JP4928066B2 - Pcグラウト用混和剤 - Google Patents
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Description
また、現場での作業工程を減らし、品質管理を容易にすることを目的として、普通ポルトランドセメント、減水剤および増粘剤等をあらかじめ混合したものを商品として販売するプレミックス型PCグラウトも販売されている(特許文献1および2)。さらに、セメント系結合材の特性を改変したPCグラウト材も報告されている(特許文献3および4)。
ダクト内およびPCグラウト硬化体内の空隙は、圧縮強度および付着強度の低下を招くだけではなく、PC鋼材の腐食の要因の一つであるとされている塩化物イオン等の拡散を助長させる。これにより、PC鋼材の腐食防止や、さらにはPC構造物の耐久性の維持が極めて困難となるという深刻な問題を抱えているが、現時点でこれに対応できる技術は報告されていない。
また、本発明は、セメント分散剤および分離防止剤をさらに含む、前記PCグラウト用混和剤に関する。
さらに本発明は、セメント分散剤20〜70質量%、分離防止剤20〜60質量%および消泡剤5〜30質量%を含む、前記PCグラウト用混和剤に関する。
さらに本発明は、セメント分散剤が、ポリカルボン酸系高分子化合物およびメラミンスルホン酸系高分子化合物の中から選ばれる1種または2種以上である、前記PCグラウト用混和剤に関する。
また、本発明は、分離防止剤の20℃における2質量%水溶液の粘度が、5,000〜50,000(cp)である、前記PCグラウト用混和剤に関する。
また本発明は、JP漏斗による流下時間が14〜23秒の高粘性型PCグラウトに用いる混和剤であって、セメント分散剤20〜65質量%、分離防止剤25〜60質量%および消泡剤5〜25質量%を含む、前記PCグラウト用混和剤に関する。
さらに本発明は、セメント系結合材が、早強ポルトランドセメント、高炉セメントB種および普通ポルトランドセメントの中から選ばれる1種または2種以上である、前記PCグラウト用混和剤に関する。
さらに本発明は、前記PCグラウト用混和剤とセメント系結合材の配合において、消泡剤をセメント系結合材に対して0.04質量%以上となるように配合する、前記混和剤の使用に関する。
さらに、環境と共生する高度な循環型社会システムの構築に伴う建設材料の品質の規制緩和により、JIS R 5210「ポルトランドセメント」が改訂され(2003年)、普通ポルトランドセメント中の塩化物イオン量が大幅に緩和されたことに伴い、今後、PCグラウトのセメント系結合材として、普通ポルトランドセメントから早強ポルトランドセメント、高炉セメントB種へとシフトすることも予想される。現時点で、普通ポルトランドセメントに比較し、PCグラウトの品質を大きく変動する問題を有する早強ポルトランドセメント、高炉セメントB種対応のPCグラウトは存在しないものであるが、本願発明のPCグラウト用混和剤を用いることにより、早強ポルトランドセメント、高炉セメントB種を単味で用いたPCグラウトを可能とするものである。
セメント系結合材には、表1に示す市販の袋詰めの普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメントB種を用いた。また、セメント分散剤には、粉末状のポリカルボン酸系高分子化合物またはメラミンスルホン酸系高分子化合物を、分離防止剤にはセルロース系高分子化合物を、消泡剤には表2に示す化合物を用いた。なお、各組成物の混合割合は表3に示すとおりとした。
PCグラウトの練混ぜには、公称容量25リットルの回転翼式グラウトミキサ(回転数:1,100rpm)を使用し、1バッチ当たりのセメント系結合材量を25kgとして練り混ぜた。なお、練混ぜ直後のグラウトの温度は20±2℃の範囲であった。
PCグラウトは、下記に示す方法に従って物性試験を行った。なお、異なる3銘柄のセメント系結合材各々を試験に供することにより、それを用いて製造されるPCグラウトの品質の変動を確認し、表4によってその評価を行った。
土木学会規準「PCグラウトの流動性試験方法(JSCE−F531―1999)」に従い、JP漏斗を用いて測定した。
2)空気量試験
JIS A 1174−1978(1995確認)に規定された容器にグラウトを充填させ、質量を測定し計算により空気量を求めた。
3)圧縮強度試験
土木学会規準「PCグラウトの圧縮強度試験方法 (JSCE−G531―1999)」に従い測定した。
4)耐久性に関連する試験
4−1)ブリーディング試験
土木学会規準「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)」に従い測定し、表5によってその評価を行った。
スクイズ式グラウトポンプを用い、水平に設置した透明アクリル製模擬ダクト(Φ125,L=1,000mm)へ、横側の注入口より5リットル/分の注入速度でグラウトの注入を行い、ダクトの半分までグラウトを注入した後、20°の勾配に傾けて最後まで注入させた。注入完了後は20°の勾配で静置し、ダクト内上部に発生した気泡の観察を行った。 なお、本願では、ダクト内上部の気泡の発生量を下記のように定義し、表6によってその評価を行った。
ダクト内空隙の面積率 = ダクト内上部の気泡面積 / ダクト内表面積 × 100(%)
「急速塩化物透過性試験(ASTM C1202)」に準じ、PCグラウトの塩化物イオン浸透抵抗性の評価試験を行った。なお、本願では、塩化物イオン浸透抵抗性を下記のように定義し、表7によってその評価を行った。
塩化物イオン浸透抵抗性指標 = (各セメント系結合材における消泡剤無使用(C×0%)の場合(比較例1〜4)の通過電荷量) / (当該実施例における通過電荷量) × 100(%)
表8に、高粘性型PCグラウトに適した本発明品を、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメントB種各々に使用した場合(実施例1、4および5)の試験結果を示す。さらに、消泡剤の使用量が異なるものを参考として、普通ポルトランドセメントの場合は、セメント系結合材に対し0.04質量%および0.02質量%とし、その他のセメント系結合材に対しては0.02質量%で試験した(参考例6〜9)。また、消泡剤の種類が異なるものを参考として試験した(参考例2および3)。また、低粘性型PCグラウトに適した本発明品を、普通ポルトランドセメントに使用した場合(実施例10)、また参考として消泡剤の使用量が異なるもの(参考例11、消泡剤の使用量:セメント系結合材に対して0.02質量%)の試験結果も併記した。さらに、比較として、消泡剤を無使用とした場合(比較例1〜4)の試験結果も示した。表8より、高粘性型および低粘性型PCグラウトに適した本発明品では、消泡剤を配合することにより無使用に比べてグラウト中の空気量を低減でき、これにより、圧縮強度を大幅に改善し、0.04質量%以上では、注入後にダクト内に生ずる気泡の発生を防止することができた。また、塩化物イオン浸透抵抗性は、消泡剤を配合することにより無使用に比べて、本願で定義する塩化物イオン浸透抵抗性指標が大きい値を示した。これにより、本発明品を用いてPCグラウト中の連行空気を低減することによって、塩化物イオン浸透抵抗性が高まっていることが確認された。
Claims (7)
- セメント系結合材のPCグラウトに用いる混和剤であって、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドのブロックポリマー系消泡剤、セメント分散剤および分離防止剤20〜60質量%を含み、消泡剤をセメント系結合材に対し0.07質量%以上含み、分離防止剤の20℃における2質量%水溶液の粘度が、5,000〜50,000(cp)である、前記PCグラウト用混和剤。
- セメント分散剤20〜70質量%および消泡剤5〜30質量%を含む、請求項1に記載のPCグラウト用混和剤。
- セメント分散剤が、ポリカルボン酸系高分子化合物およびメラミンスルホン酸系高分子化合物の中から選ばれる1種または2種以上である、請求項1または2に記載のPCグラウト用混和剤。
- JP漏斗による流下時間が6〜14秒未満の低粘性型PCグラウトに用いる混和剤であって、セメント分散剤25〜70質量%、分離防止剤20〜55質量%および消泡剤10〜30質量%を含む、請求項1または3に記載のPCグラウト用混和剤。
- JP漏斗による流下時間が14〜23秒の高粘性型PCグラウトに用いる混和剤であって、セメント分散剤20〜65質量%、分離防止剤25〜60質量%および消泡剤5〜25質量%を含む、請求項1または3に記載のPCグラウト用混和剤。
- セメント系結合材が、早強ポルトランドセメント、高炉セメントB種および普通ポルトランドセメントの中から選ばれる1種または2種以上である、請求項1〜5のいずれかに記載のPCグラウト用混和剤。
- 請求項1〜5のいずれかに記載されたPCグラウト用混和剤の使用。
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