JP6300365B2 - 水中不分離性速硬コンクリートおよびその製造方法 - Google Patents
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- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
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Description
本発明は速硬性を有する水中不分離性コンクリートおよびその製造方法に関する。
土木建築工事において水中にコンクリートを打設する場合は、セメント成分が水により洗い流されることで水質汚濁や強度低下を招くことがある。そのため施工には、メチルセルロース系、アクリル系、ガム系などの水中不分離性混和剤をコンクリートに混和した水中不分離性コンクリートが用いられる。
この水中不分離性コンクリートは凝結時間が通常のコンクリートと比較して５〜１０時間程度遅延するため、工期が長期化する問題がある。硬化時間の問題を解決するために超速硬セメントを用いて、現場で移動式バッチミキサにて練混ぜる水中不分離性速硬コンクリートが提案されている（特許文献１）。
この水中不分離性コンクリートは凝結時間が通常のコンクリートと比較して５〜１０時間程度遅延するため、工期が長期化する問題がある。硬化時間の問題を解決するために超速硬セメントを用いて、現場で移動式バッチミキサにて練混ぜる水中不分離性速硬コンクリートが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、上記の超速硬性セメントを用いた水中不分離性コンクリートは、可使時間が３０〜４０分程度しか確保することができないという課題がある。また、この水中不分離性コンクリートを製造するためには移動式バッチミキサ有する特殊な設備が必要であり、設備上の制約を受ける。このため普及の障害となっている。
本発明の目的は、前述の課題を解決するために、より簡便に製造できる水中不分離性速硬コンクリートおよびその製造方法を提供することである。
本発明の目的は、前述の課題を解決するために、より簡便に製造できる水中不分離性速硬コンクリートおよびその製造方法を提供することである。
本発明者らは、水中不分離性を有する速硬コンクリートの製造方法について鋭意検討を行った結果、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下に係わる発明である。
〔１〕ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を少なくとも含有する水中不分離性速硬コンクリート。
〔２〕前記速硬性混和材は、カルシウムアルミネート類を主成分として含有する〔１〕に記載の水中不分離性速硬コンクリート。
〔３〕前記流動化剤は、ポリカルボン酸系流動化剤である〔１〕又は〔２〕に記載の水中不分離性速硬コンクリート。
〔４〕前記水中不分離性速硬コンクリートのスランプフローが４０ｃｍ以上であり、かつ可使時間が４０分以上であり、かつ材齢６時間で５Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度が発現する〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の水中不分離性速硬コンクリート。
〔５〕材齢６時間以降における気中作製供試体の圧縮強度（ＳＡ）に対する水中作製供試体の圧縮強度（ＳＷ）の強度比（ＳＷ／ＳＡ）が０．７５以上であり、かつ、材齢１日以降における該強度比が０．８０以上である〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の水中不分離性速硬コンクリート。
〔６〕ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を少なくとも含有する水中不分離性速硬コンクリートの製造方法であって、ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材を少なくとも含むコンクリートに水中不分離性混和剤及び流動化剤を添加し、混練する水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。
〔７〕ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を少なくとも含有する水中不分離性速硬コンクリートの製造方法であって、ポルトランドセメント、骨材を少なくとも含むベースコンクリートに凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を添加し、混練する水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。
〔８〕凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を、アジテータ車のドラム内に投入し、混練する〔７〕に記載の水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。
〔１〕ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を少なくとも含有する水中不分離性速硬コンクリート。
〔２〕前記速硬性混和材は、カルシウムアルミネート類を主成分として含有する〔１〕に記載の水中不分離性速硬コンクリート。
〔３〕前記流動化剤は、ポリカルボン酸系流動化剤である〔１〕又は〔２〕に記載の水中不分離性速硬コンクリート。
〔４〕前記水中不分離性速硬コンクリートのスランプフローが４０ｃｍ以上であり、かつ可使時間が４０分以上であり、かつ材齢６時間で５Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度が発現する〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の水中不分離性速硬コンクリート。
〔５〕材齢６時間以降における気中作製供試体の圧縮強度（ＳＡ）に対する水中作製供試体の圧縮強度（ＳＷ）の強度比（ＳＷ／ＳＡ）が０．７５以上であり、かつ、材齢１日以降における該強度比が０．８０以上である〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の水中不分離性速硬コンクリート。
〔６〕ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を少なくとも含有する水中不分離性速硬コンクリートの製造方法であって、ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材を少なくとも含むコンクリートに水中不分離性混和剤及び流動化剤を添加し、混練する水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。
〔７〕ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を少なくとも含有する水中不分離性速硬コンクリートの製造方法であって、ポルトランドセメント、骨材を少なくとも含むベースコンクリートに凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を添加し、混練する水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。
〔８〕凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を、アジテータ車のドラム内に投入し、混練する〔７〕に記載の水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。
十分な可使時間が確保できる水中不分離性速硬コンクリートを特殊な設備を用いることなく簡便にかつ低廉なコストで得られる。
本発明は水中不分離性速硬コンクリートである。前記コンクリートは、ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤を少なくとも含有する。以下詳細に説明する。
本発明におけるポルトランドセメントとしては、例えば、普通、早強、超早強、低熱及び中庸熱等の各種ポルトランドセメントが挙げられる。これらに、フライアッシュ、高炉スラグ、シリカフューム又は石灰石微粉末等が混合された各種の混合セメントも含まれる。また、速硬性を有しない普通セメントタイプのエコセメントも含まれる。前記セメントの一種であっても、二種以上のものであっても良い。太平洋セメント（株）社製「スーパージェットセメント」（商品名）や住友大阪セメント社製「ジェットセメント」（商品名）等の超速硬セメントは含まれない。
本発明における骨材は、特に制限されるものではなく、通常のコンクリートの製造に使用される骨材を何れも使用することができる。例えば川砂、海砂、山砂、砕砂、人工細骨材、スラグ細骨材、再生細骨材、珪砂、川砂利、陸砂利、砕石、人工粗骨材、スラグ粗骨材、再生粗骨材などが挙げられる。
骨材の配合量は、好ましくは、１０００ｋｇ/ｍ３〜２０００ｋｇ/ｍ３である。細骨材と粗骨材の比率（ｓ／ａ）は、好ましくは２５％〜７０％より好ましくは３０〜５０％ である。
本発明における速硬性混和材は、混和から硬化までの時間が３時間以内となる急硬材である。好ましくは、混和から硬化までの時間が１０分以上である。速硬性混和材としては、例えばカルシウムアルミネート類、アルミン酸ナトリウム、仮焼明礬を含む明礬、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の急硬性物質の群の中から選ばれる一種又は二種以上を主成分とするものが好ましい。中でもカルシウムアルミネート類を主成分とするものが特に好ましい。
カルシウムアルミネート類としては、ＣａＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡ、Ｎａ２ＯをＮ、Ｆｅ２Ｏ３をＦで表示した場合、Ｃ３Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ１２Ａ７，Ｃ５Ａ３，ＣＡ，Ｃ３Ａ５又はＣＡ２等と表示される鉱物組成を有するカルシウムアルミネート、Ｃ２ＡＦ，Ｃ４ＡＦ等と表示されるカルシウムアルミノフェライト、カルシウムアルミネートにハロゲンが固溶又は置換したＣ３Ａ３・ＣａＦ２やＣ１１Ａ７・ＣａＦ２等と表示されるカルシウムフロロアルミネートを含むカルシウムハロアルミネート、Ｃ８ＮＡ３やＣ３Ｎ２Ａ５等と表示されるカルシウムナトリウムアルミネート、カルシウムリチウムアルミネート、アウイン（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）等のカルシウムサルホアルミネート、アルミナセメント、並びにこれらにＳｉＯ２，Ｋ２Ｏ，Ｆｅ２Ｏ３，ＴｉＯ２等が固溶又は化合したもの等が含まれる。また、結晶質、非晶質いずれのものも使用できる。
前記速硬性混和材には、上記の急硬性物質以外にも補助的な成分を含まれてもよい。例えば、硫酸カルシウム、硫酸アルカリ等の硫酸塩が用いられた場合は、強度が高まることから好ましい。さらに、本発明の特長が損なわれない範囲で一種又は二種以上の添加剤（材）が含まれてもよい。このような添加剤（材）としては、例えば減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤等のセメント分散剤、凝結遅延剤、膨張材、再乳化粉末樹脂、発泡剤、起泡剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤、増粘剤、保水剤、顔料、撥水剤、白華防止剤、消泡剤等が挙げられる。なお、速硬性混和材が粉体状で用いられる場合は、上記の添加剤も粉体状であることが要件となる。
速硬性混和材の配合量は、好ましくはポルトランドセメント１００質量部に対して、１０〜１００質量部である。１０質量部未満では速硬性を十分に付与することができない。１００質量部を超えた場合は、速硬性混和材の投入に要する時間が長くなり、速硬コンクリート製造後から打設可能な時間が短くなることに加えて、長期強度発現性も低下することから好ましくない。また、コンクリートのコンテステンシーが低下するので好ましくない。速硬性混和材のより好ましい配合量は、２０〜７０質量部である。
本発明における水中不分離性混和剤としては、通常コンクリートに使用されているものであれば特に制限されるものではないが、コンクリートに増粘性を付与し、水中に投入された場合、材料の分離抵抗性に優れたものが望まれる。例えば、セルロース系、多糖類系、合成樹脂系等が挙げられる。特にセルロース系が好ましい。例えば、具体的な商品名としては、エルコン（太平洋マテリアル社製）等が挙げられる。
水中不分離性混和剤の配合量は、好ましくはコンクリート１ｍ３中、０．５〜１０ｋｇである。０．５ｋｇ未満ではコンクリートに水中不分離性を十分に付与することができない。１０ｋｇを超えた場合は、粘性により流動性が低下することから好ましくない。水中不分離性混和剤のより好ましい配合量は１．５〜５．０ｋｇである。また、水中不分離性混和剤が水に溶解することを考慮すると水１００質量部に対しては、０．７〜２．３質量部が好ましいともいえる。
本発明における流動化剤としては、例えばメラミンスルホン酸系、ポリカルボン酸系、ナフタリン系などが挙げられる。本発明における速硬性混和材との組合せにおいては、流動性の確保、コンクリートの可使時間の確保、中長期強度の発現性の観点から、特にポリカルボン酸系が好ましい。
流動化剤の配合量は、好ましくはポルトランドセメントと速硬性混和材（以下、ポルトランドセメントと速硬性混和材を合せたものを結合材（Ｂ）と呼ぶ）の総量１００質量部に対して、０．２〜８質量部である。０．２質量部未満ではコンクリートに流動性を十分に付与することができない。８量部を超えた場合は、それ以上の流動性改善効果は少なく、経済的な観点から好ましくない。流動化剤のより好ましい配合量は、０．７５〜５質量部である。
本発明における凝結遅延剤としては、セメントの凝結に遅延作用を及ぼすものであればよい。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、糖類などが挙げられる。これらの中から選ばれる一種又は二種以上であってもよい。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が好ましい。また、速やかに混練可能である点から、液状体（例えば、水溶液、エマルジョン、懸濁液の形態）であることが好ましい。
凝結遅延剤の添加量は、凝結遅延剤中の有効成分（固形成分）が、結合材の総量１００質量部に対して、０．０５〜５．０質量部であることが好ましい。凝結遅延剤の添加量は、コンクリート温度、コンクリートの打設終了時間などに応じて、可使時間が４０分以上となるよう適宜調整される。本発明における可使時間とは、流動性が保持される時間である。具体的には、水中不分離性速硬コンクリートの練上がり直後のスランプフローの低下量が３．０ｃｍ以内に保持される時間を目安とする。
本発明にあっては、前記成分の他にも、必要に応じて、或いは本発明の特長が損なわれない程度において、各種の混和剤（材）の中から選ばれる一種又は二種以上の成分が含まれていても良い。この種の混和剤（材）としては、例えば減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等のセメント減水剤、増粘剤、膨張材、収縮低減剤、セメント用ポリマー、防水材、防錆剤、凍結防止剤、保水剤、顔料、繊維、撥水剤、白華防止剤、発泡剤、消泡剤、シリカフューム等のポゾラン微粉末、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末等の石粉、撥水剤等が挙げられる。
本発明で使用される水は、特に制限されるものではなく、通常のコンクリートの製造に使用される水を何れも使用することができる。例えば上水等が挙げられる。水の配合量は、結合材の総量１００質量部に対して、２５〜１００質量部が好ましい。２５質量部未満ではコンクリートに流動性を十分に付与することができない。１００質量部を超えた場合は、初期強度が低下することから好ましくない。より好ましくは３０〜６５質量部である。
本発明における水中不分離性速硬コンクリートは、良好な流動性、十分な可使時間、早期強度発現性を有する。具体的には、練上がり直後のスランプフローが４０ｃｍ以上であり、可使時間は４０分以上であり、かつ材齢６時間で５Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度が発現する水中不分離性速硬コンクリートが得られる。さらに、材齢６時間以降における気中作製供試体の圧縮強度（ＳＡ）に対する水中作製供試体の圧縮強度（ＳＷ）の強度比（ＳＷ／ＳＡ）が０．７５以上であり、かつ、材齢１日以降における該強度比が０．８０以上であり、水中コンクリートとして良好な性状を有する。
本発明における水中不分離性速硬コンクリートの製造方法は、各材料を一括して混練しても製造することができるが、好ましくは、ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、速硬性混和材を少なくとも含むコンクリートを製造し、これに水中不分離性混和剤及び流動化剤を添加し、混練する。なお、粉体状の凝結遅延剤及び速硬性混和材を用いる場合は、あらかじめ所定量を計量したポルトランドセメント、凝結遅延剤及び速硬性混和材からなる粉体混合物と、骨材を準備し、これらと水を混練したコンクリートを製造し、このコンクリートに水中不分離性混和剤及び流動化剤を添加し、混練することにより製造することもできる。
また、好ましくは、ポルトランドセメント、骨材及び水を少なくとも含むコンクリート（ベースコンクリート）を製造し、これに凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤の各添加剤（材）を添加し、混練することにより水中不分離性速硬コンクリートを製造することができる。以下に、ベースコンクリートを製造したうえで、水中不分離性速硬コンクリートを製造する場合について、詳細に説明する。
＜ベースコンクリートの製造＞
ベースコンクリートは、セメント、骨材及び水を少なくとも含み、それぞれ所定の配合量を計量後、混練される。ベースコンクリートの混練方法は、特に限定されないが、製造量や均質な混練性の観点から、ミキサを用いる手法が好ましい。ミキサとしては、連続式ミキサやバッチ式ミキサが用いられる。例えば、パン型コンクリートミキサ、パグミル型コンクリートミキサ、重力式コンクリートミキサ等が挙げられる。
ベースコンクリートは、セメント、骨材及び水を少なくとも含み、それぞれ所定の配合量を計量後、混練される。ベースコンクリートの混練方法は、特に限定されないが、製造量や均質な混練性の観点から、ミキサを用いる手法が好ましい。ミキサとしては、連続式ミキサやバッチ式ミキサが用いられる。例えば、パン型コンクリートミキサ、パグミル型コンクリートミキサ、重力式コンクリートミキサ等が挙げられる。
ベースコンクリートにおける水量は、用いられる凝結遅延剤水溶液の水分量、及び水中不分離性混和剤スラリーの水分量、流動化剤量が勘案される。すなわち、ベースコンクリート製造時における水量は、設計水量から凝結遅延剤水溶液及び水中不分離性混和剤スラリー中の水分量を予め差し引いた量である。
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ことが好ましい。特に、ＪＩＳ Ａ ５３０８についてＪＩＳ認証を受けたレディーミクストコンクリート製造工場で製造されることが望ましい。ベースコンクリートがコンクリート製造プラントで製造された場合、アジテータ車のドラム内に投入され、コンクリート使用（打設）現場まで搬送される。搬送時間は９０分以内であることが望ましい。用いられるアジテータ車は、ドラムの高速回転が可能なものが好ましい。ここで高速回転とは、５ｒ．ｐ．ｍ．以上の回転をいう。
＜各混和（剤）材の添加・混練＞
ベースコンクリートには、まず凝結遅延剤を添加し、混練する。混練方法は特に限定されないが、製造量や均質な混練性の観点からミキサを用いる手法が好ましい。ミキサとしては、例えば、パン型コンクリートミキサ、パグミル型コンクリートミキサ、重力式コンクリートミキサ等が挙げられる。混練時間は３０秒から５分が好ましいが好ましい。なお、凝結遅延剤は、予めベースコンクリートに添加することもできるが、コンクリート使用現場の状況に併せて、最適な凝結遅延剤の添加量を決定する上では、コンクリート使用現場において添加・混練されることが好ましい。
ベースコンクリートには、まず凝結遅延剤を添加し、混練する。混練方法は特に限定されないが、製造量や均質な混練性の観点からミキサを用いる手法が好ましい。ミキサとしては、例えば、パン型コンクリートミキサ、パグミル型コンクリートミキサ、重力式コンクリートミキサ等が挙げられる。混練時間は３０秒から５分が好ましいが好ましい。なお、凝結遅延剤は、予めベースコンクリートに添加することもできるが、コンクリート使用現場の状況に併せて、最適な凝結遅延剤の添加量を決定する上では、コンクリート使用現場において添加・混練されることが好ましい。
速硬性混和材は、凝結遅延剤の添加・混練の後に添加し、混練する。混練方法は凝結遅延剤の混練と同様である。混練時間は３０秒から５分が好ましい。速硬性混和材の添加・混練はコンクリート使用現場で行うことが好ましい。これにより、コンクリート使用現場において十分な作業時間を確保することができる。
水中不分離性混和剤は、速硬性混和材の添加・混練の後に、添加し、混練されることが好ましい。混練方法は凝結遅延剤の混練と同様である。混練時間は３０秒から５分が好ましい。
流動化剤は、水中不分離性混和剤と同時に添加するか、もしくは水中不分離性混和剤添加・混練の後に添加し、混練される。混練方法は凝結遅延剤の混練と同様である。混練時間は３０秒から５分が好ましい。
ベースコンクリートがアジテータ車に投入され、搬送された場合は、アジテータ車のドラムに上記の凝結遅延剤、速硬性混和材、水中不分離性混和剤及び流動化剤の各混和剤（材）を投入し、混練を行うことができる。アジテータ車のドラム内で各混和剤（材）の混練を行う場合は、後から投入される混和剤（材）の量を考慮し、投入されるベースコンクリートの量は、ドラム容積の１／１０〜３／８であることが好ましく、１／８〜１／３であることがより好ましい。
アジテータ車への各混和剤（材）の投入方法としては、混和剤（材）が液状の場合は、例えば、水中ポンプによる方法などが挙げられる。一方、混和剤（材）が粉体状である場合は、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。アジテータ車のドラムによる混練の場合、混練時間は３０秒から５分が好ましい。ドラムの回転速度は５〜２０ｒ．ｐ．ｍ．が好ましい。
＜水中不分離性速硬コンクリートの施工、特性評価＞
全ての混和剤が添加・混練され製造された水中不分離性速硬コンクリートは、流動性等の評価後、ポンプ等で水中に搬送され、所定の箇所に打設される。本発明の製造方法によれば、良好な流動性、施工作業に十分な可使時間、早期強度発現性を有する水中不分離性速硬コンクリートが得られる。
全ての混和剤が添加・混練され製造された水中不分離性速硬コンクリートは、流動性等の評価後、ポンプ等で水中に搬送され、所定の箇所に打設される。本発明の製造方法によれば、良好な流動性、施工作業に十分な可使時間、早期強度発現性を有する水中不分離性速硬コンクリートが得られる。
以下、更に具体的な実施例および比較例を挙げて説明する。但し、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
＜使用材料＞
・セメント１：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）社製）
・セメント２：超速硬セメント、「スーパージェットセメント」（太平洋セメント（株）社製）
・砂：陸砂
・砂利：砕石；最大粒径２０ｍｍ
・水：上水
・凝結遅延剤：クエン酸系遅延剤、水溶液として添加
・速硬性混和材：カルシウムアルミネート系急硬材（主成分：カルシウムアルミネート類及び硫酸塩）
・水中不分離性混和剤：水溶性セルロース類、「エルコン」（太平洋マテリアル（株）社製）
・流動化剤１：メラミンスルホン酸系、「シーカメントＦＦ」（日本シーカ（株）社製）
・流動化剤２：ポリカルボン酸系、「マスターグレニウム９３０」（ＢＡＳＦ（株）社製）
・ＡＥ減水剤：リグニンスルホン酸系、「ポゾリスＮｏ.７０」（ＢＡＳＦ（株）社製）
・セメント１：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）社製）
・セメント２：超速硬セメント、「スーパージェットセメント」（太平洋セメント（株）社製）
・砂：陸砂
・砂利：砕石；最大粒径２０ｍｍ
・水：上水
・凝結遅延剤：クエン酸系遅延剤、水溶液として添加
・速硬性混和材：カルシウムアルミネート系急硬材（主成分：カルシウムアルミネート類及び硫酸塩）
・水中不分離性混和剤：水溶性セルロース類、「エルコン」（太平洋マテリアル（株）社製）
・流動化剤１：メラミンスルホン酸系、「シーカメントＦＦ」（日本シーカ（株）社製）
・流動化剤２：ポリカルボン酸系、「マスターグレニウム９３０」（ＢＡＳＦ（株）社製）
・ＡＥ減水剤：リグニンスルホン酸系、「ポゾリスＮｏ.７０」（ＢＡＳＦ（株）社製）
＜水中不分離性速硬コンクリートの製造＞
上記に表す使用材料を用い、水中不分離性速硬コンクリートを製造した。以下に製造方法の詳細を示す。製造工程のフローを図１に示す。また、水中不分離性速硬コンクリートの配合を表１に示す。
（１）まず、ベースコンクリートを製造する。ベースコンクリートとは水中不分離性速硬コンクリートの配合から水中不分離性混和剤スラリー、凝結遅延剤水溶液に使用される水量および流動化剤、水中不分離混和剤、凝結遅延剤、速硬性混和材を差し引いたコンクリートを指す。
（２）上記ベースコンクリートに凝結遅延剤を溶解させた水溶液を添加し、３０秒間混練する。
（３）次に、速硬性混和材を添加し、３分間混練する。
（４）さらに、スラリー状に調整した水中不分離性混和剤および流動化剤を投入し、３分間混練する。
上記に表す使用材料を用い、水中不分離性速硬コンクリートを製造した。以下に製造方法の詳細を示す。製造工程のフローを図１に示す。また、水中不分離性速硬コンクリートの配合を表１に示す。
（１）まず、ベースコンクリートを製造する。ベースコンクリートとは水中不分離性速硬コンクリートの配合から水中不分離性混和剤スラリー、凝結遅延剤水溶液に使用される水量および流動化剤、水中不分離混和剤、凝結遅延剤、速硬性混和材を差し引いたコンクリートを指す。
（２）上記ベースコンクリートに凝結遅延剤を溶解させた水溶液を添加し、３０秒間混練する。
（３）次に、速硬性混和材を添加し、３分間混練する。
（４）さらに、スラリー状に調整した水中不分離性混和剤および流動化剤を投入し、３分間混練する。
＜試験方法＞
試験方法を表２に示す。
試験方法を表２に示す。
＜試験結果＞
スランプフロー、空気量および水中不分離度の試験結果を表３に示す。材齢６時間、材齢１日、材齢７日及び材齢２８日における気中作製及び水中作製供試体の圧縮強度試験結果（ＳＡ，ＳＷ）、ならびに気中水中の強度比（ＳＷ／ＳＡ）の結果を表４に示す。
スランプフロー、空気量および水中不分離度の試験結果を表３に示す。材齢６時間、材齢１日、材齢７日及び材齢２８日における気中作製及び水中作製供試体の圧縮強度試験結果（ＳＡ，ＳＷ）、ならびに気中水中の強度比（ＳＷ／ＳＡ）の結果を表４に示す。
表３より、実施例の配合においては、練混ぜ６０分後のスランプフローが練上り直後のスランプフローの低下量が３．０ｃｍ以下であることから６０分以上の可使時間が確保できるといえる。凝結遅延剤の量により可使時間をコントロールすることが可能であった。特に、ポリカルボン酸系流動化剤を使用した場合は９０分までスランプフローの低下がみられず、長い可使時間を確保できることが分かる。なお、水中不分離性はいずれの配合でも満足する結果であった。
一方、超速硬セメントを使用した場合は、凝結遅延剤の添加量を増やしても、練混ぜ６０分後のスランプフローが大きく低下した。スランプフローの低下量を３．０ｃｍ以下とするには４０分程度が限界であった。
一方、超速硬セメントを使用した場合は、凝結遅延剤の添加量を増やしても、練混ぜ６０分後のスランプフローが大きく低下した。スランプフローの低下量を３．０ｃｍ以下とするには４０分程度が限界であった。
表４より、速硬性混和材を添加することで、早期に強度を発現させることが可能であった。一方、速硬性混和材を添加していない配合は材齢２日まで脱型することが困難であった。また、水結合材比・速硬性混和材の添加量を変化させることで、圧縮強度をコントロールすることが可能である。材齢１日以降において気中水中の強度比が０．８以上であることから水中不分離性を満足しているといえる。
なお、メラミンスルホン酸系流動化剤を使用したもの（実施例７）は、材齢７日までの強度発現性は問題ないが、材齢２８日における強度発現性がポリカルボン酸系流動化剤を使用したもの（実施例２）に比べて劣る傾向がみとめられた。
なお、メラミンスルホン酸系流動化剤を使用したもの（実施例７）は、材齢７日までの強度発現性は問題ないが、材齢２８日における強度発現性がポリカルボン酸系流動化剤を使用したもの（実施例２）に比べて劣る傾向がみとめられた。
Claims (6)
- 普通ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、カルシウムアルミネート類を主成分として含有する速硬性混和材、セルロース系水中不分離性混和剤及びポリカルボン酸系流動化剤を少なくとも含有する水中不分離性速硬コンクリートであって、
前記速硬性混和材の配合量は、普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、２０〜７０質量部であり、
前記流動化剤の配合量は、普通ポルトランドセメントと速硬性混和材の総量１００質量部に対して、０．７５〜５質量部であり、
前記凝結遅延剤の添加量は、普通ポルトランドセメントと速硬性混和材の総量１００質量部に対して、０．５５〜０．７０質量部であり、
前記水中不分離性混和剤の配合量は、コンクリート１ｍ ３ 中、１．５〜５．０ｋｇであり、さらに、前記水中不分離性速硬コンクリートのスランプフローが４０ｃｍ以上であり、かつ可使時間が６０分以上であり、かつ材齢６時間で５Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度が発現することを特徴とする水中不分離性速硬コンクリート。 - 前記速硬性混和材の配合量は、普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、４２．８〜６５．３質量部であり、
前記流動化剤の配合量は、普通ポルトランドセメントと速硬性混和材の総量１００質量部に対して、１．０〜２．０質量部であり、
前記凝結遅延剤の添加量は、普通ポルトランドセメントと速硬性混和材の総量１００質量部に対して、０．５５〜０．７０質量部であり、
前記水中不分離性混和剤の配合量は、コンクリート１ｍ３中、１．５〜５．０ｋｇであることを特徴とする請求項１に記載の水中不分離性速硬コンクリート。 - 材齢６時間以降における気中作製供試体の圧縮強度（ＳＡ）に対する水中作製供試体の圧縮強度（ＳＷ）の強度比（ＳＷ／ＳＡ）が０．７５以上であり、かつ、材齢１日以降における該強度比が０．８０以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水中不分離性速硬コンクリート。
- 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の水中不分離性速硬コンクリートの製造方法であって、
普通ポルトランドセメント、骨材、凝結遅延剤、カルシウムアルミネート類を主成分として含有する速硬性混和材を少なくとも含むコンクリートにセルロース系水中不分離性混和剤及びポリカルボン酸系流動化剤を添加し、混練することを特徴とする水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。 - 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の水中不分離性速硬コンクリートの製造方法であって、
普通ポルトランドセメント、骨材を少なくとも含むベースコンクリートに凝結遅延剤、カルシウムアルミネート類を主成分として含有する速硬性混和材、セルロース系水中不分離性混和剤及びポリカルボン酸系流動化剤を添加し、混練することを特徴とする水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。 - 凝結遅延剤、カルシウムアルミネート類を主成分として含有する速硬性混和材、セルロース系水中不分離性混和剤及びポリカルボン酸系流動化剤を、アジテータ車のドラム内に投入し、混練することを特徴とする請求項５に記載の水中不分離性速硬コンクリートの製造方法。
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