JP5130359B2 - カウンタウェイト - Google Patents

Description

本発明は、重量コンクリートを充填してなるカウンタウェイトに関するものであり、特に油圧ショベル等の建設機械に好適に用いられるカウンタウェイトに関するものである。

図２に示すように、油圧ショベルは、下部走行体１及び下部走行体１上に旋回可能に搭載された上部旋回体２を備え、上部旋回体２は、旋回フレーム３上に設けられた運転室４、機械室５及びカウンタウェイト６から構成され、旋回フレーム３の前部には作業装置７が俯仰動可能に設けられている。そして、作業装置７は、ブーム８、アーム９及びバケット１０によって構成され、土砂等の掘削作業を行うようになっている。カウンタウェイト６は、図１に示すように、上面にコンクリート注入口６１を有する中空状の函体６２として形成されており、かかる函体６２内部には、鉄片、コンクリート、重量コンクリート等からなる重量調整材が所望の重量になるまで充填される。これにより、作業装置７に対する上部旋回体２の重量バランスが調整される。

このようなカウンタウェイト６の内部に充填され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、単位容積質量を大きくしたコンクリートのことである。このようなカウンタウェイト６の内部に充填される重量コンクリートとしては、例えば、鉱石や鉄屑等の比重の高い物質をコンクリートに混入させたものが知られている（特許文献１参照）。

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、カウンタウェイト６の函体６２に充填される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い、函体６２への重量コンクリートの充填率が低下してしまうことが知られている。そのため、カウンタウェイト６の函体６２への充填用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り、かかる重量コンクリートを函体６２に注入し振動成形することにより、カウンタウェイト６が製造されている。

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や磁鉄鉱、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、振動成形時に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い、カウンタウェイト６の函体６２内部への重量コンクリートの充填率が低下する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^３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２参照）。

特開２００８−１０６５６４号公報 特開平７−２５６５４号公報

しかしながら、上記特許文献２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いることから、重量コンクリートの製造コストが高騰してしまい、それに従ってカウンタウェイトの製造コストも高騰してしまう。

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骨材を用いた重量コンクリートを充填してなり、安価に製造することができるとともに、函体内部への重量コンクリートの充填率を効果的に向上させたカウンタウェイ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、函体と、前記函体に充填された重量コンクリートとを備えるカウンタウェイトであって、前記重量コンクリートには、少なくとも重量細骨材が含まれ、前記重量細骨材が、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％以上含むことを特徴とするカウンタウェイトを提供する（発明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得るように、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。しかしながら、上記発明（発明１）における重量コンクリート中の重量細骨材は、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ことで、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単位容積質量を得ることができるため、重量コンクリートの充填率を向上させたカウンタウェイトを提供することができる。また、重量コンクリート中に粒径２．５ｍｍ以上５ｍｍ未満の骨材が２０質量％以上含まれることで、振動成形時における重量コンクリートの流動性を確保することができるため、作業性が良好であり、振動成形時にカウンタウェイトの函体の隅々にまで重量コンクリートを充填することができる。

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，重量細骨材）とは、密度３．５ｇ／ｃｍ^３以上の骨材を意味する。

上記発明（発明１）においては、前記重量コンクリートには、重量粗骨材がさらに含まれ、前記重量細骨材及び前記重量粗骨材には、粒径０．０７５ｍｍ未満の微粒骨材が５質量％以上含まれているのが好ましい（発明２）。

上記発明（発明２）のように、重量骨材（重量細骨材及び重量粗骨材）が粒径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^３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、函体への重量コンクリートの充填率がより向上したカウンタウェイトを提供することができる。

上記発明（発明１，２）においては、前記重量細骨材及び前記重量粗骨材の全部又は一部が、重晶石であるのが好ましい（発明３）。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（発明３）によれば、特別に粒度調整を行うことなく重晶石を単に粉砕するだけで、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）を有し、重量コンクリートにおける材料分離の発生を抑制し得る重量骨材を製造することができるため、重量骨材及び重量コンクリートの製造コストを低減させることができ、結果としてカウンタウェイトの製造コストを低減させることができる。

また、上記発明（発明１，２）においては、前記重量細骨材及び前記重量粗骨材が、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のが好ましい（発明４）。

上記発明（発明４）によれば、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るため、重量骨材及び重量コンクリートの製造コストを低減させることができ、結果としてカウンタウェイトの製造コストを低減させることができる。

上記発明（発明３，４）においては、前記重晶石を破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^２であるのが好ましい（発明５）。かかる発明（発明５）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重晶石を粗粉砕することのみにより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。これにより、カウンタウェイトの製造コストをさらに低減することができる。

上記発明（発明１〜５）においては、前記重量コンクリートの水セメント比が、３０〜６０％であるのが好ましい（発明６）。かかる発明（発明６）によれば、水セメント比が上記範囲内であることで、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、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骨材を用いた重量コンクリートを充填してなるカウンタウェイトを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るカウンタウェイトを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカウンタウェイトを用いた油圧ショベルを示す側面図である。 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。

以下、本発明の一実施形態に係るカウンタウェイトについて詳細に説明する。
本実施形態に係るカウンタウェイト６は、図１に示すように、函体６２と、函体６２の上面に設けられ函体６２内部に連通するコンクリート注入口６１とを備え、所定の粒度分布を有する重量骨材を含む重量コンクリートを函体６２の内部に充填してなるものである。

重量コンクリートには、少なくとも重量細骨材が含まれ、さらに重量粗骨材及び水が含まれる。この重量細骨材は、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、重量コンクリートをカウンタウェイトの函体に充填し、振動成形する際に重量コンクリートが函体の隅々にまで充填されるため、函体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。

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^３に対して上記微粉骨材の密度が３．５ｇ／ｃｍ^３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^３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^３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^２となるような重晶石を用いるのが好ましく、４．０〜８．０Ｎ／ｍｍ^２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、結果としてカウンタウェイトの製造コストを低減させることもできる。

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％以上含む重量細骨材を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、結果としてカウンタウェイトの製造コストも低減させることができる。

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、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。

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。

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、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。

本実施形態に係るカウンタウェイト６は、上述のようにして得られる重量コンクリートをコンクリート注入口６１から函体６２内に流し込み、適宜、テーブルバイブレータ、棒状バイブレータ等の振動機を用いて締固め及び空気の除去を行い、隙間のないように充填することにより製造することができる。かかる重量コンクリートにおける微粒分（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６２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。

本実施形態に係るカウンタウェイト６は、函体６２内部に重量コンクリートとともに、通常のコンクリート等を充填することで、カウンタウェイト６に必要とされる重量になるように適宜調整すればよい。また、函体６２内部に重量コンクリートとともに、鉄スクラップ等を投入してもよく、本実施形態における重量コンクリートを用いれば、鉄スクラップ等の投入によって函体６２内部に生じる隙間にも十分に重量コンクリートを充填することができる。

このようにして得られたカウンタウェイト６は、例えば、油圧ショベル、移動式クレーン、ブルドーザ等の建設機械用のカウンタウェイトとして用いることができる。具体的には、図２に示すように、油圧ショベルの上部旋回体２の機械室５の後部にカウンタウェイト６を装着すればよい。

以上説明したように、本実施形態に係るカウンタウェイトは、函体の内部に充填される重量コンクリート中の重量骨材が所定の粒度分布を有するものであることで、セメントペーストの粘性を向上させることができるため、振動成形を行った際に、重量コンクリート中の重量骨材が沈降してしまうことがなく、函体の隅々にまで重量コンクリートが充填されたものとなる。

また、カウンタウェイトに充填される重量コンクリート中の重量骨材を得るために、所定の重晶石を単に粗粉砕するだけでよく、粒度調整の工程を省略することができるため、重量骨材及び重量コンクリートの製造コストを低減することができ、結果としてカウンタウェイトの製造コストを低減することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上記実施形態においては、建設機械用のカウンタウェイトとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、エレベータ用のカウンタウェイトとして用いてもよい。

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。

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％）も求めた。結果を表２に示す。

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、表２に示すように、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^２）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３及び図４に示す。

図３及び図４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^２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^２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^２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^２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３及び図４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^２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、微粉末にまで粉砕されたものの比率が少なく、粒径５ｍｍ以下の範囲において略均一に分布しており、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^２）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^３）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。

〔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。

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（函体）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は、締固め率が高いため、振動成形時に材料分離を生じさせることなく、充填率を効果的に向上可能であることが確認された。したがって、実施例１及び実施例２の重量コンクリートによれば、カウンタウェイトの函体の隅々にまで重量コンクリートを充填することができる。

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。したがって、カウンタウェイトの函体に充填し振動成形したとしても、函体の隅々にまで重量コンクリートを充填するのが困難となるものと考えられる。

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。

本発明のカウンタウェイトは、油圧ショベル等の建設機械用カウンタウェイトとして有用である。

６…カウンタウェイト
６２…函体

Claims (6)

1. 函体と、前記函体に充填された重量コンクリートとを備えるカウンタウェイトであって、
   前記重量コンクリートには、少なくとも重量細骨材が含まれ、
   前記重量細骨材が、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％以上含むことを特徴とするカウンタウェイト。
2. 前記重量コンクリートには、重量粗骨材がさらに含まれ、
   前記重量細骨材及び前記重量粗骨材には、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１に記載のカウンタウェイト。
3. 前記重量細骨材及び前記重量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１又は２に記載のカウンタウェイト。
4. 前記重量細骨材及び前記重量粗骨材が、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１又は２に記載のカウンタウェイト。
5. 前記重晶石を破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^２であることを特徴とする請求項３又は４に記載のカウンタウェイト。
6. 前記重量コンクリートの水セメント比が、３０〜６０％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカウンタウェイト。

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