JP5206626B2 - Immediate demolding concrete product and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、即時脱型コンクリート製品及びその製造方法に関し、特に充填性に優れ、緻密で高強度に優れた成形性の良好な即時脱型コンクリート製品及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an immediate demolding concrete product and a method for producing the same, and more particularly to an immediate demolding concrete product excellent in filling property, dense, excellent in formability and excellent in formability, and a method for producing the same.
即時脱型コンクリート製品は、極めて少量の水で混練したコンクリートを、製品用型枠に投入し、振動締め固めの後、直ちに脱型して養生することにより製造されたコンクリート製品である。
かかる即時脱型コンクリート製品としては、積みブロック、空洞コンクリートブロック、歩道用コンクリート平板、インターロッキングブロック、無筋コンクリート管等があり、安価で大量生産される製品が例示できる。
An immediate demolding concrete product is a concrete product manufactured by putting concrete kneaded with a very small amount of water into a product form, and after immediately compacting by vibration, demolding and curing.
Examples of such an immediate demolding concrete product include a pile block, a hollow concrete block, a concrete plate for sidewalk, an interlocking block, an unreinforced concrete pipe, and the like, and examples include products that are inexpensive and mass-produced.
流し込み成形によりコンクリート製品を製造するには、流動性のあるコンクリートを型枠に投入後、蒸気養生が終了するまで脱型することができないが、即時脱型によるコンクリート製品の製造は、上記したように、製品型枠にコンクリートを投入して振動締め固め成形後にすぐに脱型して次のコンクリートを成形できるため、一つの型枠で大量生産が可能である。 In order to produce a concrete product by casting, it is not possible to demold it until the steam curing is completed after the fluid concrete is put into the formwork. In addition, since concrete can be put into a product formwork and demolded immediately after vibration compaction molding to form the next concrete, mass production is possible with one formwork.
しかし、即時脱型コンクリート製品は、すぐに脱型するため、型崩れを防止するために、混練水量を極めて少なくすることから、充填性が悪く、一般に、緻密で高強度を示すコンクリート製品の製造は困難であった。
またさらに、高強度を得るために、水セメント比を小さくすると、充填性が低下し、強度だけでなく表面性状が悪化してしまっていた。
However, since immediate demolding concrete products are demolded immediately, the amount of kneading water is extremely small to prevent the collapse of the mold. Therefore, the concrete products with poor packing properties and generally dense and high strength are produced. Was difficult.
Furthermore, if the water-cement ratio is reduced in order to obtain high strength, the filling property is lowered, and not only the strength but also the surface properties are deteriorated.
また、コンクリートの流動性の改善及び高強度化のため、一般に各種セメントに混和材としてシリカフュームを混合することが行われている。
このシリカフュームは、金属シリコンやフェロシリコンの製造時に副生される非晶質二酸化珪素を主成分とする粒径約０．１〜０．３μｍの球状超微粒子材料であり、モルタルやコンクリートに混和すると、その高いポゾラン活性やマイクロフィラー効果により硬化体が緻密化され、強度が増進することが知られている。
Further, in order to improve the fluidity and strength of concrete, silica fume is generally mixed as an admixture with various cements.
This silica fume is a spherical ultrafine particle material with a particle size of about 0.1 to 0.3 μm mainly composed of amorphous silicon dioxide produced as a by-product during the production of metallic silicon and ferrosilicon, and when mixed with mortar or concrete It is known that the cured body is densified and its strength is enhanced by its high pozzolanic activity and microfiller effect.
しかしながら、シリカフュームの一次粒子は粒径約０．１〜０．３μｍの超微粒子であり、通常凝集して数〜数十μｍサイズの二次粒子を形成しているため、シリカフュ−ムのコンクリート中での分散性はよくない。
また、シリカフュ−ムは金属シリコンやフェロシリコン製造時の副生品であるため、品質が安定せず、未燃カーボンや三酸化硫黄、酸化マグネシウムなど種々の不純物を数％含有しており、これらの不純物は、シリカフュ−ムをセメント用混和材として用いるときに、高性能減水剤やＡＥ剤などの化学混和剤の所要量をその都度調整する必要が生じてしまう。
However, the primary particles of silica fume are ultrafine particles having a particle size of about 0.1 to 0.3 μm, and are usually aggregated to form secondary particles of several to several tens of μm in the concrete of silica fume. Dispersibility in is not good.
Silica fume is a by-product of the production of metallic silicon and ferrosilicon, so its quality is not stable and contains several percent of various impurities such as unburned carbon, sulfur trioxide, and magnesium oxide. When the silica fume is used as an admixture for cement, it is necessary to adjust the required amount of a chemical admixture such as a high-performance water reducing agent or an AE agent.
これに対し、微細なシリカフュームをバーナーの火炎中で溶融、球状化させて、平均粒径８μｍ未満の比較的粒径の大きな球状シリカ粒子を製造する方法が提案されている（特許文献１）。この球状シリカ粒子は、取扱い性がよく、コンクリート配合物の流動性を良好にする効果を有するものの、シリカフュームに混在する酸化マグネシウムなどの無機不純物は除去することができず、コンクリートの品質を安定させることが難しい。 On the other hand, a method has been proposed in which fine silica fume is melted and spheroidized in a burner flame to produce spherical silica particles having an average particle size of less than 8 μm and a relatively large particle size (Patent Document 1). Although these spherical silica particles have good handleability and have the effect of improving the fluidity of the concrete composition, inorganic impurities such as magnesium oxide mixed in silica fume cannot be removed, and the quality of the concrete is stabilized. It is difficult.
また、高強度のモルタル・コンクリート製品を得ることを目的として、特開２００４−２０３７３３号公報（特許文献２）には、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とし酸化ジルコニウムを一成分として含む微粒子からなる粉体を調合することを特徴とするモルタル・コンクリートの製造方法が開示されている。 In addition, for the purpose of obtaining a high-strength mortar / concrete product, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-203733 (Patent Document 2) describes fine particles containing silicon dioxide (SiO 2 ) as a main component and zirconium oxide as a component. The manufacturing method of the mortar concrete characterized by mix | blending the powder which becomes is disclosed.
しかし、かかるコンクリートの製造方法は、流動性のあるコンクリートを得るものであり、硬練りのコンクリートではないため、即時脱型による成形品を製造することができない。 However, such a concrete production method is intended to obtain fluid concrete, and is not a hard concrete, so a molded product by immediate demolding cannot be produced.
そこで、充填性が良く緻密で、かつ高強度を有し、成形性が良好な即時脱型コンクリート製品及びその製造方法が期待されている。 Therefore, an immediate demolding concrete product with good filling properties, high density, high strength, and good moldability and a method for producing the same are expected.
本発明の目的は、上記問題点を克服し、水・セメント比が小さくても、充填性が良好で緻密で、高強度を示し、成形性に優れる即時脱型コンクリート製品及びその製造方法を提供することである。 The object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems, and provide an immediate demolding concrete product having excellent filling properties, high strength, excellent strength and excellent formability even when the water / cement ratio is small, and a method for producing the same. It is to be.
上記課題を解決するために、本発明は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分とし酸化ジルコニウムを含む微粒子からなる粉体と、硫酸カルシウムの粉体とを、セメントに対して特定の割合で用いることにより、即時脱型によっても高強度かつ緻密な即時脱型コンクリート製品が得られることを見出したものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a powder composed of fine particles containing silicon dioxide (SiO 2 ) as a main component and containing zirconium oxide and a calcium sulfate powder in a specific ratio with respect to cement. Thus, the present inventors have found that a high-strength and dense immediate-demolding concrete product can be obtained even by immediate demolding.
即ち、本発明の即時脱型コンクリート製品は、（Ａ）セメント、（Ｂ）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）硫酸カルシウム、（Ｄ）骨材及び水を添加配合してなるコンクリート配合物を加圧振動成形してなる即時脱型コンクリート製品であって、前記（Ｂ）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が８〜１１ｍ２／ｇであり、かつ、前記コンクリート配合物において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１００質量部に対して、（Ｂ）成分の含有量が１０〜４０質量部であり、水／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分］質量比が、０．１６以上０．３未満であり、（Ｃ）成分はＢＥＴ比表面積が３０００〜８０００ｃｍ２／ｇでかつ、（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計１００質量部に対し、（Ｃ）成分の含有量が５〜３０質量部であることを特徴とする、即時脱型コンクリート製品である。 That is, the immediate demolding concrete product of the present invention comprises (A) cement, (B) special siliceous fine powder containing silicon dioxide as a main component and containing zirconium oxide, (C) calcium sulfate, (D) aggregate and water. It is an immediate demolding concrete product obtained by pressure-vibration molding of a concrete composition obtained by adding and blending , wherein the component (B) contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, The BET specific surface area is 8 to 11 m 2 / g, and in the concrete blend, the content of the component (B) is 10 to 100 parts by mass with respect to the total of the component (A) and the component (B). 40 parts by mass, the water / [(A) component, (B) component, and (C) component] mass ratio is 0.16 or more and less than 0.3, and the (C) component has a BET specific surface area of 3000 to 3000. 8000 cm 2 / g and (A) The instant demolding concrete product is characterized in that the content of the component (C) is 5 to 30 parts by mass with respect to the total of 100 parts by mass of the component, the component (B) and the component (C).
他の即時脱型コンクリート製品は、上記即時脱型コンクリート製品において、さらに（Ｅ）減水剤を含む、即時脱型コンクリート製品である。 Other immediate demolding concrete products, in the immediate demolding concrete products, further (E) water reducing agent including, an immediate demolding concrete products.
本発明の即時脱型コンクリート製品の製造方法は、（Ａ）セメント、（Ｂ）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）硫酸カルシウム、（Ｄ）骨材及び水を添加し、前記（Ｂ）成分は二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が８〜１１ｍ２／ｇであり、（Ｃ）成分はＢＥＴ比表面積が３０００〜８０００ｃｍ２／ｇであり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１００質量部に対して、（Ｂ）成分の含有量が１０〜４０質量部となるように配合し、また水を、水／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分］質量比が、０．１６以上０．３未満となり、かつ（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計１００質量部に対し、（Ｃ）成分の含有量が５〜３０質量部となるように添加して、当該（Ａ）〜（Ｄ）成分を均一に混練することによりコンクリート配合物を調製し、調製した該コンクリート配合物を型枠に投入して、加圧振動により締め固めにより成形した後直ちに脱型して、養生処理を行うことを特徴とする、即時脱型コンクリート製品の製造方法である。 The method for producing an immediate demolding concrete product according to the present invention includes (A) cement, (B) special siliceous fine powder containing silicon dioxide as a main component and containing zirconium oxide, (C) calcium sulfate, (D) aggregate and water. The component (B) contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, has a BET specific surface area of 8 to 11 m 2 / g, and the component (C) has a BET specific surface area of It is 3000-8000 cm < 2 > / g, it mix | blends so that content of (B) component may be 10-40 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) component and (B) component, and also water. Of water / [(A) component, (B) component and (C) component] mass ratio is 0.16 or more and less than 0.3, and (A) component, (B) component, and (C) component The content of component (C) is 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total. The concrete composition is prepared by uniformly kneading the components (A) to (D) , and the prepared concrete composition is put into a formwork and compacted by pressure vibration. It is a method for producing an immediate demolding concrete product, characterized in that it is demolded immediately after molding and subjected to curing treatment.
本発明の即時脱型コンクリート製品は、充填性が良好で緻密で、高強度を示し、成形性に優れた、安価な即時脱型コンクリート製品とすることができる。
更に本発明の即時脱型コンクリート製品は、上記効果に加えて、耐摩耗性、即ち表面平滑性の向上を計ることができる。
また、本発明の即時脱型コンクリート製品の製造方法は、上記即時脱型コンクリート製品を安価に大量に効率よく生産することができる。
The instant demolding concrete product of the present invention can be an inexpensive immediate demolding concrete product that has good filling properties, is dense, exhibits high strength, and is excellent in formability.
Furthermore, the immediate demolding concrete product of the present invention can improve wear resistance, that is, surface smoothness, in addition to the above effects.
Moreover, the method for producing an immediate demolding concrete product according to the present invention can efficiently produce the instant demolding concrete product in a large amount at a low cost.
本発明を実施するための形態例を以下に説明する。
本発明の即時脱型コンクリート製品は、（Ａ）セメント、（Ｂ）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む微粉末、（Ｃ）硫酸カルシウム、（Ｄ）骨材及び水を添加配合してなるコンクリート配合物を加圧振動成形してなる即時脱型コンクリート製品であって、前記（Ｂ）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が８〜１１ｍ２／ｇであり、かつ、前記コンクリート配合物において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１００質量部に対して、（Ｂ）成分の含有量が１０〜４０質量部であり、水／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分］質量比が、０．１６以上０．３未満である、即時脱型コンクリート製品である。
An exemplary embodiment for carrying out the present invention will be described below.
Immediate demolding concrete products of the present invention is obtained by adding compounding (A) cement, (B) powder containing zirconium oxide as a main component silicon dioxide, (C) calcium sulfate, (D) aggregate and water Immediately demolding concrete product obtained by pressure-vibration molding of a concrete compound, wherein the component (B) contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, and has a BET specific surface area of 8 ~11m a 2 / g, and, in the concrete formulation, the total of 100 parts by mass of the (a) component (B), the content of the component (B) be 10 to 40 parts by weight A water / [(A) component, (B) component, and (C) component] mass ratio is 0.16 or more and less than 0.3, and is an immediate demolding concrete product.
本発明の即時脱型コンクリート製品に用いられるコンクリート配合物中の（Ａ）セメントとしては、特に制限はなく、従来のコンクリート製品に使用されているセメントの中から、コンクリート製品の用途に応じて、適宣選択することができる。
このようなセメントとしては、例えば、普通、中庸熱、低熱、早強、超早強、耐硫酸塩など各種ポルトランドセメント、高炉セメントやフライアッシュセメント及びシリカセメントなどの混合セメントなどから選ばれる少なくとも一種を挙げることができる。
There is no restriction | limiting in particular as (A) cement in the concrete compound used for the immediate demolding concrete product of this invention, From the cement currently used for the conventional concrete product, according to the use of a concrete product, You can make the right choice.
As such a cement, for example, at least one kind selected from various portland cements such as normal, moderate heat, low heat, early strength, super early strength, sulfate resistance, mixed cements such as blast furnace cement, fly ash cement and silica cement Can be mentioned.
また、当該コンクリート配合物において、（Ｂ）成分として用いられる特殊シリカ微粉末は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分とし、ジルコニア（酸化ジルコニウム、ＺｒＯ２）を含む微粒子からなる粉体である。
該特殊シリカ質微粉末中の二酸化珪素の含有量は９１〜９５質量％であり、ジルコニアの含有量は３〜５質量％である。かかる組成の特殊シリカ微粉末を用いることで、コンクリートの充填性が向上し、緻密になり高強度を得ることができる。また、該特殊シリカ微粉末の比表面積は８〜１１ｍ２／ｇであり、これは１μｍのオーダーの平均粒径に相当するものである。
ここで、ＢＥＴ比表面積は、「窒素吸着法」により測定したものである。
かかる特殊シリカ質部粉末としては、例えば、巴工業株式会社のＳＦ−ＳＩＬＩＣＡＦＵＭＥがある。
In the concrete blend, the special silica fine powder used as the component (B) is a powder composed of fine particles containing silicon dioxide (SiO 2 ) as a main component and containing zirconia (zirconium oxide, ZrO 2 ).
The content of silicon dioxide in the special siliceous fine powder is 91 to 95% by mass, and the content of zirconia is 3 to 5% by mass. By using the special silica fine powder having such a composition, the filling property of the concrete is improved, and it becomes dense and high strength can be obtained. The special silica fine powder has a specific surface area of 8 to 11 m 2 / g, which corresponds to an average particle size of the order of 1 μm.
Here, the BET specific surface area is measured by the “nitrogen adsorption method”.
An example of such a special siliceous part powder is SF-SILICAFUME from Sakai Kogyo Co., Ltd.
このような特殊シリカ微粉末は、通常のシリカフュームと比較して、（１）粒径が大きいことから凝集の程度が低く分散性に優れており、低水／セメント比であっても多量に使用が可能であり、（２）球度が高いため流動性に優れ粘性が小さく、（３）不純物が少なく多量に使用した場合でもコンクリートの諸物性に悪影響を及ぼさないなどの特徴があり、即時脱型成形性に優れた高強度コンクリート製品を製造することができる。 These special silica fine powders are (1) large in particle size and excellent in dispersibility compared to ordinary silica fume, and are used in large quantities even at low water / cement ratios. (2) Excellent fluidity due to high sphericity and low viscosity, (3) Even if it is used in a large amount with few impurities, it does not adversely affect the physical properties of concrete. A high-strength concrete product excellent in moldability can be produced.
当該コンクリート配合物における、前記（Ｂ）成分の特殊シリカ質粉末の含有量は、即時脱型に要求されるワーカビリティ、締め固め性、表面仕上がり性及び強度などの観点から、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１００質量部に対し、（Ｂ）成分の含有量が１０〜４０質量部、好ましくは２０〜３０質量部である。 The content of the special siliceous powder of the component (B) in the concrete composition is the component (A) from the viewpoint of workability, compaction, surface finish and strength required for immediate demolding. And (B) component content is 10-40 mass parts with respect to a total of 100 mass parts with (B) component, Preferably it is 20-30 mass parts.
当該コンクリート配合物においては、（Ｃ）成分として硫酸カルシウムが配合される。
当該硫酸カルシウムは、例えば石膏等を用いることができ、この場合は無水石膏、二水石膏、半水石膏のいずれをも用いることができ、ＢＥＴ比表面積は上記方法で測定して、３０００〜８０００ｃｍ２／ｇであるものが用いられる。
In the concrete blend, calcium sulfate is blended as the component (C).
For example, gypsum or the like can be used as the calcium sulfate, and in this case, any of anhydrous gypsum, dihydrate gypsum, and hemihydrate gypsum can be used, and the BET specific surface area is 3000 to 8000 cm as measured by the above method. what is 2 / g is needed use.
当該コンクリート配合物における前記（Ｃ）成分の硫酸カルシウムの含有量は、即時脱型に要求されるワーカビリティ、締め固め性、表面仕上がり性及び強度などの観点から、（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の合計１００質量部に対し、（Ｃ）成分の含有量が５〜３０質量部、好ましくは１０〜２０質量部である。 The content of calcium sulfate of the component (C) in the concrete composition is the components (A) and (B) from the viewpoints of workability, compaction, surface finish and strength required for immediate demolding. to component and (C) total 100 parts by weight of component (C) 5 to 30 parts by weight the content of the component, Ru preferably 10 to 20 parts by der.
当該コンクリート配合物において、（Ｄ）成分として用いられる骨材には、細骨材及び粗骨材があり、前記細骨材としては、例えば、通常のモルタルやコンクリートに使用されている山砂、陸砂、海砂、川砂、砕砂、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材や電気炉酸化スラグ等が挙げられる。
また、当該細骨材は、ＪＩＳ Ａ １１０３「骨材の微粒分量試験方法」の方法により求められる微粒分量が５質量％以下であるものが好ましく、さらに、３質量％以下の細骨材が望ましく使用できる。
また、粗骨材としては、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、高炉スラグ粗骨材、電気炉酸化スラグ等を使用することができる。
使用する上記細骨材及び粗骨材は、圧縮強度で１５０Ｎ／ｍｍ２を満足できる品質を有するものを選定することが望ましい。
In the concrete composition, the aggregate used as the component (D) includes a fine aggregate and a coarse aggregate. Examples of the fine aggregate include mountain sand used in ordinary mortar and concrete, Land sand, sea sand, river sand, crushed sand, blast furnace slag fine aggregate, ferronickel slag fine aggregate, copper slag fine aggregate, electric furnace oxidation slag, and the like.
The fine aggregate preferably has a fine particle amount of 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, as determined by the method of JIS A 1103 “Aggregate Fine Particle Amount Test Method”. Can be used.
Moreover, as a coarse aggregate, river gravel, mountain gravel, land gravel, sea gravel, crushed stone, blast furnace slag coarse aggregate, electric furnace oxidation slag, etc. can be used, for example.
The fine aggregate and coarse aggregate to be used are desirably selected to have a quality that can satisfy a compressive strength of 150 N / mm 2 .
更に、また、他のコンクリート配合物には、必要に応じて（Ｅ）成分として減水剤を含有させることができる。
該減水剤としては、高性能減水剤や、ポリカルボン酸塩系減水剤である高性能ＡＥ減水剤が例示され、リグニンスルホン酸塩等の一般的な減水率の小さい減水剤では流動性改善効果が得られにくい。
高性能減水剤とは、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系やメラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系のいずれかを主成分とするものである。
Further, other concrete blends may contain a water reducing agent as component (E) as necessary.
Examples of the water reducing agent include a high performance water reducing agent and a high performance AE water reducing agent that is a polycarboxylate-based water reducing agent. A general water reducing agent such as lignin sulfonate having a small water reducing rate has an effect of improving fluidity. Is difficult to obtain.
The high-performance water reducing agent is mainly composed of either a polyalkylallyl sulfonate system or a melamine formalin resin sulfonate system.
例えば、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤には、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あり、市販品としては電気化学工業（株）社製商品名「ＦＴ−５００」とそのシリーズ、花王（株）社製商品名「マイティ−１００（粉末）」や「マイティ−１５０」とそのシリーズ、第一工業製薬（株）社製商品名「セルフロー１１０Ｐ（粉末）」、竹本油脂（株）社製商品名「ポールファイン５１０Ｎ」等、（株）フローリック社製商品名「サンフローＰＳ」とそのシリーズ、（株）フローリック社製商品名「パリックＦＰ２００Ｈ」シリーズの芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤等が代表的である。
メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水剤には、グレースケミカルズ（株）社製商品名「ＦＴ−３Ｓ」、昭和電工（株）社製商品名「モルマスターＦ−１０（粉末）」及び「モルマスターＦ−２０（粉末）」が挙げられる。
For example, polyalkylallyl sulfonate-based high-performance water reducing agents include methyl naphthalene sulfonic acid formalin condensate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, anthracene sulfonic acid formalin condensate, and the like. Trade name “FT-500” and its series, product names “Mighty-100 (powder)” and “Mighty-150” and its series, manufactured by Kao Corporation, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Product name "Selflow 110P (powder)", Takemoto Oil & Fats Co., Ltd. product name "Pole Fine 510N", etc. Floric Co., Ltd. product name "Sunflow PS" and its series, Floric Co., Ltd. A typical product is the aromatic amino sulfonate-based high-performance water reducing agent of the product name “Palic FP200H” series.
The melamine formalin resin sulfonate-based high-performance water reducing agent includes trade name “FT-3S” manufactured by Grace Chemicals Co., Ltd., trade name “Molmaster F-10 (powder)” manufactured by Showa Denko Co., Ltd. and “ Molemaster F-20 (powder) ".
また、ポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤としては、ＢＡＳＦポゾリス（株）社製商品名「レオビルドＳＰ８」シリーズ、（株）フローリック社製商品名「フローリックＳＦ５００」シリーズ、竹本油脂（株）社製商品名「チュポールＨＰ８，１１」シリーズ、グレースケミカルズ（株）社製商品名「ダーレックススーパー１００，２００，３００，１０００」シリーズ、及び花王（株）社製「マイティ２１ＷＨ，３０００Ｓ」等を市場で入手して使用することができる。
前記高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤の配合量は、前記（Ａ）成分と、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分との合計１００質量部に対し、通常１．０〜２．５質量部程度であることが望ましい。
In addition, as the polycarboxylate-based high-performance AE water reducing agent, the product name “Leo Build SP8” series manufactured by BASF Pozzolith Co., Ltd., the product name “Floric SF500” series manufactured by Floric Co., Ltd. ) Product name “Chupol HP8,11” series manufactured by company, product name “Darlex Super 100, 200, 300, 1000” series manufactured by Grace Chemicals Co., Ltd., “Mighty 21WH, 3000S” manufactured by Kao Corporation, etc. Can be obtained and used on the market.
The compounding amount of the high performance water reducing agent or the high performance AE water reducing agent is usually 1.0 to 2.5 mass with respect to a total of 100 mass parts of the component (A), the component (B) and the component (C). It is desirable that it is about a part.
また他のコンクリート配合物には、必要に応じて、更に、無機混和材を配合することができる。
無機混和材としては、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末、フライアッシュ、膨張材、高強度コンクリート用混和材等の任意の公知の無機混和材を使用することができ、その配合量は通常当業界で配合されている量で添加することができる。
Moreover, an inorganic admixture can be further mix | blended with another concrete compound as needed.
As the inorganic admixture, any known inorganic admixture such as blast furnace slag fine powder, limestone fine powder, fly ash, expansion material, high-strength concrete admixture, and the like can be used. It can be added in the amount blended in.
また、コンクリート配合物には水が配合されるが、水／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分との合計］質量比が、０．１６以上０．３未満となるように配合する。このように配合される水の量を少量とすることで、型崩れをせずに即時脱型することができ、且つ緻密で成形性の良い高強度なコンクリートを製造可能にする。 Moreover, although water is mix | blended with a concrete compound, water / [total of (A) component, (B) component, and (C) component] mass ratio will be 0.16 or more and less than 0.3. Blend in. By making the amount of water blended in this way small, it is possible to immediately remove the mold without losing its shape, and it is possible to produce dense and high-strength concrete with good moldability.
次いで、上記各材料を配合して得られたコンクリート配合物を用いた、即時脱型コンクリート製品を製造する方法について説明する。
本発明の即時脱型コンクリート製品の製造方法は、（Ａ）セメント、（Ｂ）二酸化珪素を主成分とし残部を酸化ジルコニウムとする特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）硫酸カルシウム、（Ｄ）骨材及び水を添加し、前記（Ｂ）成分は二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が８〜１１ｍ２／ｇであり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計１００質量部に対して、（Ｂ）成分の含有量が１０〜４０質量部となるように配合し、また水を、水／［（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分］質量比が、０．１６以上０．３未満となるように添加して、当該（Ａ）〜（Ｄ）成分を均一に混練することによりコンクリート配合物を調製し、該調製したコンクリート配合物を型枠に投入して、加圧振動により締め固めにより成形した後直ちに脱型して、養生処理を行う方法である。
また、他の即時脱型コンクリート製品には、必要に応じて、上記したように、減水剤や無機混和材等を、コンクリート配合物を調製する際に、添加することも可能である。
Next, a method for producing an immediate demolding concrete product using a concrete blend obtained by blending the above materials will be described.
The method for producing an immediate demolding concrete product of the present invention comprises: (A) cement, (B) special siliceous fine powder having silicon dioxide as a main component and the balance being zirconium oxide, (C) calcium sulfate, (D) aggregate And (B) component contains 91 to 95% by mass of silicon dioxide and 3 to 5% by mass of zirconia, has a BET specific surface area of 8 to 11 m 2 / g, and (A) component and (B ) With respect to 100 parts by mass in total with the component, the content of the component (B) is blended so as to be 10 to 40 parts by mass, and water is mixed with water / [(A) component and (B) component ( C) component] The concrete ratio was prepared by adding the components (A) to (D) uniformly by adding so that the mass ratio was 0.16 or more and less than 0.3, and the prepared Put the concrete composition into the formwork and compact it by pressing vibration. And demolding immediately after forming is a method of performing curing process.
In addition, as described above, a water reducing agent, an inorganic admixture, or the like can be added to other immediate demolding concrete products when preparing a concrete compound as described above.
即ち、本発明の即時脱型コンクリート製品の製造に使用するコンクリート配合物に用いる上記各材料成分を、上記所定の割合の配合で一軸式又は二軸式の強制練りパグミル型ミキサ、強制練りパン型ミキサ又は可傾式ミキサなどを用いて混練りすることにより、当該コンクリート配合物を調製する。
次いで、このコンクリート配合物を、所望する形状の型枠に投入し、成形する。
この成形時には、加圧振動成形処理を加えると、得られるコンクリート製品の充填性がより良好なものとなり緻密化され、効果的である。
加圧振動成形処理としては、使用する機械の出力、振動数によるが、加圧力が０．０４〜０．４９ＭＰａ、振動数が４７〜１０８Ｈｚ、振幅が０．３〜２．５ｍｍ、振動時間が１〜６０ｓ、最大加速度が４１〜４４２ｍ／ｓ２程度行う。
That is, the above-mentioned material components used in the concrete blend used for the production of the immediate demolding concrete product of the present invention, the uniaxial or biaxial forced kneading pug mill type mixer, the forced kneading pan type with the above-mentioned prescribed ratio of blending The concrete composition is prepared by kneading using a mixer or a tiltable mixer.
Next, this concrete composition is put into a mold having a desired shape and molded.
At the time of molding, if a pressure vibration molding process is applied, the resulting concrete product has better filling properties and is densified and effective.
The pressure vibration molding process depends on the output of the machine used and the frequency, but the applied pressure is 0.04 to 0.49 MPa, the frequency is 47 to 108 Hz, the amplitude is 0.3 to 2.5 mm, and the vibration time is The maximum acceleration is about 41 to 442 m / s 2 for 1 to 60 s.
前記加圧振動成形処理をしたコンクリート配合物は、直ちに脱型される。
次いで、養生されることで、本発明の即時脱型コンクリート製品を得る。
養生方法は、特に限定されず、通常のコンクリートの養生方法であれば任意の方法を適用することができ、例えば、蒸気養生を適用することができる。具体的な養生条件としては、室温にて２〜６時間程度前養生した後、１時間当たり、１０〜３０℃程度の昇温速度で、６０〜８０℃程度に昇温して２〜６時間程度保持し、次いで、自然冷却する方法が例示できる。
The concrete composition subjected to the pressure vibration forming treatment is immediately demolded.
Subsequently, the immediate demolding concrete product of the present invention is obtained by curing.
The curing method is not particularly limited, and any method can be applied as long as it is a normal concrete curing method. For example, steam curing can be applied. As specific curing conditions, after precuring for about 2 to 6 hours at room temperature, the temperature is increased to about 60 to 80 ° C. at a rate of temperature increase of about 10 to 30 ° C. per hour, and then 2 to 6 hours. A method of maintaining the degree and then naturally cooling can be exemplified.
本発明を次の実施例及び比較例により説明するが、これらに限定されるものではない。
（使用材料）
・セメントＮＣ：普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント株式会社製）
密度３．１５ｇ／ｃｍ３
・細骨材Ｓ：山砂（静岡県掛川産）密度２．５８ｇ／ｃｍ３
・粗骨材Ｇ：砕石（西多摩郡奥多摩産）密度２．６４ｇ／ｃｍ３
・シリカフュームＳＦ：マイクロシリカ９２０−Ｄ（エルケム社製）
密度２．２ｇ／ｃｍ３
・石膏：無水石膏（住友大阪セメント株式会社製）
・水Ｗ：水道水
・特殊シリカ質微粉末ＺＳＦ：商品名ＳＦ−ＳＩＬＩＣＡＦＵＭＥ（巴工業株式会社）
密度２．２５ｇ／ｃｍ３
なお、下記表１には、上記特殊シリカ質微粉末と上記シリカフュームについての組成と、ＢＥＴ比表面積を示す。
The present invention will be illustrated by the following examples and comparative examples, but is not limited thereto.
(Materials used)
・ Cement NC: Ordinary Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
Density 3.15 g / cm 3
-Fine aggregate S: mountain sand (produced in Kakegawa, Shizuoka Prefecture) density 2.58 g / cm 3
Coarse aggregate G: crushed stone (Okutama, Nishitama-gun) density 2.64 g / cm 3
Silica fume SF: Microsilica 920-D (manufactured by Elchem)
Density 2.2g / cm 3
・ Gypsum: anhydrous gypsum (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
-Water W: Tap water-Special siliceous fine powder ZSF: Trade name SF-SILICAFUME (Sakai Industry Co., Ltd.)
Density 2.25 g / cm 3
Table 1 below shows the composition and the BET specific surface area of the special siliceous fine powder and the silica fume.
上記表１中の、二酸化珪素の含有量はセメント協会法「けい酸質原料の化学分析方法」、ＳＯ３（三酸化硫黄）及びＭｇＯの含有量は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」にて、ＺｒＯ２の含有量は、波長分散型蛍光Ｘ線装置を用いて（粉末法により半定量）それぞれ測定した。また、未燃炭素（未燃カーボン）量の指標として、メチレンブルー吸着量をセメント協会法の「メチレンブルー吸着量試験」に準じて測定した。ＢＥＴ法比表面積は、「窒素吸着法」によって測定した。
なお、ＦＥ−ＳＥＭ（電界放出型走査電子顕微鏡）を用いて、倍率５千倍〜５万倍で観察すると、特殊シリカ質微粉末は粒径約０．２〜３０μｍの球状の一次粒子がほとんど凝集していないのに対し、シリカフュームは粒径約０．１〜０．３μｍの球状もしくは非球状の一次粒子のほとんどが凝集し、粒径約１０〜５０μｍの異形状の二次粒子を形成していた。
In Table 1 above, the content of silicon dioxide is the Cement Association method “chemical analysis method of siliceous raw materials”, and the content of SO 3 (sulfur trioxide) and MgO is JIS R 5202 “chemical analysis method of Portland cement” The content of ZrO 2 was measured using a wavelength dispersive X-ray fluorescence apparatus (semi-quantitative by powder method). Further, as an index of the amount of unburned carbon (unburned carbon), the amount of methylene blue adsorbed was measured according to the “Methylene Blue Adsorbed Amount Test” of the Cement Association Method. The BET method specific surface area was measured by the “nitrogen adsorption method”.
When observed with a FE-SEM (field emission scanning electron microscope) at a magnification of 5,000 to 50,000, the special siliceous fine powder is mostly spherical primary particles having a particle size of about 0.2 to 30 μm. Silica fume, while not agglomerated, aggregates most of spherical or non-spherical primary particles with a particle size of about 0.1 to 0.3 μm to form irregularly shaped secondary particles with a particle size of about 10 to 50 μm. It was.
上記表１より、特殊シリカ質微粉末は、シリカフュームより二酸化珪素含有量が同程度で、不純物であるＳＯ３含有量は少なく、ＭｇＯは含まない。また、特殊シリカ質微粉末はシリカフュームよりメチレンブルー吸着量が少なく、未燃炭素（未燃カーボン）が少ないと判断される。またＢＥＴ法比表面積は、特殊シリカ質微粉末がシリカフュームよりに小さいことがわかる。 From Table 1 above, the special siliceous fine powder has a silicon dioxide content similar to that of silica fume, a small content of SO 3 as an impurity, and does not contain MgO. The special siliceous fine powder is judged to have less methylene blue adsorption than silica fume and less unburned carbon (unburned carbon). It can also be seen that the specific surface area of the BET method is smaller than that of silica fume.
（実施例１〜３、比較例１〜６）
上記各材料を用いて、表２に示す配合組成の各コンクリート配合物を調製した。
具体的には、セメント（Ｃ）、細骨材（Ｓ）、粗骨材（Ｇ）、シリカフューム（ＳＦ）、特殊シリカ質微粉末（ＺＳＦ）、石膏（硫酸カルシウム）を表２に示す割合で二軸強制練りミキサに投入し、３０秒間攪拌したのち、水道水（混練水）を投入して更に３分間練り混ぜ、各コンクリート配合物を調製した。
(Examples 1-3, Comparative Examples 1-6)
Using each of the above materials, each concrete blend having the blend composition shown in Table 2 was prepared.
Specifically, cement (C), fine aggregate (S), coarse aggregate (G), silica fume (SF), special siliceous fine powder (ZSF), and gypsum (calcium sulfate) are shown in Table 2. After putting into a biaxial forced kneading mixer and stirring for 30 seconds, tap water (kneading water) was added and kneaded for another 3 minutes to prepare each concrete composition.
型枠として、内径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍのコンクリートの圧縮強度試験用供試体作製型枠を用い、上記各コンクリート配合物を該型枠内に投入した。投入する量は、理論上空隙率０％で１０ｃｍの高さになる質量を測定し、当該質量に該当する量を投入した。
次いで、特開２００５−２４１３７１号公報に記載されているマーシャル試験用ランマに付随するものを採用して、該型枠内のコンクリ−ト配合物に、加圧振動を付加した。
具体的には、ランマは、重量４５００ｇの円筒状の重量物が、該重量物に挿通された案内棒に対して上下に相対移動可能に取り付けられ、該案内棒の下端には、落下してきた重量物の衝撃をその下の硬練りコンクリートに伝達するための押圧板が備えられ、該案内棒の上部には重量物の上昇位置を制限するための固定具が備えられている。
該ランマの下端に備えられた押圧板の直径は、型枠の内径とほぼ同一であって、該型枠に投入されたコンクリート配合物の上に該押圧板を載せると該コンクリート配合物の表面全体が覆われるように構成されている。
As a mold, a concrete preparation mold for compressive strength test of concrete having an inner diameter of 10 cm and a height of 20 cm was used, and each of the above concrete compositions was put into the mold. The amount to be added was measured by measuring the mass of 10 cm in height when the porosity was theoretically 0%, and the amount corresponding to the mass was added.
Subsequently, pressure vibration was added to the concrete composition in the mold by using the one accompanying the marshalling test runner described in JP-A-2005-241371.
Specifically, the ramp is attached so that a cylindrical heavy object having a weight of 4500 g can move up and down relative to a guide rod inserted through the heavy article, and has fallen to the lower end of the guide rod. A pressure plate is provided for transmitting the impact of the heavy object to the concrete underneath, and a fixture for restricting the rising position of the heavy object is provided on the upper portion of the guide rod.
The diameter of the pressing plate provided at the lower end of the rammer is substantially the same as the inner diameter of the mold, and when the pressing plate is placed on the concrete compound put into the mold, the surface of the concrete compound It is comprised so that the whole may be covered.
前記型枠に投入された硬練りコンクリートの上面をランマの押圧板で覆うようにランマを載置した。そして、ランマの案内棒が垂直になるように支持した状態で、重量物を上端まで引き上げ、上端から重量物を８０秒間で４０回自由落下させた。重量物が落下するとコンクリート配合物は押圧板を介して突き固められて表面が押し下げられるため、ランマを取り除いて型枠の上端から該コンクリートの上面までの距離Ａを測定した。
このようにして、型枠の上端からコンクリート上面までの距離Ａを測定すれば、型枠の高さから差し引くことによって型枠内のコンクリートの高さＢを求めることができ、最大締め固め高さ１０ｃｍを高さＢで除することにより、重量物を一定の回数で落下させた際のコンクリートの充填率（締め固め度）を求めた。
その結果を表３及び図１に示す。
The rammer was placed so that the upper surface of the kneaded concrete put into the mold was covered with the press plate of the rammer. Then, in a state where the guide rod of the rammer was supported vertically, the heavy object was pulled up to the upper end, and the heavy object was freely dropped from the
In this way, if the distance A from the upper end of the formwork to the top surface of the concrete is measured, the concrete height B in the formwork can be obtained by subtracting from the height of the formwork, and the maximum compaction height By dividing 10 cm by the height B, the concrete filling rate (consolidation degree) when a heavy object was dropped at a certain number of times was determined.
The results are shown in Table 3 and FIG.
次いで、該型枠から各即時脱型コンクリート成形体を取り出し、各実施例１〜３及び比較例１〜６の即時脱型コンクリート成形体をそれぞれ下記の蒸気養生を実施して、各即時脱型コンクリート製品を得た。
蒸気養生：室温で気中養生（前養生）４時間後、昇温２０℃／時で７０℃として４時間保持後、自然放冷。
Subsequently, each immediate demolding concrete molded body is taken out from the mold, and each of the immediate demolding concrete molded bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 is subjected to the following steam curing, and each immediate demolding is performed. A concrete product was obtained.
Steam curing: 4 hours after air curing at room temperature (pre-curing), 70 ° C. at a temperature increase of 20 ° C./hour and holding for 4 hours, followed by natural cooling.
（試験例）
得られた各即時脱型コンクリート製品の圧縮強度を測定した結果を、表４及び図２に示す。
圧縮強度は、ＪＩＳ Ａ １１０８ に従って測定した値である。
(Test example)
The results of measuring the compressive strength of each immediate demolding concrete product obtained are shown in Table 4 and FIG.
The compressive strength is a value measured according to JIS A 1108.
表３及び図１より、シリカフュームと添加するよりも特殊シリカ質微粉末を含有したほうが充填性が向上して緻密化され、また表４及び図２より、硫酸カルシウムの配合量が（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）の合計１００質量部に対して１０質量部含有した時が最も強度発現性が高くなったことがわかる。 From Table 3 and FIG. 1, the inclusion of special siliceous fine powder is improved and densified rather than adding silica fume, and from Table 4 and FIG. 2, the blending amount of calcium sulfate is component (A). It can be seen that when 10 parts by mass of the total of 100 parts by mass of (B) component and (C) was contained, the strength development was the highest.
本発明の即時脱型コンクリート製品は、積みブロック、空洞コンクリートブロック、歩道用コンクリート平板、インターロッキングブロック、無筋コンクリート管等に適用することができ、土木・建築用の安価な大量消費される製品に適用することができる。 The instant demolding concrete product of the present invention can be applied to a pile block, a hollow concrete block, a concrete plate for sidewalk, an interlocking block, an unreinforced concrete pipe, etc., and an inexpensive mass-consumed product for civil engineering and construction Can be applied to.
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