JP6177598B2 - 繊維入速硬コンクリートの製造方法 - Google Patents
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- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Description
本発明におけるベースコンクリートはコンクリート製造プラントで製造される。ベースコンクリートの構成物である、セメント、骨材、水、さらに必要に応じてセメント分散剤などの混和剤が、所定の性能を発現するように適宜配合され、コンクリートミキサ等で混合されて製造される。
本発明の製造方法における特徴の一つは、ベースコンクリートのスランプ値と繊維入速硬コンクリートのスランプ値との差異が小さいことである。このため、目標とする繊維入速硬コンクリートのスランプ値を、そのままベースコンクリートのスランプ値として設定することができる。なお、ここでのベースコンクリートのスランプ値とは、トラックアジテータで運送後の施工現場到着後に測定されるスランプである。従って、コンクリート製造プラントで製造されるベースコンクリートは、トラックアジテータの運送によって低下する分を見込んで製造される。
本発明の凝結遅延剤の投入・混合工程は、コンクリート打設現場に到着したトラックアジテータのドラム内に凝結遅延剤を投入し、ドラムの回転によって混合する工程である。凝結遅延剤を投入し、混合することによって、繊維入速硬コンクリートの凝結促進を抑制し可使時間を確保すると共に、その後の速硬性混和材及び繊維の混合時におけるコンクリートのコンシステンシーを確保し、均質な混合を可能にする。このため、凝結遅延剤は、最初に投入し、混合することが好ましい。
凝結遅延剤としては、水硬性セメントの凝結に遅延作用を及ぼすものであればよいが、速やかに混合可能である点から、液状であることが望ましい。このような凝結遅延剤の具体例としては、例えばクエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、酒石酸などの有機酸、又はその塩、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、リン酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩等の無機塩、糖類などの群の中から選ばれる一種又は二種以上を含む液状体(例えば、水溶液、エマルジョン、懸濁液の形態)のものが挙げられる。中でも、クエン酸、クエン酸塩、酒石酸、酒石酸塩、アルカリ金属炭酸塩の群の中から選ばれる一種又は二種以上を含む水溶液が好ましい。
本発明の速硬性混和材の投入・混合工程は、速硬性混和材をトラックアジテータのドラム内に投入し、ドラムの回転によって混合する工程である。好ましくは、凝結遅延剤の投入・混合工程の後に行われる。また、投入される速硬性混和材として、好ましくは、粉体状の速硬性混和材が用いられる。ドラム内への速硬性混和材の投入方法は特に限定されるものではないが、粉体状速硬性混和材の場合は、例えば、フレコン袋体をドラムの投入口上に吊り上げて直接投入する方法、少量の空気により粉体を輸送可能な粉体輸送装置を用いる方法などが挙げられる。
本発明の繊維の投入・混合工程は、トラックアジテータのドラム内へ繊維が投入され、ドラムの回転によって混合される工程である。第一に凝結遅延剤が投入・混合され、第二に速硬性混和材が投入・混合され、十分に混練されたコンクリート混練物は、ベースコンクリートに比して、より高いコンシステンシーが確保されている。このコンクリート混練物に、繊維が投入、混合されることによって、均一に繊維が分散したコンクリート混練物が得られ、結果として目標とするスランプ値が確保された品質の良い繊維入速硬コンクリートを得ることができる。
トラックアジテータのドラム内で、凝結遅延剤、速硬性混和材及び繊維が混合され製造された繊維入速硬コンクリートは、ドラム内から排出され、打設される。その際、コンクリートのコンシステンシー等諸特性が評価される。本発明の製造方法によれば、ベースコンクリートのスランプ値と差異が小さい繊維入速硬コンクリートが得られる。実際に得られる繊維入速硬コンクリートのスランプ値は、ベースコンクリートのスランプ値に対して概ね±2cm以内に収められる。
(1)ベースコンクリート
(A)生コン 30‐6‐20N (C=350kg/m3);スランプ値6cm
(B)JIS生コン 30‐8‐20N (C=350kg/m3);スランプ値8cm
(C)JIS生コン 30‐12‐20N(C=350kg/m3);スランプ値12cm
(D)JIS生コン 30‐15‐20N(C=350kg/m3);スランプ値15cm
(E)JIS生コン 30‐18‐20N(C=350kg/m3);スランプ値18cm
(F)JIS生コン 30‐21‐20N(C=350kg/m3);スランプ値21cm
ここで、Cは単位セメント量
(2)凝結遅延剤:クエン酸系遅延剤、水溶液として添加
(3)粉体状速硬性混和材:カルシウムアルミネート系急硬材(硫酸塩及び0.27質量%のポリカルボン酸系セメント分散剤を含む。)
(4)繊維a:ポリプロピレン系繊維バルチップMK(萩原工業(株)社製;繊維長30mm)
(5)繊維b:ポリプロピレン系繊維バルリンク(萩原工業(株)社製;繊維長12mm)
*トラックアジテータ:ドラム容量8.9m3、最大混合容量4.5m3
上記組成物や装置が用いられ、図1に示される工程に沿って製造が行われた。各実施例について、以下に詳しく記す。
ベースコンクリートとして、JIS生コン(C)2m3がコンクリート製造プラントで製造され、コンクリート打設現場まで、トラックアジテータで輸送された。現場到着後、ベースコンクリートのスランプ値(JIS A 1101)及び空気量(JIS A 1128)が測定された。コンクリート打設現場で、まず、凝結遅延剤10kg(セメントと速硬性混和材の合計100質量部に対して固形分換算で0.1質量部)がトラックアジテータのドラム内に投入され、混合された。次に、速硬性混和材300kg(セメント100質量部に対して42.9質量部)がトラックアジテータのドラム内に投入され、混合された。最後に、繊維a23.1kg(繊維混入率:1.27体積%)がトラックアジテータのドラム内に投入され、混合された。混合後、ドラムから排出された繊維入速硬コンクリートのスランプ値及び空気量が測定された。さらに、その後の可使時間、材齢6時間及び1日の圧縮強度が測定された。
それぞれの材料の添加量、トラックアジテータによる混合条件、並びに製造された繊維入速硬コンクリートの試験結果は図2に示すとおりである。
ベースコンクリートとして、JIS生コン(B)が使用される以外は、実施例1と同様にして繊維入速硬コンクリートが製造された。製造条件、並びに試験結果を図2に示す。
ベースコンクリートとして、JIS生コン(D)が使用される以外は、実施例1と同様にして繊維入速硬コンクリートが製造された。製造条件、並びに試験結果を図2に示す。
ベースコンクリートとして、JIS生コン(E)が使用される以外は、実施例1と同様にして繊維入速硬コンクリートが製造された。製造条件、並びに試験結果を図2に示す。
繊維として、繊維bを使用する以外は、実施例1と同様にして繊維入速硬コンクリートが製造された。製造条件、並びに試験結果を図2に示す。
ベースコンクリートとして、JIS生コン(E)がコンクリート製造プラントで製造され、コンクリート打設現場まで、トラックアジテータで搬送された。コンクリート打設現場で、まず、凝結遅延剤がトラックアジテータのドラム内に投入された。次に、繊維がトラックアジテータのドラム内に投入され、混合された。最後に速硬性混和材がトラックアジテータのドラム内に投入され、混合された。製造条件、並びに試験結果を図2に示す。
ベースコンクリートとして、生コン(A)が使用される以外は、実施例1と同様にして繊維入速硬コンクリートが製造された。製造条件、並びに試験結果を図3に示す。
ベースコンクリートとして、JIS生コン(F)が使用される以外は、実施例1と同様にして繊維入速硬コンクリートが製造された。製造条件、並びに試験結果を図3に示す。
ベースコンクリートとして、JIS生コン(C)がコンクリート製造プラントで製造され、コンクリート打設現場まで、トラックアジテータで搬送された。コンクリート打設現場で、凝結遅延剤の投入・工程を行わずに、速硬性混和材がトラックアジテータのドラム内に投入され、混合された。次に、繊維がトラックアジテータのドラム内に投入され、混合された。製造条件、並びに試験結果を図3に示す。
すなわち、実施例と比較例1、2との対比からわかるとおり、ベースコンクリートのスランプ値が8cmから18cmの範囲で、ベースコンクリートとスランプ値の差異が2cm以内に収められた、良好な特性を示す繊維入速硬コンクリートを得ることができる。
一方、凝結遅延剤の混合工程がない場合(比較例3)には、十分な可使時間を確保することができず、材齢6時間での強度発現性も実施例に比較してよくない。このため所望する繊維入速硬コンクリートを得ることができない。
2 ドラム
3 ホッパ
4 シュート
Claims (7)
- ベースコンクリートが投入されているトラックアジテータのドラム内に、凝結遅延剤、速硬性混和材及び繊維を、それぞれ別々に投入し、ドラムの回転により混合する繊維入速硬コンクリートの製造方法であって、
コンクリート製造プラントにおいて、8〜18cmのスランプ値を有するベースコンクリートを製造し、トラックアジテータのドラム内に投入する工程と、
コンクリート打設現場において、第一に凝結遅延剤をトラックアジテータのドラム内に投入し混合する工程と、
第二に速硬性混和材をトラックアジテータのドラム内に投入し混合する工程と、
第三に繊維をトラックアジテータのドラムに投入し混合する工程とを具備することを特徴とする繊維入速硬コンクリートの製造方法。 - 前記繊維の混入率が、コンクリート体積中0.01〜3.0体積%であることを特徴とする請求項1に記載の繊維入速硬コンクリートの製造方法。
- 前記繊維が、繊維長60mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維入速硬コンクリートの製造方法。
- 前記速硬性混和材は、カルシウムアルミネート類を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の繊維入速硬コンクリートの製造方法。
- 前記速硬性混和材は粉体状であり、かつ粉体状分散剤を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の繊維入速硬コンクリートの製造方法。
- 繊維入速硬コンクリートのスランプ値とベースコンクリートのスランプ値との差異が2cm以内であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の繊維入速硬コンクリートの製造方法。
- 速硬性混和材混合後の可使時間が20分以上であり、かつ材齢6時間で20N/mm2以上の圧縮強度が発現することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の繊維入速硬コンクリートの製造方法。
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