JP5403496B2 - Hardened concrete and concrete composition - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート硬化体及びコンクリート組成物に関し、特に、収縮ひずみが低減されたコンクリート硬化体、及び当該硬化体を製造するためのコンクリート組成物に関する。 The present invention relates to a hardened concrete body and a concrete composition, and more particularly to a concrete hardened body with reduced shrinkage strain and a concrete composition for producing the hardened body.
セメント等の水硬性組成物は、その水和反応に伴い硬化し、硬化後のコンクリートは自己収縮や乾燥収縮等により収縮して収縮ひずみを生じる。特に、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）系の水硬性組成物は、水和反応により急速に硬化し、早期に強度を発現する性質を有するため、施工期間の短い緊急工事用として使用されているが、急速な水和反応により、コンクリート硬化体の収縮ひずみ量がより大きくなってしまう。 A hydraulic composition such as cement hardens with its hydration reaction, and the concrete after hardening shrinks due to self-shrinkage, drying shrinkage, or the like, resulting in shrinkage strain. In particular, a calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ) hydraulic composition has a property of rapidly hardening due to a hydration reaction and developing strength at an early stage. Although it is used for construction, the shrinkage strain of the hardened concrete becomes larger due to the rapid hydration reaction.
コンクリート硬化体に収縮ひずみが生じると、それによりひび割れが生じることがあり、このようにして発生したひび割れは、コンクリート硬化体の美観を損なうだけではなく、コンクリート硬化体中の鋼材の腐食やコンクリート硬化体の水密性の低下を招いたり、コンクリート硬化体の強度を低下させたりする。このようなコンクリート硬化体の収縮ひずみを抑制するために、従来、膨張材を添加したコンクリートが提案されている。 If shrinkage strain occurs in the hardened concrete, it may cause cracks. The cracks generated in this way not only detract from the aesthetics of the hardened concrete, but also the corrosion of the steel in the hardened concrete and the hardening of the concrete. The water tightness of the body is lowered, and the strength of the hardened concrete is lowered. In order to suppress the shrinkage distortion of such a hardened concrete, conventionally, concrete added with an expansion material has been proposed.
しかし、セメント等の水硬性組成物に膨張材を添加して硬化させたコンクリート硬化体は、その硬化体の収縮ひずみ量を低減することはできるが、その低減効果は十分ではなかった。そのため、完全には収縮ひずみをなくすことはできず、依然としてコンクリートにひび割れが生じてしまうという問題があった。 However, a concrete cured body obtained by adding an expansion material to a hydraulic composition such as cement and curing can reduce the amount of shrinkage strain of the cured body, but the reduction effect is not sufficient. Therefore, the shrinkage strain cannot be completely eliminated, and there is still a problem that cracks still occur in the concrete.
このような実情に鑑みて、本発明は、急速な強度の発現を伴いつつ高い強度を有するとともに、自己収縮や乾燥収縮等による収縮ひずみを低減することができ、収縮ひずみによるひび割れの発生等を防止することのできるコンクリート硬化体、及びそのようなコンクリート硬化体を製造することのできるコンクリート組成物を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention has high strength with rapid onset of strength, and can reduce shrinkage strain due to self-shrinkage and drying shrinkage, etc. It aims at providing the concrete composition which can manufacture the concrete hardened | cured material which can be prevented, and such a concrete hardened | cured material.
上記課題を解決するために、本発明は、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）を３〜６０質量％及び無水石膏を１〜４０質量％含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウムを０．１〜３．０質量部含む水硬性組成物と、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％であるクリンカ組成物、及び石膏を含む膨張性混和材と、金属繊維又は有機繊維とを含む配合物を硬化させてなることを特徴とするコンクリート硬化体を提供する（請求項１）。
In order to solve the above problems, the present invention provides a
上記コンクリート硬化体は、水硬性組成物中のカルシウムサルホアルミネートにより、早期に強度を発現することができ、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウムにより、収縮ひずみ量を低減することができる。また、膨張性混和材中の石膏（ＣａＳＯ４）とカルシウムアルミネート（特に、アルミン酸三カルシウム(Ｃ３Ａ)）との反応により、エトリンガイド（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）が生成され、このエトリンガイドにより、コンクリート硬化体の収縮を抑制することができる。さらに、金属繊維又は有機繊維により、コンクリート硬化体を拘束して、膨張性混和材によるコンクリート硬化体の膨張を制御することができ、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体の収縮を抑制することができる。したがって、上記発明（請求項１）によれば、自己収縮や乾燥収縮等による収縮ひずみを低減し、収縮ひずみによるひび割れの発生を防止することができる。 The said concrete hardening body can express intensity | strength at an early stage with the calcium sulfoaluminate in a hydraulic composition, and can reduce a shrinkage | contraction strain amount with a lithium carbonate whose specific surface area is 1000-4000 cm < 2 > / g. it can. In addition, the reaction of gypsum (CaSO 4 ) and calcium aluminate (especially tricalcium aluminate (C 3 A)) in the expandable admixture leads to ethrin guide (3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 32H). 2 O) is generated, and the shrinkage of the hardened concrete body can be suppressed by this ethrin guide. Furthermore, the hardened concrete can be constrained by metal fibers or organic fibers, and the expansion of the hardened concrete by the expandable admixture can be controlled, and the shrinkage of the hardened concrete expanded by the expandable admixture can be suppressed. Can do. Therefore, according to the said invention (invention 1), the shrinkage | contraction distortion by self shrinkage, drying shrinkage | contraction, etc. can be reduced, and generation | occurrence | production of the crack by a shrinkage distortion can be prevented.
ここで、本発明において「３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物」とは、０．５質量％以上のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）と、０．５質量％以上のビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）と、ＣａＯ結晶と、間隙物質とを含有する組成物をいう。 Here, in the present invention, “3CaO · SiO 2 −2CaO · SiO 2 —CaO—interstitial material composition” means 0.5% by mass or more of alite (3CaO · SiO 2 ) and 0.5% by mass. It refers to a composition containing the above belite (2CaO · SiO 2 ), a CaO crystal, and a gap substance.
また、本発明において「３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物」とは、０．５質量％以上のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）と、ＣａＯ結晶と、間隙物質とを含有し、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の含有率が０．５質量％未満の組成物をいう。 In the present invention, the “3CaO · SiO 2 —CaO—interstitial material composition” includes 0.5% by mass or more of alite (3CaO · SiO 2 ), CaO crystal, and interstitial material. This refers to a composition having a belite (2CaO.SiO 2 ) content of less than 0.5% by mass.
さらに、本発明において「２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物」とは、０．５質量％以上のビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）と、ＣａＯ結晶と、間隙物質とを含有し、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）の含有率が０．５質量％未満の組成物をいう。 Furthermore, in the present invention, “2CaO · SiO 2 —CaO—interstitial material composition” includes 0.5% by mass or more of belite (2CaO · SiO 2 ), CaO crystals, and interstitial materials, This refers to a composition having an alite (3CaO.SiO 2 ) content of less than 0.5% by mass.
さらにまた、本発明において「ＣａＯ−間隙物質系組成物」とは、ＣａＯ結晶と間隙物質とを含有し、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）とビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の含有率がともに０．５質量％未満のものをいう。 Furthermore, the "CaO- gap material based composition" in the present invention contains a CaO crystal and the gap material, the content of alite (3CaO · SiO 2) and belite (2CaO · SiO 2) both It means less than 0.5% by weight.
上記発明（請求項１）においては、前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物１００質量部に対して前記石膏５〜５０質量部を含むことが好ましい（請求項２）。 In the said invention (invention 1), it is preferable that the said expansive admixture contains 5-50 mass parts of said gypsum with respect to 100 mass parts of said clinker compositions (invention 2).
上記発明（請求項２）によれば、膨張性混和材における石膏の配合量が上記範囲内であれば、生成されたエトリンガイド（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）により、コンクリート硬化体の収縮を効果的に抑制することができる。 According to the above invention (invention 2), the amount of gypsum in the expandable admixture is within the above range, the generated e [pi] n guide (3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 32H 2 O) Moreover, shrinkage | contraction of a concrete hardening body can be suppressed effectively.
また、上記発明（請求項１）においては、前記膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことが好ましい（請求項３）。かかる発明（請求項３）によれば、膨張性混和材に含まれる生石灰が水和反応に伴って膨張するため、コンクリート硬化体の収縮をさらに抑制することができる。 Moreover, in the said invention (invention 1), it is preferable that the said expansive admixture further contains quicklime (invention 3). According to this invention (invention 3), quick lime contained in the expandable admixture expands with the hydration reaction, so that the shrinkage of the hardened concrete can be further suppressed.
上記発明（請求項３）においては、前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部中前記クリンカ組成物を２０質量部以上含むものであり、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部に対して、前記石膏５〜５０質量部を含むことが好ましい（請求項４）。 In the said invention (invention 3), the said expandable admixture contains 20 mass parts or more of the said clinker composition in 100 mass parts in total of the said clinker composition and the said quicklime, The said clinker composition and It is preferable that 5-50 mass parts of said gypsum is included with respect to 100 mass parts in total with the said quicklime.
上記発明（請求項４）における配合割合であれば、コンクリート硬化体が膨張しすぎることもなく、コンクリート硬化体の収縮を効果的に抑制することができ、収縮ひずみによるひび割れを防止することができる。 If it is the mixture ratio in the said invention (invention 4), the concrete hardened | cured material will not expand too much, the shrinkage | contraction of a concrete hardened | cured material can be suppressed effectively, and the crack by shrinkage distortion can be prevented. .
上記発明（請求項１〜４）においては、前記コンクリート硬化体１ｍ３中に前記膨張性混和材が１０〜４０ｋｇ含まれるように前記膨張性混和材を配合することが好ましい（請求項５）。膨張性混和材の配合量がかかる発明（請求項５）の配合量であれば、コンクリートの早期強度発現性等を損なうことなくコンクリート硬化体の収縮を効果的に抑制することができ、収縮ひずみによるひび割れの発生を防止することができる。 In the above invention (claim 1), wherein the expandable admixture in the concrete cured body 1 m 3 it is preferable to blend the expandable admixture to include 10～40Kg (claim 5). If the blending amount of the expansive admixture is such that the blending amount of the invention (invention 5), the shrinkage of the hardened concrete can be effectively suppressed without impairing the early strength development of concrete, etc. It is possible to prevent the occurrence of cracks due to.
また、上記発明（請求項１〜５）においては、前記コンクリート硬化体の体積に対して、０．７〜２．０％の体積を占める量の前記金属繊維又は前記有機繊維を配合することが好ましい（請求項６）。 Moreover, in the said invention (inventions 1-5), the said metal fiber or the said organic fiber of the quantity which occupies the volume of 0.7-2.0% is mix | blended with respect to the volume of the said concrete hardening body. Preferred (claim 6).
金属繊維又は有機繊維の配合量が、上記発明（請求項６）の範囲内であれば、コンクリート硬化体を拘束して、膨張性混和材によるコンクリート硬化体の膨張量をより抑制することができるとともに、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体の収縮を効果的に抑制することができる。 If the blending amount of metal fibers or organic fibers is within the range of the above invention (invention 6), the hardened concrete body can be restrained, and the amount of expansion of the hardened concrete body by the expandable admixture can be further suppressed. At the same time, the shrinkage of the hardened concrete body expanded by the expandable admixture can be effectively suppressed.
さらに、上記発明（請求項１〜６）においては、前記金属繊維が、鋼繊維であることが好ましい（請求項７）。かかる発明（請求項７）によれば、コンクリート硬化体を効果的に拘束することができる。これにより、膨張性混和材によるコンクリート硬化体の膨張量をより効果的に抑制することができるとともに、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体の収縮をより効果的に抑制することができる。 Furthermore, in the said invention (invention 1-6), it is preferable that the said metal fiber is a steel fiber (invention 7). According to this invention (invention 7), the hardened concrete body can be effectively restrained. Thereby, while the expansion amount of the concrete hardening body by an expansible admixture can be suppressed more effectively, shrinkage | contraction of the concrete hardening body expanded by the expansible admixture can be suppressed more effectively.
上記発明（請求項１〜７）においては、前記配合物が、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸若しくはその塩及び／又はヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸若しくはその塩をさらに含むことが好ましい（請求項８）。 In the said invention (inventions 1-7), the said mixture is 0.05-1.5 mass parts in conversion of tartaric acid with respect to a total of 100 mass parts of the said hydraulic composition and the said expandable admixture. It is preferable to further contain 0.05 to 1.5 parts by mass of heptonic acid or a salt thereof in terms of tartaric acid or a salt thereof and / or heptonic acid (Claim 8).
上記発明（請求項１〜８）においては、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸又はその塩をさらに含むことが好ましい（請求項９）。 In the said invention (invention 1-8), 0.01-0.3 mass part boric acid in conversion of boric acid or its with respect to a total of 100 mass parts of the said hydraulic composition and the said expandable admixture It is preferable that salt is further included (Claim 9).
また、本発明は、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）を３〜６０質量％及び無水石膏を１〜４０質量％含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウムを０．１〜３．０質量部含む水硬性組成物と、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％であるクリンカ組成物、及び石膏を含む膨張性混和材と、金属繊維又は有機繊維とを含むことを特徴とするコンクリート組成物を提供する（請求項１０）。 Further, the present invention relates to 100 parts by mass of a calcium sulfoaluminate composition containing 3 to 60% by mass of calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ) and 1 to 40% by mass of anhydrous gypsum. A hydraulic composition containing 0.1 to 3.0 parts by mass of lithium carbonate having a specific surface area of 1000 to 4000 cm 2 / g, a 3CaO · SiO 2 −2CaO · SiO 2 —CaO—interstitial material composition, and 3CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition comprises 2CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, and CaO-1 kind selected from the group consisting of interstitial material based composition or two or more compositions, and A clinker composition having a CaO content of 50 to 92% by mass, an expandable admixture containing gypsum, and a metal fiber or an organic fiber. Providing cleat composition (claim 10).
上記発明（請求項１０）によれば、このようなコンクリート組成物を硬化させることで、高い強度を有し、かつ収縮ひずみの生じないコンクリート硬化体を製造することができる。 According to the said invention (invention 10), by hardening such a concrete composition, the hardened concrete body which has high intensity | strength and does not produce shrinkage distortion can be manufactured.
上記発明（請求項１０）においては、前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物１００質量部に対して前記石膏５〜５０質量部を含むことが好ましい（請求項１１）。 In the said invention (invention 10), it is preferable that the said expansive admixture contains 5-50 mass parts of said gypsum with respect to 100 mass parts of said clinker compositions (invention 11).
また、上記発明（請求項１０）においては、前記膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことが好ましい（請求項１２）。さらに、上記発明（請求項１２）においては、前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部中前記クリンカ組成物を２０質量部以上含むものであり、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部に対して、前記石膏５〜５０質量部を含むことが好ましい（請求項１３）。 Moreover, in the said invention (invention 10), it is preferable that the said expansive admixture further contains quicklime (invention 12). Furthermore, in the said invention (invention 12), the said expansive admixture contains the said clinker composition 20 mass parts or more in a total of 100 mass parts of the said clinker composition and the said quicklime, The said clinker composition It is preferable that 5-50 mass parts of said gypsum is included with respect to a total of 100 mass parts of a thing and the said quicklime (Claim 13).
上記発明（請求項１０〜１３）においては、前記コンクリート組成物を硬化させてなるコンクリート硬化体１ｍ３中に前記膨張性混和材が１０〜４０ｋｇ含まれるように前記膨張性混和材を配合することが好ましい（請求項１４）。また、上記発明（請求項１０〜１４）においては、前記コンクリート組成物の体積に対して、０．７〜２．０％の体積を占める量の前記金属繊維又は前記有機繊維を配合することが好ましい（請求項１５）。さらに、上記発明（請求項１０〜１５）においては、前記金属繊維が、鋼繊維であることが好ましい（請求項１６）。
In the above invention (
上記発明（請求項１０〜１６）においては、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸若しくはその塩及び／又はヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸若しくはその塩をさらに含むことが好ましい（請求項１７）。 In the said invention (invention 10-16), 0.05-1.5 mass parts tartaric acid or its salt in conversion of tartaric acid with respect to a total of 100 mass parts of the said hydraulic composition and the said expandable admixture, and It is preferable to further contain 0.05 to 1.5 parts by mass of heptonic acid or a salt thereof in terms of heptonic acid (Claim 17).
上記水硬性組成物と上記膨張性混和材とを混合し、凝結遅延剤として一般的に用いられるクエン酸を添加してから水を加えて混練すると、コンクリート組成物が急結してしまい、十分な可使時間（ミキサーからコンクリートを排出した後からコンクリートの凝結開始までの時間）を確保することができないおそれがある。そして、上記水硬性組成物に凝結遅延剤としてのクエン酸を添加し、水を加えて混練してから最後に上記膨張性混和材を添加すると、コンクリート組成物が急結するまでの時間、すなわち可使時間を延長することができるが、コンクリート硬化体中に均一に膨張性混和材を混和させることが困難となるおそれがある。しかしながら、酒石酸若しくはその塩又はヘプトン酸若しくはその塩は、上記水硬性組成物と上記膨張性混和材とともに混合し、水を加えて混練しても、コンクリート組成物が急結することがなく、十分な可使時間を確保することができるため、上記発明（発明１７）によれば、コンクリートの可使時間を十分に確保し、ワーカビリティーを良好にすることができる。 Mixing the hydraulic composition and the expansive admixture, adding citric acid, which is generally used as a setting retarder, and then adding water and kneading, the concrete composition quickly sets, and is sufficient There is a risk that it will not be possible to ensure a long pot life (time from discharging the concrete from the mixer to the start of setting of the concrete). Then, by adding citric acid as a setting retarder to the hydraulic composition, adding water and kneading, and finally adding the expandable admixture, the time until the concrete composition rapidly sets, that is, The pot life can be extended, but it may be difficult to mix the expandable admixture uniformly in the hardened concrete. However, tartaric acid or a salt thereof or heptonic acid or a salt thereof is mixed with the hydraulic composition and the expansive admixture, and even if water is added and kneaded, the concrete composition does not rapidly set, Therefore, according to the said invention (invention 17), the pot life of concrete can be ensured enough and workability can be made favorable.
上記発明（請求項１０〜１７）においては、前記水硬性組成物１００質量部に対し、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸又はその塩をさらに含むことが好ましい（請求項１８）。 In the said invention (inventions 10-17), it is preferable to further contain 0.01-0.3 mass part boric acid or its salt in conversion of boric acid with respect to 100 mass parts of said hydraulic compositions (invention). Item 18).
上記発明（請求項１８）によれば、コンクリート組成物にホウ酸又はその塩が含まれていることにより、コンクリート組成物の水和熱を低減することができ、コンクリートの練り上がり温度（ＣＴ；Concrete Temperature）を低下させることができる。これにより、外気温が３０℃を超えるような高温環境下においても、容易にコンクリートの出荷及び施工をすることができる。 According to the said invention (invention 18), the boric acid or its salt is contained in the concrete composition, whereby the heat of hydration of the concrete composition can be reduced, and the concrete kneading temperature (CT; Concrete temperature can be reduced. Thereby, even in a high temperature environment where the outside air temperature exceeds 30 ° C., the concrete can be easily shipped and constructed.
本発明のコンクリート硬化体によれば、コンクリート硬化体の強度を早期に発現することができるとともに、自己収縮や乾燥収縮等による収縮ひずみを低減することができ、収縮ひずみによるひび割れ等を防止することができる。また、本発明のコンクリート組成物によれば、収縮ひずみによるひび割れを防止し得るコンクリート硬化体を得ることができる。 According to the hardened concrete body of the present invention, the strength of the hardened concrete body can be expressed at an early stage, shrinkage strain due to self-shrinkage and drying shrinkage can be reduced, and cracks due to shrinkage strain can be prevented. Can do. Moreover, according to the concrete composition of this invention, the concrete hardening body which can prevent the crack by shrinkage distortion can be obtained.
以下、本発明について説明する。
本発明のコンクリート組成物は、水硬性組成物と、膨張性混和材と、金属繊維又は有機繊維とを含むものである。
The present invention will be described below.
The concrete composition of the present invention includes a hydraulic composition, an expandable admixture, and metal fibers or organic fibers.
上記水硬性組成物は、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）及び無水石膏を含むカルシウムサルホアルミネート組成物と、炭酸リチウムとを含むものである。 The hydraulic composition includes a calcium sulfoaluminate composition containing calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ) and anhydrous gypsum, and lithium carbonate.
カルシウムサルホアルミネート組成物は、カルシウムサルホアルミネート３〜６０質量％及び無水石膏１〜４０質量％を含むものであり、好ましくはカルシウムサルホアルミネート２０〜４０質量％及び無水石膏５〜１５質量％を含むものである。 The calcium sulfoaluminate composition contains 3 to 60% by weight of calcium sulfoaluminate and 1 to 40% by weight of anhydrous gypsum, preferably 20 to 40% by weight of calcium sulfoaluminate and 5 to 15% by weight of anhydrous gypsum. Is included.
水硬性組成物における炭酸リチウムの配合量は、カルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、０．１〜３．０質量部であり、０．５〜１．５質量部であることが好ましい。水硬性組成物における炭酸リチウムの配合量が０．１質量部未満であると、コンクリート硬化体の初期強度が十分に発現しなくなり、３．０質量部を超えると、コンクリート硬化体の収縮ひずみの低減効果に大きな変化はないが、コンクリート硬化体の製造にコストがかかってしまう。 The blending amount of lithium carbonate in the hydraulic composition is 0.1 to 3.0 parts by mass and 0.5 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the calcium sulfoaluminate composition. preferable. When the blending amount of lithium carbonate in the hydraulic composition is less than 0.1 parts by mass, the initial strength of the hardened concrete is not sufficiently expressed, and when it exceeds 3.0 parts by weight, the shrinkage strain of the hardened concrete is reduced. Although there is no big change in the reduction effect, the production of the hardened concrete is costly.
水硬性組成物に含まれる炭酸リチウムの比表面積（ブレーン比表面積）は、１０００〜４０００ｃｍ２／ｇであり、好ましくは２０００〜３０００ｃｍ２／ｇである。比表面積が１０００ｃｍ２／ｇ未満であると、炭酸リチウムの粒子が粗く、カルシウムサルホアルミネート組成物と混合するとき、又はコンクリートに混練するときに炭酸リチウムが均質に分散しにくくなり、コンクリート硬化体の強度の低下を招いてしまう。一方、比表面積が４０００ｃｍ２／ｇを超えると、収縮ひずみの低減に十分な効果が得られなくなってしまう。 The specific surface area (Blaine specific surface area) of lithium carbonate contained in the hydraulic composition is 1000 to 4000 cm 2 / g, preferably 2000 to 3000 cm 2 / g. When the specific surface area is less than 1000 cm 2 / g, the lithium carbonate particles are coarse, and when mixed with the calcium sulfoaluminate composition or when kneaded into concrete, the lithium carbonate is difficult to uniformly disperse, and the hardened concrete body This will cause a decrease in strength. On the other hand, if the specific surface area exceeds 4000 cm 2 / g, an effect sufficient for reducing shrinkage strain cannot be obtained.
炭酸リチウムの比表面積の調整方法は、特に限定されるものではなく、例えば、原料となる炭酸リチウム鉱石を比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇになるように粉砕することにより行うことができる。炭酸リチウム鉱石の粉砕方法としては、例えば、ボールミルや自由粉砕機による方法等の任意の粉砕方法を適用することができる。 The method for adjusting the specific surface area of lithium carbonate is not particularly limited. For example, the lithium carbonate ore used as a raw material can be pulverized so as to have a specific surface area of 1000 to 4000 cm 2 / g. As a method for pulverizing the lithium carbonate ore, for example, any pulverization method such as a method using a ball mill or a free pulverizer can be applied.
膨張性混和材は、クリンカ組成物と石膏とを含むものであり、好ましくは生石灰をさらに含むものである。上記クリンカ組成物は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％のものである。 The expandable admixture includes a clinker composition and gypsum, and preferably further includes quicklime. The clinker composition, 3CaO · SiO 2 -2CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, 3CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, 2CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, And one or more compositions selected from the group consisting of CaO-interstitial material-based compositions, and the CaO content is 50 to 92% by mass.
膨張性混和材中のクリンカ組成物に含まれる間隙物質は、セメントクリンカ鉱物中のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）やビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の間を埋める鉱物に類するものである。このような間隙物質としては、例えば、２ＣａＯ・Ｆｅ２Ｏ３等のカルシウムフェライト鉱物；３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３等のカルシウムアルミネート鉱物；６ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、６ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３等のカルシウムアルミノフェライト鉱物等が挙げられる。
Gap substances contained in the clinker composition in expandable admixture is one similar to the mineral filling between the cement clinker minerals in alite (3CaO · SiO 2) and belite (2CaO · SiO 2). Such gap material, for example, calcium ferrite minerals such as 2CaO · Fe 2 O 3; calcium aluminate minerals such as 3CaO · Al 2 O 3; 6CaO · Al 2
クリンカ組成物中のＣａＯの含有割合は、クリンカ組成物の全質量に対して５０〜９２質量％である。ＣａＯの含有割合が５０質量％未満であると、早期に強度を発現するのが困難となるおそれがあり、９２質量％を超えると、相対的に間隙物質の含有量が減少し、コンクリート硬化体の収縮を抑制するのが困難になるおそれがある。 The content rate of CaO in a clinker composition is 50-92 mass% with respect to the total mass of a clinker composition. If the CaO content is less than 50% by mass, it may be difficult to develop strength at an early stage. If the CaO content exceeds 92% by mass, the content of interstitial materials will be relatively reduced, and the hardened concrete body. There is a risk that it will be difficult to suppress the shrinkage of the resin.
クリンカ組成物は、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）やビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）を含むものであってもよいし、これらのエーライトやビーライトを含まないものであってもよいが、これらのエーライトやビーライトを含むクリンカ組成物は、ＣａＯの水和速度を大幅に抑制することができ、これらのエーライトやビーライトの水和物がセメントの強度発現に貢献する。 The clinker composition may contain alite (3CaO · SiO 2 ) or belite (2CaO · SiO 2 ), or may not contain these alite or belite, The clinker composition containing these alite and belite can significantly suppress the hydration rate of CaO, and the hydrate of these alite and belite contributes to the development of cement strength.
クリンカ組成物は、石灰質原料、粘土原料、珪石、スラグ類、石膏等の原料を上記組成になるように混合して原料混合物を調製し、目標とするクリンカの鉱物組成が得られるまで、この原料混合物をロータリーキルン等にて１３００〜１６００℃の温度で十分に焼き締めて、焼成することで得られる。 The clinker composition is prepared by mixing raw materials such as calcareous raw material, clay raw material, silica stone, slags, gypsum and the like so as to have the above composition, and preparing the raw material mixture until the target clinker mineral composition is obtained. It can be obtained by baking the mixture sufficiently at a temperature of 1300 to 1600 ° C. in a rotary kiln or the like.
なお、原料混合物を焼成する際に、鉱化剤（フラックス）を原料混合物に添加してもよい。これにより、クリンカ組成物の製造効率を高めることができる。鉱化剤としては、セメント系化合物を焼成する際に一般に使用されるものを用いることができる。具体的には、ＣａＳＯ４、ＣａＦ２、Ｆｅ２Ｏ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３等の化合物を含む石膏、蛍石、蛇紋岩等を鉱化剤として使用することができる。これらの鉱化剤の添加量は、原料混合物の質量に対して約１０質量％以下であればよい。 In addition, when baking a raw material mixture, you may add a mineralizer (flux) to a raw material mixture. Thereby, the manufacturing efficiency of a clinker composition can be improved. As a mineralizer, what is generally used when a cementitious compound is fired can be used. Specifically, gypsum, fluorite, serpentinite and the like containing compounds such as CaSO 4 , CaF 2 , Fe 2 O, MgO, and Al 2 O 3 can be used as mineralizers. The addition amount of these mineralizers should just be about 10 mass% or less with respect to the mass of a raw material mixture.
膨張性混和材には、上記クリンカ組成物とともに石膏が含まれる。膨張性混和材に石膏が含まれることで、エトリンガイド（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）が生成されるため、これによりコンクリート硬化体の収縮を抑制することができるとともに、コンクリート硬化体の初期強度（簡易蒸気養生時の脱型強度）を高めることができる。 The expandable admixture includes gypsum together with the clinker composition. The expandable admixture that contains gypsum, for e [pi] n guide (3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 32H 2 O) is generated, along with this, it is possible to suppress the shrinkage of the concrete hardened body The initial strength (demolding strength during simple steam curing) of the hardened concrete can be increased.
石膏としては、一般に市販されている石膏を使用することができる。石膏は、その結晶形態により無水石膏、半水石膏、二水石膏に分類されるが、いずれの石膏を使用してもよく、好ましくは無水石膏を使用することができる。 As the gypsum, commercially available gypsum can be used. Gypsum is classified into anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum according to its crystal form, and any gypsum may be used, and anhydrous gypsum can be preferably used.
膨張性混和材における石膏の配合量は、クリンカ組成物１００質量部に対し、５〜５０質量部であることが好ましい。膨張性混和材に生石灰が含まれる場合には、石膏の配合量は、クリンカ組成物と生石灰との合計量１００質量部に対し、５〜５０質量部であることが好ましい。石膏の配合量が５質量部未満であると、コンクリート硬化体の収縮を抑制することが困難であり、また早期に強度が発現しないおそれがあり、５０質量部を超えると、コンクリート硬化体に膨張ひび割れが生じるおそれがある。 The amount of gypsum in the expandable admixture is preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the clinker composition. When quick lime is contained in the expandable admixture, the blending amount of gypsum is preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass as the total amount of the clinker composition and quick lime. If the blending amount of gypsum is less than 5 parts by mass, it is difficult to suppress shrinkage of the hardened concrete body, and there is a possibility that strength will not be developed early. If it exceeds 50 parts by weight, the hardened concrete body will expand. There is a risk of cracking.
膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことが好ましい。生石灰は、水和反応に伴い膨張及び発熱するため、コンクリート硬化体の収縮をさらに抑制することができるとともに、膨張性混和材全体の発熱量が高まり、コンクリート硬化体の早期強度発現性をさらに向上させることができる。 The expandable admixture preferably further contains quick lime. Quick lime expands and generates heat due to the hydration reaction, so it can further suppress the shrinkage of the hardened concrete, and the calorific value of the entire expandable admixture increases, further improving the early strength development of the hardened concrete. Can be made.
生石灰は、その焼成度によって極軟焼生石灰、軟焼生石灰、中焼生石灰、硬焼生石灰、極硬焼生石灰に分類され、その評価方法としては一般に日本石灰協会の４Ｎ塩酸による粗粒滴定試験法が使用されている。この粗粒滴定試験法によれば、生石灰は、滴定に使用した４Ｎ塩酸の総量をもって分類され、極軟焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が８００ｍＬ以上のものであり、軟焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が６５０ｍＬ以上８００ｍＬ未満のものであり、中焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が３００ｍＬ以上６５０ｍＬ未満のものであり、硬焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が１３０ｍＬ以上３００ｍＬ未満のものであり、極硬焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が１３０ｍＬ未満のものである。 Quick lime is classified into extremely soft calcined quick lime, soft calcined quick lime, medium calcined quick lime, hard calcined quick lime, and extremely hard calcined quick lime, and the evaluation method is generally a coarse-grain titration test method using 4N hydrochloric acid of the Japan Lime Association. Is used. According to this coarse-grain titration test method, quick lime is classified based on the total amount of 4N hydrochloric acid used for the titration, extremely soft calcined quick lime has a usage amount of 4N hydrochloric acid of 800 mL or more, and soft calcined quick lime is composed of 4N hydrochloric acid. The amount used is 650 mL or more and less than 800 mL, the medium-burnt quicklime is one whose 4N hydrochloric acid is used in an amount of 300 mL or more and less than 650 mL, and the hard-burned quicklime is one whose 4N hydrochloric acid is used in an amount of 130 mL or more and less than 300 mL, Extremely hard calcined quicklime has a usage amount of 4N hydrochloric acid of less than 130 mL.
膨張性混和材に含まれ得る生石灰としては、一般に市販されている生石灰であればよいが、このようにして分類される生石灰のうち、４Ｎ塩酸の使用量が６５０ｍＬ以下の生石灰を使用することが好ましく、特に４Ｎ塩酸の使用量が４００ｍＬ以下の生石灰を使用することが好ましい。このような生石灰を含むことで、フレッシュコンクリートのワーカビリティーを良好にすることができる。 The quicklime that can be contained in the expandable admixture may be quicklime that is generally commercially available, but among the quicklime that is classified in this way, it is possible to use quicklime that uses 4N hydrochloric acid in an amount of 650 mL or less. Particularly, it is preferable to use quick lime in which the amount of 4N hydrochloric acid used is 400 mL or less. By including such quicklime, the workability of fresh concrete can be improved.
膨張性混和材に生石灰を含む場合、生石灰の含有量は、上記クリンカ組成物と生石灰との合計質量の８０質量％以下であることが好ましい。生石灰の含有量が、クリンカ組成物と生石灰との合計質量の８０質量％を超えると、水和反応によるコンクリート硬化体の膨張量が増大しすぎてしまうおそれがある。 When quick lime is included in the expandable admixture, the content of quick lime is preferably 80% by mass or less of the total mass of the clinker composition and quick lime. If the content of quicklime exceeds 80% by mass of the total mass of the clinker composition and quicklime, the amount of expansion of the hardened concrete body due to the hydration reaction may increase excessively.
膨張性混和材は、上記クリンカ組成物及び石膏を含み、好ましくは生石灰をさらに含むものであって、これらの混合物を粉砕した混合粉砕物であることが好ましい。この混合粉砕物は、上記クリンカ組成物、石膏、生石灰のそれぞれを粉砕してから混合したものでもよいし、上記クリンカ組成物、石膏及び生石灰のそれぞれを混合してから粉砕したものでもよい。粉砕は、ボールミル、ロールミル等の通常のセメントの粉砕に使用する粉砕機を使用して行うことができる。 The expandable admixture contains the above clinker composition and gypsum, preferably further contains quicklime, and is preferably a mixed pulverized product obtained by pulverizing these mixtures. The mixed pulverized product may be obtained by pulverizing each of the clinker composition, gypsum, and quicklime, or may be pulverized after mixing the clinker composition, gypsum, and quicklime. The pulverization can be performed using a pulverizer used for pulverizing ordinary cement such as a ball mill and a roll mill.
このようにして得られた混合粉砕物のブレーン比表面積は、２０００〜６０００ｃｍ２／ｇであることが好ましく、特に４０００〜５０００ｃｍ２／ｇであることが好ましい。 Blaine specific surface area of the ground mixture obtained in this way is preferably 2000~6000cm 2 / g, it is particularly preferably 4000~5000cm 2 / g.
コンクリート組成物において、膨張性混和材は、コンクリート組成物を硬化させてなるコンクリート硬化体１ｍ３中に１０〜４０ｋｇを占める量を配合することが好ましく、コンクリート硬化体１ｍ３中に２０〜３０ｋｇを占める量を配合することがより好ましい。１０ｋｇ未満であると、コンクリート組成物を硬化させてなるコンクリート硬化体の収縮ひずみを低減することができず、コンクリート硬化体にひび割れが生じるおそれがあり、４０ｋｇを超えると、コンクリート硬化体が過大に膨張してしまい当該コンクリート硬化体の強度が低下するおそれがある。 In the concrete composition, the expansive admixture is preferably blended in an amount of 10 to 40 kg in 1 m 3 of a hardened concrete body obtained by curing the concrete composition, and 20 to 30 kg in 1 m 3 of the hardened concrete body. It is more preferable to mix the occupied amount. If it is less than 10 kg, the shrinkage strain of the concrete cured body obtained by curing the concrete composition cannot be reduced, and cracks may occur in the concrete cured body. If it exceeds 40 kg, the concrete cured body is excessively large. There exists a possibility that it may expand | swell and the intensity | strength of the said concrete hardening body may fall.
本発明のコンクリート組成物には、金属繊維又は有機繊維がさらに含まれる。コンクリート組成物に金属繊維又は有機繊維が含まれることで、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体を拘束し、コンクリート硬化体が収縮してしまうのを防止することができる。また、金属繊維又は有機繊維がコンクリート硬化体を拘束することで、コンクリート硬化体の膨張を制御し、コンクリート硬化体が膨張しすぎないようにすることもできる。 The concrete composition of the present invention further includes metal fibers or organic fibers. By including metal fibers or organic fibers in the concrete composition, the hardened concrete body expanded by the expandable admixture can be restrained and the hardened concrete body can be prevented from shrinking. Moreover, metal fiber or organic fiber restrains a concrete hardened | cured material, it can control expansion | swelling of a concrete hardened | cured material and it can also prevent a concrete hardened | cured material from expanding too much.
金属繊維としては、例えば、鋼繊維、アモルファス繊維、ステンレス繊維等が挙げられ、これらのうち、コンクリート硬化体をより効果的に拘束することのできる鋼繊維を使用するのが好ましい。 Examples of the metal fiber include steel fiber, amorphous fiber, and stainless steel fiber. Among these, it is preferable to use steel fiber that can more effectively restrain the hardened concrete body.
有機繊維としては、例えば、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、セルロース繊維等が挙げられ、これらのうち、コンクリート硬化体をより効果的に拘束することのできるビニロン繊維を使用するのが好ましい。 Examples of organic fibers include vinylon fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polyvinyl alcohol fibers, and cellulose fibers. Among these, vinylon fibers that can more effectively constrain the hardened concrete are used. Is preferred.
金属繊維又は有機繊維の配合量は、コンクリート硬化体の体積に対して、０．７〜２．０％の体積を占める量を配合することが好ましい。０．７％未満であると、コンクリート硬化体の強度が低下するおそれがあり、２．０％を超えると、水硬性組成物との混練作業のワーカビリティーが低下するおそれがある。 It is preferable to mix | blend the quantity which occupies the volume of 0.7 to 2.0% with respect to the volume of a hardened concrete body as the compounding quantity of a metal fiber or an organic fiber. If it is less than 0.7%, the strength of the hardened concrete may be lowered, and if it exceeds 2.0%, workability of the kneading work with the hydraulic composition may be lowered.
金属繊維又は有機繊維の繊維長は、１５〜６０ｍｍであることが好ましく、３０ｍｍ程度であることがより好ましい。繊維長が１５ｍｍ未満であると、コンクリート硬化体を効果的に拘束できないおそれがあり、繊維長が６０ｍｍを超えると、水硬性組成物と金属繊維又は有機繊維とを混練する際にファイバーボールが生じやすくなるおそれがある。 The fiber length of the metal fiber or organic fiber is preferably 15 to 60 mm, and more preferably about 30 mm. If the fiber length is less than 15 mm, the cured concrete may not be effectively restrained. If the fiber length exceeds 60 mm, fiber balls are produced when the hydraulic composition and metal fibers or organic fibers are kneaded. May be easier.
金属繊維又は有機繊維の直径は、０．６２〜０．９０ｍｍであることが好ましい。直径が０．６２ｍｍ未満であると、金属繊維又は有機繊維自体の強度が不足して、張力を受けた際に金属繊維又は有機繊維が切れてしまい、コンクリート硬化体を効果的に拘束できないおそれがあり、直径が０．９０ｍｍを超えると、上記範囲内の直径を有する金属繊維又は有機繊維に比較して、同一配合量であってもコンクリート硬化体中の金属繊維又は有機繊維の本数が少なくなるため、コンクリート硬化体を効果的に拘束できないおそれがある。したがって、金属繊維又は有機繊維のアスペクト比（繊維長／直径比）は、４０〜６６であることが好ましい。 The diameter of the metal fiber or organic fiber is preferably 0.62 to 0.90 mm. If the diameter is less than 0.62 mm, the strength of the metal fiber or organic fiber itself is insufficient, and when subjected to tension, the metal fiber or organic fiber may be cut and the hardened concrete body may not be effectively restrained. Yes, when the diameter exceeds 0.90 mm, the number of metal fibers or organic fibers in the hardened concrete body is reduced compared to metal fibers or organic fibers having a diameter in the above range even if the blending amount is the same. Therefore, there is a possibility that the hardened concrete cannot be effectively restrained. Therefore, the aspect ratio (fiber length / diameter ratio) of the metal fiber or organic fiber is preferably 40 to 66.
金属繊維又は有機繊維の形状としては、例えば、直線状、波形状、螺旋形状等が挙げられ、これらの形状のうち、何らかの物理的付着力を付与する形状である波形状、螺旋形状等が好ましい。このように螺旋形状等の形状にすれば、金属繊維又は有機繊維の引き抜け効果により、コンクリート硬化体の曲げ強度が向上する。 Examples of the shape of the metal fiber or the organic fiber include a linear shape, a wave shape, a spiral shape, and the like, and among these shapes, a wave shape, a spiral shape, etc., which is a shape that imparts some physical adhesive force is preferable. . Thus, if it is made into shapes, such as a spiral shape, the bending strength of a hardened concrete body will improve by the drawing-out effect of a metal fiber or an organic fiber.
本発明のコンクリート組成物は、上記水硬性組成物と上記膨張性混和材との合計１００質量部に対して、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸若しくはその塩及び／又はヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸若しくはその塩をさらに含んでいることが好ましい。本発明のコンクリート組成物を硬化させてコンクリート硬化体を製造するに際し、上記水硬性組成物と上記膨張性混和材とをあらかじめ混合しておき、水を加えて混練してもよいし、上記水硬性組成物に水を加えて混練し、その後上記膨張性混和材を添加してさらに混練してもよい。コンクリート硬化体の製造に際し、一般に凝結遅延剤としてクエン酸を含むものが使用されているが、前者の場合にクエン酸を添加すると、水硬性組成物及び膨張性混和材の水和反応に伴うエトリンガイトの急激な生成により、コンクリート組成物が急結してしまい、十分な可使時間を確保することができないおそれがある。凝結遅延剤としてクエン酸を使用しつつ可使時間を延長するためには、後者のようにして混練するのが好ましいが、この場合には膨張性混和材をコンクリート硬化体に均一に混和させることが困難となるおそれがある。そのため、クエン酸を添加せず、酒石酸（酒石酸塩）及び／又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）を添加することが好ましい。酒石酸（酒石酸塩）又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）は、クエン酸と同様に凝結遅延作用を有しているが、水硬性組成物と膨張性混和材と酒石酸（酒石酸塩）及び／又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）とをあらかじめ混合し、その後に水を添加したとしても、エトリンガイトの急激な生成が生じることもないため、コンクリート組成物の急結を防止することができる。これにより、十分な可使時間を確保することができるとともに、膨張性混和材をコンクリート硬化体に均一に混和させることができるため、より効果的にコンクリート硬化体の収縮ひずみを抑制することができる。 The concrete composition of the present invention is 0.05 to 1.5 parts by mass of tartaric acid or a salt thereof and / or heptone in terms of tartaric acid with respect to a total of 100 parts by mass of the hydraulic composition and the expandable admixture. It is preferable to further contain 0.05 to 1.5 parts by mass of heptonic acid or a salt thereof in terms of acid. When the concrete composition of the present invention is cured to produce a hardened concrete body, the hydraulic composition and the expandable admixture may be mixed in advance and kneaded with water, or the water Water may be added to the hard composition and kneaded, and then the expandable admixture may be added and further kneaded. In the production of hardened concrete, one containing citric acid is generally used as a setting retarder, but when citric acid is added in the former case, ettringite accompanying the hydration reaction of the hydraulic composition and the expandable admixture is used. As a result of the rapid generation of, the concrete composition is rapidly bonded, and there is a possibility that sufficient pot life cannot be secured. In order to extend the pot life while using citric acid as a setting retarder, it is preferable to knead as in the latter case, but in this case, the expandable admixture should be mixed uniformly into the hardened concrete. May become difficult. Therefore, it is preferable to add tartaric acid (tartrate) and / or heptonic acid (heptonic acid salt) without adding citric acid. Tartaric acid (tartrate) or heptonic acid (heptonic acid salt) has a setting retarding action similar to citric acid, but the hydraulic composition, the expansive admixture, tartaric acid (tartaric acid) and / or heptonic acid Even if (heptonic acid salt) is mixed in advance and water is added thereafter, rapid formation of ettringite does not occur, so that rapid setting of the concrete composition can be prevented. Thereby, while being able to ensure sufficient pot life, since an expandable admixture can be uniformly mixed with hardened concrete, it can control shrinkage distortion of hardened concrete more effectively. .
水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対する酒石酸（酒石酸塩）又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）の配合量が、酒石酸換算又はヘプトン酸換算で０．０５質量部未満であると、コンクリート組成物の可使時間を十分に確保することができないおそれがあり、１．５質量部を超えると、可使時間が大幅に延長してしまうだけでなく、凝結不良を起こし当該コンクリートの強度が十分に発現しなかったり、場合によっては硬化しなくなってしまったりするおそれがある。 When the blending amount of tartaric acid (tartrate) or heptonic acid (heptonic acid salt) with respect to a total of 100 parts by mass of the hydraulic composition and the expandable admixture is less than 0.05 parts by mass in terms of tartaric acid or heptonic acid The pot life of the concrete composition may not be sufficiently secured, and if it exceeds 1.5 parts by mass, not only the pot life will be greatly extended but also the setting of the concrete will be caused. There is a risk that the strength may not be sufficiently developed or may not be cured in some cases.
酒石酸（酒石酸塩）の配合量は、上記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０．１５〜１．２質量部であることがより好ましく、０．２〜１．０質量部であることが特に好ましい。また、ヘプトン酸（ヘプトン酸塩）の配合量は、上記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０．２〜１．２質量部であることがより好ましく、０．２５〜１．０質量部であることが特に好ましい。 The blending amount of tartaric acid (tartrate) is more preferably 0.15 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the hydraulic composition and the expandable admixture, and 0.2 to 1.0 part by mass is particularly preferable. The blending amount of heptonic acid (heptonic acid salt) is more preferably 0.2 to 1.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the hydraulic composition and the expandable admixture. It is especially preferable that it is 0.25-1.0 mass part.
酒石酸塩としては、例えば、酒石酸アンモニウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸リチウム、酒石酸アンモニウムナトリウム、酒石酸ナトリウムカリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of tartrate include, but are not limited to, ammonium tartrate, potassium tartrate, sodium tartrate, lithium tartrate, sodium sodium tartrate, potassium sodium tartrate, and the like.
また、ヘプトン酸塩としては、例えば、ヘプトン酸ナトリウム、ヘプトン酸カリウム、ヘプトン酸リチウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the heptonic acid salt include, but are not limited to, sodium heptonic acid, potassium heptonic acid, lithium heptonic acid and the like.
本発明のコンクリート組成物は、上記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸又はその塩を含むものであってもよい。コンクリート組成物に上記範囲内でホウ酸を含ませることで、コンクリート組成物の硬化の際の水和熱を低減することができ、コンクリートの練り上がり温度を低下させることができる。特に、ＪＡＳＳ５（日本建築学会，建築工事標準仕様書５）にコンクリート打設温度として、「３５℃を超えないこと」と規定されているが、外気温が３０℃を超えるような現場で施工を行う場合であっても、コンクリートの練り上がり温度（ＣＴ）を低下することができるため、高温環境下であっても容易にコンクリートの出荷及び施工をすることができる。 The concrete composition of the present invention contains 0.01 to 0.3 parts by mass of boric acid or a salt thereof in terms of boric acid with respect to a total of 100 parts by mass of the hydraulic composition and the expandable admixture. It may be. By containing boric acid in the concrete composition within the above range, the heat of hydration when the concrete composition is cured can be reduced, and the concrete kneading temperature can be lowered. In particular, JASS5 (Architectural Institute of Japan, Building Construction Standard Specification 5) stipulates that the concrete placement temperature should not exceed 35 ° C. Even if it is performed, the concrete kneading temperature (CT) can be lowered, so that the concrete can be easily shipped and installed even in a high temperature environment.
ホウ酸（ホウ酸塩）の配合量が、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、ホウ酸換算で０．０１質量部未満であると、コンクリート組成物の硬化の際の水和熱を効果的に低減することができないおそれがあり、ホウ酸換算で０．３質量部を超えると、水和熱低減効果に差はみられないばかりか、ホウ酸（ホウ酸塩）の配合量が増加することでコストがかかるとともに、コンクリート硬化体の強度が低下したり、凝結遅延が発生したりするおそれがある。 When the blending amount of boric acid (borate) is less than 0.01 parts by mass in terms of boric acid with respect to 100 parts by mass in total of the hydraulic composition and the expandable admixture, the concrete composition is cured. There is a possibility that the heat of hydration during the treatment cannot be effectively reduced. When the amount exceeds 0.3 parts by mass in terms of boric acid, there is no difference in the effect of reducing the heat of hydration. As the amount of the acid salt) increases, the cost increases, and the strength of the hardened concrete may decrease, or the setting delay may occur.
ホウ酸（ホウ酸塩）の配合量は、より好ましくは、上記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０．０５〜０．２質量部であり、特に好ましくは０．１〜０．１５質量部である。 The compounding amount of boric acid (borate) is more preferably 0.05 to 0.2 parts by mass, particularly preferably 100 parts by mass in total of the hydraulic composition and the expandable admixture. Is 0.1 to 0.15 parts by mass.
ホウ酸塩としては、例えば、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸リチウム、ホウ酸アルミニウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of borates include, but are not limited to, sodium borate, ammonium borate, potassium borate, lithium borate, and aluminum borate.
コンクリート組成物には、さらに粗骨材が含まれていてもよい。粗骨材としては、例えば、砂利、砕石又はこれらの混合物等を使用することができる。粗骨材の粒径は、５〜２５ｍｍであることが好ましく、特に５〜１３ｍｍであることが好ましい。コンクリート組成物における粗骨材の配合量は、コンクリート硬化体の硬化後の機械的強度やフレッシュコンクリートの作業性等の観点から、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０〜５００質量部であることが好ましく、１００〜２００質量部であることがより好ましい。 The concrete composition may further contain coarse aggregate. As the coarse aggregate, for example, gravel, crushed stone, or a mixture thereof can be used. The particle size of the coarse aggregate is preferably 5 to 25 mm, and particularly preferably 5 to 13 mm. The blending amount of the coarse aggregate in the concrete composition is based on 100 parts by mass in total of the hydraulic composition and the expansive admixture from the viewpoint of mechanical strength after hardening of the hardened concrete and workability of fresh concrete. It is preferably 0 to 500 parts by mass, and more preferably 100 to 200 parts by mass.
コンクリート組成物には、さらに細骨材が含まれていてもよい。細骨材としては、例えば、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂又はこれらの混合物等を使用することができる。細骨材の粒径は、５ｍｍ以下であることが好ましい。コンクリート組成物における細骨材の配合量は、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０〜５００質量部であることが好ましく、１００〜２００質量部であることがより好ましい。 The concrete composition may further contain fine aggregate. As the fine aggregate, for example, river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, or a mixture thereof can be used. The particle size of the fine aggregate is preferably 5 mm or less. The blending amount of fine aggregate in the concrete composition is preferably 0 to 500 parts by mass, and 100 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the hydraulic composition and the expandable admixture. Is more preferable.
コンクリート組成物における細骨材率（全骨材(粗骨材及び細骨材)容積の中で細骨材容積が占める割合）は、０〜１００％であり、コンクリート組成物の作業性等の観点から、３０〜７０％であることが好ましい。 The fine aggregate ratio in concrete compositions (the ratio of fine aggregate volume to the total aggregate (coarse aggregate and fine aggregate) volume) is 0 to 100%, such as workability of concrete composition From the viewpoint, it is preferably 30 to 70%.
コンクリート組成物は、コンクリート硬化体の収縮ひずみの低減効果を妨げない限り、上記水硬性組成物、上記膨張性混和材、及び上記金属繊維又は上記有機繊維以外の他の成分を含んでいてもよい。水硬性組成物に含まれ得る成分としては、例えば、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）等を含むポルトランドセメントクリンカ；リグニン系、ナフタリンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤等；その他の添加剤等が挙げられる。水硬性組成物におけるポルトランドセメントクリンカ、各種減水剤等の配合量は、コンクリート硬化体の収縮ひずみの低減効果を妨げることのない量であればよい。 The concrete composition may contain other components other than the hydraulic composition, the expandable admixture, and the metal fiber or the organic fiber as long as the effect of reducing the shrinkage strain of the hardened concrete is not hindered. . The components that may be included in the hydraulic composition, for example, alite (3CaO · SiO 2), belite Portland cement clinker containing (2CaO · SiO 2) or the like; lignin, naphthalene sulfonic acid, melamine, poly Carboxylic acid-based water reducing agents, AE water reducing agents, high-performance water reducing agents, high-performance AE water reducing agents, etc .; other additives and the like. The blending amount of Portland cement clinker and various water reducing agents in the hydraulic composition may be an amount that does not hinder the effect of reducing the shrinkage strain of the hardened concrete.
本発明のコンクリート組成物に所定量の水を添加して混練し、その混練物を型枠等に流し込み、加温養生、水中養生、蒸気養生、オートクレーブ養生等により養生して硬化させることにより、コンクリート硬化体を製造することができる。コンクリート硬化体を製造する場合、上記水硬性組成物と上記膨張性混和材とをあらかじめ混合し、その後所定量の水を添加して混練してもよいし、上記水硬性組成物に所定量の水を添加して混練し、その後上記膨張性混和材を添加してさらに混練してもよいが、前者の方が、コンクリート硬化体に膨張性混和材がより均一に混ざるため好ましい。この際に、凝結遅延剤として一般的なクエン酸を添加すると、コンクリート組成物の急結により十分な可使時間を確保することができないおそれがあるため、クエン酸を添加せず、酒石酸（酒石酸塩）及び／又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）をさらに含むコンクリート組成物を使用するのが好ましい。これにより、十分な可使時間を確保することができるとともに、膨張性混和材をコンクリート硬化体に均一に混ぜることができる。 By adding a predetermined amount of water to the concrete composition of the present invention and kneading, pouring the kneaded product into a mold or the like, curing by curing with heat curing, underwater curing, steam curing, autoclave curing, etc. A hardened concrete body can be produced. When producing a hardened concrete, the hydraulic composition and the expandable admixture may be mixed in advance, and then a predetermined amount of water may be added and kneaded, or a predetermined amount of the hydraulic composition may be added to the hydraulic composition. Water may be added and kneaded, and then the above expandable admixture may be added and further kneaded. However, the former is preferable because the expandable admixture is more uniformly mixed with the hardened concrete. At this time, if general citric acid is added as a setting retarder, it may not be possible to secure sufficient pot life due to rapid setting of the concrete composition. Therefore, without adding citric acid, tartaric acid (tartaric acid Salt) and / or a concrete composition further comprising heptonic acid (heptonic acid salt). Thereby, while being able to ensure sufficient pot life, an expansive admixture can be uniformly mixed with a hardened concrete body.
コンクリートの可使時間を確保するとともに、早期に強度を発現させ、かつ収縮ひずみを低減させるために、水結合材比は２５〜６５質量％であることが好ましく、３０〜４５質量％であることがより好ましい。 In order to ensure the pot life of concrete, to develop strength at an early stage, and to reduce shrinkage strain, the water binder ratio is preferably 25 to 65 mass%, and preferably 30 to 45 mass%. Is more preferable.
このようにして得られたコンクリート硬化体は、早期強度発現性を有するため、混練後２〜３時間で目的とする圧縮強度を発現することができる。また、コンクリート組成物に上述した膨張性混和材が含まれることにより、コンクリート硬化体の収縮ひずみが低減されるため、収縮ひずみ等により生じるひび割れ等を防止することができる。さらに、コンクリート組成物に上述した金属繊維又は有機繊維が含まれることにより、コンクリート硬化体を拘束し、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体が収縮してしまうのを防止することができる。特に、後述する実施例において示す配合により製造したコンクリート硬化体は、収縮ひずみがほとんど生じないという、従来のコンクリート硬化体には見られない優れた効果を得ることができる。したがって、本発明のコンクリート硬化体は、短時間の道路工事に用いられる厚さの薄いコンクリート製品等として好適に使用することができる。 Since the hardened concrete obtained in this way has early strength development, it can develop the desired compressive strength in 2 to 3 hours after kneading. Moreover, since the expansion | swelling admixture mentioned above is contained in a concrete composition, since the shrinkage | contraction distortion of a concrete hardening body is reduced, the crack etc. which arise by shrinkage | contraction distortion etc. can be prevented. Furthermore, when the above-mentioned metal fiber or organic fiber is contained in the concrete composition, the hardened concrete body can be restrained and the hardened concrete body expanded by the expandable admixture can be prevented from shrinking. In particular, the hardened concrete produced by blending shown in the examples described later can obtain an excellent effect that is hardly seen in conventional hardened concrete, such that shrinkage strain hardly occurs. Therefore, the concrete hardened | cured material of this invention can be used suitably as a thin concrete product etc. which are used for a short time road construction.
以下、実施例及び試験例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、下記の実施例及び試験例に何ら制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a test example demonstrate this invention further in detail, this invention is not restrict | limited at all to the following Example and test example.
〔実施例１〜５，比較例１〜２〕
細骨材（静岡県御前崎産陸砂，表乾密度：２．６０ｇ／ｃｍ３，絶乾密度：２．５５ｇ／ｃｍ３，吸水率：１．９９％，単位容積質量：１．７４ｋｇ／Ｌ，実績率：６８．０％，粗粒率：２．６４，微粉分量：１．８３％）と鋼繊維（商品名：タフグリップ，繊維長：３０ｍｍ，密度：７．６９ｇ／ｃｍ３，ブリヂストン社製）又はビニロン繊維（商品名：クラレビニロン，繊維長：３０ｍｍ，比重：１．３，クラレ社製）とを１５秒間空練りし、水と高性能減水剤（ポリカルボン酸系高性能減水剤，商品名：レオビルド８０００，ＮＭＢ社製）と凝結遅延剤（商品名：ジェットセッター，小野田ケミコ社製）とを投入してさらに１５秒間空練りし、水硬性組成物（超速硬セメント，商品名：スーパージェットセメント，密度：３．０１ｇ／ｃｍ３，太平洋セメント社製）を投入して１２０秒間混練した。
[Examples 1-5, Comparative Examples 1-2]
Fine aggregate (land sand from Omaezaki, Shizuoka Prefecture, surface dry density: 2.60 g / cm 3 , absolute dry density: 2.55 g / cm 3 , water absorption rate: 1.99%, unit volume mass: 1.74 kg / L , Actual rate: 68.0%, Coarse grain rate: 2.64, Fine powder content: 1.83%) and steel fiber (Trade name: Tough grip, Fiber length: 30 mm, Density: 7.69 g / cm 3 , Bridgestone) ) Or vinylon fiber (trade name: Kuraray vinylon, fiber length: 30 mm, specific gravity: 1.3, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) for 15 seconds, and water and a high-performance water reducing agent (polycarboxylic acid-based high-performance water reducing water) Agent, trade name: Leo Build 8000, manufactured by NMB) and setting retarder (trade name: Jet Setter, manufactured by Oniko Chemico) were added and kneaded for 15 seconds, and then a hydraulic composition (super fast cement, product) Name: Super Jet Cement, Density: 3.01 / Cm 3, was 120 seconds kneaded was charged Pacific Ocean Ltd. Cement Co., Ltd.).
得られた混練物を掻落しした後に、粗骨材（茨城県岩瀬産６号砕石，粗骨材最大寸法：１３ｍｍ，表乾密度：２．６５ｇ／ｃｍ３，吸水率：１．５２％，単位容積質量：１．５５ｋｇ／Ｌ，実績率：５９．０％，粗粒率：６．３０）と膨張性混和材（商品名：太平洋Ｎ−ＥＸ，密度：３．１９ｇ／ｃｍ３，太平洋マテリアル社製）とを投入して６０秒間混練し、コンクリート組成物を得た。各原料の配合割合を表１に示す。 After the obtained kneaded material was scraped off, coarse aggregate (No. 6 crushed stone from Iwase, Ibaraki Prefecture, coarse aggregate maximum dimension: 13 mm, surface dry density: 2.65 g / cm 3 , water absorption: 1.52%, Unit volume mass: 1.55 kg / L, actual rate: 59.0%, coarse particle rate: 6.30) and expandable admixture (trade name: Pacific N-EX, density: 3.19 g / cm 3 , Pacific Made by Material Co., Ltd.) and kneaded for 60 seconds to obtain a concrete composition. Table 1 shows the blending ratio of each raw material.
このようにして得られたコンクリート組成物を鋼製の型枠に流し込み、２０℃の恒温室内で所定材齢にて強度試験に供するまで養生し、コンクリート硬化体（実施例１〜５，比較例１〜２）を得た。 The concrete composition thus obtained was poured into a steel mold and cured until it was subjected to a strength test at a predetermined age in a constant temperature room at 20 ° C., and a hardened concrete (Examples 1 to 5 and Comparative Examples). 1-2) was obtained.
〔試験例１〕スランプ試験
実施例１〜５及び比較例１〜２の配合割合にて得られたフレッシュコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０１に基づいてスランプ試験を行った。スランプ試験は、ミキサー排出後の各段階にて行った。スランプ試験の結果を表２に示す。
[Test Example 1] Slump Test A slump test was performed on the fresh concrete obtained at the blending ratios of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 based on JIS-A1101. The slump test was conducted at each stage after the mixer was discharged. The results of the slump test are shown in Table 2.
表２に示すように、実施例１〜５により得られたフレッシュコンクリートは、ミキサーから排出後のスランプが８．０〜１０．０ｃｍであり、作業性に優れており、２０〜４０分程度の可使時間（ミキサーから排出した直後からスランプ値が５．０ｃｍ程度になるまでの時間）を確保できることが確認された。 As shown in Table 2, the fresh concrete obtained in Examples 1 to 5 has a slump of 8.0 to 10.0 cm after being discharged from the mixer, is excellent in workability, and is about 20 to 40 minutes. It was confirmed that the pot life (time from immediately after discharging from the mixer until the slump value becomes about 5.0 cm) can be secured.
〔試験例２〕強度試験
実施例１〜５及び比較例１〜２により得られたコンクリート硬化体について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に基づいて圧縮強度試験を行い、実施例２及び５により得られたコンクリート硬化体について、ＪＩＳ−Ａ１１０６に基づいて曲げ強度試験を行った。これらの強度試験は、材齢３時間、６時間、２４時間及び７日間のコンクリート硬化体について行った。また、実施例２及び５の材齢７日間のコンクリート硬化体について、土木学会基準ＪＳＣＥ−Ｇ５５２−１９９９に基づいて曲げ靭性係数の測定を行った。さらに、実施例２，４，５及び比較例１の材齢７日間のコンクリート硬化体について、下記のようにして付着強度試験を行った。なお、付着強度とは、既存コンクリート上にコンクリートを打設したときの、その界面における強度を意味する。
[Test Example 2] Strength test The concrete hardened bodies obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to a compressive strength test based on JIS-A1108, and the concrete hardened obtained in Examples 2 and 5 were tested. The body was subjected to a bending strength test based on JIS-A1106. These strength tests were conducted on hardened concrete bodies having a material age of 3 hours, 6 hours, 24 hours, and 7 days. Moreover, the bending toughness coefficient was measured based on JSCE-G552-1999 of the Japan Society of Civil Engineers for the hardened concrete bodies of Examples 2 and 5 with a material age of 7 days. Furthermore, the adhesive strength test was performed as follows on the hardened concrete bodies of Examples 2, 4, 5 and Comparative Example 1 having an age of 7 days. The adhesion strength means the strength at the interface when concrete is placed on existing concrete.
付着強度試験において、まず、供試体を作製した。供試体の作製においては、まず、普通セメントを使用し、水セメント比５０％でφ１００×１５５ｍｍの円筒状コンクリートを作製した。打ち込みから２４時間後に当該コンクリートの付着面について５ｍｍの目荒しを行い、その後水中養生を９１日間、気中養生を１３日間行った。かかるコンクリートを型枠に入れ、その上から実施例２，４，５及び比較例１のフレッシュコンクリートのそれぞれを５０ｍｍ打ち込み、バイブレーターで締固めを行い、実施例２，４，５及び比較例１に係る供試体を得た。 In the adhesion strength test, first, a specimen was prepared. In the preparation of the specimen, first, ordinary cement was used, and cylindrical concrete having a water cement ratio of 50% and φ100 × 155 mm was prepared. 24 hours after placing, the surface to which the concrete was adhered was roughened by 5 mm, followed by water curing for 91 days and air curing for 13 days. Such concrete is put into a mold, and 50 mm of each of the fresh concretes of Examples 2, 4 and 5 and Comparative Example 1 is driven from above, and compacted with a vibrator. In Examples 2, 4, 5 and Comparative Example 1, Such a specimen was obtained.
付着強度試験は、図１に示す付着強度試験装置１を用いて行った。付着強度試験装置１は、図１に示すように、テンションバー２と、テンションバー２に接続され、供試体１０を保持し得るユニバーサルジョイント３と、ユニバーサルジョイント３及びテンションバー２の上方に設けられたセンターホール型加圧ジャッキ４と、センターホール型加圧ジャッキ４を加圧する油圧式加圧機５と、センターホール型加圧ジャッキ４の上方に設けられたロードセル６と、ロードセル６の上方に設けられた高感度変位計７とを備える。
The adhesion strength test was performed using the adhesion
付着強度試験は、テンションバー２とユニバーサルジョイント３とを介して供試体１０を固定し、油圧式加圧機５によりセンターホール型加圧ジャッキ４に加圧し、ユニバーサルジョイント３を介して固定されている供試体１０を引っ張ることにより行った。そして、ロードセル６により荷重を計測するとともに、高感度変位計７により供試体の伸び量を計測し、これらの計測値から付着強度（Ｎ／ｍｍ２）を算出した。
圧縮強度試験、曲げ強度試験、曲げ靭性係数の測定及び付着強度試験の結果を表３〜５に示す。
In the adhesion strength test, the
Tables 3 to 5 show the results of the compressive strength test, the bending strength test, the measurement of the bending toughness coefficient, and the adhesion strength test.
表３に示すように、実施例１〜５の材齢３時間のコンクリート硬化体は、その圧縮強度が２７．８〜３５．６Ｎ／ｍｍ２であり、材齢７日間の圧縮強度は５２．２〜５９．７Ｎ／ｍｍ２であった。また、表４に示すように、実施例２及び５のコンクリート硬化体は、材齢２４時間の曲げ強度及び材齢７日間の曲げ靭性係数につき、良好な値を示した。このことから、本発明のコンクリート硬化体は、早期強度発現性に優れることが確認された。さらに、表５に示すように、実施例２，４及び５のコンクリート硬化体は、比較例１のコンクリート硬化体に比して優れた付着強度を有することが確認された。このことから、本発明のコンクリート硬化体は、既設コンクリートの補修工事等の用途に使用することができるものと考えられる。
As shown in Table 3, the 3 hour old concrete hardened materials of Examples 1 to 5 have a compressive strength of 27.8 to 35.6 N / mm 2 and a compressive strength of 7 days old is 52. It was 2 to 59.7 N / mm 2 . Moreover, as shown in Table 4, the concrete hardened | cured material of Example 2 and 5 showed the favorable value about the bending strength of
〔試験例３〕自己収縮試験及び凝結試験
実施例２、比較例１及び２により得られたコンクリート硬化体について自己収縮試験及びＪＩＳ−Ａ１１４７に基づいて凝結試験を行った。自己収縮試験は、１０×１０×４０ｃｍの試験体内に埋込型ひずみ計を埋設し、その長さ変化量を測定した。なお、長さ変化量の測定開始時期（材齢０時間）は、凝結試験の始発時期とした。自己収縮試験の結果を図２に示す。
[Test Example 3] Self-shrinkage test and setting test The concrete hardened bodies obtained in Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to a self-shrinkage test and a setting test based on JIS-A1147. In the self-shrink test, an implantable strain gauge was embedded in a 10 × 10 × 40 cm test body, and the amount of change in length was measured. In addition, the measurement start time (
凝結試験においては、実施例２により得られたフレッシュコンクリートを寸法５ｍｍの網ふるいでウェットスクリーニングしたモルタルから、磁石を使用して鋼繊維をできる限り除去してから硬化させたものを試料として使用して、プロクター貫入抵抗値にて始発時間及び終結時間を測定した。 In the setting test, a sample obtained by removing the steel fibers as much as possible from a mortar obtained by wet screening of the fresh concrete obtained in Example 2 with a mesh screen having a size of 5 mm and then hardening the sample was used as a sample. Then, the start time and the end time were measured by the proctor penetration resistance value.
図２に示すように、実施例２のコンクリート硬化体は、材齢２４時間において約１００×１０−６の膨張を示しており、自己収縮ひずみが生じていないことが確認された。一方、比較例１及び２のコンクリート硬化体は、材齢２４時間にて約１７０〜２３０×１０−６の収縮を示しており、自己収縮ひずみが生じていることが確認された。したがって、実施例２のコンクリート硬化体は、自己収縮ひずみを原因とするひび割れを防止できることが確認された。また、凝結試験の結果、実施例２のコンクリート硬化体の始発時間は５７分であり、終結時間は７６分であった。 As shown in FIG. 2, the hardened concrete body of Example 2 exhibited an expansion of about 100 × 10 −6 at a material age of 24 hours, and it was confirmed that no self-shrinkage strain occurred. On the other hand, the concrete hardened bodies of Comparative Examples 1 and 2 showed shrinkage of about 170 to 230 × 10 −6 at 24 hours of age, and it was confirmed that self-shrinkage strain was generated. Therefore, it was confirmed that the hardened concrete body of Example 2 can prevent cracks caused by self-shrinkage strain. Moreover, as a result of the setting test, the initial time of the hardened concrete body of Example 2 was 57 minutes, and the final time was 76 minutes.
〔実施例６〜４３〕
細骨材Ｓ（茨城県結城産陸砂，表乾密度：２．５８ｇ／ｃｍ３，絶乾密度：２．５２ｇ／ｃｍ３，吸水率：２．３０％，実積率：６５．４％，粗粒率：２．６４，微粒分量：１．７０％）と、鋼繊維（商品名：シンコーファイバー・ドラミックス，繊維長：３０ｍｍ，密度：７．８５ｇ／ｃｍ３，直径：０．６２ｍｍ，神鋼建材工業社製）と、水Ｗと、高性能減水剤ＳＰ（ポリカルボン酸系高性能減水剤，商品名：レオビルド８０００ＰＸ３，ＮＭＢ社製）と、クエン酸（又はホウ酸（オルトホウ酸）及び酒石酸（Ｌ−酒石酸）、酒石酸、ホウ酸及びヘプトン酸（ヘプトン酸ナトリウム）、若しくはヘプトン酸）とを投入して１５秒間空練りし、水硬性組成物Ｃ（超速硬セメント，商品名：スーパージェットセメント，密度：３．０１ｇ／ｃｍ３，太平洋セメント社製）と膨張性混和材ＥＸ（早強性膨張材，商品名：太平洋Ｎ−ＥＸ，密度：３．１９ｇ／ｃｍ３，太平洋マテリアル社製）をあらかじめよく混合しておいた混合物を投入して１２０秒間混練した。その後、粗骨材Ｇ（茨城県岩瀬産６号砕石，粗骨材最大寸法：１３ｍｍ，表乾密度：２．６５ｇ／ｃｍ３，吸水率：０．６２％，実積率：６０．９％，粗粒率：６．６８）を投入して６０秒間混練し、フレッシュコンクリートを得た。
各原料の配合割合を表６に示す。
[Examples 6 to 43]
Fine aggregate S (Ibaraki Prefecture Yuki production Rikusuna, Table dry density: 2.58g / cm 3, the bone-dry density: 2.52g / cm 3, water absorption rate: 2.30%, Jitsusekiritsu: 65.4% , Coarse particle ratio: 2.64, fine particle amount: 1.70%) and steel fiber (trade name: Shinko Fiber Doramix, fiber length: 30 mm, density: 7.85 g / cm 3 , diameter: 0.62 mm) , Manufactured by Shinko Construction Materials Co., Ltd.), water W, high-performance water reducing agent SP (polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, trade name: Leo Build 8000PX 3 , manufactured by NMB), and citric acid (or boric acid (orthoboric acid) ) And tartaric acid (L-tartaric acid), tartaric acid, boric acid and heptonic acid (sodium heptonic acid), or heptonic acid) and kneaded for 15 seconds, and hydraulic composition C (super fast cement, trade name: Super jet cement, density: 3.01 / Cm 3, Pacific Ocean Cement Co., Ltd.) and the expansion of admixture EX (early strength expansion material, product name: Pacific Ocean N-EX, Density: 3.19g / cm 3, and pre-mixed well the Pacific Ocean Materials Co., Ltd.) The mixed mixture was charged and kneaded for 120 seconds. Then, coarse aggregate G (Iwase Prefecture Iwase No. 6 crushed stone, coarse aggregate maximum dimension: 13 mm, surface dry density: 2.65 g / cm 3 , water absorption: 0.62%, actual volume ratio: 60.9% , Coarse grain ratio: 6.68) and kneaded for 60 seconds to obtain fresh concrete.
Table 6 shows the blending ratio of each raw material.
〔試験例４〕スランプ試験・コンクリート練り上がり温度（ＣＴ）測定
実施例６〜４３により得られたフレッシュコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０１に基づいてスランプ試験を行った。スランプ試験は、ミキサーから排出した後の各段階にて行った。また、同時に、実施例１３，１６〜２６，３１及び３３〜４３について、コンクリートの練り上がり温度（ＣＴ）を測定した。
スランプ試験の結果を表７に、コンクリートの練り上がり温度の測定結果を図３及び４に示す。
[Test Example 4] Slump test / concrete kneading temperature (CT) measurement The fresh concrete obtained in Examples 6 to 43 was subjected to a slump test based on JIS-A1101. The slump test was conducted at each stage after discharging from the mixer. At the same time, the concrete kneading temperature (CT) was measured for Examples 13, 16 to 26, 31, and 33 to 43.
The results of the slump test are shown in Table 7, and the measurement results of the concrete kneading temperature are shown in FIGS.
表７に示すように、外気温２０℃にてクエン酸を含む実施例６〜８では、１５〜２０分程度の可使時間を確保できたが、クエン酸の配合割合を増加させても、可使時間を制御することが困難であった。そのため、外気温が３０℃を超えるような環境下で使用すると、コンクリート組成物の急結が生じてしまうおそれがあると考えられる。一方、外気温２０℃にて酒石酸又はヘプトン酸を含む実施例１１及び２９では、４０分程度の可使時間を確保することができた。これにより、クエン酸を添加せずに酒石酸又はヘプトン酸を添加することで、コンクリート組成物の急結を防止し、十分な可使時間を確保可能であることが確認された。 As shown in Table 7, in Examples 6 to 8 containing citric acid at an external temperature of 20 ° C., a pot life of about 15 to 20 minutes could be secured, but even if the blending ratio of citric acid was increased, It was difficult to control the pot life. Therefore, when used in an environment where the outside air temperature exceeds 30 ° C., it is considered that there is a risk of rapid setting of the concrete composition. On the other hand, in Examples 11 and 29 containing tartaric acid or heptonic acid at an external temperature of 20 ° C., a pot life of about 40 minutes could be secured. Thus, it was confirmed that by adding tartaric acid or heptonic acid without adding citric acid, rapid setting of the concrete composition can be prevented and sufficient pot life can be secured.
また、実施例９〜４３では、クエン酸を添加せずに酒石酸又はヘプトン酸を添加することで、実際の施工上最低限必要と考えられる１０分程度以上の可使時間を確保することができ、十分なワーカビリティーを確保し得ることが確認された。特に、コンクリート組成物は、外気温が高いほど凝結しやすく、外気温等の施工条件により可使時間が変動するものであるが、実施例９〜１５及び２７〜３２のように、酒石酸又はヘプトン酸の添加率を制御することにより、どのような温度条件下においても、１５〜６０分程度の可使時間を確保することが可能であり、容易に施工可能であることが確認された。 In Examples 9 to 43, by adding tartaric acid or heptonic acid without adding citric acid, it is possible to secure a pot life of about 10 minutes or more which is considered to be the minimum necessary in actual construction. It was confirmed that sufficient workability could be secured. In particular, the concrete composition is more likely to condense as the outside air temperature is higher, and the pot life varies depending on the construction conditions such as the outside air temperature. As in Examples 9 to 15 and 27 to 32, tartaric acid or heptone By controlling the addition rate of the acid, it was confirmed that the pot life of about 15 to 60 minutes can be secured under any temperature condition, and the work can be easily performed.
さらに、図３及び図４に示すように、コンクリート組成物にホウ酸を添加することにより、コンクリートの練り上がり温度（ＣＴ）を低下させることができることが確認された。このことから、コンクリート組成物にホウ酸を添加することで、コンクリート硬化体の水和熱を低減することができると考えられ、外気温が３０℃を超えるような環境下であっても、コンクリートの練り上がり温度を３５℃以下にすることが可能であり、容易にコンクリートの出荷及び施工をし得ることが確認された。さらにまた、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対し、０．１５質量部を超えてホウ酸を添加しても水和熱低減効果に差異がないことが確認された。 Furthermore, as shown in FIGS. 3 and 4, it was confirmed that the concrete kneading temperature (CT) can be lowered by adding boric acid to the concrete composition. From this, it is considered that by adding boric acid to the concrete composition, the heat of hydration of the hardened concrete can be reduced, and even under an environment where the outside air temperature exceeds 30 ° C. It was confirmed that the kneading temperature could be 35 ° C. or less, and that concrete could be shipped and constructed easily. Furthermore, it was confirmed that there is no difference in the effect of reducing hydration heat even when boric acid is added in excess of 0.15 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the hydraulic composition and the expandable admixture. .
本発明のコンクリート硬化体は、道路工事に用いられる厚さの薄いコンクリート製品として、また本発明のコンクリート組成物は、このようなコンクリート硬化体を製造するためのコンクリート用原料として有用である。 The hardened concrete body of the present invention is useful as a thin concrete product used for road construction, and the concrete composition of the present invention is useful as a concrete raw material for producing such a hardened concrete body.
Claims (16)
３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％であるクリンカ組成物、及び石膏を含む膨張性混和材と、
金属繊維又は有機繊維と
を含む配合物を硬化させてなるコンクリート硬化体であって、
前記コンクリート硬化体１ｍ ３ 中に前記膨張性混和材が１０〜４０ｋｇ含まれるように前記膨張性混和材を配合するコンクリート硬化体。 The specific surface area is 1000 to 4000 cm with respect to 100 parts by mass of calcium sulfoaluminate composition containing 3 to 60% by mass of calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ) and 1 to 40% by mass of anhydrous gypsum. A hydraulic composition containing 0.1 to 3.0 parts by mass of 2 / g lithium carbonate;
3CaO · SiO 2 -2CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, 3CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, 2CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, and CaO- gap material system A clinker composition containing one or more compositions selected from the group consisting of compositions and having a CaO content of 50 to 92% by mass, and an expandable admixture containing gypsum;
A concrete cured body obtained by curing a compound containing metal fiber or organic fiber ,
Concrete cured product said expandable admixture in the concrete cured body 1 m 3 is to formulate the expandable admixture to include 10～40Kg.
３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％であるクリンカ組成物、及び石膏を含む膨張性混和材と、
金属繊維又は有機繊維と
を含むコンクリート組成物であって、
前記コンクリート組成物を硬化させてなるコンクリート硬化体１ｍ ３ 中に前記膨張性混和材が１０〜４０ｋｇ含まれるように前記膨張性混和材を配合する
コンクリート組成物。 The specific surface area is 1000 to 4000 cm with respect to 100 parts by mass of calcium sulfoaluminate composition containing 3 to 60% by mass of calcium sulfoaluminate (3CaO.3Al 2 O 3 .CaSO 4 ) and 1 to 40% by mass of anhydrous gypsum. A hydraulic composition containing 0.1 to 3.0 parts by mass of 2 / g lithium carbonate;
3CaO · SiO 2 -2CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, 3CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, 2CaO · SiO 2 -CaO- gap material based composition, and CaO- gap material system A clinker composition containing one or more compositions selected from the group consisting of compositions and having a CaO content of 50 to 92% by mass, and an expandable admixture containing gypsum;
A concrete composition comprising metal fibers or organic fibers ,
The expansive admixture is blended so that 10 to 40 kg of the expansive admixture is contained in 1 m 3 of a hardened concrete body obtained by curing the concrete composition.
Concrete composition .
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