又は、練り混ぜ水の一部又は全量に懸濁してスラリー状にして投入しても良く、さらには、高性能減水剤と練り混ぜ水の一部又は全量に懸濁して投入しても良い。粉末状態で投入するよりは、懸濁してスラリーにして投入する方がより少量でノロ防止効果が発揮されるのでスラリー添加は特に好ましい。なお、投入のタイミングは、高性能減水剤を後添加する練り混ぜ方式では、高性能減水剤を添加した後に練り混ぜ水の一部と懸濁したスラリーを投入する方が、練り混ぜ時間が短くてもノロ防止効果が大きくなるので好ましく、高性能減水剤を練り混ぜ水と一緒にして同時に添加する練り混ぜ方式では、練り混ぜ水と高性能減水剤とで懸濁して他のコンクリート材料と一緒に投入するのが好ましい。 Further, the bentonite of the present invention is added when kneading mortar or concrete, and the kneading method may be a commonly used method. The method for adding bentonite according to the present invention is not particularly limited. Therefore, it may be added together when mixing kneading concrete as a powder, or may be to put the slurry suspended in a portion or all of the kneading water, further, superplasticizer It may be added after being suspended in a part or all of the kneaded water. In more turning flour powder state, better to put in suspension to the slurry is particularly preferred slurry added so Noro preventing effect is exhibited by the smaller amount. The timing of inputs, in the kneading method for post-added superplasticizer, better to put the slurry in suspension with a portion of the kneading water after the addition of superplasticizer is, Mixing time is short preferably since Noro preventing effect is larger, in the kneading method of adding simultaneously with water kneading a superplasticizer together and suspended in a kneading water and superplasticizer other concrete material It is preferable to put in
本発明における遠心力成形方法は、低速、中速(中速I、中速II)、及び高速を用いた3〜4段階で行う常法が使用され、特に、制限されるものではない。本発明のベントナイトを添加したコンクリートはプラスチックとなるので、軸方向への延びを良くするために、特に、盛り込み式等の低スランプの場合は、ジャンカ防止のため、低速のGNo. は3G以下が好ましく、0.5〜2Gがより好ましい。低速の回転時間は、0.5min以上が好ましく、1min以上がより好ましく、2〜6minが最も好ましい。中速は、中速Iと中速IIを入れ、全体で4段階とする場合は、中速Iは、遠心力成形体の肉厚を均一にするために、4〜8G程度で0.5min以上行い、さらに、中速IIとして、円周方向に骨材を配列させ、高速に移行する準備を整えるために、スランプが5cm以下の低い場合は、12〜20Gで、また、スランプが5cmを超えるポンプ打ちでは8〜15Gで、0.5min以上行うことが好ましく、より好ましくは1min以上、2〜5min行うことが最も好ましい。高速は、GNo.も回転時間も特に規制や統一する必要はなく、ノロの発生がなくて締まりが良く、運搬時等の衝撃で脱落しなければ良いものであり、例えば、ポンプ打ちでスランプが高い場合や、スランプが小さくても単位セメント量が少なく砕砂等を使用した、保水力が小さい締まり易いコンクリートの場合では、20G程度で回転時間が1min程度で良い場合もある。また、反対に、単位セメント量が多くて保水力が強く、スランプも小さく、大口径のパイルなど、締まり難い場合は、30G程度で20min以上必要な場合もある。 Centrifugal force forming method of the present invention, low speed, medium speed (medium speed I, medium speed II), and a conventional method performed in 3-4 stages using a high-speed are used, in particular, have name to be limited. Since the concrete to which bentonite of the present invention is added becomes a plastic, in order to improve the extension in the axial direction, especially in the case of a low slump such as a built-in type , the low speed GNo. 0.5-2G is more preferable. The low-speed rotation time is preferably 0.5 min or more, more preferably 1 min or more, and most preferably 2 to 6 min. Medium speed I includes medium speed I and medium speed II, and when the total speed is 4 stages, medium speed I is 0.5 min or more at about 4-8G in order to make the thickness of the centrifugal molded body uniform. In addition, as medium speed II, in order to arrange the aggregate in the circumferential direction and prepare for the transition to high speed, if the slump is as low as 5cm or less, it is 12-20G, and the slump exceeds 5cm When pumping, it is preferably performed at 8 to 15 G and 0.5 min or more, more preferably 1 min or more and 2 to 5 min. The high speed does not require any particular regulation or unification of the GNo. And rotation time, it is tight and there is no occurrence of slack, and it does not have to drop off due to impact during transportation. high or slump was used small small unit cement content be crushed sand or the like, in the case of easy concrete tight water-holding capacity is small, the rotation time of about 20G is sometimes good for about 1min. Further, on the contrary, water holding capacity and many units cement weight strongly, slump is small, such as a large diameter pile, it may be difficult interference may also at about 30G required over 20min.
1.本発明の、膨潤度が22超〜80であり、その最大二次粒子径が63μm以下のベントナイトを単位量で0.2〜15kg/m 3 使用した遠心力成形体製造用コンクリートを用いることによって、遠心力成形体製造時のノロ低減効果を増強させることができる。
2.コンクリート配合等を限定することにより、ノロ低減と強度の確保が達成でき、かつ、圧縮強度だけでなく、曲げ強度の優れたパイルなどの製造が可能となる。
3.本発明のベントナイトを使用した遠心力成形体製造用コンクリートで遠心力成形製品を製造することにより、現在、産業廃棄物として廃棄されているノロの発生量を低減させることができるので、公害防止や環境保全に役立つ。
1. Of the present invention, a degree of swelling 22 super 80, by using the 0.2~15kg / m 3 centrifugal molding producing concrete used in the unit volume and the maximum secondary particle diameter is less base bentonite 63 .mu.m, The reduction effect at the time of manufacturing a centrifugal force molded body can be enhanced.
2. By limiting the concrete blending and the like, it is possible to achieve a reduction in strength and securing of strength, and it is possible to manufacture piles having excellent bending strength as well as compressive strength.
3. By producing a centrifugally molded product with concrete for producing a centrifugally molded body using the bentonite of the present invention, it is possible to reduce the amount of noro currently disposed of as industrial waste. Useful for environmental conservation.
以下、本発明を実験例により具体的に説明するが、本発明はこれら実験例には限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely by an experiment example , this invention is not limited to these experiment examples .
実験例1
膨潤度の異なるベントナイトを乾式篩いで篩って、各々粒度範囲のベントナイトを調整した。表1のコンクリート配合に基づいて、砕砂、砕石、及びセメント+ベントナイト(即ち、ベントナイトはこの場合は粉末添加とし、単に重量で砂と置き代えて添加した)を遊星型の容量100リットルミキサーに投入し、20秒間ドライで攪拌した後、練り混ぜ水に高性能減水剤Aを溶解させた水溶液を添加し、90秒間練り混ぜて40リットルのコンクリートを作製し、スランプを測定した。
作製したコンクリートを18Kg一定量型枠に投入し、低速を2G×3min、中速Iを4G×1min、中速IIを10G×3min、高速を30G×5minの条件で遠心力成形し、外径20×長さ30×厚さ5cmの遠心力成形供試体を作製し、この時発生したノロ量を測定した。
この際、発生したノロが漏れないように型枠の両端の中空開放部に蓋をして遠心力成形を行った。また、成形した供試体を前置き2時間後、昇温速度20℃/hrsで80℃まで昇温し、そのまま4時間保持し、蒸気養生した後、翌日まで放冷してから脱型し、温度20℃±3℃で室内養生して材齢28日の圧縮強度を測定した。その結果を表2に示す。なお、スランプ値は、水セメント比を一定として高性能減水剤の添加量で調整した。
Experimental example 1
Bentonite having different degrees of swelling was sieved with a dry sieve to prepare bentonites having a particle size range. Based on the concrete mix in Table 1, crushed sand, crushed stone, and cement + bentonite (that is, bentonite was added in this case as powder and simply replaced with sand by weight) was put into a planetary 100 liter mixer Then, after stirring for 20 seconds dry, an aqueous solution in which the high-performance water reducing agent A was dissolved was added to the kneaded water, and kneaded for 90 seconds to prepare 40 liters of concrete, and the slump was measured.
The produced concrete is put into a fixed amount of 18Kg and subjected to centrifugal molding under the conditions of 2G x 3min, low speed 4G x 1min, medium speed II 10G x 3min, high speed 30G x 5min, and outer diameter. A centrifugal force molded specimen 20 × length 30 × thickness 5 cm was prepared, and the amount of noro generated at this time was measured.
At this time, the hollow opening portions at both ends of the mold were covered so as to prevent leakage of the generated slot, and centrifugal force molding was performed. In addition, the molded specimen was heated up to 80 ° C. at a heating rate of 20 ° C./hrs after 2 hours, held for 4 hours, steam cured , allowed to cool to the next day, and then demolded. It was cured indoors at a temperature of 20 ° C. ± 3 ° C., and the compressive strength at the age of 28 days was measured. The results are shown in Table 2. The slump value was adjusted by adding the high-performance water reducing agent while keeping the water cement ratio constant.
<使用材料>
セメント :電気化学工業社製、普通ポルトランドセメント
砕砂 :新潟県姫川産、砕砂、比重2.64
砕石 :新潟県姫川産、砕石、比重2.64
高性能減水剤A:第一工業製薬社製商品名「セルフロー110P」、主成分ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤、粉末
ベントナイトa:膨潤度 22(A.C.C.法)天然品
ベントナイトb:膨潤度 25(A.C.C.法)天然品
ベントナイトc:膨潤度 30(A.C.C.法)天然品
ベントナイトd:膨潤度 45(A.C.C.法)精製品
ベントナイトe:膨潤度 80(A.C.C.法)アルキルトリアルコキシシランで化学修飾したもの
ベントナイトイ:150、90、63、及び44μmの篩いで篩ったときの150μm上品
ベントナイトロ:150、90、63、及び44μmの篩いで篩ったときの150〜90μm品
ベントナイトハ:150、90、63、及び44μmの篩いで篩ったときの90〜63μm品
ベントナイトニ:150、90、63、及び44μmの篩いで篩ったときの63〜44μm品
ベントナイトホ:150、90、63、及び44μmの篩いで篩ったときの44μm下品
<Materials used>
Cement: Electrochemical Industry Co., Ltd., ordinary Portland cement crushed sand: Himekawa, Niigata, crushed sand, specific gravity 2.64
Crushed stone: Himekawa, Niigata prefecture, crushed stone, specific gravity 2.64
High-performance water reducing agent A: trade name “Cell Flow 110P” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., main component polyalkylallyl sulfonate-based high - performance water reducing agent , powder bentonite a: degree of swelling 22 (ACC method) natural Product bentonite b: degree of swelling 25 (A.C.C. method) natural product bentonite c: degree of swelling 30 (A.C.C. method) natural product bentonite d: degree of swelling 45 (A.C.C. method) Purified bentonite e: Swelling degree 80 (AC method) Chemically modified with alkyltrialkoxysilane Bentonite: 150 μm fine bentonite when sieved with 150, 90, 63, and 44 μm sieves: 150-90 μm bentonite when sieved with 150, 90, 63, and 44 μm sieves: 150-90 μm bentonite when sieved with 150, 90, 63, and 44 μm sieves: 150, 90, 63-44 μm when sieved with 63 and 44 μm sieves Bentonite Ho: 150,90,63, and 44μm under article when sieved by a sieve of 44μm
<測定方法>
スランプ :JIS A1101に準拠
ノロ量 :メスシリンダーを用いて測定
圧縮強度 :JIS A1108に準拠
<Measurement method>
Slump: Conforms to JIS A1101 Noro amount: Measured using a graduated cylinder Compressive strength: Conforms to JIS A1108
表2より、ベントナイトの膨潤度が22を超えると添加量の多少に拘らず、最大二次粒子径が63μm上と下ではノロ低減効果が異なり、63μm下が顕著なノロ低減効果を示していることが分かる。 From Table 2, it can be seen that when the swelling degree of bentonite exceeds 22, regardless of the amount of addition, the reduction effect is different when the maximum secondary particle diameter is above and below 63μm, and the remarkable reduction effect is shown below 63μm. I understand.
実験例2
表1のコンクリートの基本配合を使用し、ベントナイトcを63μmで篩い、63μm下のベントナイトを用いてその添加量を変え、実験例1と同様の試験を行った。結果を表3に示す。
なお、使用した高性能減水剤は実験例1で使用したものと、高性能減水剤Bを一部使用した。また、スランプを合わせるために、水セメント比を一定として、高性能減水剤の添加量を変えた場合と、ベントナイトの添加量は一定で、単位水量でスランプを一部調整した場合の試験を行った。
Experimental example 2
Using the basic formulation of the concrete in Table 1, sieve base bentonite c at 63 .mu.m, changing the amount added with the bentonite under 63 .mu.m, was subjected to the same tests as in Experimental Example 1. The results are shown in Table 3.
The high-performance water reducing agent used was that used in Experimental Example 1 and the high-performance water reducing agent B was partially used. In addition, in order to match the slump, a test was performed when the water cement ratio was constant and the addition amount of the high-performance water reducing agent was changed, and when the addition amount of bentonite was constant and the slump was partially adjusted with the unit water amount. It was .
<使用材料>
高性能減水剤B:デンカグレース(株)製商品名「ダーレックススーパー200」、ポリカルボン酸塩系高性能減水剤、固形化した塊状のもの
<Materials used>
High-performance water reducing agent B: Product name “Darlex Super 200” manufactured by Denka Grace Co., Ltd., polycarboxylate-based high - performance water reducing agent , solidified lump
表3より水セメント比を一定として、63μm下のベントナイトの添加量を増加させると高性能減水剤の使用量は多くなるが、ベントナイトを15kg/m3以上添加しても、高性能減水剤量が1.5重量部を超えるとノロ低減効果は無くなり、高性能減水剤量は1.5重量部以下、好ましくは1.2重量部以下であることが示される。
また、高性能減水剤量を少なくするとノロ低減効果は極端に小さくはならないが、同一スランプを得るための単位水量の増加の割合が大きく、水セメント比が36%を超えるようになると、500kgf/cm2のパイルなどの設計強度の確保が困難となる傾向を示し、また、ポリカルボン酸塩系高性能減水剤は、減水作用は大きいが、添加量を0.5重量部を超えて添加すると遅延性が大きくなり強度の確保が困難となる傾向を示している。
From Table 3 the water-cement ratio is constant, increasing the amount of bentonite under 63μm amount of superplasticizer is increased, even with the addition of bentonite 15 kg / m 3 or more, superplasticizer amount When the amount exceeds 1.5 parts by weight, the effect of reducing the loss is lost, and the amount of the high-performance water reducing agent is 1.5 parts by weight or less, preferably 1.2 parts by weight or less.
In addition, if the amount of high-performance water reducing agent is reduced, the reduction effect will not become extremely small, but if the rate of unit water increase to obtain the same slump is large and the water cement ratio exceeds 36%, 500 kgf / It tends to be difficult to ensure design strength such as piles of cm 2 , and polycarboxylate-based high - performance water reducing agents have a large water-reducing effect, but if added in an amount exceeding 0.5 parts by weight, they are delayed. Tends to increase and it becomes difficult to ensure the strength.
実験例3
実験例2の実験No.2- 5〜2- 8について練り混ぜ水全量と、高性能減水剤と、ベントナイトを懸濁してスラリー添加し、実験例1と同様の試験を行った。結果を表4に示す。
Experimental example 3
For Experiment Nos. 2-5 to 2-8 in Experimental Example 2, the whole amount of the kneaded water, the high-performance water reducing agent, and bentonite were suspended and added to the slurry, and the same test as in Experimental Example 1 was performed. The results are shown in Table 4.
表4から、スラリーで添加するとノロ低減効果が増幅され、強度も出易くなることが顕著に示される。 From Table 4, it is remarkably shown that when added as a slurry, the effect of reducing the roughness is amplified and the strength is easily obtained.
実験例4
表5の単位セメント量と水セメント比と変えたコンクリート配合を用いて実験例1と同様な試験を行った。
ベントナイトは、ベントナイトcで63μm下のものを使用し、高性能減水剤は実験例1と同様とした。また、試験項目に内面のペースト層の厚さの測定を加えた。
また、一部の配合のコンクリートを単位水量を増減し、スランプを任意に変えたコンクリートも使用した。試験結果を表6〜7に示す。
Experimental Example 4
Tests similar to those in Experimental Example 1 were performed using concrete blends with different unit cement amounts and water cement ratios in Table 5.
Bentonite, use those under 63μm in Baie bentonite c, superplasticizer were the same as in Experimental Example 1. Moreover, the measurement of the thickness of the paste layer on the inner surface was added to the test item.
Moreover, the concrete which changed the slump arbitrarily was also used for the concrete of a part mixing | blending, increasing / decreasing a unit water amount. Test results are shown in Tables 6-7.
<測定方法>
ペースト厚:成形後、モノサシをペースト層にさし込んでペースト層の厚みを測定
< Measurement method >
Paste thickness: After molding, insert monosashi into the paste layer and measure the thickness of the paste layer
実験例5
表8のコンクリート配合を使用して、1m3のパン型ミキサーで0.7m3のコンクリートを90秒練り混ぜた。
ベントナイトは、ベントナイトcで63μm下のものを使用した。なお、ベントナイトは練り混ぜ水全量と混合したスラリーにして添加した。
また、高性能減水剤Cと蒸気養生用の高強度混和材を用いた。遠心力成形条件は、練り混ぜたコンクリートを用いて、低速は1.5G×4分、中速Iは4G×1分、中速IIは15G×3分、高速は25G×3分として、外径300mm×長1m×厚さ60mmと外径300mm×長さ3m×厚さ60mmの有効プレストレス40kgf/cm2のA種の単杭を2種類製造した。
なお、パイルの仕様は主筋外径8mmのPC鋼棒を6本、ラセン筋は外径5mmの普通鉄線を50mmの間隔とした。
また、コンクリートは盛り込み方式で盛り込み、比較のブランクはノロが発生する分を見越してコンクリート投入量を5容量%多くした。
蒸気養生条件は、遠心力成形後、2時間前養生した後、20℃/hrの速度で75℃まで上げ、そのまま4時間保持した後、養生層の中で翌日まで自然放冷して脱型し、屋外に1週間養生したときの、外径300mm×長1m×60mmの単杭の圧縮強度と外径300mm×長さ3m×厚さ60mmの単杭の静曲げ強度を測定した。その結果を表9に示す。
Experimental Example 5
Using the concrete composition shown in Table 8, 0.7 m 3 concrete was mixed for 90 seconds with a 1 m 3 bread mixer.
Bentonite, it was used under 63μm in Baie bentonite c. Bentonite was added as a slurry mixed with the total amount of kneaded water.
Further, a high-performance water reducing agent C and a high-strength admixture for steam curing were used. Centrifugal molding conditions, using a kneading concrete, low speed 1.5G × 4 minutes, medium speed I is 4G × 1 minute, medium speed II is 15G × 3 minutes, fast as 25G × 3 min, the outer diameter Two types of A-type single piles with an effective prestress of 40 kgf / cm 2 of 300 mm × length 1 m × thickness 60 mm, outer diameter 300 mm × length 3 m × thickness 60 mm were manufactured.
In addition, the specifications of the pile were 6 PC steel bars with an outer diameter of 8mm, and the helical bars had an interval of 50mm between ordinary steel wires with an outer diameter of 5mm.
Moreover, concrete Incorporating in Incorporating manner, blank comparison was 5 volume% more concrete input amount in anticipation of the amount of slag is generated.
Steam curing conditions are as follows: after forming by centrifugal force, pre-curing for 2 hours, increasing to 75 ° C. at a rate of 20 ° C./hr, holding for 4 hours, and then allowing to cool naturally in the curing layer until the next day for demolding Then, the compressive strength of a single pile having an outer diameter of 300 mm × length of 1 m × 60 mm and the static bending strength of a single pile having an outer diameter of 300 mm × length of 3 m × thickness of 60 mm when measured for one week outdoors were measured. The results are shown in Table 9.
<使用材料>
セメント :電気化学工業社製、普通ポルトランドセメント
砂 :富山県庄川産、砂、比重2.66
砕石 :富山県庄川産、砕石、比重2.66
高性能減水剤C:電気化学工業(株)製商品名「FT-500」、固形分43%の液体ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤
高強度混和材:電気化学工業(株)製商品名「デンカΣ1000」
<Materials used>
Cement: Electrochemical industry, ordinary Portland cement sand: Shogawa, Toyama Prefecture, sand, specific gravity 2.66
Crushed stone: Shokawa, Toyama Prefecture, crushed stone, specific gravity 2.66
High-performance water-reducing agent C: trade name “FT-500” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., liquid polyalkylallylsulfonate-based high - performance water-reducing agent with a solid content of 43% <br/> High-strength admixture: Electrochemical Industry Product name "Denka Σ1000"
<測定条件>
静曲げ強度:JIS A5337に準拠
<Measurement conditions>
Static bending strength: Conforms to JIS A5337
なお、本発明例ではノロの発生はなく、比較のパイルは48 l/m3のノロが発生し、結果的にパイルの肉厚は、ほぼ、同様となった。 In the examples of the present invention, there was no occurrence of noro, and in the comparative pile, 48 l / m 3 of noro was generated. As a result, the thickness of the pile was almost the same.
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