JP5660724B2 - 無収縮aeコンクリートの調製方法及び無収縮aeコンクリート - Google Patents
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Description
構成単位B:分子中に5〜80個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
構成単位C:メタリルスルホン酸塩から形成された構成単位
・水溶性ビニル共重合体(p−1)の合成
メタクリル酸60g、メトキシポリエチレングリコール(n=23モル)メタクリレート310g、メタリルスルホン酸ナトリウム3.5g、3−メルカプトプロピオン酸5.0g及び水540gを反応容器に仕込み、48%水酸化ナトリウム水溶液36gを加え、攪拌しながら部分中和し、均一に溶解した。次に、雰囲気を窒素置換した後、系の温度を温水浴にて60℃に保ち、過硫酸ナトリウムの20%水溶液25gを加えてラジカル重合反応を開始し、5時間反応を継続して反応を終了した。その後、48%水酸化ナトリウム水溶液28gを加えて完全中和し、水溶性ビニル共重合体の40%水溶液を得た。分析したところ、メタクリル酸ナトリウム/メトキシポリエチレングリコール(n=23モル)メタクリレート/メタリルスルホン酸ナトリウム=70/28/2の共重合比率(モル%比)から成る質量平均分子量31200(GPC法、プルラン換算)の水溶性ビニル共重合体(p−1)であった。
水溶性ビニル共重合体(p−1)の合成と同様にして、水溶性ビニル共重合体(p−2)〜(p−4)及び(pr−1)〜(pr−4)を合成した。
以上で合成した各水溶性ビニル共重合体等の内容を表1にまとめて示した。
M1:メタクリル酸ナトリウム
M2:メタクリル酸
M3:メトキシポリエチレングリコール(n=23モル)メタアクリレート
M4:メトキシポリエチレングリコール(n=9モル)メタアクリレート
M5:メトキシポリエチレングリコール(n=68モル)メタアクリレート
M6:メタリルスルホン酸ナトリウム
実施例1
表2及び表3の実施例1に記載した単位量率45.1%の調合条件で、50Lのパン型強制練りミキサーに早強ポルトランドセメント(太平洋セメント社製、密度=3.14g/cm3、ブレーン値4520cm2/g)、石灰系膨張材(太平洋マテリアル社製の商品名ハイパーエクスパン、密度=3.16g/cm3)、高炉スラグ細骨材(JFEミネラル社製、粒度による区分=5mm高炉スラグ細骨材、粗粒率=2.55、密度=2.77g/cm3)、砕砂(津久見産砕砂、密度=2.67g/cm3)、空気量調節剤(竹本油脂社製のAE調節剤、商品名AE−300、以下の各例の全てにおいて同じ)、表1に記載した水溶性ビニル共重合体(p−1)及び乾燥収縮低減剤(ジエチレングリコールモノブチルエーテル)のそれぞれ所定量を練り混ぜ水(水道水)と共に投入して45秒間練り混ぜた。次に、粗骨材(秩父産石灰砕石、密度=2.70g/cm3)を投入して60秒間練り混ぜ、目標スランプが21±1cm、目標空気量が4.5±0.5%の範囲とした実施例1のAEコンクリートを調製した。
実施例1の場合と同様にして、それぞれ表2及び表3に記載した単位量率45.1%の調合条件でAEコンクリートを調製した。
表2及び表3の実施例8に記載した単位量率33.3%の調合条件で、50Lのパン型強制練りミキサーに早強ポルトランドセメント(前記と同じ)、膨張材(前記と同じ)、高炉スラグ細骨材(JFEミネラル社製、粒度による区分=2.5mm高炉スラグ細骨材、粗粒率=2.55、密度=2.72g/cm3)、砕砂(前記と同じ)、空気量調節剤(前記と同じ)、表1に記載した水溶性ビニル共重合体(p−1)及び乾燥収縮低減剤(ジエチレングリコールジプロピレングリコールモノブチルエーテル)のそれぞれ所定量を練り混ぜ水(水道水)と共に投入して60秒間練り混ぜた。次に、粗骨材(秩父産石灰砕石、密度=2.70g/cm3)を投入して90秒間練り混ぜ、目標スランプが21±1cm、目標空気量が4.5±0.5%の範囲とした実施例8の無収縮AEコンクリートを調製した。
実施例8の場合と同様にして、それぞれ表2及び表3に記載した単位量率33.3%の調合条件でAEコンクリートを調製した。
表2及び表3の比較例1に記載した単位量率45.1%の調合条件で、50Lのパン型強制練りミキサーに早強ポルトランドセメント(前記と同じ)、砕砂(前記と同じ)、空気量調節剤(前記と同じ)及び表1に記載した水溶性ビニル共重合体(P−1)のそれぞれ所定量を練り混ぜ水(水道水)と共に投入して45秒間練り混ぜた。次に、粗骨材(前記と同じ)を投入して60秒間練り混ぜ、目標スランプが21±1cm、目標空気量が4.5±0.5%の範囲とした比較例1のAEコンクリートを調製した。
比較例1の場合と同様にして、それぞれ表2及び表3に記載した単位量率45.1%の調合条件でAEコンクリートを調製した。
比較例1の場合と同様にして、それぞれ表2及び表3に記載した単位量率57.5%の調合条件でAEコンクリートを調製した。
表2及び表3の比較例19に記載した単位量率33.3%の調合条件で、50Lのパン型強制練りミキサーに早強ポルトランドセメント(前記と同じ)、高炉スラグ細骨材(前記と同じ)、砕砂(前記と同じ)、空気量調節剤(前記と同じ)、表1に記載した水溶性ビニル共重合体(P−1)及び乾燥収縮低減剤のそれぞれ所定量を練り混ぜ水(水道水)と共に投入して60秒間練り混ぜた。次に、粗骨材(前記と同じ)を投入して90秒間練り混ぜ、目標スランプが21±1cm、目標空気量が4.5±0.5%の範囲とした比較例19のAEコンクリートを調製した。
比較例19の場合と同様にして、それぞれ表2及び表3に記載した単位量率33.3%の調合条件でAEコンクリートを調製した。
水溶性ビニル共重合体の種類:表1に記載のもの
水溶性ビニル共重合体の添加量:セメント100質量部当たりの固形分換算の添加質量部
C−1:早強ポルトランドセメント、太平洋セメント社製、密度=3.14g/cm3
C−2:普通ポルトランドセメント、太平洋セメント社製、密度=3.16g/cm3
E−1:石灰系膨張材、太平洋マテリアル社製、商品名ハイパーエクスパン、密度=3.16g/cm3
E−2:CSA/石灰複合系膨張材、電気化学工業社製、商品名パワーCSA、密度=3.12g/cm3
SG−1:高炉スラグ細骨材、JFEミネラル社製、粒度による区分=5mm、粗粒率=2.55、密度=2.77g/cm3
SG−2:高炉スラグ細骨材、JFEミネラル社製、粒度による区分=2.5mm、粗粒率=2.71、密度=2.72g/cm3
砕砂:津久見産砕砂、密度=2.67g/cm3
粗骨材:秩父産石灰砕石、密度=2.70g/cm3
A−1:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
A−2:ジエチレングリコールジプロピレングリコールモノブチルエーテル
試験区分2で調製した各例のAEコンクリートについて、連行空気量及びスランプを下記のように求め、結果を表4にまとめて示した。また各例のAEコンクリートから得た硬化体について、収縮率、中性化速度及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表4にまとめて示した。
・スランプ(cm):空気量の測定と同時にJIS−A1101に準拠して測定した。
(1)JIS−A1129に準拠し、各例のAEコンクリートを20℃×60%RHの条件下で保存した材齢26週の供試体(硬化体)について、コンパレータ法により長さ変化を測定し、乾燥収縮率を求めた。
(2)JIS−A6202に準拠し、各例のAEコンクリートに用いた膨張材の拘束膨張試験により膨張率を測定した。
・促進中性化深さ(mm):各例のAEコンクリートについて、10×10×40cmの角型供試体の打ち込み面、底面及び両端面をエポキシ樹脂でシールし、20℃×60%RH、炭酸ガス濃度5%の条件下で促進試験を行なった。材齢13週に供試体(硬化体)の断面を切断し、1%フェノールフタレイン溶液を吹き付けて赤色化しない部分を中性化した部分とみなし、外側からの幅を促進中性化深さとした。この数値は小さいほど中性化が進まず、耐久性が優れていることを示す。
・圧縮強度(N/mm2):各例のAEコンクリートについて、JIS−A1108に準拠し、材齢7日と材齢28日で測定した。
*1:収縮率が50マイクロ以下のものを○(合格)、50マイクロを超えるものを×(不合格)と判定した。
*2:材料分離して均一な硬化体が得られなかったので測定しなかった。
*3:目標の流動性(スランプ値)が得られなかったので測定しなかった。
Claims (10)
- 少なくともセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を用いて無収縮AEコンクリートを調製する方法であって、セメントとして早強ポルトランドセメントを単位量280〜500kg/m3となる割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を単位量180〜830kg/m3となる割合で用い、また乾燥収縮低減剤を単位量5〜35kg/m3となる割合で用い、また膨張材を単位量10〜35kg/m3となる割合で用い、更にセメント分散剤として下記の水溶性ビニル共重合体をセメント100質量部当たり0.15〜1.5質量部となる割合で用いて、且つ下記の数1で求められる単位量率が25〜55%となるようにすることを特徴とする無収縮AEコンクリートの調製方法。
高炉スラグ細骨材:JIS−A5011−1に記載されたものであって、高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれるもの。
セメント分散剤:分子中に下記の構成単位Aを45〜85モル%、下記の構成単位Bを15〜55モル%及び下記の構成単位Cを0〜5モル%(合計100モル%)の割合で有する質量平均分子量3000〜70000の水溶性ビニル共重合体。
構成単位A:メタクリル酸から形成された構成単位及びメタクリル酸塩から形成された構成単位から選ばれる一つ又は二つ以上
構成単位B:分子中に5〜80個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位
構成単位C:メタリルスルホン酸塩から形成された構成単位
- 練り混ぜ直後の目標スランプを15超〜24cmの範囲に調製する請求項1記載の無収縮AEコンクリートの調製方法。
- 高炉スラグ細骨材が、粒度による区分が5mm高炉スラグ細骨材及び/又は2.5mm高炉スラグ細骨材であって、粗粒率を2.0〜3.1の範囲に調製したものである請求項1又は2記載の無収縮AEコンクリートの調製方法。
- セメント分散剤が、構成単位Bが分子中に7〜55個のオキシエチレン単位で構成されたポリオキシエチレン基を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレートから形成された構成単位である場合のものであり、且つ質量平均分子量が6000〜50000の水溶性ビニル共重合体から選ばれるものである請求項1〜3のいずれか一つの項記載の無収縮AEコンクリートの調製方法。
- 乾燥収縮低減剤が(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルであり、且つこれを単位量7〜30kg/m3となる割合で用いる請求項1〜4のいずれか一つの項記載の無収縮AEコンクリートの調製方法。
- (ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルがジエチレングリコールモノブチルエーテル又はジエチレングリコールジプロピレングリコールモノブチルエーテルである請求項5記載の無収縮AEコンクリートの調製方法。
- 膨張材が石灰系膨張材である請求項1〜6のいずれか一つの項記載の無収縮AEコンクリートの調製方法。
- 空気量を3〜7容量%とする請求項1〜7のいずれか一つの項記載の無収縮AEコンクリートの調製方法。
- 単位量率が30〜50%となるようにする請求項1〜8のいずれか一つの項記載の無収縮AEコンクリートの調製方法。
- 請求項1〜9のいずれか一つの項記載の無収縮AEコンクリートの調製方法によって得られる無収縮AEコンクリート。
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