JP5981969B2 - Method for producing concrete member - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a concrete member.
高強度コンクリートは、結合材に対する水の重量比(水結合材比)を低くして、硬化後のコンクリート組織を緻密にすることで圧縮強度を高めたものである。 High-strength concrete is obtained by increasing the compressive strength by reducing the weight ratio of water to the binder (water binder ratio) and densifying the concrete structure after hardening.
硬化前の高強度コンクリートには、型枠に密実に充填するために高い流動性が求められるが、流動性を過剰に高くすると、骨材とセメントペーストとの分離が生じてしまう。 High strength concrete before hardening is required to have high fluidity in order to fill the formwork densely. However, if the fluidity is excessively increased, the aggregate and the cement paste are separated.
そのため、従来、減水剤(JIS A 6204における高性能減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤等)を適正に使用することにより良質な高強度コンクリートを生成することを図っている。
例えば、非特許文献1では、設計基準強度150〜200N/mm2の高強度コンクリートを提供することを目的として、セメントと、2種類の特殊ポリカルボン酸系高性能減水剤と、細骨材と、粗骨材と、ポリプロピレン繊維と、鋼繊維と、の混合体からなるものが開示されている。
Therefore, conventionally, it is intended to produce high-quality high-strength concrete by appropriately using a water-reducing agent (high-performance water-reducing agent, AE water-reducing agent, high-performance AE water-reducing agent and the like in JIS A 6204).
For example, in Non-Patent Document 1, for the purpose of providing high-strength concrete having a design standard strength of 150 to 200 N / mm 2 , cement, two types of special polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agents, fine aggregates, And a mixture of coarse aggregate, polypropylene fiber, and steel fiber is disclosed.
また、特許文献1には、設計基準強度が200N/mm2の超高強度高流動コンクリートとして、300〜400L/m3の水硬性結合材と、250〜350L/m3の粗骨材と、100〜200L/m3の人造高密度細骨材と、水硬結合材の0.5〜4.0重量%の化学混和剤(ポリカルボン酸系高性能AE減水剤)と、を含有したものが、開示されている。
In Patent Document 1, as an ultra-high strength, high fluidity concrete design strength is 200 N / mm 2, and the hydraulic binder of 300~400L / m 3, the
このような超高強度コンクリートは、コンクリート構造物に採用することで、コンクリート構造物の高層化や、空間の自由度を向上させるための部材の小断面化を可能としている。そのため、近年は、さらなるコンクリート構造物の高層化等を目的として、さらに強度の高いコンクリートが求められつつある。 By adopting such ultra-high-strength concrete for a concrete structure, it is possible to increase the height of the concrete structure and reduce the cross-section of the member for improving the degree of freedom of space. Therefore, in recent years, concrete with higher strength is being demanded for the purpose of further increasing the height of concrete structures.
そのため、本発明は、施工性を低下させることなく、圧縮強度が200N/mm2を超えるコンクリート部材を構築することを可能としたコンクリート部材の製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention is, without reducing the workability, compressive strength and to provide a method for manufacturing a can with the concrete member to build a concrete member of more than 200 N / mm 2.
前記課題を解決するために、本発明のコンクリート部材の製造方法は、高強度コンクリートを打設する打設工程と、前記高強度コンクリートをオートクレーブ養生する第一養生工程と、前記第一養生工程後に200℃の乾燥加熱養生を行う第二養生工程と、を含むことを特徴としている。
ここで、前記高強度コンクリートには、1m 3 当たり260〜310Lの範囲内で添加された低熱セメントと、1m 3 当たり120〜170Lの範囲内で添加されたフライアッシュまたは珪石粉と、1m 3 当たり70〜100Lの範囲内で添加されたシリカフュームと、1m 3 当たり150〜250Lの範囲内で添加された細骨材と、1m 3 当たり90〜120Lの範囲内で添加された粗骨材と、前記低熱セメントと前記フライアッシュまたは珪石粉と前記シリカフュームとを含む結合材に対する重量比が11〜13%となるように添加された水と、を混合してなるコンクリート混合体と、前記コンクリート混合体に対して外割りの容積比で0.5〜2%となるように添加された鋼繊維と、多角形断面で、かつ、ねじられた形状のポリプロピレン繊維と、が含まれたものを使用する。
In order to solve the above problems, the production method of the concrete member of the invention, a pouring step of pouring high strength concrete, the high strength concrete and a first curing step for autoclave curing, after the first curing step And a second curing step of performing dry heating curing at 200 ° C.
Here, wherein the high-strength concrete, 1 m 3 and the low thermal cement is added in the range of per 260~310L, fly ash or silica flour is added in the range of 1 m 3 per 120~170L, 1m 3 per and silica fume, which is added in the range of 70~100L, and fine aggregate was added in a range of 1 m 3 per 150~250L material, and coarse aggregate that are added in the range of 1 m 3 per 90~120L, wherein A concrete mixture formed by mixing low heat cement and water added so that the weight ratio to the binder containing the fly ash or silica stone powder and the silica fume is 11 to 13%, and the concrete mixture Steel fibers added to the outer volume ratio of 0.5 to 2%, and polygonal cross-section and twisted polyp And pyrene fibers, using what was included.
かかるコンクリート部材の製造方法によれば、圧縮強度が230N/mm2以上のコンクリート部材を製造することができる。 According to such a method for producing a concrete member, a concrete member having a compressive strength of 230 N / mm 2 or more can be produced.
本発明のコンクリート部材の製造方法によれば、施工性を低下させることなく、圧縮強度が200N/mm2を超えるコンクリート部材を構築することが可能となる。 According to the production method of concrete member of the invention, without reducing the workability, compressive strength it is possible to construct a concrete member of more than 200 N / mm 2.
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
本実施形態に係る高強度コンクリートは、少なくとも結合材と、水と、細骨材と、粗骨材と、含んだ混合体により構成されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
The high-strength concrete according to the present embodiment is composed of a mixture including at least a binder, water, fine aggregate, and coarse aggregate.
結合材は、低熱セメントとフライアッシュまたは珪石粉とシリカフュームとを含んでいる。結合材は、予め所定の配合で混合されたプレミックス品を使用してもよいし、コンクリート製造時に混合してもよい。各粉体にはCa(カルシウム)やSi(ケイ素)が含まれており、化学組成から考えた最適な各粉体の混合バランスは、養生温度によって異なる場合があるが、本実施形態の配合によれば、図1に示すように、230N/mm2以上の圧縮強度を確保することができる。 The binder includes low heat cement and fly ash or silica powder and silica fume. As the binder, a premixed product previously mixed in a predetermined composition may be used, or may be mixed during concrete production. Each powder contains Ca (calcium) and Si (silicon), and the optimum mixing balance of each powder considered from the chemical composition may vary depending on the curing temperature. According to this, as shown in FIG. 1, a compressive strength of 230 N / mm 2 or more can be ensured.
低熱セメントは、いわゆる低熱ポルトランドセメントである。低熱ポルトランドセメントは、中庸熱ポルトランドセメントと比較して、水和発熱量が小さく、長期強度が大きいという特性を有している。
本実施形態では、低熱セメントを、細骨材および粗骨材を除いたコンクリート混合体1m3当たり260(より好ましくは290)〜310L(リットル)の範囲内で添加する。
ここで、低熱セメントの添加量が260〜310L/m3の範囲を外れると、各粉体(低熱セメント、フライアッシュまたは珪石粉、シリカフューム)の化学組成のバランスや粒度分布のバランスが崩れ、高強度を達成できなくなるおそれがある。
The low heat cement is so-called low heat Portland cement. Low heat Portland cement has the characteristics that the calorific value of hydration is small and the long-term strength is large as compared with medium heat Portland cement.
In this embodiment, the low heat cement is added within a range of 260 (more preferably 290) to 310 L (liter) per m 3 of the concrete mixture excluding fine aggregate and coarse aggregate.
Here, when the addition amount of the low heat cement is out of the range of 260 to 310 L / m 3 , the balance of the chemical composition and the particle size distribution of each powder (low heat cement, fly ash or quartzite powder, silica fume) is lost. The strength may not be achieved.
フライアッシュとしては、JIS規格II種のいわゆるコンクリート用フライアッシュを使用する。本実施形態では、フライアッシュ(珪石微粉)を、コンクリート混合体1m3当たり120(より好ましくは150)〜170Lの範囲内で添加する。なお、フライアッシュに替えて、珪石微粉(累積50%粒子の粒径10μm程度以下)を使用してもよい。
ここで、フライアッシュの添加量が120〜170L/m3の範囲を外れると、各粉体(低熱セメント、フライアッシュまたは珪石粉、シリカフューム)の化学組成のバランスや粒度分布のバランスが崩れ、高強度を達成できなくなるおそれがある。
As fly ash, JIS standard type II so-called concrete fly ash is used. In the present embodiment, fly ash (silica fine powder) is added within a range of 120 (more preferably 150) to 170 L per 1 m 3 of the concrete mixture. In place of fly ash, fine silica powder (cumulative 50% particle diameter of about 10 μm or less) may be used.
Here, when the addition amount of fly ash is out of the range of 120 to 170 L / m 3 , the balance of the chemical composition and the particle size distribution of each powder (low heat cement, fly ash or quartzite powder, silica fume) is lost, and high The strength may not be achieved.
シリカフュームとしては、粉末状のいわゆるコンクリート用シリカフュームを使用するものとする。
本実施形態では、コンクリート混合体1m3当たり70(より好ましくは80)〜100Lの範囲内でシリカフュームを添加する。
ここで、シリカフュームの添加量が70〜100L/m3の範囲を外れると、各粉体(低熱セメント、フライアッシュまたは珪石粉、シリカフューム)の化学組成のバランスや粒度分布のバランスが崩れ、高強度を達成できなくなるおそれがある。
As the silica fume, powdery so-called concrete silica fume is used.
In this embodiment, silica fume is added within a range of 70 (more preferably 80) to 100 L per 1 m 3 of the concrete mixture.
Here, when the addition amount of silica fume is out of the range of 70 to 100 L / m 3 , the balance of the chemical composition and particle size distribution of each powder (low heat cement, fly ash or silica stone powder, silica fume) is lost, and the high strength is obtained. May not be achieved.
水は、低熱セメントとフライアッシュ(珪石粉)とシリカフュームとを含む結合材に対して、重量比が11〜13%となるように添加する。
ここで、水の結合材に対する重量比が11%未満だと、練混ぜることができなくなるおそれがある。一方、水の結合材に対する重量比が13%よりも大きいと、高強度を達成できなくなるおそれがある。
Water is added to the binder containing low heat cement, fly ash (silica stone powder) and silica fume so that the weight ratio is 11 to 13%.
Here, if the weight ratio of water to the binder is less than 11%, kneading may not be possible. On the other hand, if the weight ratio of water to the binder is greater than 13%, high strength may not be achieved.
細骨材として、本実施形態では珪砂6号を使用するが、細骨材を構成する材料は、粒径が0.5〜0.6mm以下のものであれば限定されるものではなく、例えば、川砂、山砂等の天然骨材や砕砂、高炉スラグ細骨材等も採用可能である。
本実施形態では、コンクリート混合体1m3当たり150〜250(より好ましくは200)Lの範囲内で細骨材を添加する。
ここで、細骨材の添加量が150L/m3未満だと、調合的に細骨材から置換される粗骨材が多くなりすぎ、鋼繊維などと干渉して良好な流動性を得られなくなるおそれがある。一方、細骨材の添加量が250L/m3よりも大きいと、コンクリートとしての収縮が大きくなるおそれがある。
As the fine aggregate, silica sand No. 6 is used in the present embodiment, but the material constituting the fine aggregate is not limited as long as the particle diameter is 0.5 to 0.6 mm or less, for example, Natural aggregates such as river sand and mountain sand, crushed sand, blast furnace slag fine aggregate, etc. can also be used.
In this embodiment, fine aggregate is added within a range of 150 to 250 (more preferably 200) L per 1 m 3 of the concrete mixture.
Here, if the amount of fine aggregate added is less than 150 L / m 3, the amount of coarse aggregate that is replaced from the fine aggregate in a compounded manner becomes too large, and good fluidity can be obtained by interference with steel fibers. There is a risk of disappearing. On the other hand, if the amount of fine aggregate added is greater than 250 L / m 3 , shrinkage as concrete may increase.
粗骨材には、砂利または砕石を使用する。本実施形態では、砕石(大月砕石)を使用するものとし、コンクリート混合体1m3当たり90(より好ましくは100)〜120Lの範囲内で添加する。
ここで、粗骨材の添加量が90L/m3未満だと、コンクリートとしての収縮が大きくなるおそれがある。一方、粗骨材の添加量が120L/m3よりも大きいと、鋼繊維などと干渉して良好な流動性を得られなくなるおそれがある。
Gravel or crushed stone is used for coarse aggregate. In this embodiment, crushed stone (Otsuki crushed stone) is used, and is added within a range of 90 (more preferably 100) to 120 L per 1 m 3 of the concrete mixture.
Here, if the amount of coarse aggregate added is less than 90 L / m 3 , shrinkage as concrete may increase. On the other hand, when the addition amount of coarse aggregate is larger than 120 L / m 3 , there is a possibility that good fluidity cannot be obtained due to interference with steel fibers and the like.
鋼繊維は、コンクリート混合体に対して、外割りの容積比で0.5〜2%程度となるように混入されている。
本実施形態では、長さが13±2mm、直径が0.16mm、断面積が0.020m2、質量が100本あたり204.1mg±15%のものを使用する。なお、鋼繊維の形状寸法は限定されるものではなく、例えば、長さが6±2mmのものを使用してもよい。
ここで、鋼繊維の容積比が0.5%未満だと、繊維の補強効果が減少し、良好は強度が得られなくなるおそれがある。一方、鋼繊維の容積比が2%よりも大きいと、コンクリートの流動性が大きく低下するおそれがある。
なお、鋼繊維は後述するポリプロピレン繊維の添加による強度低下を補完する目的で添加されている。
The steel fiber is mixed with the concrete mixture so that the outer volume ratio is about 0.5 to 2%.
In this embodiment, the length is 13 ± 2 mm, the diameter is 0.16 mm, the cross-sectional area is 0.020 m 2 , and the mass is 204.1 mg ± 15% per 100 pieces. In addition, the shape dimension of steel fiber is not limited, For example, you may use a length of 6 +/- 2mm.
Here, if the volume ratio of the steel fibers is less than 0.5%, the reinforcing effect of the fibers decreases, and there is a possibility that the strength cannot be obtained satisfactorily. On the other hand, if the volume ratio of the steel fibers is larger than 2%, the fluidity of the concrete may be greatly reduced.
Steel fibers are added for the purpose of supplementing strength reduction due to the addition of polypropylene fibers described later.
また、本実施形態では、鋼繊維として、引張強度が2000N/mm2以上の高張力鋼繊維、アモルファス鋼繊維、ステンレス繊維などの公知の鋼繊維から適宜選定して使用する。
鋼繊維の形状は、限定されるものではなく、円形断面、矩形断面や多角形断面等の異形断面の他、変形する断面径状を有したものを使用することが可能である。
In this embodiment, the steel fiber is appropriately selected from known steel fibers such as high-tensile steel fibers having a tensile strength of 2000 N / mm 2 or more, amorphous steel fibers, and stainless steel fibers.
The shape of the steel fiber is not limited, and it is possible to use a deformed cross-sectional diameter shape in addition to a deformed cross section such as a circular cross section, a rectangular cross section, or a polygonal cross section.
ポリプロピレン繊維は、コンクリート混合体に対して、外割りの容積比で0.1%〜0.6%となるように混入されている。
本実施形態では、ポリプロピレン繊維として、直径48μm、長さ20mmのものを使用するが、例えば直径18μm、長さ10mmのものを使用するなど、ポリプロピレン繊維の寸法は限定されるものではない。
ここで、ポリプロピレン繊維の容積比が0.1%未満だと、耐火繊維の効果が減少し、火災時の爆裂抑制効果が得られなくなるおそれがある。一方、ポリプロピレン繊維の容積比が0.6%よりも大きいと、コンクリートの流動性が大きく低下するとともに、高強度が得られなくなるおそれがある。なお、外割りの容積比で0.55%のポリプロピレン繊維を添加すると、30N/mm2程度の圧縮強度の低下を生じる。
Polypropylene fiber is mixed so that it may become 0.1%-0.6% by the volume ratio of outer division with respect to a concrete mixture.
In this embodiment, a polypropylene fiber having a diameter of 48 μm and a length of 20 mm is used, but the polypropylene fiber is not limited in size, for example, having a diameter of 18 μm and a length of 10 mm.
Here, if the volume ratio of the polypropylene fiber is less than 0.1%, the effect of the refractory fiber is reduced, and the explosion suppressing effect at the time of fire may not be obtained. On the other hand, when the volume ratio of the polypropylene fibers is larger than 0.6%, the fluidity of the concrete is greatly lowered and high strength may not be obtained. In addition, when 0.55% polypropylene fiber is added in an externally divided volume ratio, a decrease in compressive strength of about 30 N / mm 2 occurs.
ポリプロピレン繊維の形状は、限定されるものではなく、円形断面、矩形断面や多角形断面等の異形断面の他、変形する断面形状を有したものを使用することが可能である。例えば、繊維とコンクリート混合体との付着力を向上させることを目的として、繊維の異形断面がねじられているもの、波形に変形しているもの、端部がかぎ型、フック型になっているもの、端部がつぶれていわゆるドッグホーン状になっているものでもよい。 The shape of the polypropylene fiber is not limited, and it is possible to use a deformed cross-sectional shape in addition to a deformed cross section such as a circular cross section, a rectangular cross section, or a polygon cross section. For example, for the purpose of improving the adhesion between the fiber and the concrete mixture, the fiber is twisted, deformed into a corrugated shape, or has a hook or hook at the end. The thing and the edge part may be crushed and what is called a dog horn shape may be sufficient.
次に、本実施形態のコンクリート部材の製造方法について、説明する。
本実施形態では、混練工程、打設工程、型枠養生工程、第一養生工程および第二養生工程により、コンクリート部材を製造する。
Next, the manufacturing method of the concrete member of this embodiment is demonstrated.
In this embodiment, a concrete member is manufactured by a kneading process, a placing process, a mold curing process, a first curing process, and a second curing process.
混練工程は、セメントと、フライアッシュと、シリカフュームと、細骨材と、粗骨材と、水と、により生成されたコンクリート混合体に、鋼繊維およびポリプロピレン繊維を練り混ぜる工程である。 The kneading step is a step in which steel fibers and polypropylene fibers are kneaded into a concrete mixture produced by cement, fly ash, silica fume, fine aggregate, coarse aggregate, and water.
本実施形態の混練工程は、コンクリート混合体の粉体部分を練り混ぜる乾燥混練と、乾燥混練により練り混ぜられた粉体部分に液体部分を投入して練り混ぜる湿潤混練と、湿潤混練により練り混ぜられたコンクリート混合体に繊維(鋼繊維およびポリプロピレン繊維)を投入して練り混ぜる繊維混練と、を含んでいる。 The kneading step of the present embodiment includes dry kneading in which the powder portion of the concrete mixture is kneaded, wet kneading in which the liquid portion is added to the powder portion kneaded by dry kneading, and kneading by wet kneading. And fiber kneading in which fibers (steel fibers and polypropylene fibers) are put into the concrete mixture and kneaded.
ここで、乾燥混練では、セメントと、フライアッシュと、シリカフュームと、細骨材と、粗骨材と、をドライ状態で練り混ぜる。なお、この段階でポリプロピレン繊維を一緒に混練してもよい。乾燥混練における、各材料の練り混ぜ方法や手段は限定されるものではなく、適宜行えばよい。 Here, in dry kneading, cement, fly ash, silica fume, fine aggregate, and coarse aggregate are kneaded in a dry state. At this stage, polypropylene fibers may be kneaded together. The method and means for kneading each material in dry kneading are not limited, and may be appropriately performed.
湿潤混練では、粉体部分の練り混ぜが完了した後、水を投入して練り混ぜることでコンクリート混合体に所定の流動性を発現させる。なお、湿潤混練における練り混ぜ方法や手段は限定されるものではなく、適宜行えばよい。 In the wet kneading, after the kneading of the powder portion is completed, water is added and kneaded to cause the concrete mixture to exhibit a predetermined fluidity. In addition, the kneading method and means in the wet kneading are not limited and may be appropriately performed.
繊維混練では、湿潤混練により、所定の流動性が得られたコンクリート混合体に、繊維を混入してさらに練り混ぜる。なお、繊維混練における練り混ぜ方法や手段は限定されるものではなく、適宜行えばよい。 In fiber kneading, fibers are mixed into a concrete mixture having a predetermined fluidity obtained by wet kneading and further kneaded. In addition, the kneading method and means in fiber kneading are not limited, and may be appropriately performed.
打設工程は、混練工程により、練り混ぜられた繊維を含むコンクリート混合体(高強度コンクリート)を、公知の手段により、打設する工程である。
高強度コンクリートは、コンクリート構造体の形状に応じた形状に形成された型枠に打設する。
The placing step is a step of placing a concrete mixture (high-strength concrete) containing fibers kneaded by the kneading step by a known means.
High-strength concrete is placed in a mold formed in a shape corresponding to the shape of the concrete structure.
型枠養生工程は、打設工程により打設された高強度コンクリートを養生する工程である。
本実施形態では、型枠に打設された高強度コンクリートを、所定の強度が発現するまで(1〜2日程度)、常温(20℃程度)にて行う。
The mold curing process is a process for curing the high-strength concrete placed by the placing process.
In the present embodiment, high-strength concrete placed on the mold is performed at room temperature (about 20 ° C.) until a predetermined strength is exhibited (about 1-2 days).
第一養生工程は、型枠養生工程により所定の強度が発現した高強度コンクリートを脱型し、蒸気養生もしくはオートクレーブ養生のいずれかもしくはその組み合わせで養生する工程である。 The first curing process is a process in which high-strength concrete having a predetermined strength is removed from the mold curing process and cured by either steam curing, autoclave curing, or a combination thereof.
第一養生工程では、常温よりも高い温度でコンクリートを養生し、基本組織を構築する工程である。養生の方法は、蒸気養生槽などを用いた90℃程度の高温養生によるか、オートクレーブ槽を用いた180℃程度、10気圧程度の等温等圧状態を3時間程度保持することにより行う。なお、型枠養生工程の段階で、断熱養生によりセメントの水和熱を利用した養生を行う場合には、これが第一養生工程に相当する。
なお、第一養生工程における養生の温度、気圧、保持時間は、前記の条件に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、型枠養生工程で基本組織が十分に構築できると判断される場合には、第一養生工程を省略してもよい。また、型枠養生工程において断熱養生を行い、さらに、高温養生や高温高圧養生による第一養生工程を行ってもよい。
In the first curing process, concrete is cured at a temperature higher than normal temperature to build a basic structure. The curing method is performed by high temperature curing at about 90 ° C. using a steam curing tank or by maintaining an isothermal isobaric state at about 180 ° C. and about 10 atm using an autoclave tank for about 3 hours. In addition, when performing curing using the heat of hydration of cement by adiabatic curing at the stage of the mold curing process, this corresponds to the first curing process.
The curing temperature, atmospheric pressure, and holding time in the first curing step are not limited to the above conditions, and may be set as appropriate. Moreover, when it is judged that a basic structure can fully be constructed | assembled in a formwork curing process, you may abbreviate | omit a 1st curing process. In addition, heat insulation curing may be performed in the mold curing process, and further, a first curing process by high temperature curing or high temperature high pressure curing may be performed.
第二養生工程は、型枠養生工程後もしくは第一養生工程後の高強度コンクリートに乾燥加熱養生を行う工程である。
本実施形態の第二養生工程は、乾燥加熱養生を200℃程度の温度環境下で3時間以上行う。
A 2nd curing process is a process of performing dry heating curing to the high-strength concrete after a mold curing process or a 1st curing process.
In the second curing step of the present embodiment, dry heating curing is performed for 3 hours or more in a temperature environment of about 200 ° C.
以上、本実施形態の高強度コンクリートおよびコンクリート部材の製造方法によれば、粗骨材が含有されたコンクリートについて、設計基準強度が200N/mm2を超える超高強度コンクリートを提供することが可能となる。また、水結合材比が重量比で11〜13%確保されているため、従来の高強度コンクリートと比較して流動性が低下することがなく、施工性が低下することもない。 As mentioned above, according to the manufacturing method of the high-strength concrete and concrete member of this embodiment, it is possible to provide ultra-high-strength concrete whose design standard strength exceeds 200 N / mm 2 for the concrete containing the coarse aggregate. Become. Moreover, since the water binder ratio is ensured by 11 to 13% by weight, the fluidity is not lowered as compared with the conventional high-strength concrete, and the workability is not lowered.
高強度コンクリートは、常温よりも高い温度での養生(第一養生工程)をすることにより、圧縮強度が200N/mm2以上のコンクリート部材を提供することができる。
さらに、200℃による乾燥加熱養生を行うことで、圧縮強度が230N/mm2以上のコンクリート部材を製造することができる。
High-strength concrete can provide a concrete member having a compressive strength of 200 N / mm 2 or more by curing at a temperature higher than room temperature (first curing step).
Furthermore, a concrete member having a compressive strength of 230 N / mm 2 or more can be produced by performing dry heat curing at 200 ° C.
そのため、例えば、高層コンクリート建物の柱として使用すれば、柱としての強度を低下させることなく小断面化が可能となるため、使用空間の自由化が広がる。また、構造物全体の軽量化が可能となるため、全体費用の低減化も可能となる。 Therefore, for example, if it is used as a pillar of a high-rise concrete building, it becomes possible to reduce the cross section without reducing the strength as a pillar, so that the use space can be liberalized. In addition, since the entire structure can be reduced in weight, the overall cost can be reduced.
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the above-described constituent elements can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
また、前記実施形態では、コンクリート混合物の混練工程として、粉体材料のみを混練してから、液体材料を投入し、さらに混練して所定の流動性が発現してから繊維を混練する方法としたが、混練工程における材料の投入の順序は限定されるものではなく、適宜設定して行えばよい。 Further, in the above embodiment, as the kneading step of the concrete mixture, only the powder material is kneaded, then the liquid material is added, and the kneaded fiber is kneaded after the predetermined fluidity is expressed. However, the order in which the materials are charged in the kneading step is not limited, and may be set as appropriate.
前記実施形態では、ポリプロピレン繊維として、同一形状のものを所定量添加するものとしたが、異なる形状のポリプロピレン繊維を添加してもよい。例えば、直径48μm、長さ20mmのものと、直径18μm、長さ10mmのものと、をそれぞれ50%ずつ使用してもよい。鋼繊維についても同様に、異なる材質や形状のものを組み合わせて添加してもよい。 In the above embodiment, a predetermined amount of polypropylene fibers having the same shape is added, but polypropylene fibers having different shapes may be added. For example, one having a diameter of 48 μm and a length of 20 mm and one having a diameter of 18 μm and a length of 10 mm may be used by 50% each. Similarly, steel fibers may be added in combination with different materials and shapes.
以下、本実施形態に係る高強度コンクリートの有効性を確認するために実施した実験1の結果を示す。
実験1では、高強度コンクリートについて、20℃気中養生後、90℃養生を行った試料Aと、20℃気中養生後、オートクレーブ養生(180℃10気圧)を行った試料Bと、20℃気中養生後、90℃養生を行い、200℃加熱養生を行った試料Cと、20℃気中養生後、オートクレーブ養生(180℃10気圧)を行い、200℃加熱養生を行った試料Dと、について、圧縮強度を測定した。
Hereinafter, the result of the experiment 1 performed in order to confirm the effectiveness of the high strength concrete which concerns on this embodiment is shown.
In Experiment 1, with respect to high-strength concrete, sample A which was subjected to 90 ° C. curing after 20 ° C. air curing, sample B which was subjected to autoclave curing (180 ° C. and 10 atm) after 20 ° C. air curing, and 20 ° C. Sample C, which was cured at 90 ° C. after being cured in air and heated at 200 ° C., and Sample D which was cured at 200 ° C. after being cured in air at 20 ° C. , Compression strength was measured.
表1に実験1で使用したコンクリートの配合を表1に示す。 Table 1 shows the composition of the concrete used in Experiment 1.
表2に、本実験で使用した低熱セメントの物性値を示す。 Table 2 shows the physical property values of the low heat cement used in this experiment.
表3に本実験で使用したフライアッシュの物性を示す。 Table 3 shows the physical properties of fly ash used in this experiment.
表4に本実験で使用したシリカフュームの物性を示す。 Table 4 shows the physical properties of the silica fume used in this experiment.
表5に本実験で使用した細骨材の物性を示す。 Table 5 shows the physical properties of the fine aggregate used in this experiment.
実験の結果、試料Aの圧縮強度は207N/mm2、試料Bの圧縮強度は231N/mm2、試料Cの圧縮強度は235N/mm2、試料Dの圧縮強度は255N/mm2となった。したがって、本実施形態の高強度コンクリートが常温よりも高い温度での養生(第一養生工程)をすることにより、圧縮強度が200N/mm2以上のコンクリート部材を提供することができることが実証された。さらに、200℃による乾燥加熱養生を行うことで、圧縮強度が230N/mm2以上のコンクリート部材を製造することができることが実証された。 The results of the experiment, the compressive strength of the sample A is 207n / mm 2, compression strength of Sample B 231N / mm 2, compression strength of Sample C is 235N / mm 2, compression strength of Sample D was a 255N / mm 2 . Therefore, it was demonstrated that the high-strength concrete of the present embodiment can provide a concrete member having a compressive strength of 200 N / mm 2 or more by curing at a temperature higher than room temperature (first curing step). . Furthermore, it was demonstrated that a concrete member having a compressive strength of 230 N / mm 2 or more can be produced by performing drying and heating curing at 200 ° C.
また、実験2として、表1のPP繊維の量を2.5kg/m3とした高強度コンクリートについて、20℃気中養生後、型枠養生工程におけるセメントの水和熱を利用した養生によって40℃程度の常温よりも高い温度を与え、200℃加熱養生を行った試料Eについて、圧縮強度を測定した。実験の結果、試料Eの圧縮強度は249N/mm2となった。したがって、本実施形態の型枠養生工程におけるセメントの水和熱を利用した養生の後に200℃による乾燥加熱養生を行うことで、圧縮強度が230N/mm2以上のコンクリート部材を製造することができることが実証された。 Further, as Experiment 2, high strength concrete having a PP fiber amount of 2.5 kg / m 3 in Table 1 was cured at 20 ° C. in air and then cured by using the heat of hydration of cement in the mold curing process. The compressive strength was measured about the sample E which gave the temperature higher than normal temperature of about degree C, and performed heat curing at 200 degreeC. As a result of the experiment, the compressive strength of Sample E was 249 N / mm 2 . Therefore, a concrete member having a compressive strength of 230 N / mm 2 or more can be produced by performing drying and heating curing at 200 ° C. after curing using the heat of hydration of cement in the mold curing process of the present embodiment. Has been demonstrated.
故に、本実施の形態に係る高強度コンクリートおよびコンクリート部材の製造方法により、圧縮強度が200N/mm2を超えるようなコンクリート部材を提供可能である。 Therefore, a concrete member having a compressive strength exceeding 200 N / mm 2 can be provided by the method for producing high-strength concrete and concrete member according to the present embodiment.
Claims (1)
前記高強度コンクリートをオートクレーブ養生する第一養生工程と、
前記第一養生工程後に200℃の乾燥加熱養生を行う第二養生工程と、を含むコンクリート部材の製造方法であって、
前記高強度コンクリートには、
1m 3 当たり260〜310Lの範囲内で添加された低熱セメントと、
1m 3 当たり120〜170Lの範囲内で添加されたフライアッシュまたは珪石粉と、
1m 3 当たり70〜100Lの範囲内で添加されたシリカフュームと、
1m 3 当たり150〜250Lの範囲内で添加された細骨材と、
1m 3 当たり90〜120Lの範囲内で添加された粗骨材と、
前記低熱セメントと前記フライアッシュまたは珪石粉と前記シリカフュームとを含む結合材に対する重量比が11〜13%となるように添加された水と、を混合してなるコンクリート混合体と、
前記コンクリート混合体に対して外割りの容積比で0.5〜2%となるように添加された鋼繊維と、
多角形断面で、かつ、ねじられた形状のポリプロピレン繊維と、が含まれていることを特徴とする、コンクリート部材の製造方法。 A placing process for placing high- strength concrete;
A first curing process for curing the high-strength concrete in an autoclave ;
A second curing step of performing a dry heating curing at 200 ° C. after the first curing step ,
In the high-strength concrete,
Low heat cement added in the range of 260-310 L / m 3 ;
Fly ash or quartzite powder added in the range of 120-170 L / m 3 ;
Silica fume added in the range of 70-100 L / m 3 ;
Fine aggregate added in the range of 150-250 L per m 3 ;
And coarse aggregate that are added in the range of 1 m 3 per 90~120L,
A concrete mixture obtained by mixing the low heat cement and water added so that the weight ratio to the binder containing the fly ash or silica stone powder and the silica fume is 11 to 13%;
Steel fibers added so as to be 0.5 to 2% in an external volume ratio with respect to the concrete mixture,
A method for producing a concrete member, comprising a polypropylene fiber having a polygonal cross section and a twisted shape .
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