JP5424541B2

JP5424541B2 - セメント質硬化体の製造方法

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Publication number: JP5424541B2
Application number: JP2007168621A
Authority: JP
Inventors: 一義白井; 勝俊市川; 誠片桐
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: JP2009006541A

Description

本発明は、機械的特性、特に圧縮強度を大幅に向上させることができるセメント質硬化体の製造方法に関する。

従来より、機械的特性（圧縮強度等）に優れる水硬性組成物（コンクリート等）の開発が行われている。例えば、特許文献１には、粒径５０Å〜０．５μｍの無機固体粒子Ａ（例えば、シリカダスト粒子）と、粒径０．５〜１００μｍかつ粒子Ａより少なくとも１オーダー大きい固体粒子Ｂ（例えば、少なくとも２０重量％がポルトランドセメントからなるもの）と、表面活性分散剤（例えば、高縮合ナフタレンスルホン酸／ホルムアルデヒド縮合体等のコンクリートスーパープラスチサイザー）と、追加の素材Ｃ（砂、石、金属繊維等からなる群より選択されるもの）とを含む水硬性複合材料が開示されている。この水硬性複合材料は、硬化後に１００〜１５０Ｎ／ｍｍ^２の圧縮強度を発現する。

また、特許文献２には、（Ａ）ブレーン比表面積２，５００〜５，０００ｃｍ^２／ｇのセメント１００重量部と、（Ｂ）ＢＥＴ比表面積５〜２５ｍ^２／ｇの微粒子１０〜４０重量部と、（Ｃ）ブレーン比表面積３，０００〜３０，０００ｃｍ^２／ｇで、かつ上記セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する無機粒子２０〜５５重量部と、（Ｄ）粒径２ｍｍ以下で、かつ７５μｍ以下の粒子の含有量が２．０重量％以下である骨材とを含む水硬性組成物であって、上記骨材（Ｄ）の配合量が、上記セメント（Ａ）と上記微粒子（Ｂ）と上記無機粒子（Ｃ）の合計量１００重量部に対して３０〜１３０重量部である水硬性組成物が開示されている。この水硬性組成物を用いたセメント硬化体は、２００〜２２０Ｎ／ｍｍ^２程度の圧縮強度を発現する。

上記特許文献１や２に記載の水硬性材料を用いたセメント混練物では、その混練中に比較的多量の空気が混入されるため、練り混ぜ終了時には、モルタルエアメーターで測定した混練物中の空気量が４〜７％程度になる。このような多量の空気の存在は、セメント質硬化体の強度発現性を阻害する要因になるため、該空気量を低減することが望まれている。

従来より、セメント混練物の脱泡方法としては、例えば、セメント混練物を型枠に供給した後、振動を加えることにより脱泡する方法（特許文献３）等が知られている。
特公昭６０−５９１８２号公報特開２００２―３３８３２４号公報特開平８−１５１７３３号公報

前述の特許文献３に記載された振動を加えて脱泡する方法を、圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ^２以上となるセメント混練物に適用した場合、長時間振動を加えても、モルタルエアメーターで測定した混練物中の空気量を２％以下にすることは困難であり、圧縮強度を大幅に向上させることも困難である。
本発明は、圧縮強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以上となるセメント混練物においても、短時間で空気量（モルタルエアメーターによる測定値）を１．５％以下に低減して、圧縮強度を大幅に向上させることのできるセメント質硬化体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定のフロー値を有するセメント混練物を、特定の減圧下で、特定の撹拌翼を、特定の回転数で回転させて、３分間以下の撹拌をして、該撹拌による混練のみによって脱泡した後、型枠内に供給して養生し硬化させることによって、セメント混練物中の空気量を１．５％以下に低減することができ、圧縮強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以上であるセメント質硬化体を得ることができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、下記の［１］〜［２］を提供するものである。

［１］（Ａ）少なくともセメント及び水を含む材料を混練して、「ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した値が２３０ｍｍ以上の混練物を調製する工程と、（Ｂ）上記混練物を−０．０９ＭＰａ以上の減圧下で、鉛直方向に延びる回転軸の下部に、鉛直方向に１〜３段の回転翼を設けてなる撹拌翼を、７ｒｐｍ以上、３０ｒｐｍ未満の回転数で回転させて、３分間以下の撹拌をして、該撹拌による混練のみによって混練物中の空気量が１．５％以下となるように脱泡する工程と、（Ｃ）上記脱泡した混練物を型枠内に供給して、養生し硬化させて、圧縮強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以上であるセメント質硬化体を得る工程とを含むことを特徴とするセメント質硬化体の製造方法。
［２］工程（Ｃ）における上記脱泡した混練物の供給が、（ｉ）供給管を、上記型枠内の底面の近傍に下端が位置するように配設した後、上記型枠内に貯留されつつある上記混練物に該供給管の下端を埋没させた状態を保ちつつ、該供給管を介して上記混練物を供給する方法、（ｉｉ）供給板を、上記型枠内の底面の近傍に下端が位置し、かつ上記型枠内の底面に対して傾斜角度を有するように配設した後、該供給板の面上に上記混練物を流下させて、上記混練物を供給する方法、のいずれか1つまたは２つ以上の併用によって行われる上記［１］に記載のセメント質硬化体の製造方法。

本発明のセメント質硬化体の製造方法によれば、セメント混練物中の空気量（モルタルエアメーターによる測定値）を、短時間で１．５％以下に低減することができ、その結果、セメント質硬化体の圧縮強度、フロー値等を大幅に増大させることができる。
また、本発明のセメント質硬化体の製造方法は、簡易な設備及び工程で、容易に実施することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のセメント質硬化体の製造方法は、（Ａ）少なくともセメント及び水を含む材料を混練して、「ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した値が２３０ｍｍ以上の混練物を調製する工程と、（Ｂ）上記混練物を−０．０９ＭＰａ以上の減圧下で、鉛直方向に延びる回転軸の下部に、鉛直方向に１〜３段の回転翼を設けてなる撹拌翼を、７ｒｐｍ以上、３０ｒｐｍ未満の回転数で回転させて、３分間以下の撹拌をして、該撹拌による混練のみによって混練物中の空気量が１．５％以下となるように脱泡する工程と、（Ｃ）上記脱泡した混練物を型枠内に供給して、養生し硬化させて、圧縮強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以上であるセメント質硬化体を得る工程とを含むものである。

［工程（Ａ）：混練物調製工程］
工程（Ａ）は、少なくともセメント及び水を含む材料を混練して、「ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定したフロー値が２３０ｍｍ以上の混練物を調製する工程である。
混練物の材料の好適な例としては、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、水、及び減水剤を含むものが挙げられる。
セメントの例としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント等が挙げられる。

本発明において、硬化後の早期強度を向上させようとする場合には、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましい。一方、硬化前の流動性を向上させようとする場合には、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
セメントのブレーン比表面積は、好ましくは２，５００〜５，０００ｃｍ^２／ｇ、より好ましくは３，０００〜４，５００ｃｍ^２／ｇである。該値が２，５００ｃｍ^２／ｇ未満では、水和反応が不活発となって、セメント質硬化体の強度が低下する等の欠点がある。該値が５，０００ｃｍ^２／ｇを超えると、セメントの粉砕に多大の時間を要し、また、所定の流動性を得るための水量が大きくなるために、セメント質硬化体の強度が低下する等の欠点がある。

ポゾラン質微粉末の例としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。一般に、シリカフューム及びシリカダストは、ＢＥＴ比表面積が５〜２５ｍ^２／ｇであり、粉砕等をする必要がないので、本発明において好ましく用いられる。
ポゾラン質微粉末のＢＥＴ比表面積は、好ましくは５〜２５ｍ^２／ｇ、より好ましくは８〜１５ｍ^２／ｇである。該値が５ｍ^２／ｇ未満では、混練物（セメント組成物）を構成する粒子の充填性に緻密さを欠くため、セメント質硬化体の強度が低下する等の欠点がある。該値が２５ｍ^２／ｇを超えると、所定の流動性を得るための水量が大きくなるため、セメント質硬化体の強度が低下する等の欠点がある。
ポゾラン質微粉末の配合量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは５〜４０質量部、より好ましくは１０〜４０質量部である。該値が５〜４０質量部の範囲外では、流動性が低下して、セメント質硬化体の成形に手間がかかったり、混練物中の空気量を短時間で１．５％以下に低減することが困難になる等の不都合を生じる場合がある。

細骨材の例としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂等が挙げられる。細骨材は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
細骨材中の７５μｍ以下の粒子の割合は、好ましくは２．０質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下である。該値が２．０質量％を超えると、混練物の流動性が低下し、セメント質硬化体の製造に手間がかかることがある。
細骨材の最大粒径は、強度発現性を向上させる観点から、好ましくは２．０ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下、特に好ましくは１．０ｍｍ以下である。
細骨材の配合量は、混練物の流動性、セメント質硬化体の強度等の観点から、セメント１００質量部に対して、好ましくは１０〜１３０質量部である。また、自己収縮や乾燥収縮の低減、水和発熱量の低減等の観点から、細骨材の配合量は、セメント１００質量部に対して、より好ましくは３０〜１３０質量部であり、特に好ましくは４０〜１３０質量部である。

減水剤の例としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。中でも、減水効果の観点から、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤が好ましく、ポリカルボン酸系の高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤が、特に好ましい。
減水剤は、液状と粉末状のいずれでも使用することができる。
減水剤の配合量は、セメント１００質量部に対して、固形分換算で、好ましくは０．１〜４．０質量部、より好ましくは０．１〜２．０質量部である。該量が０．１質量部未満では、混練が困難になるとともに、流動性が低下し、セメント質硬化体の製造に手間がかかるうえ、短時間で混練物中の空気量を１．５％以下に低減することが困難になる等の欠点がある。該量が４．０質量部を超えると、材料分離や凝結遅延が生じたり、あるいはセメント質硬化体の強度が低下することがある。

水の量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１０〜３０質量部、より好ましくは１２〜２５質量部である。該量が１０質量部未満では、混練が困難になるとともに、流動性が低下し、セメント質硬化体の製造に手間がかかるうえ、短時間で混練物中の空気量を１．５％以下に低減することが困難になる等の欠点がある。該量が３０質量部を超えると、セメント質硬化体の強度等が低下する。

本発明においては、上述の材料に加えて、セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する無機粒子を使用することができる。該無機粒子を使用することによって、流動性や硬化後の強度、緻密性等が向上する。
無機粒子の例としては、スラグ、石灰石粉末、長石類、ムライト類、アルミナ粉末、石英粉末、フライアッシュ、火山灰、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。中でも、スラグ、石灰石粉末、石英粉末は、コストの点や硬化後の品質安定性の点で、好ましく用いられる。
無機粒子のブレーン比表面積は、好ましくは、２，５００ｃｍ^２／ｇを超え、３０，０００ｃｍ^２／ｇ以下、より好ましくは、４，０００〜２０，０００ｃｍ^２／ｇである。該値が２，５００ｃｍ^２／ｇ以下では、流動性が低下して、セメント質硬化体の製造に手間がかかるうえ、短時間で混練物中の空気量を１．５％以下に低減することが困難になる等の欠点がある。該値が３０，０００ｃｍ^２／ｇを超えると、粉砕に手間がかかるため材料が入手し難くなったり、所定の流動性が得られ難くなり、セメント質硬化体の製造に手間かかる等の欠点がある。

無機粒子はセメントよりも大きなブレーン比表面積を有することが好ましい。この場合、無機粒子がセメントとポゾラン質微粉末との間隙を埋める粒度を有することになり、高い流動性（例えば、自己充填性）等を確保することができる。
無機粒子とセメントとのブレーン比表面積の差は、硬化前の流動性及び硬化後の強度発現性の観点から、好ましくは１，０００ｃｍ^２／ｇ以上、より好ましくは２，０００ｃｍ^２／ｇ以上である。
無機粒子の配合量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは５５質量部以下、より好ましくは１０〜５０質量部である。該値が５５質量部を超えると、セメント質硬化体の機械的強度等が低下する。

本発明においては、上述の材料に加えて、金属繊維、有機質繊維及び炭素繊維から選ばれる１種以上の繊維を使用することができる。金属繊維を使用することによって、硬化後の曲げ強度や破壊エネルギーが向上する。金属繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は強度に優れており、コストや入手し易さの点からも好ましいものである。
金属繊維は、直径が０．０１〜１．０ｍｍであり、長さが２〜３０ｍｍであるものが好ましい。
直径が０．０１ｍｍ未満では、繊維自体の強度が不足し、張力を受けた際に切れ易くなる。直径が１．０ｍｍを超えると、同一の配合量当たりの本数が少なくなり、曲げ強度や破壊エネルギーを向上させる効果が低下する。
また、長さが２ｍｍ未満では、曲げ強度や破壊エネルギーを向上させる効果が低下する。長さが３０ｍｍを超えると、混練の際にファイバーボールが生じやすくなる。
混練物中の金属繊維の配合量は、好ましくは４．０体積％以下、より好ましくは０．５〜３．０体積％である。
金属繊維の含有量が多くなると、混練時の作業性を確保するために、単位水量も増大するので、金属繊維の配合量は、上記の数値範囲内であることが好ましい。

有機質繊維や炭素繊維を含むことによって、硬化後の破壊エネルギーや耐爆裂性が向上する。
有機質繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維等を使用することができる。中でも、強度、コスト、入手のし易さ等の点から、ビニロン繊維を使用することが好ましい。
炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維を使用することができる。
有機質繊維又は炭素繊維は、直径が０．００５〜１．０ｍｍであり、長さが２〜３０ｍｍであるものが好ましい。直径が０．００５ｍｍ未満では、繊維自体の強度が不足し、張力を受けた際に切れ易くなる。直径が１．０ｍｍを超えると、同一の配合量当たりの本数が少なくなり、硬化体の破壊エネルギー等を向上させる効果が低下する。
また、長さが２ｍｍ未満では、マトリックスとの付着力が低下して、破壊エネルギー等を向上させる効果が低下する。長さが３０ｍｍを超えると、混練の際にファイバーボールが生じ易くなる。
混練物中の有機質繊維又は炭素繊維の配合量は、好ましくは１０体積％以下、より好ましくは０．５〜７．０体積％である。
繊維の配合量は、流動性と、硬化体の破壊エネルギーや耐爆裂性の観点から定められる。すなわち、一般的に、繊維の含有量が多くなると、破壊エネルギーや耐爆裂性が向上する反面、流動性を確保するために単位水量が増大する。そのため、有機質繊維又は炭素繊維の配合量は、上記の数値範囲内であることが好ましい。

上述の材料を混練する方法は、特に限定されるものではない。ペースト又はモルタルを調製する場合、例えば、（ａ）水、減水剤以外の材料（具体的には、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、及び必要に応じて配合される無機粒子や金属繊維等）を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材、水及び減水剤をミキサに投入して混練する方法、（ｂ）粉末状の減水剤を用意し、水以外の材料（具体的には、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、減水剤、及び必要に応じて配合される無機粒子や金属繊維等）を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材及び水をミキサに投入して混練する方法、（ｃ）各材料を各々個別にミキサに投入して混練する方法等が挙げられる。
混練に用いるミキサは、コンクリートの混練に用いる通常の種類のものを用いることができる。例えば、揺動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサ等が挙げられる。

本工程において、上述の材料を含む混練物は、フロー値が２３０ｍｍ以上、好ましくは２４０ｍｍ以上、より好ましくは２５０ｍｍ以上になるまで混練する。
ここで、フロー値とは、「ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した値（本明細書中において、「０打フロー値」ともいう。）である。０打フロー値が２３０ｍｍ未満では、次工程（Ｂ）において短時間で混練物中の空気量を１．５％以下に低減することが困難になる。

［工程（Ｂ）：脱泡工程］
工程（Ｂ）は、上記混練物を減圧下で撹拌して、脱泡する工程である。
以下、図面を参照しつつ、工程（Ｂ）を説明する。
図１は、工程（Ｂ）において使用する脱泡装置の一例を概念的に示す図（一部に断面部分を含む。）である。
図１中、脱泡装置１は、工程（Ａ）で得られた混練物を収容するための減圧槽２と、減圧槽２に収容された混練物５を撹拌するための撹拌翼（撹拌手段）３と、減圧槽２内を減圧状態にするための減圧手段４とを備えている。
減圧槽２は、円筒状壁部２ａと、円筒状壁部２ａの下端から下方に向かって連続的に延びる、排出口２ｃに向けて傾斜したテーパ状壁部２ｂを備えている。減圧槽２内の混練物５は、減圧槽２内の減圧下の撹拌によって脱泡され、短時間で空気量（モルタルエアメーターによる測定値）が１．５％以下になる。脱泡した混練物５は、排出口２ｃから、開閉弁６を備えた供給管７を通じて、外部に設置された型枠（図示略）内に供給される。
なお、脱泡とは、換言すると、混練によって混練物５中に混入した空気を、脱気することである。

本発明では、撹拌手段として撹拌翼を用いる（図１の「撹拌翼３」参照）。
本発明では、複雑な装置を用いなくても、撹拌翼３のみを使用することによって、減圧槽２内に収容された混練物５を、空気量が１．５％以下になるまで脱泡することができる。
なお、図１に示す脱泡装置１においては、鉛直方向に延びる回転軸３ａの下部に、鉛直方向に２段の回転翼３ｂ,３ｂを設けてなる撹拌翼３を用いているが、回転軸３ａの下部に、２段でなく、１段または３段の回転翼を設けたものなどを用いてもよい。また、回転翼３ｂの羽の枚数も、特に限定されず、例えば、２〜４枚とすることができる。
撹拌翼の回転数は、７ｒｐｍ以上、より好ましくは９ｒｐｍ以上である。回転数を７ｒｐｍ以上にすることにより、減圧下において、短時間の撹拌時間で、混練物中の空気量を１．５％以下に低減することができる。
なお、撹拌翼の回転数が３０ｒｐｍ以上であると、大型のモーター等の、撹拌翼を高速で回転させるための機構が必要になり、高コストになるうえ、撹拌翼の回転速度を増大させても、脱泡に要する時間はほとんど変わらない。そのため、撹拌翼の回転数は、３０ｒｐｍ未満、好ましくは２０ｒｐｍ以下である。
混練物の撹拌時間（脱泡時間）は、撹拌手段によっても異なるが、好ましくは３０秒以上、より好ましくは６０秒以上、特に好ましくは９０秒以上である。
混練物の撹拌時間の上限は、混練作業の効率の観点から、３分間である。
混練物の容量は、混練作業の効率や、目的とする空気量の達成等の観点から、好ましくは１０〜２０００リットル、より好ましくは２０〜１５００リットル、特に好ましくは３０〜１０００リットルである。

撹拌時における減圧槽内の減圧度は、−０．０９ＭＰａ以上、好ましくは−０．０９５ＭＰａ以上である。減圧度を−０．０９ＭＰａ以上にすることによって、短時間で、混練物中の空気量を１．５％以下に低減することができる。
ここで、減圧度とは、減圧がない状態における圧力（大気圧）を基準とした場合の該圧力との圧力差をいう。例えば、減圧がない状態で０．１０ＭＰａの場合、減圧度が−０．０９ＭＰａ以上であることは、圧力が０．０１ＭＰａ以下であることを意味する。
減圧手段としては、真空ポンプ等を使用することができる。
脱泡した混練物中の空気量（「ＪＩＳＡ１１２８（フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法−空気室圧力方法）」に規定された方法に準拠した測定値；体積割合（％））は、１．５％以下、好ましくは１．０％以下である。空気量が２．０％を超えると、脱泡による圧縮強度の増大の程度が１０〜２０％に留まる傾向がある。空気量が１．５％以下であれば、２５％を超える圧縮強度の増大を実現することができる。

［工程（Ｃ）：硬化工程］
工程（Ｃ）は、脱泡した混練物を型枠内に供給して、養生し硬化させて、セメント質硬化体を得る工程である。
脱泡した混練物を減圧槽２から排出する場合は、減圧槽２の上部の空気供給口（図示略）から空気を減圧槽２内に供給し、減圧槽２内を大気圧に戻した後、供給管７を通じて、混練物５を外部に排出する（図１参照）。混練物の排出速度を速めたい場合には、空気供給口から減圧槽２内に空気を圧入すればよい。

減圧槽２から排出された混練物５の型枠内への供給方法としては、空気の混入を防ぐために、次の方法が挙げられる。図２及び図３に、脱泡した混練物を型枠内に供給する方法の一例を示す。
脱泡した混練物の型枠内への供給方法としては、（ｉ）図２に示すように、供給管７を、型枠８内の底面の近傍に下端が位置するように配設した後、型枠８内に貯留されつつある混練物５に供給管７の下端を埋没させた状態を保ちつつ、供給管７を介して混練物５を供給する方法、（ｉｉ）図３に示すように、供給板９を、型枠８内の底面の近傍に下端が位置し、かつ型枠８内の底面に対して傾斜角度を有するように配設した後、供給板９の面上に混練物５を流下させて、混練物５を供給する方法、のいずれかを採用することができる。なお、（ｉ）及び（ｉｉ）の２つの方法を併用してもよい。
なお、養生方法は、特に限定されるものではなく、気中養生や蒸気養生等を行えばよい。

本発明の製造方法によって得られるセメント質硬化体の圧縮強度は、１４０Ｎ／ｍｍ^２以上である。
また、セメント質硬化体の静弾性係数は、好ましくは４０ｋＮ／ｍｍ^２以上、より好ましくは４３ｋＮ／ｍｍ^２以上、さらに好ましくは４５ｋＮ／ｍｍ^２以上である。
本発明の製造方法によって得られるセメント質硬化体は、工程（Ｂ）の処理（脱泡処理）を行うことなく硬化させた硬化体に比べて、圧縮強度が好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上増大する。また、本発明の製造方法によって得られるセメント質硬化体は、静弾性係数等の他の機械的特性も向上する。
また、本発明の製造方法によれば、工程（Ｂ）の処理（脱泡処理）によって、混練物のフロー値（０打フロー値）も、脱泡処理をしない混練物に比べて大きくすることができるので、混練物の型枠内への供給作業も容易になる。

以下、実施例により本発明を説明する。
［使用材料］
以下に示す材料を使用した。
（ａ）低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント社製；ブレーン比表面積：３，２００ｃｍ^２／ｇ）
（ｂ）シリカフューム（ＢＥＴ比表面積：１３ｍ^２／ｇ）
（ｃ）珪砂５号（最大粒径：０．６ｍｍ）
（ｄ）ポリカルボン酸系高性能減水剤
（ｅ）水道水
（ｆ）石英粉末（ブレーン比表面積：７，０００ｃｍ^２／ｇ）
（ｇ）鋼繊維（直径：０．２ｍｍ、長さ：１５ｍｍ）

［実施例１］
（１）混練物の調製と混練物の性状
低熱ポルトランドセメント１００質量部、シリカフューム３０質量部、石英粉末３０質量部、珪砂１１０質量部、水２２質量部及びポリカルボン酸系の高性能減水剤１．０質量部（固形分換算）を強制２軸ミキサに投入した後、７分間混練して、混練物を調製した。得られた混練物について、以下の測定を行った。
混練物の空気量は、「ＪＩＳＡ１１２８（フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法−空気室圧力方法）」に規定された方法に準拠して、空気量測定器（丸東製作所社製、商品名：エアメーターＣ１３）で測定した。
混練物のフロー値は、「ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した
混練物をφ５０×１００ｍｍの型枠（鋼製）内に流し込み、２０℃で２４時間前置き後、９０℃で４８時間蒸気養生し、セメント質硬化体（３本）を得た。該セメント質硬化体（３本）について、圧縮強度および静弾性係数を測定した。
なお、混練物の型枠内への供給方法は、上述の図３に示す方法（ｉｉ）を用いた。
その結果、脱泡処理前の混練物は、空気量が６．８％であり、フロー値が２７０ｍｍであり、圧縮強度（３本の平均値）が２１０Ｎ／ｍｍ^２であり、静弾性係数が５１．８ｋＮ／ｍｍ^２であった。

（２）脱泡処理
図１に示す脱泡装置１を用いて、混練物（容積：３５リットル）を減圧槽２（減圧槽の内部空間の体積：７０リットル）内に供給した後、減圧槽２内の減圧度が−０．０９〜−０．０９３ＭＰａである雰囲気下で、撹拌翼３の回転数が９．５ｒｐｍの条件下で混練物を撹拌し、２分間、混練物の脱泡を行った。
（３）脱泡した混練物及びその硬化体の性状
図１に示す減圧槽２内に空気を供給して、減圧槽２内を大気圧に戻した後、混練物５を減圧槽２の排出口２ｂから排出し、脱泡後の混練物５の性状と、混練物５が硬化してなるセメント質硬化体の性状を上記（１）と同様の方法で測定した。
その結果、脱泡処理後の混練物は、空気量が１．０％であり、フロー値が２９０ｍｍであり、圧縮強度（３本の平均値）が２８２Ｎ／ｍｍ^２であり、静弾性係数が５８．５ｋＮ／ｍｍ^２であった。
この結果から、脱泡処理前の混練物及び硬化体の性状に比べて、脱泡処理後の混練物及び硬化体の性状（空気量、フロー値、圧縮強度、静弾性係数）が全て向上することがわかる。特に、圧縮強度に関しては、約３５％の大幅な向上が認められた。

［実施例２］
実施例１の材料に代えて、低熱ポルトランドセメント１００質量部、シリカフューム３０質量部、珪砂１１０質量部、水２２質量部及びポリカルボン酸系の高性能減水剤１．０質量部（固形分換算）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして混練物を調製した。
静弾性係数を測定しないこと以外は実施例１と同様にして、脱泡処理前の混練物の性状を測定した。
その結果、脱泡処理前の混練物は、空気量が６．１％であり、フロー値が２５０ｍｍであり、圧縮強度（３本の平均値）が１５０Ｎ／ｍｍ^２であった。
また、上記の混練物について、実施例１と同様にして脱泡処理を行なった。
静弾性係数を測定しないこと以外は実施例１と同様にして、脱泡処理後の混練物の性状を測定した。
その結果、脱泡処理後の混練物は、空気量が０．８％であり、フロー値が２７２ｍｍであり、圧縮強度（３本の平均値）が２０２Ｎ／ｍｍ^２であった。

［実施例３］
実施例１の材料に代えて、低熱ポルトランドセメント１００質量部、シリカフューム３０質量部、石英粉末３０質量部、珪砂１１０質量部、水２２質量部、ポリカルボン酸系の高性能減水剤１．０質量部（固形分換算）、及び鋼繊維（混練物中の体積割合：２％）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして混練物を調製した。
静弾性係数を測定しないこと以外は実施例１と同様にして、脱泡処理前の混練物の性状を測定した。
その結果、脱泡処理前の混練物は、空気量が５．８％であり、フロー値が２６０ｍｍであり、圧縮強度（３本の平均値）が２１５Ｎ／ｍｍ^２であった。
また、上記の混練物について、実施例１と同様にして脱泡処理を行なった。
静弾性係数を測定しないこと以外は実施例１と同様にして、脱泡処理後の混練物の性状を測定した。
その結果、脱泡処理後の混練物は、空気量が０．８％であり、フロー値が２８６ｍｍであり、圧縮強度（３本の平均値）が２８９Ｎ／ｍｍ^２であった。

［比較例１］
実施例１と同様の混練物を用いて、該混練物を、縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×高さ５００ｍｍの容器に供給し、該混練物に対してテーブルバイブレーターを用いて、外部から３０分間、２４０Ｈｚの振動を加えた後、静弾性係数を測定しないこと以外は実施例１と同様にして、該混練物の性状を測定した。
その結果、振動を加えた後の混練物は、空気量が２．８％であり、フロー値が２７４ｍｍであり、圧縮強度（３本の平均値）が２４５Ｎ／ｍｍ^２であった。
この結果から、混練物に長時間（３０分間）の振動を加えた場合であっても、混練物中の空気量を２．０％以下に低減することができないことがわかった。

本発明の脱泡装置の一例を概念的に示す図である。型枠内に混練物を供給するための手段の一例を示す図である。型枠内に混練物を供給するための手段の他の例を示す図である。

符号の説明

１脱泡装置
２減圧槽
２ａ円筒状壁部
２ｂテーパ状壁部
２ｃ排出口
３撹拌翼
３ａ回転軸
３ｂ回転翼
４減圧手段
５混練物
６開閉弁
７供給管
８型枠
９供給板

Claims

（Ａ）少なくともセメント及び水を含む材料を混練して、「ＪＩＳＲ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した値が２３０ｍｍ以上の混練物を調製する工程と、
（Ｂ）上記混練物を−０．０９ＭＰａ以上の減圧下で、鉛直方向に延びる回転軸の下部に、鉛直方向に１〜３段の回転翼を設けてなる撹拌翼を、７ｒｐｍ以上、３０ｒｐｍ未満の回転数で回転させて、３分間以下の撹拌をして、該撹拌による混練のみによって混練物中の空気量が１．５％以下となるように脱泡する工程と、
（Ｃ）上記脱泡した混練物を型枠内に供給して、養生し硬化させて、圧縮強度が１４０Ｎ／ｍｍ^２以上であるセメント質硬化体を得る工程と
を含むことを特徴とするセメント質硬化体の製造方法。
工程（Ｃ）における上記脱泡した混練物の供給が、（ｉ）供給管を、上記型枠内の底面の近傍に下端が位置するように配設した後、上記型枠内に貯留されつつある上記混練物に該供給管の下端を埋没させた状態を保ちつつ、該供給管を介して上記混練物を供給する方法、（ｉｉ）供給板を、上記型枠内の底面の近傍に下端が位置し、かつ上記型枠内の底面に対して傾斜角度を有するように配設した後、該供給板の面上に上記混練物を流下させて、上記混練物を供給する方法、のいずれか1つまたは２つ以上の併用によって行われる請求項１に記載のセメント質硬化体の製造方法。