JP4253355B1 - 重量骨材及び重量コンクリート - Google Patents

重量骨材及び重量コンクリート Download PDF

Info

Publication number
JP4253355B1
JP4253355B1 JP2008135958A JP2008135958A JP4253355B1 JP 4253355 B1 JP4253355 B1 JP 4253355B1 JP 2008135958 A JP2008135958 A JP 2008135958A JP 2008135958 A JP2008135958 A JP 2008135958A JP 4253355 B1 JP4253355 B1 JP 4253355B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heavy
aggregate
concrete
particle size
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008135958A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009280460A (ja
Inventor
稔 吉本
康秀 肥後
永地 真部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP2008135958A priority Critical patent/JP4253355B1/ja
Priority to KR1020097002785A priority patent/KR100930658B1/ko
Priority to US12/521,088 priority patent/US20110073016A1/en
Priority to PCT/JP2009/050576 priority patent/WO2009142029A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4253355B1 publication Critical patent/JP4253355B1/ja
Publication of JP2009280460A publication Critical patent/JP2009280460A/ja
Priority to US13/149,465 priority patent/US20110226163A1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0031Heavy materials, e.g. concrete used as ballast material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00862Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for nuclear applications, e.g. ray-absorbing concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Revetment (AREA)

Abstract

【課題】セメントペーストとの材料分離を生じ難い重量細骨材及び重量骨材、並びにそれらの重量細骨材及び重量骨材を用いた重量コンクリートを提供する。
【解決手段】重量細骨材が、粒径0.15mm未満の骨材を20質量%以上含み、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材を20質量%以上含む。これにより、重量コンクリートに配合した際に、骨材とセメントペーストとの材料分離を効果的に抑制することができるとともに、函体への充填用重量コンクリートに配合した際には、函体への充填率を効果的に向上させることができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、重量細骨材を含む重量骨材及びそれを用いた重量コンクリートに関するものである。
重量コンクリートとは、一般のコンクリートに用いられる骨材よりも比重の大きい重量骨材を用いることにより、単位容積質量の大きいコンクリートであり、放射線遮蔽用コンクリート、消波ブロック、護岸堤用コンクリート、又は建設機械若しくは産業機械等のカウンタウェイトの充填用コンクリートとして用いられている。一般に、コンクリートの流動性(流れやすさ)及び作業性を確保するために、コンクリートにおける単位水量を増加させてスランプ値を高めることが行われるが、重量コンクリートにおいて単位水量を増加させると、重量コンクリートの密度が低下してしまうとともに、重量骨材の沈降により重量骨材とセメントペーストとの材料分離が生じてしまう。そのため、重量コンクリートとしては、単位水量を少なくしスランプ値を小さくした固練りの重量コンクリートが用いられるのが一般的である。
このような重量コンクリートに用いられる重量骨材としては、従来、鉄屑等の人工重量骨材;磁鉄鉱、赤鉄鉱、砂鉄等の天然の重量骨材等が用いられている。これらの重量骨材は、セメントペーストとの密度差が大きいだけでなく、特に磁鉄鉱、赤鉄鉱等の鉄鉱石は比較的粒度分布が粗いため、これらの鉄鉱石を重量骨材として用いるとコンクリートの粘性が低下しやすくなる。そのため、従来の重量コンクリートにおいては、粒径の大きい重量骨材がセメントペースト中で沈降し、セメントペーストと重量骨材とが分離してしまうという問題があった。
このような問題を解決するために、従来、鉄鉱石中に含まれる超微粉末を、コンクリート1m中に20〜60kg配合した重量コンクリートが提案されている(特許文献1参照)。
特開平7−25654号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の発明は、所定の鉄鉱石を重量骨材として用いることで、セメントペーストと重量骨材との材料分離を抑制しようとするものであるが、近年の鉄資源不足により鉄鉱石の価格が高騰しており、重量コンクリートのコストが高騰してしまうという問題がある。
上記問題に鑑みて、本発明は、従来用いられている鉄鉱石に代わる重量骨材であって、セメントペーストとの材料分離を生じ難い重量細骨材及び重量骨材、並びにそれらの重量細骨材及び重量骨材を用いた重量コンクリートを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、粒径0.15mm未満の骨材を20質量%以上含み、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材を20質量%以上含むことを特徴とするスランプが0〜3cmである固練り重量コンクリート用重量細骨材を提供する(請求項1)。
一般に、コンクリート用細骨材として、少ないセメント量で所望の作業性及び強度を発揮し、材料分離を生じさせないように、粒度分布の偏りがないものを用いるのが好ましく、具体的には、JIS−A5005に規定されているような粒度分布を有するものが好ましいとされているが、上記発明(請求項1)の重量細骨材は、粒径0.15mm未満の骨材(微粒分)と粒径2.5mm以上5mm未満の骨材(粗粒分)とに偏在した粒度分布を有するため、コンクリートに配合した際に材料分離を生じさせることなく、かつ重量コンクリートとして十分な単位容積質量を得ることができる重量細骨材を提供することができる。特に、カウンタウェイト等の重量コンクリートの細骨材として用いる場合に、粒径0.15mm未満の骨材が20質量%以上含まれることで、カウンタウェイトの函体への重量コンクリートの充填率を向上させることができる。さらに、粒径2.5mm以上5mm未満の骨材が20質量%以上含まれることで、重量コンクリートに配合した際に当該コンクリートの流動性を低下させることがない。
本発明において、骨材の粒径は、所定の呼び寸法のふるいを通過するか否かをもって定められるものであり、例えば、粒径0.15mm未満の骨材とは、呼び寸法0.15mmのふるいを通過する骨材を意味し、粒径2.5mm以上5mm未満の骨材とは、呼び寸法5mmのふるいを通過するが2.5mmのふるいを通過しない骨材を意味する。また、本発明において重量骨材(重量粗骨材及び重量細骨材を含む)とは、密度3.5g/cm以上の骨材を意味する。
上記発明(請求項1)においては、前記重量細骨材の全部又は一部が、重晶石であるのが好ましい(請求項2)。所定の重晶石を破砕して得られる細骨材の粒度分布が粗粒分及び微粒分に偏在するため、かかる発明(請求項2)によれば、特別に粒度調整をすることなく重晶石を単に粉砕するだけで、コンクリートに配合した際に材料分離を生じさせることなく、かつ重量コンクリートとして十分な重量を得ることのできる重量細骨材を得ることができる。
また、本発明は、上記発明(請求項1,2)に係る重量細骨材と、粗骨材とを含有することを特徴とするスランプが0〜3cmである固練り重量コンクリート用重量骨材を提供する(請求項3)。かかる発明(請求項3)によれば、コンクリートに配合した際に材料分離を生じさせることなく、かつ重量コンクリートとして十分な重量を得ることのできる重量骨材を提供することができる。
上記発明(請求項3)においては、粒径0.075mm未満の微粒骨材を5質量%以上含むのが好ましい(請求項4)。かかる発明(請求項4)のように、粒径0.075mm未満の微粒骨材を5質量%以上含むことで、コンクリートペーストの粘性を向上させることができるとともに、ペーストの密度を増加させて骨材(粒径0.075mm以上の骨材)との密度差を小さくすることができる(密度差:2.5g/cm以下)。その結果、重量コンクリートにおける材料分離をより効果的に抑制することができるため、カウンタウェイト等の重量コンクリートの骨材として用いる場合に、カウンタウェイトの函体への重量コンクリートの充填率をより向上させることができる。
上記発明(請求項3,4)においては、前記粗骨材の全部又は一部が、重晶石であるのが好ましく(請求項5)、また前記重量細骨材及び前記粗骨材が、例えば、最大粒径が20〜70mmとなるように重晶石を破砕することにより得られるものであるのが好ましい(請求項6)。
上記発明(請求項5,6)によれば、重晶石を一般に用いられる方法で粗粉砕することにより、得られる重量骨材が、コンクリートに配合した際における材料分離をより効果的に抑制することができる。特に上記発明(請求項6)のように重晶石を最大粒径が20〜70mmとなるように破砕することで、特別に粒度調整等を行うことなく所定の細骨材粒度分布(粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%以上で、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の含有率が20質量%以上)を有する重量骨材を簡単に製造することができ、コンクリートに配合した際における材料分離をさらに効果的に抑制することのできる重量骨材を得ることができる。
上記発明(請求項5,6)においては、前記重晶石を破砕することにより得られる粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さが、4.0〜10.0N/mmであるのが好ましい(請求項7)。かかる発明(請求項7)のように重晶石から得られる粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さが上記数値範囲内のものであれば、骨材製造時において当該重晶石を粗粉砕するだけで容易に所望の細骨材粒度分布(粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%以上で、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の含有率が20質量%以上)を有する重量骨材を得ることができるため、粒度調整等の工程を省略することができ、重量骨材の製造コストを低減することができる。
さらに、本発明は、上記発明(請求項1,2)に係る重量細骨材又は上記発明(請求項3〜7)に係る重量骨材と、セメントと、水とを含むことを特徴とするスランプが0〜3cmである固練り重量コンクリートを提供する(請求項8)。
上記発明(請求項8)によれば、材料分離の発生を抑制し得る重量コンクリートを提供することができ、特にカウンタウェイト等の充填用重量コンクリートとして用いれば、カウンタウェイトの函体への重量コンクリートの充填率を効果的に向上させることができる。
上記発明(請求項8)においては、水セメント比が、30〜60%であるのが好ましい(請求項9)。かかる発明(請求項9)によれば、水セメント比が上記範囲内であることで、単位水量の少ない高密度の重量コンクリートを得ることができるとともに、重量コンクリートの作業性を確保することができる。
本発明によれば、セメントペーストとの材料分離を生じ難い重量細骨材及び重量骨材、並びにそれらの重量細骨材及び重量骨材を用いた重量コンクリートを提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
〔重量骨材〕
本発明の重量骨材は、所定の粒度分布を有する重量細骨材と、粗骨材とを含むものである。
重量細骨材は、粒径0.15mm未満の骨材を20質量%以上含み、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材を20質量%以上含むものであり、好ましくは粒径0.15mm未満の骨材を20質量%以上含み、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材を25質量%以上含むものである。
重量細骨材における粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%以上であることで、重量コンクリートに配合した際にセメントペーストとの材料分離の発生を効果的に抑制することができる。また、粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の含有率が20質量%以上であることで、重量コンクリートに配合した際に当該コンクリートの流動性を低下させることがなく、所望とする作業性を確保することができる。これにより、例えば、カウンタウェイトの函体等への充填用重量コンクリートに重量細骨材を含ませた場合に、材料分離をさせることなく重量コンクリートの函体等への充填率を効果的に向上させることができるとともに、振動等による締固め性を向上させることができる。
重量骨材に含まれる粗骨材としては、重量コンクリートに配合された際に所望の重量を得ることができるのであれば、重量粗骨材を用いてもよいし、一般のコンクリート用粗骨材として用いられる砕石、砂利等の粗骨材を用いてもよい。
本発明の重量骨材は、粒径0.075mm未満の微粉骨材を5質量%以上含むものであるのが好ましく、5〜10質量%含むものであるのがより好ましく、5〜8質量%含むものであるのが特に好ましい。このような微粉骨材が5質量%以上含まれることで、重量コンクリートにおけるセメントペーストの粘性を向上させることができ、また、例えば普通ポルトランドセメントの密度が3.16g/cmに対して上記微粉骨材の密度が3.5g/cm以上であるため、ペーストの密度を増加させることができる。その結果、ペーストと骨材との材料分離の発生をさらに抑制することができる。
本発明の重量骨材の原料である天然鉱石としては、例えば、重晶石を用いることができる。重晶石は、密度が4.0g/cm程度であって、重量骨材として十分な密度を有するとともに、かかる重晶石を粉砕して得られる重量骨材によれば、粒径0.075mm未満の微粉骨材を多く含むため、ペーストと骨材との密度差を小さくすることができ(密度差:2.5g/cm以下)、これにより重晶石から得られる重量骨材とペーストとの材料分離の発生をより抑制することができる。
重晶石を重量骨材の製造原料として用いる場合、かかる重晶石を粗粉砕して得られる粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さが4.0〜10.0N/mmとなるような重晶石を用いるのが好ましく、4.0〜8.0N/mmとなるような重晶石を用いるのがより好ましい。得られる粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さが上記範囲内となるような重晶石であれば、かかる重晶石を粗粉砕するだけで所望の細骨材粒度分布(粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%以上で、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の含有率が20質量%以上)を有する重量骨材を得ることができるため、粗粉砕後に粒度調整をする必要がなく、重量骨材の製造工程を簡素化することができるとともに、重量骨材の製造コストを低減させることができる。
本発明の重量骨材は、破砕機(例えば、ジョークラッシャー)等を用いて、得られる重量骨材の最大粒径が20〜70mm、好ましくは20〜50mmとなるように、重量骨材の原料となる天然鉱石を粗粉砕することにより製造することができる。
天然鉱石を粗粉砕した後、得られた重量骨材について所定の細骨材粒度分布(粒径0.15mm未満の骨材が20質量%以上で、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材が20質量%以上)になるように粒度調整を行ってもよい。しかしながら、上述したような重晶石であれば、かかる重晶石を粗粉砕するだけで、所望の細骨材粒度分布(粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%以上で、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の含有率が20質量%以上)を有するとともに、粒径0.075mm未満の微粉骨材が5質量%以上含む重量骨材を製造することができる。したがって、天然鉱石を粗粉砕後に粒度調整を行う工程を省略することができ、重量骨材の製造コストを低減させることができる。
〔重量コンクリート〕
本発明の重量コンクリートは、上述した重量骨材と、セメントと、水とを含むものである。
本発明の重量コンクリートに含まれるセメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント;高炉セメント、フライアッシュセメント等の各種混合セメント;都市ゴミ焼却灰及び/又は下水汚泥焼却灰を原料として製造した焼成物の粉砕物と石膏とからなるセメント(エコセメント)等を用いることができる。
なお、本発明の重量コンクリートには、所望により各種混和剤(例えば、減水剤、消泡剤等)を添加してもよい。重量コンクリートは、高密度を確保するために単位水量を低くする必要があるため、特に減水剤を添加するのが好ましい。減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、重量コンクリートの高密度を確保するために、特に空気の巻込みを抑制する必要がある場合には、消泡剤を添加するのが好ましい。
本発明の重量コンクリートは、上記重量骨材とセメントとを混合し、水を加えて、常法により混練することで製造することができる。
本発明の重量コンクリートにおける水セメント比は、特に限定されるものではないが、30〜60%であるのが好ましく、35〜50%であるのがより好ましい。水セメント比が上記範囲内であることで、単位水量の少ない高密度の重量コンクリートを得ることができるとともに、重量コンクリートの作業性を確保することができる。
また、本発明の重量コンクリートにおける細骨材率(s/a)は、40〜60%であるのが好ましい。さらに、練り上げ時のスランプが0〜3cmとなるように、各種コンクリート原料の配合を決定するのが好ましい。
このようにして得られる重量コンクリートは、消波ブロック用、護岸堤用、放射線遮蔽壁用、橋梁ウェイト用の重量コンクリートとして用いることができるが、スランプが0〜3cmの固練りで振動締固めを行うような用途に特に有用であり、カウンタウェイトの充填用重量コンクリート等として用いることができる。
例えば、カウンタウェイト等の函体への充填用重量コンクリートとして用いる場合、カウンタウェイト等の函体に本発明の重量コンクリートを流し込み、その後振動成形する。このとき、重量コンクリート中の微粒分(粒径0.15mm未満の骨材)の含有率が多いことで、重量コンクリートの粘性を向上させることができるとともに、粗粒分(粒径2.5mm以上5mm未満の骨材)の含有率が多いことで、重量コンクリートの流動性を低下させないため、当該函体への重量コンクリートの充填率を効果的に向上させることができ、振動成形を行うに際して、重量コンクリートにおけるセメントペーストと重量骨材との材料分離の発生をより抑制することができる。
以上説明したように、本発明の重量細骨材及び重量骨材によれば、セメントペーストとの材料分離を効果的に抑制することができる。また、本発明の重量コンクリートによれば、特にカウンタウェイトの函体等に充填するための重量コンクリートとして用いた場合に、函体への重量コンクリートの充填率を効果的に向上させることができる。
以下、実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
〔重量骨材の製造〕
表1に示す重晶石をそれぞれジョークラッシャー(製品名:ファインジョークラッシャー,前川工業所社製)に投入し、得られる骨材の最大粒径が40mmとなるように粗粉砕し、重量骨材を製造した(実施例1〜2,比較例1〜3)。
Figure 0004253355
上述のようにして得られた重量骨材(実施例1〜2,比較例1〜3)のうちの重量細骨材を呼び寸法0.15〜5.0mmのふるいにかけて、各ふるいを通過する骨材の質量比率(質量%)を測定した。また、上記重量骨材(実施例1〜2,比較例1〜3)中の粒径0.075mm未満の骨材含有率(質量%)も測定した。結果を表2に示す。
Figure 0004253355
表2に示すように、実施例1及び2の重量細骨材は、粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%以上であり、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の含有率が20質量%以上であったのに対し、比較例1の重量細骨材は、いずれの含有率も20質量%未満であった。また、比較例2の重量細骨材は、粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の含有率が20質量%未満であり、比較例3の重量細骨材は、粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%未満であった。さらに、実施例1及び実施例2の重量骨材は、粒径0.075mm未満の微粉骨材の含有率が5質量%以上であったのに対し、比較例1〜3の重量骨材は、5質量%未満であった。
〔重量骨材の引張強さ測定試験〕
上述のようにして得られた重量骨材(実施例1,実施例2,比較例1)について、地盤工学会基準(JGS 3421−2005)「岩石の点載荷試験方法」に準拠して点載荷試験を行った。本試験例では、より簡易的に骨材強度を得ることを目的として引張強さ(N/mm)を求めた。また、比較として金属スラグ系骨材(太平洋セメント社製,商品名:DSM骨材,比較例4)、石灰石(比較例5)及び硬質砂岩(比較例6)の引張強さも同様にして求めた。なお、比較例4〜6の骨材は、得られる骨材の最大粒径が20mmとなるようにする以外は、実施例1〜2及び比較例1〜3と同様にして粗粉砕することにより製造した。結果を図1及び図2に示す。
図1及び図2に示すように、実施例1及び実施例2の骨材のうちの粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さが4.0〜10.0N/mmであったのに対し、比較例1の骨材のうちの粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さは4.0N/mm未満であった。このことから、粗粉砕により得られる骨材のうちの粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さが4.0〜10.0N/mmとなるような重晶石であれば、特別に粒度調整等を行うことなく、粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%以上であって、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の含有率が20質量%以上の重量細骨材、及びその重量細骨材を含む重量骨材を製造可能であることが確認された。また、粗粉砕により得られる骨材のうちの粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さが4.0〜10.0N/mmとなるような重晶石であれば、粒径0.075mm未満の微粉骨材を5質量%以上含む重量骨材を製造可能であることが確認された。
さらに、図1及び図2に示すように、実施例1及び実施例2の重量骨材の引張強さは、粒径にほとんど依存することなく4.0〜10.0N/mmの範囲内に収まっているのに対し、比較例4〜6の骨材の引張強さは、粒径が小さくなるに従って大きくなることが確認された。比較例4〜6のいずれの場合にも、粒径5mm以下の細骨材は、粒径が大きなものに偏り、粒径0.15mm未満の骨材の含有率が20質量%に達することはなかった。このことから、得られる骨材の引張強さが粒径にほとんど依存することなく所定の範囲内(4.0〜10.0N/mm)となるような天然鉱石(例えば、重晶石)であれば、所望の粒度分布を有する重量骨材を、特別に粒度調整することなく製造可能であると考えられる。
〔重量コンクリートの製造〕
上述のようにして得られた重量骨材(重量細骨材S,重量粗骨材G)と、普通ポルトランドセメントC(太平洋セメント社製,密度:3.16g/cm)と、水Wとを表3に示す配合で混練し、重量コンクリートを製造した。なお、実施例1〜2及び比較例1〜3のいずれの重量コンクリートも、JIS−A1101に準拠して測定されるスランプ値が0〜1.0cmとなるように配合を決定した。また、比較例1〜3の重量コンクリートにおいては、混練水が不足していたため、実施例1〜2と同等のスランプを得るために調整水W’を追加した。
Figure 0004253355
〔VC(Vibrating Consolidation)値の測定,締固め率の測定〕
上述のようにして得られた重量コンクリート(実施例1〜2,比較例1〜3)について、JSCE−F507「RCD用コンクリートのコンシステンシー試験方法」に準拠してVC(Vibrating Consolidation)値を測定した。結果を表4に示す。なお、VC値は、コンクリートに振動を加えた際の締め固まるまでの時間を意味し、この値が小さいほど作業性がよいと評価することができる。
また、上記試験による締固め後の重量コンクリートの単位容積質量を測定し、単位容積質量の設計値に対する割合をもって締固め率(%)として算出した。結果を表4にあわせて示す。さらに、上記のようにして締め固めた後の重量コンクリートを目視により観察し、セメントペーストの浮きの有無を判定した。結果を表4にあわせて示す。
Figure 0004253355
表4に示すように、比較例1のVC値は、実施例1及び実施例2のVC値に比して高く、重量コンクリートの流動性が低いことが分かる。このため、実施例1及び実施例2の重量コンクリートは、いずれも作業性が良好であることが確認された。また、締固め後の目視観察の結果から明らかなように、比較例1の重量コンクリートはセメントペーストの浮きが顕著に観察され、セメントペーストと重量骨材との材料分離が発生していることが確認された。
一方、締固め率は、実施例1及び実施例2の重量コンクリートに比して比較例1の重量コンクリートは2%以上低くなった。比較例1の重量コンクリートでは、材料分離が発生していることから、容器の底部に比重の大きい重量骨材が沈降し、充填率が低下したものと考えられる。これに対し、実施例1及び実施例2の重量コンクリートによれば、材料分離を発生させることなく、充填率を効果的に向上させることができると考えられる。
また、比較例2の重量コンクリートはさらにVC値が高く、振動成形時の流動性が低いことが確認された。比較例2の重量コンクリートは、粒径2.5mm以上5mm未満の骨材の重量細骨材中の含有率が20質量%未満であるため、骨材が全体として細かくなっており、重量コンクリートの流動性が低下してしまうものと考えられる。
さらに、比較例3の重量コンクリートは、実施例1及び実施例2の重量コンクリートと同等のVC値を示し、作業性は良好であるが、粒径0.15mm未満の骨材の重量細骨材中の含有率が20質量%未満であるため、若干の材料分離が生じて比較的粒径の大きい重量骨材が沈降してしまい、これにより、締固め率が低下してしまうものと考えられる。
本発明の重量細骨材及び重量骨材は、作業性及び充填性の良好な重量コンクリート用の骨材として有用であり、本発明の重量コンクリートは、特にカウンタウェイト等の函体に充填して振動成形するための重量コンクリートとして有用である。
実施例1、実施例2、比較例1及び比較例4の骨材の引張強さ試験の結果を示すグラフである。 実施例1及び比較例4〜6の骨材の引張強さ試験の結果を示すグラフである。

Claims (9)

  1. 粒径0.15mm未満の骨材を20質量%以上含み、かつ粒径2.5mm以上5mm未満の骨材を20質量%以上含むことを特徴とするスランプが0〜3cmである固練り重量コンクリート用重量細骨材。
  2. 前記重量細骨材の全部又は一部が、重晶石であることを特徴とする請求項1に記載の重量細骨材。
  3. 請求項1又は2に記載の重量細骨材と、粗骨材とを含むことを特徴とするスランプが0〜3cmである固練り重量コンクリート用重量骨材。
  4. 前記重量細骨材及び前記粗骨材には、粒径0.075mm未満の微粒骨材が5質量%以上含まれていることを特徴とする請求項3に記載の重量骨材。
  5. 前記粗骨材の全部又は一部が、重晶石であることを特徴とする請求項3又は4に記載の重量骨材。
  6. 前記重量細骨材及び前記粗骨材が、最大粒径が20〜70mmとなるように重晶石を破砕することにより得られることを特徴とする請求項3又は4に記載の重量骨材。
  7. 前記重晶石を破砕することにより得られる粒径9〜11mmの骨材の平均引張強さが、4.0〜10.0N/mmであることを特徴とする請求項5又は6に記載の重量骨材。
  8. 請求項1若しくは2に記載の重量細骨材又は請求項3〜7のいずれかに記載の重量骨材と、セメントと、水とを含むことを特徴とするスランプが0〜3cmである固練り重量コンクリート。
  9. 水セメント比が、30〜60%であることを特徴とする請求項8に記載の重量コンクリート。
JP2008135958A 2008-05-23 2008-05-23 重量骨材及び重量コンクリート Expired - Fee Related JP4253355B1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008135958A JP4253355B1 (ja) 2008-05-23 2008-05-23 重量骨材及び重量コンクリート
KR1020097002785A KR100930658B1 (ko) 2008-05-23 2009-01-16 중량골재 및 중량콘크리트
US12/521,088 US20110073016A1 (en) 2008-05-23 2009-01-16 Heavyweight aggregate and heavyweight concrete
PCT/JP2009/050576 WO2009142029A1 (ja) 2008-05-23 2009-01-16 重量骨材及び重量コンクリート
US13/149,465 US20110226163A1 (en) 2008-05-23 2011-05-31 Method for manufacturing heavyweight aggregate and heavyweight concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008135958A JP4253355B1 (ja) 2008-05-23 2008-05-23 重量骨材及び重量コンクリート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4253355B1 true JP4253355B1 (ja) 2009-04-08
JP2009280460A JP2009280460A (ja) 2009-12-03

Family

ID=40612144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008135958A Expired - Fee Related JP4253355B1 (ja) 2008-05-23 2008-05-23 重量骨材及び重量コンクリート

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20110073016A1 (ja)
JP (1) JP4253355B1 (ja)
KR (1) KR100930658B1 (ja)
WO (1) WO2009142029A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011042530A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Taiheiyo Cement Corp 可撓性重量コンクリート及び可撓性コンクリート構造物

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102036931B (zh) * 2008-05-23 2014-12-03 太平洋水泥株式会社 配重
JP2013137288A (ja) * 2011-11-30 2013-07-11 Masahiro Yoshimura 放射性廃棄土を収納する密閉遮蔽石粉容器
JP2014025722A (ja) * 2012-07-24 2014-02-06 Ohbayashi Corp 海水で練り混ぜた放射線遮蔽用コンクリート
JP6241780B2 (ja) * 2013-05-29 2017-12-06 日本ヒューム株式会社 重量コンクリートによるプレキャストコンクリート製品の製造方法
US10930405B2 (en) * 2015-03-03 2021-02-23 The King Abdulaziz City For Science And Technology Mixture for anti-radiation pozzolon-polymeric cementitious material
JP6513742B2 (ja) * 2017-06-16 2019-05-15 一般社団法人Nb研究所 放射能汚染物用の表層被覆材料及び放射能汚染物用の表層被覆構造
CN109320114B (zh) * 2018-10-26 2021-02-19 广东清大同科环保技术有限公司 一种防辐射高强集料及其制备方法和混凝土

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3505694B2 (ja) * 1995-04-13 2004-03-08 同和鉱業株式会社 重量コンクリート
JP2006273654A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Taiheiyo Cement Corp 重量コンクリート

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011042530A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Taiheiyo Cement Corp 可撓性重量コンクリート及び可撓性コンクリート構造物

Also Published As

Publication number Publication date
US20110073016A1 (en) 2011-03-31
US20110226163A1 (en) 2011-09-22
KR20090125743A (ko) 2009-12-07
KR100930658B1 (ko) 2009-12-09
WO2009142029A1 (ja) 2009-11-26
JP2009280460A (ja) 2009-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4253355B1 (ja) 重量骨材及び重量コンクリート
JP5130359B2 (ja) カウンタウェイト
Lertwattanaruk et al. Effects of calcium carbonate powder on the fresh and hardened properties of self-consolidating concrete incorporating untreated rice husk ash
JP6022747B2 (ja) 高強度モルタル組成物
CN106830833A (zh) C80~c90高性能混凝土的配合比的方法
JP2007015880A (ja) 重量骨材及び重量コンクリート並びにそれらの製造方法
JP2010149402A (ja) コンクリート組成物の製造方法及びコンクリート成形体
JP5907246B2 (ja) 固化体の製造方法
JP6032830B2 (ja) セメント系注入材
Valdez et al. Use of waste from the marble industry as filler for the production of self-compacting concretes
JP5894057B2 (ja) ポンプ圧送用低強度コンクリート、ポンプ圧送用低強度コンクリートの製造方法
JP2007254221A (ja) 遠心力成形用コンクリート組成物及びその製造方法
JP5735288B2 (ja) 高強度ペースト組成物
JP4797973B2 (ja) 高強度遠心力成形用コンクリート組成物及びその製造方法
JP5997807B2 (ja) 高強度モルタル組成物
JP6124519B2 (ja) 流動化処理土
JP2011079990A (ja) 注入材
JP4889549B2 (ja) 遠心成形コンクリート製品
JP5605235B2 (ja) コンクリート組成物および当該組成物を用いたコンクリート成形品
JP4979365B2 (ja) コンクリート混和材を用いたコンクリート
JP2007015879A (ja) 重量セメント並びに重量コンクリート及びその製造方法
JP2018012616A (ja) コンクリート組成物及びコンクリート硬化体
Munj et al. Partial Replacement of Cow Dung With Cement
JP2023143766A (ja) 水硬性組成物
JP2007269610A (ja) コンクリート組成物および当該組成物を用いたコンクリート成形品

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081224

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090123

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4253355

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120130

Year of fee payment: 3

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20081014

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120130

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120130

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120130

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130130

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees