JP6871660B1 - 油頁岩スラグコンクリート配合比の設計方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ステップ(2)、減水剤以外の各原料の見かけ密度を測定する。
ステップ(3)、水セメント比を算出する。JGJ51-2002<軽量骨材コンクリート技術規程>の規定によって単位体積油頁岩スラグコンクリートの純用水量と初期砂率を決定し、そして水セメント比と単位体積油頁岩スラグコンクリートの純用水量から単位体積油頁岩スラグコンクリートのセメント材料使用量を算出する。
ステップ(4)、単位体積油頁岩スラグコンクリートの減水剤量を算出し、油頁岩スラグの体積置換率を決定する。前記セメント材料にシリカ粉末を含む場合には、さらに単位体積油頁岩スラグコンクリートにおけるセメント使用量およびシリカ粉末使用量を算出する必要がある。
ステップ(5)、前記骨材に鋼繊維を含まない場合には、最終砂率は前記初期砂率であり、前記骨材に鋼繊維を含む場合には、鋼繊維の体積率および単位体積油頁岩スラグコンクリートの鋼繊維使用量を決定し、鋼繊維の体積率に応じて砂率を最終砂率に調整する。
ステップ(6)、前記水が予備湿潤用水を含まない場合には、減水剤の体積を無視し、絶対体積法を用いて単位体積の油頁岩スラグコンクリートにおける砂使用量および油頁岩スラグ使用量をそれぞれ算出する。前記水に予備湿潤用水を含む場合には、減水剤および予備湿潤用水の体積を無視し、絶対体積法を用いて単位体積の油頁岩スラグコンクリートにおける砂使用量および油頁岩スラグ使用量をそれぞれ算出し、かつ、予備湿潤用水量を算出し、予備湿潤用水量が油頁岩スラグの飽和水要求量(すなわち、飽和吸水量)を超えないようにする。骨材に石を含む場合には、対応する絶対体積法を用いて単位体積油頁岩スラグコンクリートの石使用量を算出する必要がある。油頁岩スラグを粗骨材の形式で、石を全部または部分的に置換する。油頁岩スラグ体積の置換率は、油頁岩スラグ体積と油頁岩スラグと石の総体積の割合のことであり、0〜100%の範囲内から値をとる。
(2)、本発明は、油頁岩スラグを粗骨材として、高い圧縮強度を有するコンクリートを得るとともに、油頁岩スラグの使用量を増加させることができ、油頁岩スラグ建築材料の資源化利用を実現した。
(3)、本発明は、油頁岩スラグコンクリートについての設計手順が明確で、方法が簡単かつ具体的で、把握しやすく、実際の工程に採用することが可能となる。
本実施例は、以下のステップを含む本発明油頁岩スラグコンクリート配合比の設計方法の一実施形態である。
ステップ(2)、減水剤以外の各原料の見かけ密度を測定した。P.O 42.5Rセメントρc:3000kg/m3。シリカ粉末ρsf:2200kg/m3。中砂ρs:2600kg/m3。砕石ρg:2500kg/m3。油頁岩スラグρr:1550kg/m3。
ステップ(3)、水セメント比W/Bを算出した。
JGJ51-2002<軽量骨材コンクリート技術規程>の規定によって1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの純用水量mwは、175kgであった。初期砂率Sp0は、40%をとった。そして、W/Bとmwから算出された1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートのセメント材料使用量mjは、425kgであった。
ステップ(4)、減水剤使用量は、セメント材料使用量の3%をとって、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの減水剤使用量maを算出した。具体的には、ma=mj×3%=12.75kg。シリカ粉末の使用量は、セメント材料使用量の8%をとって、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートのセメント使用量mcとシリカ粉末使用量msfを算出した。具体的には、msf=mj×8%=34kg、mc=mj−msf=391kg。油頁岩スラグ体積置換率Vrは、23%をとった。
ステップ(5)、骨材は、鋼繊維を含まず、砂率を調整する必要がなく、最終砂率Spは前記初期砂率Sp0であった。
ステップ(6)、減水剤の体積を無視し、絶対体積法を用いて単位体積油頁岩スラグコンクリートにおける中砂使用量ms、油頁岩スラグ使用量mrと砕石使用量mgをそれぞれ算出し、具体的には、以下のとおりである。
本実施例は、以下のステップを含む本発明油頁岩スラグコンクリート配合比の設計方法の一実施形態である。
ステップ(2)、減水剤以外の各原料の見かけ密度を測定した。P.O 42.5Rセメントρc:3000kg/m3。シリカ粉末ρsf:2200kg/m3。中砂ρs:2600kg/m3。砕石ρg:2500kg/m3。油頁岩スラグρr:1550kg/m3。鋼繊維ρ:7800kg/m3。
ステップ(3)、水セメント比W/Bを算出した。
JGJ51-2002<軽量骨材コンクリート技術規程>の規定によって1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの純用水量mwは、175kgであった。初期砂率Sp0は、40%をとった。そして、W/Bとmw から算出された1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートのセメント材料使用量mjは、425kgであった。
ステップ(4)、減水剤使用量は、セメント材料使用量の3%をとって、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの減水剤使用量maを算出した。具体的には、ma=mj×3%=12.75kg。シリカ粉末の使用量はセメント材料使用量の8%をとって、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートのセメント使用量mcとシリカ粉末使用量msfを算出した。具体的には、msf=mj×8%=34kg、mc=mj−msf=391kg。油頁岩スラグ体積置換率Vrは23%をとった。
ステップ(5)、鋼繊維の体積率Vfは、0.5%をとって、すなわち、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの鋼繊維使用量は、7800kg/m3×0.5%×1m3=39kgであった。砂率を調整し、最終砂率を以下の式によって算出した。
本実施例は、以下のステップを含む本発明油頁岩スラグコンクリート配合比の設計方法の一実施形態である。
ステップ(2)、減水剤以外の各原料の見かけ密度を測定した。P.O 42.5Rセメントρc:3000kg/m3。シリカ粉末ρsf:2200kg/m3。中砂ρs:2600kg/m3。油頁岩スラグρr:1550kg/m3。鋼繊維ρ:7800kg/m3。
ステップ(3)、水セメント比W/Bを算出した。
JGJ51-2002<軽量骨材コンクリート技術規程>の規定によって1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの純用水量mwは、175kgであった。初期砂率Sp0は、40%をとった。そして、W/Bとmwから算出された1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートのセメント材料使用量mjは425kgであった。
ステップ(4)、減水剤使用量は、セメント材料使用量の3%をとって、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの減水剤使用量maを算出した。具体的には、ma=mj×3%=12.75kg。シリカ粉末の使用量は、セメント材料使用量の8%をとって、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートのセメント使用量mcとシリカ粉末使用量msfを算出した。具体的には、msf=mj×8%=34kg、mc=mj−msf=391kg。油頁岩スラグ体積置換率Vrは、100%をとった。
ステップ(5)、鋼繊維の体積率Vfは、0.5%をとって、すなわち、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの鋼繊維使用量は、39kgm3であった。砂率を調整し、最終砂率を以下の式によって算出した。
本比較実施例は、以下のステップを含む油頁岩スラグコンクリート配合比の設計方法の一実施形態である。
ステップ(1)、油頁岩スラグコンクリートの原料は、P.O 42.5Rセメント、シリカ粉末、ナフタレン系高性能減水剤、最大粒径2.5mm未満の中砂、5〜20mm粒度分布砕石および純用水であった。
ステップ(2)、減水剤以外の各原料の見かけ密度を測定した。P.O 42.5Rセメントρc:3000kg/m3。シリカ粉末ρsf:2200kg/m3。中砂ρs:2600kg/m3。砕石ρg:2500kg/m3。
ステップ(3)、水セメント比W/Bを算出した。
JGJ51-2002<軽量骨材コンクリート技術規程>の規定によって単位体積油頁岩スラグコンクリートの純用水量mwは、175kg/m3であった。初期砂率Sp0は、40%をとった。そして、W/Bとmwから算出された1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートのセメント材料使用量mjは、425kg/m3であった。
ステップ(4)、減水剤使用量は、セメント材料使用量の3%をとって、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートの減水剤使用量maを算出した。具体的には、ma=mj×3%=12.75kg。シリカ粉末の使用量はセメント材料使用量の8%をとって、1立方メートル当たり油頁岩スラグコンクリートのセメント使用量mcとシリカ粉末使用量msfを算出した。具体的には、msf=mj×8%=34kg、mc=mj−msf=391kg。
ステップ(5)、骨材は、鋼繊維を含まず、砂率を調整する必要がなく、最終砂率Spは、前記初期砂率Sp0であった。
ステップ(6)、減水剤の体積を無視し、絶対体積法を用いて単位体積油頁岩スラグコンクリートにおける中砂使用量、油頁岩スラグ使用量と砕石使用量をそれぞれ算出し、具体的には、以下のとおりである。
Claims (9)
- 油頁岩スラグを粗骨材とする、ことを特徴とする油頁岩スラグコンクリート配合比の設計方法において、
前記油頁岩スラグコンクリートの原料は、セメント材料、骨材、減水剤および水からなり、前記セメント材料は、セメントまたはセメントとシリカ粉末からなり、前記骨材は、砂と油頁岩スラグからなるか、または石、鋼繊維の少なくとも1種、砂と油頁岩スラグからなり、前記水は、純用水であるか、または純用水および予備湿潤用水からなる油頁岩スラグコンクリートの原料種類を決定するステップ(1)と、
減水剤以外の各原料の見かけ密度を測定するステップ(2)と、
水セメント比を算出し、JGJ51-2002<軽量骨材コンクリート技術規程>の規定によって単位体積油頁岩スラグコンクリートの純用水量と初期砂率(ここで、砂率とは前記骨材中の重量率である)を決定し、そして水セメント比と単位体積油頁岩スラグコンクリートの純用水量から単位体積油頁岩スラグコンクリートのセメント材料使用量を算出するステップ(3)と、
単位体積油頁岩スラグコンクリートの減水剤量を算出し、前記粗骨材に対する油頁岩スラグの体積置換率を決定し、前記セメント材料にシリカ粉末を含む場合には、さらに単位体積油頁岩スラグコンクリートにおけるセメント使用量およびシリカ粉末使用量を算出するステップ(4)と、
前記骨材に鋼繊維を含まない場合には、最終砂率は前記初期砂率であり、前記骨材に鋼繊維を含む場合には、前記油頁岩スラグコンクリートの原料に対する鋼繊維の体積率および単位体積油頁岩スラグコンクリートの鋼繊維使用量を決定し、鋼繊維の体積率に応じて砂率を最終砂率に調整するステップ(5)と、
前記水が予備湿潤用水を含まない場合には、減水剤の体積を無視し、絶対体積法を用いて単位体積の油頁岩スラグコンクリートにおける砂使用量および油頁岩スラグ使用量をそれぞれ算出し、前記水に予備湿潤用水を含む場合には、減水剤および予備湿潤用水の体積を無視し、絶対体積法を用いて単位体積の油頁岩スラグコンクリートにおける砂使用量および油頁岩スラグ使用量をそれぞれ算出し、かつ、予備湿潤用水量を算出し、予備湿潤用水量が油頁岩スラグの飽和水要求量(すなわち、飽和吸水量)を超えないようにし、骨材に石を含む場合には、対応する絶対体積法を用いて単位体積油頁岩スラグコンクリートの石使用量を算出するステップ(6)とを含む、ことを特徴とする設計方法。 - 前記ステップ(4)では、JGJ55-2011<普通コンクリート配合比設計規定>の規定によって減水剤の使用量を算出する、ことを特徴とする請求項1に記載の設計方法。
- 前記ステップ(6)では、単位体積の油頁岩スラグコンクリートにおける砂の体積は、以下の式(1)によって算出し、
単位体積の油頁岩スラグコンクリートにおける油頁岩スラグの使用量は、式(3)によって算出し、
骨材に石を含む場合には、単位体積油頁岩スラグコンクリートの石使用量は、式(4)によって算出し、
前記セメント材料にシリカ粉末を含まない場合には、式(1)、式(3)および式(4)
- 前記砂は、中砂であり、前記石は、砕石である、ことを特徴とする請求項1に記載の設計方法。
- 前記油頁岩スラグコンクリートは、砂と油頁岩スラグ、又は砂、油頁岩スラグと石とを均一に混合した後、予備湿潤用水を加えて予備湿潤処理を行い、予備湿潤均一な材料を得て、前記予備湿潤均一な材料を余剰原料と混合して調製されたものであり、ここで、前記余剰原料は、セメント材料、純用水及び減水剤、又はセメント材料、純用水、減水剤および鋼繊維からなり、前記余剰原料に鋼繊維を含まない場合には、前記予備湿潤均一材料は、セメント材料、純用水、減水剤とを順次混合され、前記余剰原料に鋼繊維を含む場合には、前記予備湿潤均一材料は、セメント材料、純用水、減水剤、鋼繊維とを順次混合され、単位体積油頁岩スラグコンクリートの予備湿潤用水量は、以下の式によって決定し、
- 前記油頁岩スラグコンクリートは、P.O 42.5Rセメント、シリカ粉末、油頁岩スラグ、砕石、川砂、鋼繊維、減水剤、予備湿潤用水および純用水から調製されたものである、ことを特徴とする請求項7に記載の設計方法。
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