JP6453292B2 - コンクリートへの粉体状無機混和材の配合の有無を判定する方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリートへの粉体状無機混和材の配合の有無を判定する方法に関するものである。

生コンクリートの製造プラントにおいて、微細な粉体状無機混和材類を使用するにあたって、そのものの保管サイロ、貯蔵ビン、計量装置、自動計量記録装置（印字記録）等の予備設備を保有しているケースは非常に少ないのが現状である。

そのような予備設備を保有していないプラントで通常慣用しない微細な粉体状の無機混和材や、その指定混和材を使用する場合は、生コンクリートプラントの製造システムである全自動計量方式にかえて、製造システム以外の製造工程ラインになる人力による投入管理作業の手動方式が多く用いられている。

手動方式では、通常、投入管理者が製造工程の中心管理者であるオペレータから混和材投入の指示の合図を受けてプラントのミキサ内にセメントの排出開始に合わせて直前に解袋した袋詰の混和材を手投入している。

練混ぜ不良を回避するために、オペレータは、混和材の投入完了後、練混ぜ時間を通常より３０秒以上長くしている。実績記録としては、空袋の数を確認のうえ、記録・撮影保管している。

手動方式では、下記の点について改良の余地を見ることができる。

（イ）バッチャープラントの二階もしくは三階での投入管理作業は、ブラインド作業のため、投入開始ならびに完了等の作業遂行の内容説明がオペレーターに即時伝わらない。投入しても投入しなくても、フレッシュコンクリートの性状に大きな変化がない。

（ロ）膨張材等は、セメントより風化しやすく、また、固り、塊が出やすい。

（ハ）微細な粉体状無機混和材の粒径は、０．１μｍ〜１０．１μｍと超微粉であって、特に袋詰の解袋・投入作業は、取り扱い難く、また飛散しやすく、そして、作業環境が悪く、投入管理者の長時間投入は健康によくない。

近年、コンクリートの例えば自己収縮、乾燥収縮等に起因するひび割れの抑制を目的として、膨張材を配合したコンクリートの需要が増えている。しかしながら、一般に、膨張材は、セメント等に比較して風化しやすいために貯蔵に注意が必要とされることがある。

また、フライアッシュの配合によって、例えば単位水量の低減や長期強度の増進、水密性の向上等が見られる。そして、シリカフュームは、適当な分散剤等との併用によって、例えば強度発現性の増大、水密性や化学抵抗性等の向上が期待されている。

しかしながら、これらの粉体状無機混和材について自動化された専用の供給装置ないし配合装置を完備しているコンクリート工場は少なく、その配合量を的確に制御することは容易ではなかった。そして、これらの粉体状無機混和材については、配合されているのか、あるいは配合されていないかを簡単に判定できる検査方法が確立されていない。

このことから、コンクリートの製造から工場出荷時ならびに施工現場において、コンクリート自体から誰もが容易に粉体状無機混和材の配合の有無を確認することは困難だった。

本発明は、上記の課題に解決を与えようとするものである。
従って、本発明は、コンクリートへの粉体状無機混和材の配合の有無を判定する方法であって、前記の粉体状無機混和材と乾燥収縮低減剤ならびに流動化剤とを少なくとも含んでなるプレミックス材を用意し、このプレミックス材の配合による前記の流動化剤によるコンクリートの流動性増大が確認される際には、前記の粉体状無機混和材の前記のコンクリートへの配合が有りと判定し、一方、前記の流動化剤によるコンクリートの流動性増大が確認されない際には、前記の粉体状無機混和材の前記のコンクリートへの配合が無しと判定すること、を特徴とするものである。

このような本発明による方法は、好ましくは、前記の粉体状無機混和材が、膨張材、フライアッシュ、石灰石微粉末、シリカフューム、早強材および防水材から選ばれたものであるもの、を包含する。

このような本発明による方法は、好ましくは、前記の流動化剤が、ポリカルボン酸系化合物およびオキシカルボン酸塩から選ばれたものであるもの、を包含する。

このような本発明による方法は、好ましくは、前記の乾燥収縮低減剤が、グリコールエーテル系誘導体であるもの、を包含する。

このような本発明による方法は、好ましくは、前記のプレミックス材が、微細針状有機混和材をさらに含んでなるもの、を包含する。

このような本発明による方法は、好ましくは、前記のプレミックス材が、平均粒径０．０７５ｍｍ〜０．３００ｍｍのソボロ状形態のものであるもの、を包含する。

本発明の方法によれば、粉体状無機混和材がコンクリート中に配合されているのか配合されていないかを、目視によって、直ちにかつ簡単、確実に判定することができる。したがって、コンクリートの製造から輸送ならびに施工までの任意の段階で、全バッチについて検査することが極めて容易である。

そして、本発明で採用されているプレミックス材は、保存安定性が優れたものである。このことから、例えば膨張材は風化によって比較的早期に塊状になってコンクリートへの配合が困難となることがあるが、本発明で採用されている乾燥収縮低減材を含んでなるプレミックス材は、プレミックス材の形態で長期間安定して保存することができ、かつ長期間保存した後にコンクリートへ配合したときも膨張材が本来有する膨張特性をコンクリートへ付与することが出来る。

さらに、本発明で採用されているプレミックス材は、所謂そぼろ状のものであることから、周囲に飛散しにくい。よって、従来のように粉体状無機混和材をコンクリートに直接配合した時のような、周囲への飛散や作業環境の汚染の問題が発生しない。そして、周囲への飛散がないことから、計量通りの正確な量の粉体状無機混和材をコンクリートに配合することができる。

そして、本発明では、プレミックス材として粉体状無機混和材と乾燥収縮低減剤と流動化剤が一材となってコンクリートに同時に配合されることから、粉体状無機混和材をコンクリート中に迅速かつより均一に分散させることができる。

＜コンクリートへの粉体状無機混和材の配合の有無を判定する方法＞
本発明による方法は、コンクリートへの粉体状無機混和材の配合の有無を判定する方法であって、前記の粉体状無機混和材と乾燥収縮低減剤ならびに流動化剤とを少なくとも含んでなるプレミックス材を用意し、このプレミックス材の配合による前記の流動化剤によるコンクリートの流動性増大が確認される際には、前記の粉体状無機混和材の前記のコンクリートへの配合が有りと判定し、一方、前記の流動化剤によるコンクリートの流動性増大が確認されない際には、前記の粉体状無機混和材の前記のコンクリートへの配合が無しと判定すること、を特徴とするものである。

さて、コンクリートの流動性は、スランプ試験だけでなく、コンクリートの製造、移送ないし施工の任意の時点においてコンクリートそのものを単に目視することによって容易に認知することができる。このように、コンクリートの流動性は、特別な検査装置や操作を用いることなく、コンクリートに接することなく、瞬時に識別することができる。

また、コンクリートの流動性の変化やその程度は、一般的なコンクリート製造者や取扱者や建築関係者であるならば日常業務を通じて既に体得していることが多いか、あるいは訓練等によって習得可能なことと言える。

本発明で用いられるプレミックス材は、粉体状無機混和材と乾燥収縮低減剤と流動化剤を含んでなるものであることから、このプレミックス材がコンクリートへ配合されるときは、常に粉体状無機混和材と乾燥収縮低減剤と流動化剤が一材となって配合されることになる。このことから、プレミックス材の配合による前記の流動化剤によるコンクリートの流動性向上が確認される際には、前記の粉体状無機混和材の配合が有りと判定し、一方、前記の流動化剤によるコンクリートの流動性向上が確認されない際には、前記の粉体状無機混和材のコンクリートへの配合が無しと判定することができる。すなわち、本発明では、従来は判定困難であった粉体状無機混和材の配合の有無を、粉体状無機混和材と乾燥収縮低減剤と流動化剤とを常に同時にプレミックス材として配合することによって、目視にて容易に判定可能な流動化剤に基づく効果をもってして判定するものである。

＜プレミックス材＞
本発明で用いられるプレミックス材は、粉体状無機混和材と乾燥収縮低減剤ならびに流動化剤を含んでなるものである。

本発明における好ましいプレミックス材としては、粉体状無機混和材の各粒子が液状の乾燥収縮低減剤によって粒子表面ないし粒子内部が湿潤された状態にあり、この乾燥収縮低減剤が所謂結着剤として作用して粉体状無機混和材の各粒子（一次粒子）が複数集合した粒子（二次粒子）を形成させているものを挙げることができる。この粒子（二次粒子）は、適度な結合力ないし凝集力を有しており、コンクリート中に配合した際に、コンクリート全体に迅速かつ均斉に配合することが可能になる。

そして、粉体状無機混和材の各粒子は、前記のように、液状の乾燥収縮低減剤によって粒子表面ないし粒子内部が湿潤された状態にあることから、空気中の水分と直接接触することが防止されている。このことから、粉体状無機混和材の劣化ないし変質することが効果的に抑制されている。

よって、従来のように、粉体状無機混和材（例えば、膨張材）を乾燥粉体状で保存したときよりも、風化や固化・塊化等が防止ないし抑制されて、保存安定性が向上する。

ここで、本発明における粉体状無機混和材としては、従来からコンクリート用混和材として採用された粉体状無機混和材が対象になり得る。具体例としては、例えば、膨張材、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、シリカフューム、石灰石微粉末、防水材、早強材等を挙げることができる。

好ましい膨張材には、例えば、太平洋マテリアル社製の太平洋ハイパーエクスパン（商品名）、電気化学工業社製のデンカパワーＣＳＡ（商品名）および住友大阪セメント社製のスーパーサクス（商品名）がある。好ましいフライアッシュには、例えば、日本製紙社製のＣｆＦＡ^Ｒ（商品名）、電源開発社製のジェイパウダー（商品名）および四国電力社製のファイナッシュ（商品名）があり、好ましい高炉スラグには、例えば、ディ・シィ社製のセラメント（商品名）、日鉄エスメント社製のエスメント（商品名）および日立セメント社製のハイメント（商品名）があり、好ましいシリカフュームには、例えば、巴工業社製のシリカフューム（商品名）、エルケムジャパン社製のマイクロシリカ９４０（商品名）があり、好ましい石灰石微粉末には、例えば、太平洋セメント社製の石灰石微粉末（商品名）、有桓鉱業社製のＴＭ−１号Ｆ（商品名）および吉澤石灰工業社製の石灰石微粉末（商品名）があり、好ましい防水材には、太平洋マテリアル社製の太平洋ＮＮ−Ｐ（商品名）、ベストン社製のベストンＡ（商品名）および電気化学工業社製のシャガード（商品名）があり、好ましい早強材には、例えば、昭和ＫＤＥ社製のパルエース（商品名）がある。太平洋セメント社製のＣＯＤコンクリート（商品名）等の超早強材やデンカ社製のデンカスーパーセメント（商品名）等の超速硬材も用いることができる。

本発明におけるプレミックス材の中で所謂結着剤として作用している乾燥収縮低減剤の好ましい具体例には、例えば、フローリック社製のヒビガード（商品名）および太平洋セメント社製のテトラガード（商品名）がある。

さらに好ましい流動化剤には、例えば、フローリック社製のフローリックＦＢＰ（商品名）、ライオン社製のレオパックＧ（商品名）および太平洋セメント社製のコアフローＮＦ−１００（商品名）がある。

本発明におけるプレミックス材は、従来の一般的な粉体状無機混和材や乾燥収縮低減剤ならびに流動化剤と同様に、セメント、骨材、水、必要に応じて、他の混和材（例えば、合成繊維、具体的には、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ガラス繊維等）を利用することができるものである。

本発明におけるプレミックス材は、プレミックス材の全量を１００重量％とした場合、
粉体状無機混和材の配合割合は、８０〜９１重量％、好ましくは８５〜９０重量％、
乾燥収縮低減剤の配合割合は、８〜１６重量％、好ましくは９〜１１重量％、
流動化剤の配合割合は、１〜５重量％、好ましくは１〜２重量％、
微細針状有機混和材として、例えばポリプロピレン繊維を含む場合には、その配合割合は、１〜６重量％、好ましくは２〜５重量％、である。

＜プレミックス材の製造＞
本発明におけるプレミックス材は、例えば下記のようにして容易に得ることができる。

材 料：例えば、粉体状無機混和材に膨張剤の太平洋セメント社製のハイパーエクスパンを、乾燥収縮低減剤にフローリック社製のヒビガードを、流動化剤にライオン社製のレオパックＧあるいはフローリック社製のフローリックＦＢＰを加えて、次の要件で混合して得ることができる。

ミキサ ：プレミックス材の練混ぜに使用する機械は、通常の１００リットル強制練り汎用ミキサである。また、通常の重力ミキサの練混ぜ性能はよいが蓋がないので粉じんが飛び好ましくない。その理由でパン形ミキサ等で蓋付が最も好ましい。

配合比率：

例３の配合のように、粉体状無機混和材の代表的なシリカフュームに微細針状有機混和材の代表的なポリプロピレン繊維を加えることにより、硬化コンクリートの積層強化補強を得ることができる。

微細な粉体状無機混和材の中で、代表的な膨張材の例を下記に示す。
〔実施例１〕
本実施例でのプレミックス材は、石灰系膨張材（太平洋マテリアル社製）の太平洋ハイパーエクスパン（商品名）２０ｋｇに、グリコールエーテル系誘導体を主成分とする乾燥収縮低減剤（フローリック社製）のヒビガード（商品名）２ｋｇと、ポリカルボン酸エーテルを主成分とする流動化剤（ライオン社製）のレオパック（商品名）０．１７７ｋｇを加えて混合し、ソボロ状の一材料としてなるプレミックス材を材料設計してなるものである。

＜検査方法＞
普通コンクリートをベースコンクリートとして、上記の膨張材の既混入・未混入の識別をする。

・検査に用いたコンクリートの品質 ３０−１５−２０Ｎ

・検査に用いた試験方法
ＪＩＳ Ａ １１０１ コンクリートスランプの試験方法
ＪＩＳ Ａ １１２８ 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)
ＪＩＳ Ａ １１５６ コンクリートの温度測定試験方法
＜工程スランプ検査＞

＜既混入・未混入の判定＞
表２の検査条件で、表３に沿って行った試験結果を、次の表４の工程スランプによる既混入・未混入識別判定表に記録し、流動化効果スランプ値を算出し、膨張剤の既混入を識別判定した。

Claims (6)

1. コンクリート試料に、粉体状無機混和材、乾燥収縮低減剤ならびに流動化剤とを少なくとも含んでなるプレミックス材を添加したのち流れ性試験を行い、一方、当該プレミックス材を添加しないベースコンクリート試料の流れ性試験を行なって対照試験を行い、
   上記コンクリート試料のスランプ値が、対照のスランプ値より大きい場合、コンクリート試料に粉体状無機混和材が配合されていると判定し、対照のスランプ値と同等である場合には、試料に粉体状無機混和材が配合されていないと判定することを特徴とする、コンクリートへの粉体状無機混和材の配合の有無を判定する方法。
2. 前記の粉体状無機混和材が、膨張材、フライアッシュ、石灰石微粉末、シリカフューム、早強材、防水材、超早強材および超速硬材から選ばれたものである、請求項１に記載の方法。
3. 前記の流動化剤が、ポリカルボン酸系化合物およびオキシカルボン酸塩から選ばれたものである、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記の乾燥収縮低減剤が、グリコールエーテル系誘導体である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記のプレミックス材が、微細針状有機混和材をさらに含んでなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記のプレミックス材が、平均粒径０．０７５ｍｍ〜０．３００ｍｍのソボロ状形態のものである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。