JP6913531B2 - Manufacturing method of precast concrete members - Google Patents
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Description
本開示は、プレキャストコンクリート部材の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a precast concrete member.
プレキャストコンクリートに代表されるセメント硬化体は、種々の用途に使用され、建造物の構造材としても広く使用されており、高強度なセメント硬化体が望まれている。
コンクリート組成物と水とを混錬する場合、水と、セメント、シリカフューム等のコンクリート中で水和反応する材料である結合材と、の質量比(以下、水/結合材比ということがある。本明細書中における水/結合材比は特にことわらない限りにおいて、質量基準である)を、小さくすると、粒子間の距離が狭くなり、また、液相部分に水和生成物が析出し充填するため、組織が緻密になり、圧縮強度の高いコンクリート硬化体が得られることが知られている。
また、得られたコンクリート硬化体を高温加熱養生することで、コンクリート硬化体の強度がより向上し、高強度のプレキャストコンクリート部材(以下、単にコンクリート部材と称することがある)を得ることが期待できる。
コンクリート部材として高強度のものが得られると、構造物の柱断面を小さくしたり、柱の荷重の負担面積を大きくしたりすることができるため、高層の構造物の建設に有用となる。さらに、建物の柱の間隔を大きくとることができるようになり、建築物の平面計画上の自由度を上げることができ、大きなメリットが生まれる。
Hardened cement bodies typified by precast concrete are used for various purposes and are also widely used as structural materials for buildings, and hardened cement bodies with high strength are desired.
When the concrete composition and water are kneaded, the mass ratio of water and a binder which is a material that undergoes a hydration reaction in concrete such as cement and silica fume (hereinafter referred to as water / binder ratio) may be used. Unless otherwise specified, the water / binder ratio in the present specification is based on mass), the distance between the particles becomes narrower, and the hydration product is precipitated and filled in the liquid phase portion. Therefore, it is known that the structure becomes dense and a hardened concrete body having high compressive strength can be obtained.
Further, by heating and curing the obtained hardened concrete body at a high temperature, it can be expected that the strength of the hardened concrete body is further improved and a high-strength precast concrete member (hereinafter, may be simply referred to as a concrete member) can be obtained. ..
If a high-strength concrete member is obtained, the column cross section of the structure can be reduced and the load-bearing area of the column can be increased, which is useful for the construction of a high-rise structure. In addition, the distance between the pillars of the building can be increased, and the degree of freedom in the plan of the building can be increased, which is a great advantage.
一般的なコンクリート部材は、圧縮強度が20N/mm2〜50N/mm2であるのに対し、近年では、高強度コンクリート部材として、圧縮強度が100N/mm2以上の部材が望まれている。
一般的なコンクリート部材は、冬期などの外気温が低い場合などに、脱型時強度確保のために50℃前後の蒸気養生を実施することがある。一方、コンクリート組成物として水結合材比の小さい材料を用いて作製する超高強度プレキャストコンクリート部材は、強度増進を目的として、例えば、蒸気養生、オートクレーブ養生等の高温加熱養生が行われることがある。これは、コンクリート硬化体を高温加熱養生することにより、コンクリート硬化体内部において、セメント等の結合材の水和反応が促進したり、成分同士の反応が促進される結果、組織の緻密化が進行したりするためと考えられる。
Typical concrete members, whereas the compressive strength is 20N / mm 2 ~50N / mm 2 , in recent years, as high-strength concrete members, compressive strength is desired 100 N / mm 2 or more members.
For general concrete members, steam curing at around 50 ° C. may be carried out in order to secure strength at the time of demolding when the outside air temperature is low such as in winter. On the other hand, an ultra-high-strength precast concrete member produced by using a material having a small water-bonding material ratio as a concrete composition may be subjected to high-temperature heat curing such as steam curing and autoclave curing for the purpose of increasing strength. .. This is because the hardened concrete body is heat-cured at a high temperature to promote the hydration reaction of the binder such as cement inside the hardened concrete body and the reaction between the components, and as a result, the densification of the structure progresses. It is thought that this is to do.
高強度プレキャストコンクリート部材は、柱や梁など構造材として使用するため、部材として大型になることが多い。通常、硬化体の製造において、養生における最高温度が高くなるに従い、得られる硬化体の強度が上昇することが知られている。しかし、本発明者らの検討によれば、高強度プレキャストコンクリート部材を効率よく製造する目的で、大型のコンクリート硬化体を、90℃を超える温度、例えば、95℃〜180℃の最高温度まで急激に昇温して高温養生する場合、期待した強度の向上効果が得られない場合があることがわかった。 Since high-strength precast concrete members are used as structural materials such as columns and beams, they are often large as members. Generally, in the production of a cured product, it is known that the strength of the obtained cured product increases as the maximum temperature in curing increases. However, according to the study by the present inventors, for the purpose of efficiently producing a high-strength precast concrete member, a large-sized hardened concrete body is rapidly heated to a temperature exceeding 90 ° C., for example, a maximum temperature of 95 ° C. to 180 ° C. It was found that the expected effect of improving the strength may not be obtained when the temperature is raised to a high temperature and the curing is performed at a high temperature.
これは、以下の要因によると考えられる。
即ち、高温養生時の最高温度が90℃を超える場合、なかでも、さらに最高温度に到達する際の昇温速度が高い場合には、90℃以下の最高温度で実施される通常の養生に比較して、断面寸法が大きいコンクリート部材においては、高温養生時に、コンクリート硬化体の表面と内部との間に温度差が生じ易くなり、温度差に起因する大きな温度応力が生じる。即ち、昇温時には、硬化体の表面近傍では、内部に比較して膨張に起因する圧縮応力が大きくなり、膨張ひずみが相対的に小さい硬化体の中心部近傍は周囲から引っ張られるため引張応力が生じる。降温時には、逆に、表面近傍では引張応力が生じ、中心部近傍では圧縮応力が生じる。断面寸法が大きいコンクリート部材において、高温養生時の最高温度が高かったり、昇温速度や降温速度が大きかったりする場合には、温度勾配が大きくなるため、この温度応力が大きくなる。コンクリートの引張強度は圧縮強度の1/10と小さいことから、前記の引張の温度応力が、コンクリートの引張強度を超える部分に所望されない微細なひび割れが発生していることが原因であると考えられる。
This is considered to be due to the following factors.
That is, when the maximum temperature during high-temperature curing exceeds 90 ° C, especially when the rate of temperature rise when reaching the maximum temperature is high, it is compared with the normal curing performed at the maximum temperature of 90 ° C or less. As a result, in a concrete member having a large cross-sectional size, a temperature difference is likely to occur between the surface and the inside of the hardened concrete body during high-temperature curing, and a large temperature stress due to the temperature difference is generated. That is, when the temperature rises, the compressive stress due to expansion is larger near the surface of the cured product than inside, and the vicinity of the center of the cured product, which has a relatively small expansion strain, is pulled from the surroundings, resulting in tensile stress. Occurs. On the contrary, when the temperature is lowered, tensile stress is generated near the surface and compressive stress is generated near the center. In a concrete member having a large cross-sectional dimension, when the maximum temperature during high-temperature curing is high, or when the rate of temperature rise or decrease is large, the temperature gradient becomes large, so that this temperature stress becomes large. Since the tensile strength of concrete is as small as 1/10 of the compressive strength, it is considered that the cause is that undesired fine cracks are generated in the portion where the temperature stress of the above tension exceeds the tensile strength of concrete. ..
熱伝導度を制御することにより超高強度コンクリート部材を製造する方法として、コンクリート部材の製造に際し、互いに重なるように複数の断熱部材を積層させて、熱伝達率を変更可能な養生材としての断熱型枠を構築する工程と、構築した断熱型枠に超高強度コンクリートを打設することにより、打設された超高強度コンクリートの表面を養生材で覆う工程と、超高強度コンクリートを養生している際に、重なるように積層された複数の断熱部材を順次取り外して養生材の熱伝達率を段階的に変化させる工程と、からなる超高強度コンクリート部材の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a method of manufacturing ultra-high-strength concrete members by controlling the thermal conductivity, when manufacturing concrete members, a plurality of heat insulating members are laminated so as to overlap each other, and heat insulating as a curing material whose heat transfer rate can be changed. The process of constructing the mold, the process of covering the surface of the cast ultra-high-strength concrete with a curing material by placing ultra-high-strength concrete in the constructed heat-insulating mold, and the process of curing the ultra-high-strength concrete. At that time, a method for manufacturing an ultra-high-strength concrete member has been proposed, which comprises a step of sequentially removing a plurality of heat insulating members laminated so as to be overlapped and gradually changing the heat transfer rate of the curing material. For example, see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の製造方法では、コンクリート硬化体に対する熱伝達率に変化を与えるため、複雑な構造の断熱型枠を必要とし、経時により複数の断熱部材を取り外すなど、複雑な工程を要するため、生産性に問題がある。 However, the manufacturing method described in Patent Document 1 requires a heat insulating formwork having a complicated structure in order to change the heat transfer coefficient to the hardened concrete body, and involves a complicated process such as removing a plurality of heat insulating members over time. Therefore, there is a problem in productivity.
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、コンクリート部材を高温養生した場合でも、内部における温度勾配に起因するひび割れの発生が抑制され、高強度のプレキャストコンクリート部材を生産性高く製造しうるプレキャストコンクリート部材の製造方法を提供することである。 The problem to be solved by one embodiment of the present invention is that even when the concrete member is cured at a high temperature, the occurrence of cracks due to the internal temperature gradient is suppressed, and a high-strength precast concrete member can be manufactured with high productivity. It is to provide a method of manufacturing a precast concrete member.
本開示は、以下の実施形態を含む。
<1> コンクリート組成物を型枠に投入し、脱型可能な強度まで硬化させ、脱型してコンクリート硬化体を得る工程と、得られたコンクリート硬化体の表面の少なくとも一部を、温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程と、を有するプレキャストコンクリート部材の製造方法。
The disclosure includes the following embodiments:
<1> A step of putting the concrete composition into a mold, curing it to a strength that allows it to be demolded, and demolding it to obtain a hardened concrete body, and a temperature gradient of at least a part of the surface of the obtained hardened concrete body. A method for manufacturing a precast concrete member, which comprises a step of coating with a layer for relaxing the temperature and curing at a high temperature to obtain a precast concrete member.
<2> 前記温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程が、前記コンクリート硬化体の少なくとも一部を、断熱材で被覆する工程を含む<1>に記載のプレキャストコンクリート部材の製造方法。
<3> 前記温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程が、前記コンクリート硬化体に、高温の水蒸気又は熱風が直接触れない手段を設けて、高温養生する工程を含む<1>に記載のプレキャストコンクリート部材の製造方法。
<2> The step of covering with a layer for relaxing the temperature gradient and curing at a high temperature to obtain a precast concrete member includes a step of covering at least a part of the hardened concrete with a heat insulating material. How to manufacture precast concrete members.
<3> In the step of covering with a layer that relaxes the temperature gradient and curing at high temperature to obtain a precast concrete member, the hardened concrete is cured at high temperature by providing a means that does not come into direct contact with high temperature steam or hot air. The method for manufacturing a precast concrete member according to <1>, which includes a step.
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、コンクリート部材を高温養生した場合でも、内部における温度勾配に起因するひび割れの発生が抑制され、高強度のプレキャストコンクリート部材を生産性高く製造しうるプレキャストコンクリート部材の製造方法を提供することである。本発明のセメント硬化体の製造方法によれば、水/結合材比が0.2以下であるセメント組成物を用いた場合でも、セメント組成物の流動性の低下等に起因する局所的な強度のばらつきを生じることなく、極めて高い強度のセメント硬化体が製造される。 The problem to be solved by one embodiment of the present invention is that even when the concrete member is cured at a high temperature, the occurrence of cracks due to the internal temperature gradient is suppressed, and a high-strength precast concrete member can be manufactured with high productivity. It is to provide a method of manufacturing a precast concrete member. According to the method for producing a hardened cement product of the present invention, even when a cement composition having a water / binder ratio of 0.2 or less is used, the local strength is caused by a decrease in the fluidity of the cement composition. An extremely high-strength cement hardened product is produced without causing variation in the above.
本明細書において「〜」を用いて記載した数値範囲は、「〜」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を表す。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
さらに、本明細書において組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
The numerical range described by using "~" in the present specification represents a numerical range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
In the present specification, the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the intended purpose of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes.
Further, in the present specification, the amount of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified, when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition. Means.
In the numerical range described stepwise in the present specification, the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range described stepwise. .. Further, in the numerical range described in the present specification, the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
[プレキャストコンクリート部材の製造方法]
本開示のプレキャストコンクリート部材の製造方法は、コンクリート組成物を型枠に投入し、脱型可能な強度まで硬化させ、脱型してコンクリート硬化体を得る工程と、得られたコンクリート硬化体の表面の少なくとも一部を、温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程と、を有する。
本開示のコンクリート部材の製造方法は、上記以外の工程を有していてもよい。
[Manufacturing method of precast concrete members]
The method for producing a precast concrete member of the present disclosure includes a step of putting a concrete composition into a mold, curing it to a strength that allows it to be demolded, and demolding it to obtain a hardened concrete body, and a surface of the obtained hardened concrete body. At least a part of the above is covered with a layer that relaxes the temperature gradient, and is cured at a high temperature to obtain a precast concrete member.
The method for manufacturing a concrete member of the present disclosure may have steps other than the above.
本発明の作用は、明確ではないが、以下のように考えている。
コンクリート部材を高温養生することで、コンクリート組成物の硬化反応及び組織の緻密化が進行する。
製造されるコンクリート部材のサイズが小さい場合には、コンクリート部材を形成するコンクリート硬化体は、その中心部まで雰囲気温度の影響を受けやすい。しかし、コンクリート硬化体のサイズが大きくなり、例えば、直方体で厚みが100mm以上、或いは円柱で直径が100mm以上となると、コンクリート硬化体の表面と中心部との温度差が大きくなる傾向がでてくる。
サイズの大きいコンクリート硬化体を高温養生する際において、コンクリート硬化体を養生するための高温の水蒸気、高温の熱風、或いはヒーターからの輻射熱が、コンクリート硬化体の表面、特に表面の一部に局所的に直接当たることにより、コンクリート硬化体の表面が局所的に急激に高温となり、硬化体表面と硬化体の中心部との温度勾配が大きくなり、さらに、高温の水蒸気等が直接触れて加熱された領域と、その周辺部の領域との間にも温度差が生じる。このため、表面の領域及び硬化体の深さ方向における不均一な加熱に起因するクラック、即ち、微細なひび割れの発生が懸念される。
Although the action of the present invention is not clear, it is considered as follows.
By curing the concrete member at a high temperature, the hardening reaction of the concrete composition and the densification of the structure proceed.
When the size of the concrete member to be manufactured is small, the hardened concrete body forming the concrete member is easily affected by the atmospheric temperature up to the center thereof. However, when the size of the hardened concrete body becomes large, for example, when the thickness is 100 mm or more for a rectangular parallelepiped or the diameter is 100 mm or more for a cylinder, the temperature difference between the surface and the center of the hardened concrete body tends to increase. ..
When curing a large-sized hardened concrete body at high temperature, high-temperature steam, high-temperature hot air, or radiant heat from a heater for curing the hardened concrete body is localized on the surface of the hardened concrete body, especially a part of the surface. By directly hitting the concrete, the surface of the hardened concrete locally suddenly becomes hot, the temperature gradient between the surface of the hardened concrete and the center of the hardened concrete becomes large, and the high-temperature steam or the like directly touches and heats the concrete. There is also a temperature difference between the region and the surrounding region. Therefore, there is a concern that cracks, that is, fine cracks, may occur due to non-uniform heating in the surface region and the depth direction of the cured product.
本開示のコンクリート部材の製造方法では、コンクリート硬化体の表面の少なくとも一部を、温度勾配を緩和する層により被覆する工程を有することで、既述のコンクリート硬化体の表面における局所的な急激な温度上昇が抑制され、硬化体の表面の温度の不均一、及び、硬化体の表面と中心部との温度勾配が緩和される。
従って、本開示における製造方法によれば、高温養生におけるコンクリート部材の強度向上効果を達成し、かつ、コンクリート部材における温度勾配に起因する所望されない微細なひび割れなどの発生と、微細なひび割れなどの発生に起因するコンクリート部材の強度低下と、が効果的に抑制されると考えている。
なお、本開示は上記の推定機構に何ら制限されない。
In the method for producing a concrete member of the present disclosure, by having a step of covering at least a part of the surface of the hardened concrete body with a layer that relaxes the temperature gradient, a local abrupt local surface of the hardened concrete body described above is provided. The temperature rise is suppressed, the non-uniformity of the temperature on the surface of the cured product, and the temperature gradient between the surface and the center of the cured product are alleviated.
Therefore, according to the manufacturing method in the present disclosure, the effect of improving the strength of the concrete member in the high temperature curing is achieved, and the occurrence of undesired fine cracks and the like due to the temperature gradient in the concrete member and the occurrence of fine cracks and the like. It is considered that the decrease in strength of the concrete member due to the above is effectively suppressed.
The present disclosure is not limited to the above estimation mechanism.
コンクリート硬化体を養生するための高温の水蒸気、高温の熱風、或いはヒーターからの輻射熱を、コンクリート硬化体の表面に直接触れさせない他の手段として、コンクリート硬化体を、高温の水蒸気供給口又は高温の熱風の噴出口、若しくはヒーター等の熱源から、充分に距離を置いて配置することが考えられる。しかし、その場合には、加熱ゾーンに、本開示の製造方法よりも極めて少ない数のコンクリート硬化体しか配置することができず、生産性が低下するという問題がある。 As another means of preventing the hot steam, hot air, or radiant heat from the heater from directly touching the surface of the hardened concrete, the hardened concrete can be used at a hot steam supply port or at a high temperature. It is conceivable to place it at a sufficient distance from the hot air outlet or a heat source such as a heater. However, in that case, there is a problem that productivity can be lowered because only a very small number of hardened concrete bodies can be arranged in the heating zone as compared with the manufacturing method of the present disclosure.
以下、本開示のコンクリート部材の製造方法を、工程順に説明する。
〔コンクリート組成物を型枠に投入し、脱型可能な強度まで硬化させ、脱型してコンクリート硬化体を得る工程:工程(A)〕
本工程(A)では、常法により、結合材と水とを含むコンクリート組成物を混練し、コンクリート部材の目的に合わせたサイズと形状を有する型枠に投入する。
本開示の製造方法においては、高強度のコンクリート部材を製造する目的で、少なくとも結合材としてのセメントと、骨材と、水とを含み、水/結合材比(質量基準)が20%以下であるコンクリート組成物を用いることが好ましい。
Hereinafter, the method for manufacturing the concrete member of the present disclosure will be described in order of steps.
[Step of putting the concrete composition into a mold, curing it to a strength that allows it to be removed from the mold, and removing the mold to obtain a hardened concrete body: Step (A)]
In this step (A), a concrete composition containing a binder and water is kneaded by a conventional method and put into a mold having a size and shape suitable for the purpose of the concrete member.
In the manufacturing method of the present disclosure, for the purpose of manufacturing a high-strength concrete member, at least cement as a binder, aggregate and water are contained, and the water / binder ratio (mass standard) is 20% or less. It is preferable to use a certain concrete composition.
〔コンクリート硬化体の成分〕
本開示のコンクリート硬化体に用いられる材料は、以下に詳述するように、水/結合材比が低い材料が好ましい。
(水/結合材比)
本開示のコンクリート硬化体に使用されるコンクリート組成物は、水/結合材比(質量比)が20%以下の組成物であることが好ましく、少なくとも、水、セメント、骨材、及び、所望により、シリカフューム等のその他の結合材を含有し、目的に応じて、減水剤などを含有することができる。
水/結合材比は、得られるコンクリート硬化体の強度の観点からは、20%以下であることが好ましく、17%以下であることがより好ましく、コンクリート硬化体の目標とする圧縮強度が200N/mm2以上の場合は13%以下であることがさらに好ましい。また、流動性の観点からは、水/結合材比は、8%以上であることが好ましい。
本明細書における結合材とは、コンクリート硬化体の主成分であるセメント及び一般にセメントと共に用いられるシリカフューム、スラグ、フライアッシュなどのセメント硬化体の硬化反応に関与する微粉末(固形分)を包含する意味で用いられる。なお、骨材、流動化向上のために添加される界面活性剤等は本明細書における結合材には包含されない。
[Components of hardened concrete]
As the material used for the hardened concrete of the present disclosure, as described in detail below, a material having a low water / binder ratio is preferable.
(Water / binder ratio)
The concrete composition used in the hardened concrete of the present disclosure is preferably a composition having a water / binder ratio (mass ratio) of 20% or less, and at least water, cement, aggregate, and optionally. , Silica fume and other binders may be contained, and a water reducing agent or the like may be contained depending on the purpose.
The water / binder ratio is preferably 20% or less, more preferably 17% or less, and the target compressive strength of the hardened concrete body is 200 N / N /, from the viewpoint of the strength of the obtained hardened concrete body. In the case of mm 2 or more, it is more preferably 13% or less. From the viewpoint of fluidity, the water / binder ratio is preferably 8% or more.
The binder in the present specification includes cement which is the main component of the hardened concrete and fine powder (solid content) which is involved in the hardening reaction of the hardened cement such as silica fume, slag and fly ash which are generally used together with cement. Used in the sense. In addition, aggregates, surfactants added for improving fluidization, etc. are not included in the binders in the present specification.
(セメント)
本開示の製造方法に用いられるセメントには特に制限はなく、目的に応じて、各種セメント類の中から、適宜選択することができる。セメントとしては、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントなどの公知のセメントはいずれも好適に使用しうる。
また、予めシリカフュームを含有するポルトランドセメントを用いてもよい。シリカフュームを含有するポルトランドセメントは市販品としても入手可能であり、例えば、宇部三菱セメント社製、商品名:シリカフュームセメントスーパー、シリカフュームセメント、太平洋セメント社製:シリカフュームプレミックスセメント等が挙げられる。
(cement)
The cement used in the production method of the present disclosure is not particularly limited, and can be appropriately selected from various cements according to the purpose. As the cement, any known cement such as ordinary Portland cement, moderate heat Portland cement, low heat Portland cement, and early strength Portland cement can be preferably used.
Further, Portland cement containing silica fume in advance may be used. Portland cement containing silica fume is also available as a commercially available product, and examples thereof include Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd., trade names: Silica Fume Cement Super, Silica Fume Cement, and Pacific Cement Co., Ltd .: Silica Fume Premix Cement.
(シリカフューム)
コンクリート組成物には、得られるコンクリート部材の強度がより向上するという観点から、結合材としてのシリカフュームを含有することができる。
好適に用いられるシリカフュームとしては、粉体状、スラリー状又は顆粒状のどちらの形態でも用いることができる。シリカフュームとしては、一般に用いられるフェロシリコンや金属シリコン製造時に副成されるシリカフューム(平均粒径:0.1μm〜0.2μm、pH5〜10)が好ましい。
なお、本明細書におけるシリカフュームの粒径は、粒子が球形であると仮定し、BET法でシリカフューム粒子の比表面積を算出し、算出された比表面積と、粒子の密度とから計算により求めた値を用いている。
(Silica fume)
The concrete composition can contain silica fume as a binder from the viewpoint of further improving the strength of the obtained concrete member.
The silica fume preferably used may be in the form of powder, slurry or granules. As the silica fume, generally used ferrosilicon or silica fume produced as a by-product during the production of metallic silicon (average particle size: 0.1 μm to 0.2 μm, pH 5 to 10) is preferable.
The particle size of silica fume in the present specification is a value obtained by calculating the specific surface area of silica fume particles by the BET method on the assumption that the particles are spherical, and from the calculated specific surface area and the density of the particles. Is used.
コンクリート組成物がシリカフュームを含有する場合の含有量としては、コンクリート組成物における全結合材中、5質量%〜35質量%が好ましく、10質量%〜30質量%であることがより好ましい。シリカフュームを全結合材中、5質量%〜35質量%含有させるには、結合材であるセメントのうちの5質量%〜35質量%をシリカフュームで置き換えればよい。なお、ここで言うシリカフュームの含有量とは、複数種のシリカフュームを併用する場合にはその総量を指す。シリカフュームの含有量が上記範囲において、流動性向上効果及び強度向上効果が充分に発現される。
なお、既述のように市販のセメントの中には、予めシリカフュームが含まれているものがあり、このようなセメントを用いる場合には、予め含有されたシリカフュームの含有量を考慮して、追加して含有させるシリカフュームの置き換え量を算出する必要がある。
When the concrete composition contains silica fume, the content is preferably 5% by mass to 35% by mass, more preferably 10% by mass to 30% by mass, based on the total binder in the concrete composition. In order to contain 5% by mass to 35% by mass of silica fume in the total binder, 5% by mass to 35% by mass of the cement as the binder may be replaced with silica fume. The content of silica fume referred to here refers to the total amount of silica fume when a plurality of types of silica fume are used in combination. When the content of silica fume is in the above range, the effect of improving fluidity and the effect of improving strength are sufficiently exhibited.
As described above, some commercially available cements contain silica fume in advance, and when such cement is used, it is added in consideration of the content of silica fume contained in advance. It is necessary to calculate the replacement amount of silica fume to be contained.
また、強度発現性の観点からは、シリカフュームは、二酸化ケイ素(SiO2)を質量比で85%以上含有することが好ましい。シリカフュームにおけるSiO2の含有量が85質量%以上であることで、シリカフューム中のSiO2がセメントの水和反応で生じる水酸化カルシウムとポゾラン反応を起し、水和物を生成して緻密化するという効果が充分に得られ、強度向上効果の発現が期待できる。
また、シリカフューム粒子の粒径が上記範囲であることで、反応活性が高く、強度発現性がより優れるのに加え、シリカフューム粒子の形状が球形であるためベアリング効果によってコンクリート組成物の調製時における流動性がより良好となり、かつ、混練性の低下が抑制される。
Further, from the viewpoint of strength development, the silica fume preferably contains silicon dioxide (SiO 2 ) in an amount of 85% or more by mass ratio. When the content of SiO 2 in the silica fume is 85% by mass or more, SiO 2 in the silica fume causes a pozzolan reaction with calcium hydroxide generated in the hydration reaction of cement to generate hydrate and densify. The effect is sufficiently obtained, and the effect of improving the strength can be expected.
Further, when the particle size of the silica fume particles is within the above range, the reaction activity is high and the strength development is more excellent. In addition, since the shape of the silica fume particles is spherical, the flow during preparation of the concrete composition due to the bearing effect. The properties are improved, and the decrease in kneadability is suppressed.
(その他の結合材)
本開示のコンクリート硬化体は、セメント及び所望により用いられるシリカフュームに加え、効果を損なわない限りにおいて、コンクリート部材の用途に応じて、他の結合材を適宜選択して、適切な使用量で使用してもよい。
その他の結合材としては、結晶質のシリカを微粉砕したシリカ微粉末、高炉スラグ微粉末などのスラグ、石灰石微粉末、フライアッシュなどが挙げられる。
セメント及びシリカフューム以外の結合材の含有量は、全結合材に対し、高炉スラグ微粉末は70質量%以下、その他の結合材は30質量%以下であることが好ましい。
(Other binders)
In addition to cement and silica fume used as desired, the hardened concrete body of the present disclosure is used in an appropriate amount by appropriately selecting other binders according to the use of the concrete member as long as the effect is not impaired. You may.
Examples of other binders include silica fine powder obtained by finely pulverizing crystalline silica, slag such as blast furnace slag fine powder, limestone fine powder, and fly ash.
The content of the binder other than cement and silica fume is preferably 70% by mass or less for the blast furnace slag fine powder and 30% by mass or less for the other binders with respect to the total binder.
(骨材)
コンクリート硬化体を製造するためのコンクリート組成物は、骨材を含有する。骨材としては、細骨材及び粗骨材を挙げることができる。骨材を含有することでコンクリート硬化体の強度が一層向上する。
(aggregate)
The concrete composition for producing a hardened concrete body contains an aggregate. Examples of the aggregate include fine aggregate and coarse aggregate. The strength of the hardened concrete is further improved by containing the aggregate.
(細骨材)
細骨材は、良質で堅固な天然砂、砕砂、加工砂は使用される。細骨材の種類と含有量とは、目標とするセメント硬化体の強度に応じて適宜選定すればよいが、砕砂や加工砂を使用する場合には、角を処理したものや、粒度を調整したもの等を使用するのが効果的である。
細骨材として、成分にSiO2が多い細骨材を用いると、シリカフュームに含有されるSiO2由来成分と同様の挙動を示し、細骨材の構成成分が高温養生などを行った際に僅かではあるが反応するため、強度増進に有効である。より具体的には、SiO2を70%以上含有する細骨材、例えば,流紋岩や石英系の骨材を用いることが好ましい。
(Fine aggregate)
As the fine aggregate, good quality and solid natural sand, crushed sand, and processed sand are used. The type and content of the fine aggregate may be appropriately selected according to the target strength of the hardened cement, but when crushed sand or processed sand is used, the corners are treated or the particle size is adjusted. It is effective to use the ones that have been made.
When a fine aggregate containing a large amount of SiO 2 is used as the fine aggregate, it behaves in the same manner as the SiO 2 derived component contained in silica fume, and the constituent components of the fine aggregate are slightly cured at high temperature. However, since it reacts, it is effective in increasing strength. More specifically, it is preferable to use a fine aggregate containing 70% or more of SiO 2, for example, rhyolite or quartz-based aggregate.
(粗骨材)
骨材として、細骨材に加えて、さらに粗骨材を使用する場合には、良質で堅固な粗骨材を用いればよい。粗骨材の最大寸法は粒径(最大粒径)が20mm以下であることを要し、好ましくは最大寸法が15mm以下とすることが望ましい。岩種については、硬質砂岩、安山岩、流紋岩などの一般的なものから、目標とする強度に応じて適宜選定すればよい。コンクリート組成物が粗骨材を含むことで、得られる硬化体の強度が一層向上する。
(Coarse aggregate)
When a coarse aggregate is used as the aggregate in addition to the fine aggregate, a good quality and solid coarse aggregate may be used. The maximum size of the coarse aggregate requires that the particle size (maximum particle size) be 20 mm or less, and preferably the maximum size is 15 mm or less. The rock type may be appropriately selected from general rocks such as hard sandstone, andesite, and rhyolite according to the target strength. When the concrete composition contains a coarse aggregate, the strength of the obtained cured product is further improved.
(その他の成分)
コンクリート組成物には、目的に応じて、さらに、減水剤、遅延剤、消泡剤など、コンクリート組成物に通常用いられる他の成分を含むことができる。
(Other ingredients)
Depending on the purpose, the concrete composition may further contain other components commonly used in the concrete composition, such as a water reducing agent, a retarding agent, and a defoaming agent.
本工程(A)では、まず、既述のコンクリート硬化体を製造するためのコンクリート組成物を均一に混合して流動性のスラリーを調製する。
混合は常法により行うことができる。即ち、セメント等の結合材、骨材、水及び所望により添加されるその他の添加剤をミキサに投入して混合することでスラリーを調製する方法が挙げられる。また、まず、骨材をミキサで混合した後、セメント及びシリカフュームをミキサに添加して混合し、その後、水を添加して混合する等、材料を順次添加して混合してもよく、全結合材中の50質量%〜90質量%と水とを練り混ぜてスラリーを調整し、その後、残余の結合材を投入して混合する方法をとることもできる。
スラリーを調製する際に、必要に応じて消泡剤、減水剤などの任意成分を配合することができる。
In this step (A), first, the concrete composition for producing the above-mentioned hardened concrete is uniformly mixed to prepare a fluid slurry.
Mixing can be done by a conventional method. That is, there is a method of preparing a slurry by adding a binder such as cement, an aggregate, water and other additives added if desired to a mixer and mixing them. Further, first, the aggregate may be mixed with a mixer, then cement and silica fume may be added to the mixer and mixed, and then water may be added and mixed, and the materials may be sequentially added and mixed. It is also possible to prepare a slurry by kneading 50% by mass to 90% by mass of the material with water, and then adding the residual binder and mixing.
When preparing the slurry, any component such as an antifoaming agent and a water reducing agent can be added as needed.
調製されたスラリーは型枠に投入して、経時により脱型強度となるまで硬化させ、コンクリート硬化体を形成する。
コンクリート組成物を型枠内に投入する場合、スラリーを型枠内に投入した後、常法に従い脱泡などの工程をさらに行ってもよい。
本工程(A)では、型枠内に投入されたコンクリート組成物が自己発熱を伴い硬化して、脱型強度に至るまで型枠内に配置して、コンクリート硬化体を得ることが好ましく、このようにして得られたコンクリート硬化体を次工程に付す。
コンクリート組成物を型枠に投入後、通常は、自己発熱を伴い硬化するまで、常温(25℃)にて放置すればよい。
脱型強度に到達するまでの、常温での型枠内における保持時間は、一般的には、12時間〜24時間である。凝結が遅れる場合は24時間〜72時間程度とすることもあり、工程に余裕がある場合などには保持時間を1週間とするような場合もある。
また、例えば、コンクリート硬化体を型枠ごと、40℃〜50℃の温度条件にて低温加熱を行ない、脱型強度に至るまでの時間を短縮することができる。
The prepared slurry is put into a mold and cured over time until it reaches a demolding strength to form a hardened concrete body.
When the concrete composition is put into the mold, after the slurry is put into the mold, a step such as defoaming may be further performed according to a conventional method.
In this step (A), it is preferable that the concrete composition charged into the formwork is hardened with self-heating and placed in the formwork until the demolding strength is reached to obtain a hardened concrete body. The hardened concrete body thus obtained is subjected to the next step.
After the concrete composition is put into the mold, it may be left at room temperature (25 ° C.) until it hardens with self-heating.
The holding time in the mold at room temperature until the mold removal strength is reached is generally 12 hours to 24 hours. If the setting is delayed, it may be about 24 hours to 72 hours, and if there is a margin in the process, the holding time may be set to one week.
Further, for example, the hardened concrete body can be heated at a low temperature under the temperature condition of 40 ° C. to 50 ° C. for each formwork to shorten the time until the demolding strength is reached.
本明細書における脱型強度に至るとは、コンクリート組成物が硬化して得られたコンクリート硬化体が、型枠を外した場合、形状の自己保持性を有し、かつ、搬送のために把持手段にて把持したり、積み重ねたりした場合にも、ひび割れなどが発生しない強度に至ることを指す。より具体的には、脱型強度に至るとは、脱型したコンクリート表面に傷が付かないという観点からは、圧縮強度5N/mm2以上、部材の吊上げの可否の観点からは、部材形状によって所要の強度は異なるが一般に15N/mm2以上の強度を発現することを指すものとする。 The term "demolding strength" as used herein means that the hardened concrete obtained by hardening the concrete composition has a self-retaining shape when the formwork is removed, and is gripped for transportation. It means that the strength is such that cracks do not occur even when the concrete is gripped or stacked by means. More specifically, the demolding strength depends on the compressive strength of 5 N / mm 2 or more from the viewpoint that the demolded concrete surface is not scratched, and from the viewpoint of whether or not the member can be lifted. Although the required strength is different, it generally refers to developing a strength of 15 N / mm 2 or more.
〔得られたコンクリート硬化体の表面の少なくとも一部を、温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程:工程(B)〕
前工程(A)で得られたコンクリート硬化体は、高温養生される。
本明細書における高温養生は、加熱養生(常圧加熱養生)、蒸気養生(常圧水蒸気加熱養生)、及びオートクレーブ養生(高圧水蒸気加熱養生)を包含する意味で用いられる。
本工程(B)は、コンクリート硬化体が得られた後であれば、いずれのタイミングで行ってもよい。例えば、工程(A)にて得られた硬化後のコンクリート硬化体に対して直ちに行ってもよく、経時後、例えば、自己発熱したコンクリート硬化体が常温に降温した後行ってもよく、多数のコンクリート硬化体を作製した後、複数の硬化体をまとめて行ってもよい。
[Step of coating at least a part of the surface of the obtained hardened concrete body with a layer that relaxes the temperature gradient and curing at high temperature to obtain a precast concrete member: step (B)]
The hardened concrete obtained in the previous step (A) is cured at a high temperature.
The high-temperature curing in the present specification is used to include heat curing (normal pressure heating curing), steam curing (normal pressure steam heating curing), and autoclave curing (high-pressure steam heating curing).
This step (B) may be performed at any timing as long as the hardened concrete body is obtained. For example, it may be carried out immediately on the hardened concrete body obtained in the step (A), or after a lapse of time, for example, after the self-heated concrete hardened body has cooled to room temperature, and a large number of cases may be carried out. After producing the hardened concrete body, a plurality of hardened bodies may be put together.
本明細書における高温養生とは、温度条件70℃以上の常圧高温養生、及び、温度条件100℃以上の高圧高温養生を指す。
高温養生の態様としては、例えば、加熱養生(常圧加熱養生)、蒸気養生(常圧水蒸気加熱養生)、及びオートクレーブ養生(高圧水蒸気加熱養生)等が挙げられる。
以下、高温養生の条件について説明する。
The high-temperature curing in the present specification refers to normal-pressure high-temperature curing under a temperature condition of 70 ° C. or higher and high-pressure high-temperature curing under a temperature condition of 100 ° C. or higher.
Examples of the high-temperature curing mode include heating curing (normal pressure heating curing), steam curing (normal pressure steam heating curing), autoclave curing (high pressure steam heating curing), and the like.
The conditions for high temperature curing will be described below.
(常圧加熱養生)
常圧加熱養生は、常圧条件にてコンクリート硬化体を加熱する養生方法である。
加熱方法としては、例えば、コンクリート硬化体を加熱ゾーン中で、常圧にて加熱する方法、コンクリート硬化体が極度に乾燥しない手段をとった上で、例えば、通電により発熱する面状発熱体などを硬化体の表面に取り付けることで加熱する方法などが挙げられる。加熱手段としては、面状発熱体、ラバーヒーター、ジェットヒーターなどが挙げられ、これらの加熱手段により外部から加熱する方法などが挙げられる。また、コンクリート硬化体が極度に乾燥しない手段としては、鋼製型枠や木製型枠等の、水分の逸散を抑制する効果のある型枠でコンクリート硬化体の全体又は大部分を覆った状態とする手段が挙げられる。
硬化体が極度に乾燥しないための他の手段としては、コンクリート硬化体を水蒸気の存在する雰囲気下に配置する手段が挙げられる。常圧加熱養生の一態様として、水蒸気を加熱手段として用い、密閉されていない雰囲気下で水蒸気により加熱を行う手段が挙げられ、密閉されていない雰囲気下で水蒸気により加熱を行う方法を常圧蒸気養生又は単に蒸気養生と称することがある。即ち、本明細書における「蒸気養生」とは、常圧雰囲気下での水蒸気を供給して加熱する養生を意味する。
(Atmospheric pressure heating curing)
Normal pressure heating curing is a curing method in which a hardened concrete body is heated under normal pressure conditions.
As a heating method, for example, a method of heating a hardened concrete body at normal pressure in a heating zone, a method of preventing the hardened concrete body from drying extremely, and for example, a planar heating element that generates heat by energization, etc. There is a method of heating by attaching the above to the surface of the cured product. Examples of the heating means include a planar heating element, a rubber heater, a jet heater, and the like, and examples thereof include a method of heating from the outside by these heating means. In addition, as a means for the hardened concrete body not to dry extremely, a state in which the whole or most of the hardened concrete body is covered with a formwork having an effect of suppressing the dissipation of water, such as a steel formwork or a wooden formwork. The means to do so can be mentioned.
As another means for preventing the hardened material from being extremely dried, there is a means for arranging the hardened concrete body in an atmosphere in which water vapor is present. One aspect of atmospheric heating curing is a means of using steam as a heating means and heating with steam in an unsealed atmosphere, and a method of heating with steam in an unsealed atmosphere is a method of heating with steam. Sometimes referred to as curing or simply steam curing. That is, the "steam curing" in the present specification means a curing in which steam is supplied and heated under a normal pressure atmosphere.
−常圧蒸気養生−
常圧加熱養生の一態様である常圧蒸気養生は、常法により行うことができる。具体的には、例えば、ボイラーで製造した水蒸気を、コンクリート硬化体を養生する槽に導入パイプで導入できるようにしておき、槽内に温度センサーを設置して、槽内の温度が設定した温度履歴となるように水蒸気の供給弁を開閉することで蒸気養生を行なう方法が挙げられる。
-Atmospheric pressure steam curing-
Normal pressure steam curing, which is one aspect of normal pressure heating curing, can be performed by a conventional method. Specifically, for example, steam produced in a boiler can be introduced into a tank for curing a hardened concrete body by an introduction pipe, a temperature sensor is installed in the tank, and the temperature in the tank is set. There is a method of performing steam curing by opening and closing the steam supply valve so as to have a history.
常圧加熱養生における加熱温度条件及び当該温度における加熱時間は、コンクリート硬化体の組成、形状、サイズ、目的とする圧縮強度により適宜調整される。
加熱温度(養生時の最高加熱温度)は、水蒸気以外の加熱手段をとる場合、通常、100℃〜210℃の温度範囲が好ましく、より好ましくは、150℃〜190℃の温度範囲である。
加熱養生する時間(養生時間)は、コンクリート硬化体の内部まで所定の温度に至る時間とすることが好ましく、例えば、養生時間は6時間〜100時間とすることができる。
なお、本明細書において、各高温養生における養生時間とは、前記加熱温度(養生時の最高加熱温度)が維持される時間を指す。
The heating temperature conditions in normal pressure heating and curing and the heating time at the temperature are appropriately adjusted according to the composition, shape, size, and desired compressive strength of the hardened concrete.
The heating temperature (maximum heating temperature at the time of curing) is usually preferably in the temperature range of 100 ° C. to 210 ° C., more preferably in the temperature range of 150 ° C. to 190 ° C. when a heating means other than steam is used.
The heat curing time (curing time) is preferably the time to reach a predetermined temperature inside the hardened concrete body, and for example, the curing time can be 6 hours to 100 hours.
In the present specification, the curing time in each high-temperature curing refers to the time during which the heating temperature (maximum heating temperature at the time of curing) is maintained.
常圧加熱養生における昇温速度は任意である。しかし、急激な昇温を行うと、コンクリート硬化体における温度の不均衡が生じやすくなり、硬化反応の不均一性を招く懸念がある。
一般的には、2時間〜15時間で最高加熱温度に達する条件で昇温することが好ましい。
具体的には、水蒸気以外の加熱手段をとる場合、昇温速度は5℃/hr〜120℃/hr程度が好ましく、10℃/hr〜60℃/hr程度であることがより好ましい。
The rate of temperature rise in normal pressure heating is arbitrary. However, if the temperature is raised rapidly, a temperature imbalance in the hardened concrete body is likely to occur, which may lead to non-uniformity of the curing reaction.
Generally, it is preferable to raise the temperature under the condition that the maximum heating temperature is reached in 2 hours to 15 hours.
Specifically, when a heating means other than steam is used, the heating rate is preferably about 5 ° C./hr to 120 ° C./hr, and more preferably about 10 ° C./hr to 60 ° C./hr.
また、加熱手段として水蒸気を用いる蒸気養生の場合、養生時の最高加熱温度は、70℃〜100℃の温度範囲であることが好ましく、80℃〜95℃の温度範囲であることがより好ましい。
加熱手段として水蒸気を用いる場合の昇温速度としては、5℃/hr〜60℃/hr程度が好ましく、10℃/hr〜40℃/hr程度であることがより好ましい。
水蒸気による常圧加熱養生の養生時間は2時間〜72時間であることが好ましく、6時間〜72時間であることがより好ましい。
Further, in the case of steam curing using steam as the heating means, the maximum heating temperature at the time of curing is preferably in the temperature range of 70 ° C. to 100 ° C., and more preferably in the temperature range of 80 ° C. to 95 ° C.
When steam is used as the heating means, the rate of temperature rise is preferably about 5 ° C./hr to 60 ° C./hr, and more preferably about 10 ° C./hr to 40 ° C./hr.
The curing time of atmospheric pressure heating with steam is preferably 2 hours to 72 hours, and more preferably 6 hours to 72 hours.
(高圧水蒸気加熱養生)
高圧水蒸気加熱養生は、オートクレーブ装置内にコンクリート硬化体を配置して行う養生であり、通常は、密閉されたオートクレーブ装置内で、常圧以上の圧力下、高温の水蒸気にて養生が行なわれる。
加熱温度は105℃〜300℃の温度範囲であることが好ましく、130℃〜250℃であることがより好ましく、150℃〜200℃であることがさらに好ましい。
高圧水蒸気加熱養生における高圧条件としては、オートクレーブ装置内において、常圧を超え10MPa以下の加圧条件下が好ましく、0.2MPa〜5MPaの加圧条件下がより好ましく、0.4MPa〜2MPaの加圧条件下がさらに好ましい。
高圧水蒸気加熱養生における養生時間は2時間〜72時間であることが好ましく、6時間〜60時間であることがより好ましい。
(High pressure steam heating curing)
High-pressure steam heating curing is a curing performed by arranging a hardened concrete body in an autoclave device, and is usually cured by high-temperature steam under a pressure higher than normal pressure in a closed autoclave device.
The heating temperature is preferably in the temperature range of 105 ° C. to 300 ° C., more preferably 130 ° C. to 250 ° C., and even more preferably 150 ° C. to 200 ° C.
As the high pressure condition in the high pressure steam heating curing, the pressure condition exceeding the normal pressure and 10 MPa or less is preferable, the pressure condition of 0.2 MPa to 5 MPa is more preferable, and the addition of 0.4 MPa to 2 MPa is preferable in the autoclave apparatus. Pressure conditions are more preferred.
The curing time in the high-pressure steam heating curing is preferably 2 hours to 72 hours, more preferably 6 hours to 60 hours.
高圧水蒸気加熱養生における昇温速度は任意であるが、常圧蒸気養生と同様に、急激な昇温を行うと、コンクリート硬化体における温度の不均衡が生じやすくなり、硬化反応の不均一性を招く懸念がある。よって、昇温速度は、5℃/hr〜120℃/hr程度が好ましく、10℃/hr〜60℃/hr程度であることがより好ましい。
また、オートクレーブ装置内の昇圧速度は、0.05MPa/hr〜1MPa/hr程度が好ましく、0.1MPa/hr〜0.5MPa/hr程度であることがより好ましい。
高圧水蒸気加熱養生においては、オートクレーブ装置内における圧力勾配により、装置内の温度条件を調整することも可能である。
The rate of temperature rise in high-pressure steam heating is arbitrary, but as with normal-pressure steam curing, if the temperature is raised rapidly, temperature imbalance in the hardened concrete tends to occur, resulting in non-uniformity of the curing reaction. There is a concern that it will invite. Therefore, the rate of temperature rise is preferably about 5 ° C./hr to 120 ° C./hr, and more preferably about 10 ° C./hr to 60 ° C./hr.
The boosting speed in the autoclave apparatus is preferably about 0.05 MPa / hr to 1 MPa / hr, and more preferably about 0.1 MPa / hr to 0.5 MPa / hr.
In high-pressure steam heating curing, it is also possible to adjust the temperature conditions in the autoclave device by adjusting the pressure gradient in the device.
なお、高温養生における温度条件は、オートクレーブ内での高圧水蒸気加熱養生の場合には、オートクレーブ装置の設定温度又は養生槽内の温度を表す。常圧加熱養生の場合における温度条件は、雰囲気温度あるいは、熱電対などの温度測定センサーの手段を用いて測定したコンクリート硬化体の表面温度を指す。常圧蒸気養生の場合における温度条件は、熱電対などの温度測定センサーの手段を用いて測定した養生槽内の温度又はコンクリート硬化体の表面温度を指す。
コンクリート硬化体の中心部近傍の温度が所定の温度となることにより、強度向上が達成されるため、温度勾配が緩和された場合でも、中心部の温度がコンクリート硬化体の硬化を促進させ、組織を緻密化させるのに充分な温度まで加熱養生することが好ましい。
The temperature condition in the high temperature curing represents the set temperature of the autoclave device or the temperature in the curing tank in the case of high-pressure steam heating curing in the autoclave. The temperature condition in the case of atmospheric heating curing refers to the ambient temperature or the surface temperature of the hardened concrete body measured by using a means of a temperature measuring sensor such as a thermocouple. The temperature condition in the case of atmospheric steam curing refers to the temperature in the curing tank measured by means of a temperature measuring sensor such as a thermocouple or the surface temperature of the hardened concrete.
Since the strength is improved by setting the temperature near the center of the hardened concrete body to a predetermined temperature, the temperature at the center promotes the hardening of the hardened concrete body even when the temperature gradient is relaxed, and the structure of the hardened concrete body is reduced. It is preferable to heat and cure to a temperature sufficient to densify the concrete.
後述するように、温度勾配の緩和効果は、コンクリート硬化体の表面温度と硬化体の中心部近傍の温度を測定することで確認することができる。
なお、コンクリート硬化体の表面温度と、コンクリート硬化体の中心部の温度との関連は、予め実験的に測定により求めることができる。また、硬化体のサイズと硬化体の熱特性、すなわちコンクリート硬化体の熱伝達率、熱伝導率、及び熱容量から推算して求めることもできる。
As will be described later, the effect of relaxing the temperature gradient can be confirmed by measuring the surface temperature of the hardened concrete body and the temperature near the center of the hardened concrete body.
The relationship between the surface temperature of the hardened concrete body and the temperature at the center of the hardened concrete body can be obtained by experimental measurement in advance. It can also be estimated from the size of the cured product and the thermal characteristics of the cured product, that is, the heat transfer coefficient, the thermal conductivity, and the heat capacity of the cured concrete body.
(温度勾配を緩和する層による被覆)
既述の高温養生を行う際における温度勾配を緩和する層によるコンクリート硬化体の被覆方法には特に制限はなく、コンクリート硬化体の表面のみが急速に高温になることを抑制できれば種々の方法を採用することができる。よって、コンクリート硬化体の被覆方法は、高温養生の条件、コンクリート硬化体の形状、サイズなどに応じて適宜選択すればよい。
なかでも、工程(B)は、コンクリート硬化体の少なくとも一部を、断熱材で被覆する工程を含むことが好ましい。
また、別の好ましい態様の一つとして、工程(B)は、コンクリート硬化体に、直接高温の水蒸気又は熱風が触れない手段を設けて、高温養生する工程を含む態様が挙げられる。
(Coating with a layer that reduces the temperature gradient)
There is no particular limitation on the method of covering the hardened concrete body with a layer that relaxes the temperature gradient during the above-mentioned high-temperature curing, and various methods are adopted as long as it is possible to prevent only the surface of the hardened concrete body from rapidly becoming high in temperature. can do. Therefore, the coating method of the hardened concrete body may be appropriately selected according to the conditions of high temperature curing, the shape and size of the hardened concrete body, and the like.
Above all, the step (B) preferably includes a step of coating at least a part of the hardened concrete body with a heat insulating material.
In addition, as one of another preferable embodiments, the step (B) includes an embodiment in which the hardened concrete is cured at a high temperature by providing a means that does not come into direct contact with high-temperature steam or hot air.
(コンクリート硬化体の少なくとも一部を、断熱材で被覆する工程)
温度勾配を緩和する層による被覆の一態様として、コンクリート硬化体の少なくとも一部を、断熱材で被覆する工程を挙げることができる。
断熱材としては、高温養生の加熱温度にて変質せず、熱伝導性が低い材料で構成される断熱材であれば特に制限されない。断熱材としては、熱伝導性が高い金属以外の無機材料から構成される断熱材が好ましく、熱伝導性がより低いという観点からは、気泡を内包する無機多孔質板も好ましい。断熱材としては、例えば、ケイ酸カルシウム板、軽量気泡コンクリート板、石膏ボード、木毛セメント板などが挙げられる。また、これら断熱材により作製された筺体、内部にコンクリート硬化体を配置し得る空間を有する角柱体及び筒体なども断熱材として好適に使用することができる。
図1は、コンクリート硬化体12の少なくとも一部を断熱材14にて被覆した状態の例を示す斜視図である。
図1(A)は、円柱状のコンクリート硬化体12の外周を、円筒形の断熱材14で被覆した態様を示す斜視図である。図1(B)は、直方体のコンクリート硬化体12の外周を、内部に空間を有する角柱状の断熱材14で被覆した態様を示す斜視図である。図1(C)は、直方体のコンクリート硬化体12の天面に板状の断熱材14を載せて、天面のみを断熱材14で被覆した態様を示す斜視図である。
本実施形態によれば、既述の高温養生のいずれの態様においても、必要な温度勾配の緩和が達成される。
(The process of covering at least a part of the hardened concrete with a heat insulating material)
As one aspect of coating with a layer that alleviates the temperature gradient, a step of coating at least a part of the hardened concrete body with a heat insulating material can be mentioned.
The heat insulating material is not particularly limited as long as it does not deteriorate at the heating temperature of high temperature curing and is composed of a material having low thermal conductivity. As the heat insulating material, a heat insulating material composed of an inorganic material other than a metal having high thermal conductivity is preferable, and from the viewpoint of lower thermal conductivity, an inorganic porous plate containing bubbles is also preferable. Examples of the heat insulating material include calcium silicate board, lightweight cellular concrete board, gypsum board, wood wool cement board and the like. Further, a housing made of these heat insulating materials, a prism having a space in which a hardened concrete body can be placed, a cylinder, and the like can also be suitably used as the heat insulating material.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a state in which at least a part of the hardened
FIG. 1A is a perspective view showing a mode in which the outer periphery of the columnar concrete
According to the present embodiment, the necessary relaxation of the temperature gradient is achieved in any of the above-described high temperature curing embodiments.
(コンクリート硬化体に、高温の水蒸気又は熱風が直接触れない手段を設けて、高温養生する工程)
本実施形態では、コンクリート硬化体に、高温の水蒸又は熱風が直接触れない手段を設けて高温養生を行う。
コンクリート硬化体に、高温の水蒸気又は熱風が直接触れない手段としては、例えば、ヒーターからの輻射熱、温風、蒸気養生における高温の水蒸気の少なくともいずれかが、コンクリート硬化体の表面に直接触れない手段であれば特に制限されない。
(A process of high-temperature curing by providing a means for the hardened concrete body to prevent direct contact with high-temperature steam or hot air)
In the present embodiment, the hardened concrete body is subjected to high-temperature curing by providing means for which high-temperature water steaming or hot air does not come into direct contact.
As a means by which high-temperature steam or hot air does not come into direct contact with the hardened concrete body, for example, at least one of radiant heat from a heater, warm air, and high-temperature steam in steam curing does not come into direct contact with the surface of the hardened concrete body. If so, there is no particular limitation.
一つの手段として、耐熱性が高く、水不透過性のシート又は熱伝導性の低い材料からなるシートによりコンクリート硬化体を被覆する手段が挙げられる。
コンクリート硬化体表面を、シリコーン樹脂シート、炭素繊維シート、耐熱フェルト、ガラスクロスなどのシートにて被覆することで、高温の水蒸気、ヒーターからの輻射熱などが、コンクリート硬化体の表面に直接触れることが抑制される。このため、コンクリート硬化体における表面の急激な温度上昇が抑制され、コンクリート硬化体の表面と中心部との温度勾配が緩和される。
図2は、本実施形態の一例として、コンクリート硬化体12を、シリコーン樹脂シート16にて被覆した状態の斜視図を示す。図2に示す態様では、シリコーン樹脂シートとして、幅1000mm×長さ2000mm×厚さ1mmのシートを使用している。シリコーン樹脂シートのサイズは、コンクリート硬化体のサイズに応じて適宜選択される。
シリコーン樹脂シートの厚みは、耐熱性、耐久性及び柔軟性(形状追従性)等の観点から、0.5mm〜3mmであることが好ましい。
被覆シートとしては、市販の樹脂シート等を使用してもよく、市販品としては、例えば、シリコンシートは、(株)第一から購入することができる。
One means is to coat the hardened concrete with a sheet having high heat resistance and impermeable to water or a sheet made of a material having low thermal conductivity.
By coating the surface of the hardened concrete with a sheet such as a silicone resin sheet, carbon fiber sheet, heat-resistant felt, or glass cloth, high-temperature steam, radiant heat from the heater, etc. can come into direct contact with the surface of the hardened concrete. It is suppressed. Therefore, the rapid temperature rise of the surface of the hardened concrete body is suppressed, and the temperature gradient between the surface and the central portion of the hardened concrete body is relaxed.
FIG. 2 shows a perspective view of a hardened
The thickness of the silicone resin sheet is preferably 0.5 mm to 3 mm from the viewpoint of heat resistance, durability, flexibility (shape followability), and the like.
As the covering sheet, a commercially available resin sheet or the like may be used, and as a commercially available product, for example, a silicon sheet can be purchased from Daiichi Co., Ltd.
また、他の手段として、コンクリート硬化体の周辺部に衝立を設ける手段が挙げられる。本実施形態は、常圧蒸気養生、オートクレーブ養生等の水蒸気を用いる高温養生に好ましく用いられる。
衝立を構成する材料は、耐熱性があり、水蒸気を遮断しうる材料であれば、特に制限はない。衝立としては、例えば、耐久性の観点から金属板、石膏ボード、石板、さらに、既述の断熱材として挙げたケイ酸カルシウム板、軽量気泡コンクリート板、木毛セメント板等も衝立の材料として用い得る。
図3(A)は、コンクリート硬化体12の周辺部を、金属製の衝立18で囲んだ状態を示す斜視図であり、図3(B)は、オートクレーブ(図示せず)内におけるコンクリート硬化体12が、衝立18で囲まれた状態を示す概略断面図である。図3(B)には、オートクレーブ内に水蒸気を供給する水蒸気供給口(蒸気パイプ)20の断面が記載されている。図3(B)に記載の如く、蒸気パイプ20から噴出する高温の水蒸気は、衝立18が存在することで、コンクリート硬化体の表面に直接触れることが防止される。
なお、図3に示す実施形態では、コンクリート硬化体12は、パネル22上に配置され、パネル22上には、パネル22とコンクリート硬化体12との間に空間を設けるため、スペーサ24が備えられている。パネル22とコンクリート硬化体12との間に空間を設けることで、水蒸気がコンクリート硬化体12の底面にも回り込み易くなり、水蒸気によるコンクリート硬化体12の加熱がより均一に行われる。
図3に示す衝立の態様は一例であり、例えば、衝立は、筺体の形状として、コンクリート硬化体の周辺部と底面に設けられる形状であってもよく、コンクリート硬化体の周辺の少なくとも一部、具体的には、例えば、水蒸気が供給される水蒸気供給口側のみに設けられていてもよい。
Further, as another means, there is a means of providing a support in the peripheral portion of the hardened concrete body. This embodiment is preferably used for high temperature curing using steam such as atmospheric pressure steam curing and autoclave curing.
The material constituting the tsuitate is not particularly limited as long as it has heat resistance and can block water vapor. As the tsuitate, for example, from the viewpoint of durability, a metal plate, gypsum board, stone plate, calcium silicate plate, lightweight aerated concrete plate, wood wool cement plate, etc. mentioned as the above-mentioned heat insulating materials are also used as the material of the tsuitate. obtain.
FIG. 3A is a perspective view showing a state in which the peripheral portion of the hardened
In the embodiment shown in FIG. 3, the hardened
The mode of the abutment shown in FIG. 3 is an example. For example, the abutment may have a shape provided on the peripheral portion and the bottom surface of the hardened concrete body as the shape of the housing, and at least a part of the periphery of the hardened concrete body. Specifically, for example, it may be provided only on the steam supply port side to which steam is supplied.
衝立を設けることにより、高温の水蒸気がコンクリート硬化体の表面に直接触れることが抑制され、コンクリート硬化体における表面の急激な温度上昇が抑制され、コンクリート硬化体の表面と中心部との温度勾配が緩和される。 By providing the abutment, the high temperature steam is suppressed from directly touching the surface of the hardened concrete body, the rapid temperature rise of the surface of the hardened concrete body is suppressed, and the temperature gradient between the surface and the center of the hardened concrete body is increased. It will be relaxed.
本開示の製造方法により得られたコンクリート部材は、高温養生によりコンクリート部材の中心部まで強度向上効果が得られる加熱がなされ、かつ、養生時のコンクリート硬化体の表面と中心部との温度勾配が緩和される。よって、本開示の製造方法によれば、温度勾配に起因するコンクリート硬化体中心部における微細なひび割れの発生が抑制され、優れた強度向上効果が得られ、高強度のコンクリート部材が製造される。 The concrete member obtained by the manufacturing method of the present disclosure is heated to obtain the strength improving effect up to the center of the concrete member by high temperature curing, and the temperature gradient between the surface and the center of the hardened concrete body at the time of curing is high. It will be relaxed. Therefore, according to the manufacturing method of the present disclosure, the occurrence of fine cracks in the central portion of the hardened concrete due to the temperature gradient is suppressed, an excellent strength improving effect is obtained, and a high-strength concrete member is manufactured.
本開示のコンクリート部材の製造方法によれば、上記簡易な工程により、高い圧縮強度のコンクリート部材の量産が可能であり、脱型可能なコンクリート硬化体を得た後の高温養生を施すタイミングを任意とすることができるため、生産性高く、高強度のプレキャストコンクリート部材を製造しうる。 According to the method for manufacturing a concrete member of the present disclosure, it is possible to mass-produce a concrete member having a high compressive strength by the above-mentioned simple process, and the timing of high-temperature curing after obtaining a demoldable concrete hardened body is arbitrary. Therefore, it is possible to manufacture a highly productive and high-strength precast concrete member.
なかでも、コンクリート部材として、厚みが100mm以上であるような、断面積が大きい部材の場合には、表面と中心部との温度の差異が生じやすくなるため、構造材として有用な断面積が大きいコンクリート部材の製造に、本開示のコンクリート部材の製造方法は特に有用である。 In particular, in the case of a concrete member having a large cross-sectional area such as a thickness of 100 mm or more, a difference in temperature between the surface and the central portion is likely to occur, so that the cross-sectional area useful as a structural material is large. The method for manufacturing a concrete member of the present disclosure is particularly useful for manufacturing a concrete member.
本開示のコンクリート部材の製造方法によれば、所望されない微細なひび割れなどの発生が抑制され、組織が均一で圧縮強度が高いコンクリート部材を生産性よく製造しうる。また、製造されたコンクリート部材は、建築物の構造部材に適用するのが主であるが、高強度であるためこの特徴を生かして非構造部材に活用することもでき、その用途は広い。
特に、コンクリート部材を、建築物の構造部材として使用する場合には、柱、梁などに使用するため、厚みが大きいことが必要とされるために、そのような厚みの大きいコンクリート部材の製造に適用して本開示の製造方法の効果が著しいといえる。
According to the method for producing a concrete member of the present disclosure, it is possible to produce a concrete member having a uniform structure and high compressive strength by suppressing the occurrence of undesired fine cracks and the like. Further, the manufactured concrete member is mainly applied to a structural member of a building, but since it has high strength, it can be utilized for a non-structural member by taking advantage of this feature, and its use is wide.
In particular, when a concrete member is used as a structural member of a building, it is required to have a large thickness because it is used for columns, beams, etc. It can be said that the effect of the manufacturing method of the present disclosure is remarkable when applied.
以下、本開示のコンクリート部材の製造方法について、実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本開示は以下の実施例に係る記載に制限されるものではない。 Hereinafter, the method for manufacturing the concrete member of the present disclosure will be described in more detail with reference to examples, but the present disclosure is not limited to the description according to the following examples.
(実施例1〜実施例3、比較例1〜3)
〔コンクリート組成物の配合〕
セメント:Lセメント(商品名:宇部三菱社製、密度3.24g/cm3)
(低熱ポルトランドセメント) :1133kg/m3
シリカフューム:エルケム940U(商品名:エルケム社製、平均粒径0.1μm、
二酸化ケイ素含有量:95.4質量%、BET比表面積:21.2m2/g)
:200kg/m3
水:水道水 :160kg/m3
細骨材:三河珪砂(粒度D50 212μm、
密度2.6g/cm3) :384kg/m3
粗骨材:砕石1505(最大寸法15mm、
密度2.61g/cm3) :605kg/m3
混和剤:SSP−104(商品名:竹本油脂社製) :85kg/m3
(水/結合材比:12%)
(Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3)
[Concrete composition formulation]
Cement: L cement (Product name: Ube Mitsubishi, density 3.24 g / cm 3 )
(Low heat Portland cement): 1133 kg / m 3
Silica fume: Elchem 940U (trade name: manufactured by Elchem, average particle size 0.1 μm,
Silicon dioxide content: 95.4% by mass, BET specific surface area: 21.2 m 2 / g)
: 200kg / m 3
Water: Tap water: 160 kg / m 3
Fine aggregate: Mikawa silica sand (particle size D50 212 μm,
Density 2.6 g / cm 3 ): 384 kg / m 3
Coarse aggregate: Crushed stone 1505 (maximum size 15 mm,
Density 2.61 g / cm 3 ): 605 kg / m 3
Admixture: SSP-104 (trade name: manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.): 85 kg / m 3
(Water / binder ratio: 12%)
[コンクリート硬化体の製造:工程(A)]
(スラリーの調整)
前記配合のコンクリート組成物について、水、セメント、骨材、及びシリカフュームを上記〔コンクリート組成物の配合〕に記載の量で、縦型ミキサ(エスケーミキサー社製 SK−81ミキサ、容量30L)及びオムニミキサ(チヨサマシナリー社製 OM-10E 容量10L)を用いて以下の条件で練り混ぜた。
(1)縦型ミキサにて、空練を30秒間行い、水を投入し、3分間低速(速度:110rpm:回転数/分)で撹拌した後、かき落してさらに5分間中速(速度:215rpm)で撹拌した。
混合物をオムニミキサへ投入し、オムニミキサにて3分間練混ぜ(速度:300rpm)て、スラリーを調製した。
[Manufacturing of hardened concrete: Step (A)]
(Adjustment of slurry)
Regarding the concrete composition of the above-mentioned composition, water, cement, aggregate, and silica fume are added in the amounts described in the above [Concrete composition composition] to a vertical mixer (SK-81 mixer manufactured by SK Mixer Co., Ltd., capacity 30 L) and an omni-mixer. (OM-10E capacity 10 L manufactured by Chiyosa Machinery Co., Ltd.) was used for kneading under the following conditions.
(1) In a vertical mixer, perform dry kneading for 30 seconds, add water, stir at low speed (speed: 110 rpm: rotation speed / minute) for 3 minutes, scrape off, and then scrape off at medium speed (speed::) for another 5 minutes. It was stirred at 215 rpm).
The mixture was put into an omnimixer and kneaded with the omnimixer for 3 minutes (speed: 300 rpm) to prepare a slurry.
(コンクリート組成物の型枠への投入)
得られたスラリーを、実施例1では、直径350mm高さ1000mmの円筒形型枠に投入し、棒を貫入して上下させることで脱泡を行った。
同様に、実施例2では、高さ500mm×幅500mm×長さ2000mmの矩形の型枠に、実施例3では、高さ1000mm×幅1000mm×長さ3000mmの矩形の型枠に、それぞれ投入し、型枠に振動を与えて脱泡を行った。
(Injection of concrete composition into formwork)
In Example 1, the obtained slurry was put into a cylindrical mold having a diameter of 350 mm and a height of 1000 mm, and defoaming was performed by penetrating a rod and moving it up and down.
Similarly, in the second embodiment, the material is put into a rectangular mold having a height of 500 mm × a width of 500 mm × a length of 2000 mm, and in the third embodiment, the material is put into a rectangular mold having a height of 1000 mm × a width of 1000 mm × a length of 3000 mm. , The mold was vibrated to defoam.
(脱型、コンクリート硬化体の作製)
これを5日〜7日放置して自然硬化させ、硬化し、脱型強度に至ったことを確認した後、型枠から取り出し、コンクリート成形体を得た。
(Demolding, preparation of hardened concrete)
This was left to stand for 5 to 7 days to be naturally cured, and after confirming that it had reached the mold removal strength, it was taken out from the mold to obtain a concrete molded body.
[コンクリート硬化体の高温養生:工程(B)]
(コンクリート硬化体の断熱材による被覆)
実施例1では、厚さ50mmの軽量気泡コンクリートパネル(表2には、ALCと記載した)により作製した、内径350mmの円筒形の被覆材の空間に脱型後のコンクリート硬化体を挿入した。
実施例2では、厚さ50mmの軽量気泡コンクリートパネルにより作製した、内寸幅500mm×長さ500mm×高さ2000mmの角柱形の被覆材の空間に脱型後のコンクリート硬化体を挿入した。
実施例3では、厚さ50mmの軽量気泡コンクリートパネルにより作製した、内寸幅1000mm×長さ1000mm×高さ3000mmの角柱形の被覆材の空間に脱型後のコンクリート硬化体を挿入した。
比較例1〜3では、実施例1〜3で得たコンクリート硬化体を、断熱材で被覆することなく、実施例1〜3と同様の条件にて高温養生を行った。
[High temperature curing of hardened concrete: Step (B)]
(Covering of hardened concrete with heat insulating material)
In Example 1, the hardened concrete after demolding was inserted into the space of a cylindrical covering material having an inner diameter of 350 mm, which was produced by a lightweight cellular concrete panel having a thickness of 50 mm (described as ALC in Table 2).
In Example 2, the hardened concrete body after demolding was inserted into the space of a prismatic covering material having internal dimensions of 500 mm in width × 500 mm in length × 2000 mm in height, which was produced by a lightweight cellular concrete panel having a thickness of 50 mm.
In Example 3, the hardened concrete body after demolding was inserted into the space of a prismatic covering material having an inner dimension of 1000 mm in width × 1000 mm in length × 3000 mm in height, which was produced by a lightweight cellular concrete panel having a thickness of 50 mm.
In Comparative Examples 1 to 3, the hardened concrete obtained in Examples 1 to 3 was subjected to high temperature curing under the same conditions as in Examples 1 to 3 without being covered with a heat insulating material.
(高圧水蒸気加熱養生)
得られたコンクリート硬化体を、オートクレーブ内に配置し、昇温速度10℃/hrで、最高温度90℃になるまで加熱し、72時間、高圧水蒸気加熱養生を行った。その後、降温速度10℃/hrで常温(25℃)まで冷却してコンクリート部材を得た。
(High pressure steam heating curing)
The obtained hardened concrete was placed in an autoclave, heated at a heating rate of 10 ° C./hr until the maximum temperature reached 90 ° C., and subjected to high-pressure steam heating curing for 72 hours. Then, the concrete member was obtained by cooling to room temperature (25 ° C.) at a temperature lowering rate of 10 ° C./hr.
(ひび割れ指数の評価)
前記蒸気養生を終了したコンクリート部材について、温度応力解析では、蒸気養生のプログラム温度におけるコンクリート部材内部の温度履歴及びひび割れ指数を求めた。
解析手法は、三次元有限要素法(FEM)により、解析ソフトは、ASTEA MACS Ver.9.1.2((株)計算力学研究センター)を用いた。
一般的な配筋の構造物における標準的なひび割れ発生確率と安全係数γcr、及び本開示における評価ランクを下記表1に示す。また、各実施例、及び比較例の製造方法により得られたコンクリート部材を以下に記載の解析方法により解析した結果を下記表2に示す。
(Evaluation of crack index)
In the temperature stress analysis of the concrete member after steam curing, the temperature history and the crack index inside the concrete member at the program temperature of steam curing were obtained.
The analysis method is the three-dimensional finite element method (FEM), and the analysis software is ASTEA MACS Ver. 9.1.2 (Computational Mechanics Research Center Co., Ltd.) was used.
Table 1 below shows the standard crack occurrence probability and safety factor γ cr in a general bar arrangement structure, and the evaluation rank in the present disclosure. Table 2 below shows the results of analysis of the concrete members obtained by the manufacturing methods of each Example and Comparative Example by the analysis method described below.
なお、ひび割れ発生に対する照査は、ひび割れ指数の最小値を用いて次式により行う。
Icr(t)≧γcr
ここに、Icr(t):ひび割れ指数
Icr(t)=ftk(t)/σt(t)
ftk(t):材齢t日におけるコンクリート硬化体の引張強度
σt(t):材齢t日におけるコンクリート最大主引張応力度
γcr:ひび割れ発生確率に関する安全係数
The crack occurrence is checked by the following equation using the minimum value of the crack index.
I cr (t) ≧ γ cr
Here, I cr (t): crack index I cr (t) = f tk (t) / σ t (t)
f tk (t): Tensile strength of hardened concrete on t days of age σ t (t): Maximum main tensile stress of concrete on t days of age γ cr : Safety factor for crack occurrence probability
なお、コンクリート硬化体の引張強度は、JIS A1113(2006年) コンクリートの割裂引張強度試験方法により得られる割裂引張強度を適用することができる。また、最大主引張応力度は、ASTEA MACSの解析コードを用いたFEM解析の結果から求めることができる。 As the tensile strength of the hardened concrete, the split tensile strength obtained by the JIS A1113 (2006) split tensile strength test method for concrete can be applied. Further, the maximum principal tensile stress degree can be obtained from the result of FEM analysis using the analysis code of ASTEA MACS.
上記評価において、ランクC以上であると一般的な使用に耐えるひび割れ指数のコンクリート部材であると評価し、ランクB以上であると構造材としての使用に耐えるひび割れ指数のコンクリート部材であると評価する。
表1の結果より、実施例1〜3の製造方法により得られたコンクリート部材は、いずれも構造材としての使用に耐えるひび割れ指数を実現している。
他方、比較例1〜3の製造方法により得られたコンクリート部材は、ひび割れ指数が低く、構造材として充分なレベルには達していなかった。
In the above evaluation, if it is rank C or higher, it is evaluated as a concrete member with a crack index that can withstand general use, and if it is rank B or higher, it is evaluated as a concrete member with a crack index that can withstand use as a structural material. ..
From the results in Table 1, all of the concrete members obtained by the manufacturing methods of Examples 1 to 3 have realized a crack index that can withstand use as a structural material.
On the other hand, the concrete members obtained by the production methods of Comparative Examples 1 to 3 had a low crack index and did not reach a sufficient level as a structural material.
(コンクリート部材の温度解析)
既述の高温養生における実施例1及び比較例1の方法で用いたコンクリート硬化体の表面温度、及び内部温度の測定結果を、図4のグラフに示す。
図4に明らかなように、養生温度の上昇に対し、実施例1の製造方法におけるコンクリート硬化体では、表面温度の上昇が比較例1に対し緩やかであり、かつ、表面温度と中心温度との差異がより小さく、温度勾配が緩和されていることがわかる。
このことから、高温養生におけるコンクリート硬化体の温度勾配が緩和された結果が、ひび割れ指数の向上に影響を与えていると推定される。
(Temperature analysis of concrete members)
The measurement results of the surface temperature and the internal temperature of the hardened concrete used in the methods of Example 1 and Comparative Example 1 in the above-mentioned high-temperature curing are shown in the graph of FIG.
As is clear from FIG. 4, with respect to the increase in the curing temperature, in the hardened concrete in the production method of Example 1, the increase in surface temperature is slower than that in Comparative Example 1, and the surface temperature and the center temperature are higher. It can be seen that the difference is smaller and the temperature gradient is relaxed.
From this, it is presumed that the result of relaxing the temperature gradient of the hardened concrete in the high temperature curing has an influence on the improvement of the crack index.
上記実施例及び比較例の対比により、本開示のコンクリート部材の製造方法により得られたコンクリート部材は、温度勾配に起因するひび割れの発生が抑制されていることがわかる。 By comparing the above Examples and Comparative Examples, it can be seen that the concrete member obtained by the method for manufacturing the concrete member of the present disclosure suppresses the occurrence of cracks due to the temperature gradient.
12 コンクリート硬化体
14 断熱材
16 シリコーン樹脂シート
18 衝立
20 水蒸気供給口(蒸気パイプ)
22 パネル
24 スペーサ
12 Concrete hardened
22
Claims (3)
得られたコンクリート硬化体の表面の少なくとも一部を、温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程と、を有し、
前記温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程が、前記コンクリート硬化体の少なくとも一部を、気泡を内包する無機多孔質板で被覆する工程を含む、
プレキャストコンクリート部材の製造方法。 The process of putting the concrete composition into the formwork, curing it to a strength that allows it to be demolded, and demolding it to obtain a hardened concrete body.
At least a part of the surface of the resulting concrete cured body was coated with a layer of mitigating the temperature gradient, and a high temperature curing, possess obtaining a precast concrete member,
The step of coating with a layer that relaxes the temperature gradient and curing at a high temperature to obtain a precast concrete member includes a step of coating at least a part of the cured concrete body with an inorganic porous plate containing bubbles.
Manufacturing method of precast concrete members.
得られたコンクリート硬化体の表面の少なくとも一部を、温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程と、を有し、
前記温度勾配を緩和する層により被覆し、高温養生して、プレキャストコンクリート部材を得る工程が、前記コンクリート硬化体に、高温の水蒸気又は熱風が直接触れない手段として衝立を設けて、高温養生する工程を含む、
プレキャストコンクリート部材の製造方法。 The process of putting the concrete composition into the formwork, curing it to a strength that allows it to be demolded, and demolding it to obtain a hardened concrete body.
It has a step of covering at least a part of the surface of the obtained hardened concrete body with a layer that relaxes a temperature gradient and curing it at a high temperature to obtain a precast concrete member.
The step of covering with a layer that relaxes the temperature gradient and curing at high temperature to obtain a precast concrete member is a step of providing a tsuitate to the hardened concrete body as a means to prevent direct contact with high temperature steam or hot air and curing at high temperature. Including ,
Manufacturing method of precast concrete members.
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