JP6933969B2 - Cement composition for frost-resistant concrete - Google Patents
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Description
本発明は、耐凍害性（凍結融解抵抗性）を有するコンクリート（以下「耐凍害性コンクリート」とも言う）の製造に用いる耐凍害性コンクリート用のセメント組成物に関する。 The present invention relates to a cement composition for frost-resistant concrete used for producing concrete having frost-resistant (freezing-thaw resistance) (hereinafter, also referred to as "freezing-resistant concrete").
寒冷地等に建設されるコンクリート建造物において、コンクリート中に通常よりも多い一定体積比の範囲で、微細な気泡を形成することにより、コンクリートの耐凍害性が向上することが知られている（非特許文献１参照）。又、そのような気泡をコンクリート内に形成する方法として、ＡＥ剤等の化学混和剤をフレッシュコンクリートに適量混入する方法が開示されている（特許文献１参照）。 It is known that in concrete structures constructed in cold regions, etc., the frost damage resistance of concrete is improved by forming fine bubbles in the concrete within a range of a constant volume ratio that is larger than usual (). See Non-Patent Document 1). Further, as a method of forming such bubbles in concrete, a method of mixing an appropriate amount of a chemical admixture such as an AE agent into fresh concrete is disclosed (see Patent Document 1).
一方で、火力発電所の微粉炭燃焼ボイラから副産品として大量に産出されるフライアッシュは、セメント混和材として用いた場合に、コストの削減が望めることに加えて、コンクリート組織が緻密化して強度（特には長期強度）が増大し、フレッシュ性状も改善するという効果を享受できることより、フライアッシュを含むセメント材を用いたコンクリートが、様々なコンクリート構造物に広く用いられている（特許文献２参照）。 On the other hand, fly ash, which is produced in large quantities as a by-product from the pulverized coal combustion boiler of a thermal power plant, can be expected to reduce costs when used as a cement admixture, and the concrete structure is densified and strong ( In particular, long-term strength) is increased, and the effect of improving the freshness property can be enjoyed. Therefore, concrete using a cement material containing fly ash is widely used for various concrete structures (see Patent Document 2). ..
ここで、上述のフライアッシュは、日本国内で年間約８６０万ｔ発生しており、そのうちＪＩＳ Ａ ６２０１の規格によるＩ種又はＩＩ種のフライアッシュと認定されるフライアッシュ（以下、このフライアッシュを本明細書においては、「ＪＩＳフライアッシュ」と称する。）は４０万ｔ程度であり、これらのＪＩＳフライアッシュについては、様々なコンクリート構造物に広く用いられている Here, about 8.6 million tons of the above-mentioned fly ash are generated annually in Japan, of which the fly ash certified as type I or type II fly ash according to the JIS A 6201 standard (hereinafter, this fly ash is referred to as this fly ash). In this specification, it is referred to as "JIS fly ash") is about 400,000 tons, and these JIS fly ashes are widely used for various concrete structures.
しかしながら、一方で、フライアッシュ発生量の９５％程度を占める上記のＪＩＳ規格のＩ種、ＩＩ種の規定を満たさない低品位のフライアッシュ（以下、このフライアッシュを本明細書においては、「非ＪＩＳフライアッシュ」と称する）については、未燃炭素がコンクリートの品質安定性を損ねるリスクを避けるため、現状、盛土材等への使用の他は、「ＪＩＳフライアッシュ」のようなセメント混和材としての広範な活用は行われていないのが現状である。特に、上述の「耐凍害性コンクリート」用の用途においては、その傾向は顕著であり、非ＪＩＳフライアッシュのセメント混和材として使用実績は実質的に皆無に近い状況であった。これは、低品位のフライアッシュを用いた場合、これに多く残存する未燃炭素に、ＡＥ剤等の化学混和剤が吸着することにより適切な空気量確保が阻害されて、十分な耐凍害性が発現しないリスクが高いからである。 However, on the other hand, low-grade fly ash that does not meet the above-mentioned JIS standard type I and type II regulations, which account for about 95% of the amount of fly ash generated (hereinafter, this fly ash is referred to as "non-" in the present specification. Regarding (called "JIS fly ash"), in order to avoid the risk that unburned carbon impairs the quality stability of concrete, it is currently used as a cement admixture such as "JIS fly ash" in addition to being used as a filling material. Is not widely used at present. In particular, in the above-mentioned application for "freezing damage resistant concrete", the tendency is remarkable, and the usage record as a cement admixture for non-JIS fly ash is practically none. This is because when low-grade fly ash is used, a large amount of unburned carbon remaining in the fly ash is adsorbed by a chemical admixture such as an AE agent, which hinders the securing of an appropriate amount of air and has sufficient frost damage resistance. This is because there is a high risk that
本発明は、耐凍害性コンクリート用のセメント組成物に用いるセメント混和材として、「非ＪＩＳフライアッシュセメント」の活用を可能とし、材量コストの削減と産業廃棄物のリサイクル促進に寄与することを目的とする。 The present invention makes it possible to utilize "non-JIS fly ash cement" as a cement admixture used in a cement composition for frost-resistant concrete, and contributes to reduction of material cost and promotion of recycling of industrial waste. The purpose.
本発明者は、耐凍害性コンクリート用のセメント組成物において、「非ＪＩＳフライアッシュ」をセメント混和材として用いる場合に、微細気泡を連行するための添加剤として、適量のＡＥ剤に加えて、更に、樹脂製の中空ビーズを併用することにより、コンクリートの耐凍害性を、安定的に維持することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。本発明は具体的には、以下の各方法等を提供する。 In the cement composition for frost-resistant concrete, the present inventor added an appropriate amount of AE agent as an additive for entraining fine bubbles when "non-JIS fly ash" is used as a cement admixture. Furthermore, they have found that the frost damage resistance of concrete can be stably maintained by using hollow beads made of resin in combination, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following methods and the like.
（１） 空気量が３．０％以上６．０％以下である耐凍害性コンクリートの製造に用いるセメント組成物であって、強熱減量の平均値が５．０％を超えるフライアッシュを含有するセメント材と、骨材と、直径０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の樹脂製の中空ビーズと、ＡＥ剤と、水と、を含んでなる、セメント組成物。 (1) A cement composition used for producing frost-resistant concrete having an air content of 3.0% or more and 6.0% or less, and containing fly ash having an average loss on ignition of more than 5.0%. A cement composition comprising a cement material, an aggregate, hollow beads made of resin having a diameter of 0.01 mm or more and 0.1 mm or less, an AE agent, and water.
（１）の発明によれば、ＪＩＳ規格外の低品位のフライアッシュ（「非ＪＩＳフライアッシュ」）を、耐凍害性コンクリート用のセメント組成物のセメント混和材として有効に活用することができる。これにより、耐凍害性コンクリートの材量コストの削減と、従来、有効活用が困難であった産業廃棄物たる「非ＪＩＳフライアッシュ」のリサイクルの促進に寄与することができる。 According to the invention of (1), low-grade fly ash (“non-JIS fly ash”) that does not meet JIS standards can be effectively used as a cement admixture for cement compositions for frost-resistant concrete. This can contribute to the reduction of the material cost of frost-resistant concrete and the promotion of recycling of "non-JIS fly ash", which is an industrial waste that has been difficult to effectively utilize in the past.
（２） 前記フライアッシュの含有量が、前記セメント材に対する割合で５体積％以上３０体積％以下である、（１）に記載のセメント組成物。 (2) The cement composition according to (1), wherein the content of the fly ash is 5% by volume or more and 30% by volume or less with respect to the cement material.
（２）の発明によれば、（１）の発明の効果をより安定的に享受することができる。 According to the invention of (2), the effect of the invention of (1) can be enjoyed more stably.
本発明によれば、本発明は、耐凍害性コンクリート用のセメント組成物に用いるセメント混和材として、「非ＪＩＳフライアッシュ」の活用を可能とし、材量コストの削減と産業廃棄物のリサイクル促進に寄与することができる。 According to the present invention, the present invention enables the utilization of "non-JIS fly ash" as a cement admixture used in a cement composition for frost-resistant concrete, reduces the material cost and promotes the recycling of industrial waste. Can contribute to.
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されない。本発明のセメント組成物は、耐凍害性を有するコンクリート（耐凍害性コンクリート）の材料として用いられるものであり、セメント材の一部を、この分野では従来使用困難とされていた、低品位の「非ＪＩＳフライアッシュ」で置換するものである。本発明が使用対象として想定する「耐凍害性コンクリート」とは、直径０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の微細気泡の量が、０．５体積％以上であるコンクリート硬化体のことを言うものとする。以下、本発明の実施形態について説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The present invention is not limited to the following embodiments. The cement composition of the present invention is used as a material for concrete having frost damage resistance (freezing damage resistant concrete), and a part of the cement material is of low grade, which has been conventionally considered difficult to use in this field. It is replaced with "non-JIS fly ash". The "frost-resistant concrete" assumed to be used by the present invention refers to a hardened concrete body in which the amount of fine bubbles having a diameter of 0.01 mm or more and 0.3 mm or less is 0.5% by volume or more. do. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The present invention is not limited to the following embodiments.
＜セメント組成物＞
本発明のセメント組成物は、通常含有量のＡＥ剤に加えて、所定サイズの樹脂製の中空ビーズが、所定量範囲で更に含有されていることを特徴とする。ＡＥ剤及び中空ビーズの各含有量範囲は、コンクリート硬化体の段階における空気量を３．０％以上６．０％以下の範囲内に保持することができる量であればよく、セメント組成物段階における空気量としては、４．０％以上、好ましくは４．５％以上の範囲となるように調合する。
<Cement composition>
The cement composition of the present invention is characterized in that, in addition to the usual content of the AE agent, hollow beads made of resin of a predetermined size are further contained in a predetermined amount range. The content ranges of the AE agent and the hollow beads may be any amount as long as the amount of air at the stage of the hardened concrete can be maintained within the range of 3.0% or more and 6.0% or less, and the cement composition stage. The amount of air in the above is 4.0% or more, preferably 4.5% or more.
［セメント材（結合材）］
本発明のセメント組成物において主たる結合材として用いるセメント材としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント等を用いることができる。これらのセメント材を、コンクリート硬化体の使用用途により適宜使い分けることが好ましい。この結合材の一部を、耐凍害性を維持したまま、低品位の「非ＪＩＳフライアッシュ」で置換することができるようなった点に本発明のセメント組成物の主たる特徴がある。
[Cement material (bonding material)]
As the cement material used as the main binder in the cement composition of the present invention, ordinary Portland cement, early-strength Portland cement and the like can be used. It is preferable to use these cement materials properly according to the intended use of the hardened concrete. The main feature of the cement composition of the present invention is that a part of this binder can be replaced with a low-grade "non-JIS fly ash" while maintaining frost damage resistance.
［非ＪＩＳフライアッシュ］
本発明のセメント組成物は、従来、耐凍害性コンクリートにおいては活用が困難であった、低品位の「非ＪＩＳフライアッシュ」をセメント混和材として活用可能としたものである。本明細書における「非ＪＩＳフライアッシュ」とは、上述の通り、ＪＩＳ Ａ ６２０１の規格によるＩ種又はＩＩ種の規定を満たさないフライアッシュのことをさす。
[Non-JIS fly ash]
The cement composition of the present invention makes it possible to utilize low-grade "non-JIS fly ash" as a cement admixture, which has been difficult to utilize in frost-resistant concrete in the past. As described above, the term "non-JIS fly ash" as used herein refers to fly ash that does not meet the requirements of type I or type II according to the JIS A 6201 standard.
本発明のセメント組成物に用いる「非ＪＩＳフライアッシュ」は、より、具体的には、強熱減量の平均値が５．０％を超えるフライアッシュのことを言うものとする。上記ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ａ ６２０１ ＩＩ種）による強熱減量の基準値（上限）は、５．０％以下とされている。本発明のセメント組成物は、強熱減量がこの基準を超えるフライアッシュを用いることができるように、セメント組成物のその他の組成について特段の工夫をこらしたものである。 The "non-JIS fly ash" used in the cement composition of the present invention is more specifically referred to as a fly ash having an average value of loss on ignition exceeding 5.0%. The standard value (upper limit) of ignition loss according to the above JIS standard (JIS A 6201 type II) is 5.0% or less. The cement composition of the present invention is specially devised with respect to other compositions of the cement composition so that fly ash whose ignition loss exceeds this standard can be used.
尚、低品位のフライアッシュの強熱減量（％）には、ばらつきがあるため、本発明においては、ＪＩＳ Ｒ ５２０１ 「セメントの物理試験方法」の５．の規定に準じて、使用対象とするフライアッシュの平均品質を得られるように、検査対象のロットから適当数の試料を抜き取って検査した結果の平均値が、５．０％を超えた場合、当該使用対象のフライアッシュを本発明における「非ＪＩＳフライアッシュ」とみなすものとする。抜き取り検査する試料の数（ｎ数）は、５以上とし、１０以上であることが好ましい。このｎ数を増やしていった時に、ＪＩＳフライアッシュであれば、強熱減量の平均値は、５．０よりも小さい値に収束していく。その場合に、５．０を超える値に強熱減量の平均値が収束していくものであれば、それは、言うまでもなく、本発明における「非ＪＩＳフライアッシュ」とみなされるべきものである。 Since the ignition loss (%) of low-grade fly ash varies, in the present invention, JIS R 5201 “Physical test method for cement” 5. When the average value of the results of inspection by extracting an appropriate number of samples from the lot to be inspected exceeds 5.0% so that the average quality of the fly ash to be used can be obtained in accordance with the provisions of The fly ash to be used shall be regarded as "non-JIS fly ash" in the present invention. The number of samples (n number) to be sampled and inspected is 5 or more, and preferably 10 or more. When this n number is increased, if it is JIS fly ash, the average value of ignition loss converges to a value smaller than 5.0. In that case, if the average value of ignition loss converges to a value exceeding 5.0, it goes without saying that it should be regarded as "non-JIS fly ash" in the present invention.
本発明のセメント組成物における、上記の規定による「非ＪＩＳフライアッシュ」の含有量は、全てのセメント材に対する割合で、５体積％以上３０体積％以下であればよく、好ましくは、１０体積％以上２０体積％以下である。この範囲内であれば、本発明の他の構成要件を充足する限りにおいて、従来、耐凍害性コンクリートへの使用が困難であった、低品位のフライアッシュを用いたものでありながら、十分な耐凍害性を有するコンクリートを得ることができる。 The content of "non-JIS fly ash" according to the above regulations in the cement composition of the present invention may be 5% by volume or more and 30% by volume or less, preferably 10% by volume, in proportion to all cement materials. It is 20% by volume or less. Within this range, as long as the other constituent requirements of the present invention are satisfied, it is sufficient to use low-grade fly ash, which has been difficult to use for frost-resistant concrete in the past. Concrete having frost damage resistance can be obtained.
［ＡＥ剤］
本発明のセメント組成物には、適切なサイズと量の空気由来の微細気泡を形成するために、一般的なＡＥ剤を、従来の耐凍害性コンクリート用のセメント組成物における場合と同等の標準配合量の範囲で添加する。これにより、「非ＪＩＳフライアッシュ」を含むセメント材を用いたセメント組成物において、樹脂製ビーズによる微細気泡部の形成と補完しあって、当該セメント組成物及びそれを用いたコンクリート硬化体における空気量や気泡径の分布を最適化することができる。
[AE agent]
In the cement composition of the present invention, in order to form air-derived fine bubbles of an appropriate size and amount, a general AE agent is applied to the standard equivalent to that in the conventional cement composition for frost-resistant concrete. Add within the range of compounding amount. As a result, in the cement composition using the cement material containing "non-JIS fly ash", the formation of fine air bubbles by the resin beads complements each other, and the air in the cement composition and the hardened concrete body using the same. The distribution of quantity and bubble diameter can be optimized.
従来、低品位の「非ＪＩＳフライアッシュ」でセメント材の一部を置換した場合においては、著しく大量のＡＥ剤を添加しない限り、普通セメントのみを用いた場合と同等の耐凍害性能を担保できなかった。一方で、ＡＥ剤の大量添加は、安定的な気泡形成が困難な状態において結果的に空気量が過大となりコンクリートの強度低下を引き起こすというリスクもあった。本発明のセメント組成物は、ＡＥ剤と樹脂製の中空ビーズとの適切な組合せにより、上記のリスクを回避して、「非ＪＩＳフライアッシュ」をセメント混和材として用いたものでありながら十分な耐凍害性を有するコンクリートを成形することを可能としたものである。 Conventionally, when a part of cement material is replaced with low-grade "non-JIS fly ash", the same frost damage resistance performance as when using only ordinary cement can be guaranteed unless a significantly large amount of AE agent is added. There wasn't. On the other hand, the addition of a large amount of the AE agent has a risk that the amount of air becomes excessive as a result and the strength of the concrete is lowered in a state where stable bubble formation is difficult. The cement composition of the present invention is sufficient even though "non-JIS fly ash" is used as a cement admixture by avoiding the above risk by an appropriate combination of an AE agent and hollow beads made of resin. It makes it possible to mold concrete having frost damage resistance.
一般に、耐凍害性コンクリート用のセメント組成物は、セメント組成物段階における空気量が、３．０％〜６．０％程度の範囲内であればよく、３．５％〜５．５％程度の範囲内であることが好ましい。本発明のセメント組成物は、従来、耐凍害性コンクリートへの使用が困難であった、低品位のフライアッシュを用いたものでありながら、例えば、後述の実施例において示す通り、標準的な使用量の範囲内でのＡＥ剤の添加により、上記の空気量を保持したセメント組成物とすることができ、これを用いることにより、十分な耐凍害性を有するコンクリートを得ることができる。 In general, the cement composition for frost-resistant concrete may have an air content in the range of about 3.0% to 6.0% at the cement composition stage, and is about 3.5% to 5.5%. It is preferably within the range of. The cement composition of the present invention uses low-grade fly ash, which has been difficult to use for frost-resistant concrete in the past, but is used as standard, for example, as shown in Examples described later. By adding the AE agent within the amount range, a cement composition that retains the above-mentioned air amount can be obtained, and by using this, concrete having sufficient frost damage resistance can be obtained.
［中空ビーズ］
本発明のセメント組成物に混入させる中空ビーズは、硬化時に直径０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の微細気泡部を形成可能な樹脂製の中空ビーズであればよい。本明細書において「ビーズ」とは球形や長円形や円筒形の球を意味する。本発明に用いる中空ビーズは、凍結融解に伴う水圧を緩和して凍結融解抵抗性を発揮させるに足る可撓性を有するものであればよく、その形状は、中空であり、且つ、略球形状であることが好ましい。又、中空ビーズの粒径は、中空部の内径が、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲であればよく、その外径の０．９５倍以上程度であることが好ましい。又、中空ビーズの粒径（外径）は、上記範囲内で一定の分散があってもよいが、粒径が０．１ｍｍ前後であって、その分散が少ないものが、より好ましい。具体的には、中空ビーズの全粒数のうち７０％の粒が、粒径０．１ｍｍ±０．０５ｍｍの範囲にあるものが好ましい。
[Hollow beads]
The hollow beads to be mixed in the cement composition of the present invention may be resin hollow beads capable of forming fine bubble portions having a diameter of 0.01 mm or more and 0.1 mm or less at the time of curing. As used herein, the term "bead" means a sphere having a spherical shape, an oval shape, or a cylindrical shape. The hollow beads used in the present invention may be flexible enough to relax the water pressure associated with freeze-thaw and exhibit freeze-thaw resistance, and the shape is hollow and substantially spherical. Is preferable. The particle size of the hollow beads may be such that the inner diameter of the hollow portion is in the range of 0.01 mm or more and 0.1 mm or less, and is preferably about 0.95 times or more of the outer diameter thereof. Further, the particle size (outer diameter) of the hollow beads may have a constant dispersion within the above range, but it is more preferable that the particle size is around 0.1 mm and the dispersion is small. Specifically, it is preferable that 70% of the total number of hollow beads is in the range of 0.1 mm ± 0.05 mm.
中空ビーズの材料の具体例としては、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリルニトリルスチレン共重合体、スチレン・エチレン共重合体、ポリ塩化ビニリデン等の可撓性を有する樹脂を挙げることができる。これらの樹脂を発泡させることにより得ることができる中空ビーズを好ましく用いることができる。 Specific examples of the material for the hollow beads include flexible resins such as polystyrene, polypropylene, polyethylene, acrylic nitrile styrene copolymer, styrene / ethylene copolymer, and polyvinylidene chloride. Hollow beads that can be obtained by foaming these resins can be preferably used.
［骨材］
本発明のセメント組成物において使用する骨材（細骨材、粗骨材）は、通常のコンクリートに使用されている砂、砂利、砕石等の普通骨材、抗火石、膨張頁岩等を主原料とした人工骨材等を、特に限定なく用いることができる。
[aggregate]
The aggregates (fine aggregates, coarse aggregates) used in the cement composition of the present invention are mainly made of ordinary aggregates such as sand, gravel and crushed stone used for ordinary concrete, anti-firestone, expanded shale and the like. The artificial aggregate and the like can be used without particular limitation.
［その他の材料と配合比］
セメント組成物のその他の材料と組成物の配合比については特段限定されない。用途を考慮して適宜設定すればよい。具体的には例えば、水結合材比は、３０％以上６０％以下の範囲であることが好ましく、４０％以上５５％以下であることがより好ましい。その他、単位細骨材量４５０〜１０００ｋｇ／ｍ３、単位粗骨材量６５０〜１５００ｋｇ／ｍ３程度の範囲で配合を適宜設定すればよい。
[Mixing ratio with other materials]
The compounding ratio of the other materials and the composition of the cement composition is not particularly limited. It may be set appropriately in consideration of the application. Specifically, for example, the water binder ratio is preferably in the range of 30% or more and 60% or less, and more preferably 40% or more and 55% or less. In addition, the composition may be appropriately set in the range of a unit fine aggregate amount of 450 to 1000 kg / m 3 and a unit coarse aggregate amount of about 650 to 1500 kg / m 3.
＜コンクリート硬化体＞
本発明のセメント組成物を用いたコンクリート硬化体（以下、単に「コンクリート硬化体」とも言う）は、セメント内に多数の気泡部が分散形成された所謂気泡コンクリートである。その気泡部は、耐凍害性（凍結融解抵抗性）を担保するために、コンクリート硬化体に対する体積比において０．５％以上の割合で、直径０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の微細気泡部を含んで構成されている。更に、当該微細気泡部の少なくとも一部は、直径０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の樹脂製の中空ビーズによって形成されている樹脂製微細気泡部である。この樹脂製微細気泡部のコンクリート硬化体中における体積比は、０．５％以上２．５％以下であることが好ましい。樹脂製微細気泡部の上記体積比を、０．５％以上とすることで、空気の総量を抑制して高い強度を保ったまま良好な凍結融解抵抗性をコンクリート硬化体に備えさせることができる。又、同体積比を２．５％以下に抑えることで、セメント組成物のスランプを最適化して良好な施工性を保持することができる。
<Hardened concrete>
The hardened concrete (hereinafter, also simply referred to as “hardened concrete”) using the cement composition of the present invention is so-called bubble concrete in which a large number of bubble portions are dispersed and formed in the cement. In order to ensure frost damage resistance (freezing and thawing resistance), the bubble portion has a diameter of 0.01 mm or more and 0.3 mm or less at a ratio of 0.5% or more to the hardened concrete body. It is configured to include. Further, at least a part of the fine bubble portion is a resin fine bubble portion formed by hollow beads made of resin having a diameter of 0.01 mm or more and 0.1 mm or less. The volume ratio of the resin fine bubbles in the hardened concrete is preferably 0.5% or more and 2.5% or less. By setting the volume ratio of the resin fine bubble portion to 0.5% or more, it is possible to provide the hardened concrete body with good freeze-thaw resistance while suppressing the total amount of air and maintaining high strength. .. Further, by suppressing the volume ratio to 2.5% or less, the slump of the cement composition can be optimized and good workability can be maintained.
樹脂製微細気泡部は、径のバラツキが極めて小さい。コンクリート硬化体の全気泡部のうち少なくとも、体積比において１０％以上がこの樹脂製微細気泡部によって占められていることが好ましい。 The diameter variation of the resin fine bubble portion is extremely small. It is preferable that at least 10% or more of the total cell portions of the hardened concrete body is occupied by the resin fine cell portions in terms of volume ratio.
以下、本発明の耐凍害性コンクリート用のセメント組成物を用いたコンクリートの製造について、実施例を示しながら詳細に説明する。尚、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the production of concrete using the cement composition for frost-resistant concrete of the present invention will be described in detail with reference to examples. The present invention is not limited to the examples shown below.
［非ＪＩＳフライアッシュ］
実施例等のセメント組成物に用いるために入手したＪＩＳ規格外の低品位フライアッシュ（以下「フライアッシュ１」と称する）について、同一ロットから１０個の試料を抜き取り、ＪＩＳ Ａ ６２０１の規定に沿って、強熱減量を測定した。この低品位フライアッシュの強熱減量（％）は、ｎ数１０における平均値として算出した結果、５．３％であった。又、参考例用のフライアッシュとしては、市場で入手したＪＩＳ Ａ ６２０１ ＩＩ種の認定品を用いた。
[Non-JIS fly ash]
For non-JIS standard low-grade fly ash (hereinafter referred to as "fly ash 1") obtained for use in cement compositions such as Examples, 10 samples were extracted from the same lot and in accordance with JIS A 6201. The ignition loss was measured. The ignition loss (%) of this low-grade fly ash was 5.3% as a result of calculating as an average value at
［比較例］
比較例１、２とするセメント組成物として、下記表１の材料を表２の組成の通りに調合したものを調合した。各比較例のセメント組成物について、空気量を、ＪＩＳ Ａ １１１６により測定した。
[Comparison example]
As the cement compositions to be referred to as Comparative Examples 1 and 2, the materials shown in Table 1 below were prepared according to the compositions shown in Table 2. For the cement compositions of each Comparative Example, the amount of air was measured by JIS A 1116.
比較例のセメント組成物のように「非ＪＩＳフライアッシュ」をセメント混和材として用いる場合に、セメント組成物段階での空気量を４．５％とするためには、下記参考例の場合とは異なり、標準使用量（通常はセメント材対比の質量比で０．００６％以内）を、著しく上回る量のＡＥ剤が必要となることが確認された。 When "non-JIS fly ash" is used as a cement admixture as in the cement composition of the comparative example, in order to make the air volume at the cement composition stage 4.5%, what is the case of the following reference example? Differently, it was confirmed that an amount of AE agent significantly exceeding the standard usage amount (usually within 0.006% by mass ratio with respect to the cement material) was required.
［参考例］
参考例とするセメント組成物として、下記表１の材料を表２の組成の通りに調合したものを用いた。
[Reference example]
As the cement composition as a reference example, the material of Table 1 below was prepared according to the composition of Table 2.
参考例のセメント組成物のようにＪＩＳ規格認定の「ＪＩＳフライアッシュ」をセメント混和材として用いる場合には、比較例の場合とは異なり、上記の標準使用量の範囲内のＡＥ剤の使用により、セメント組成物段階での空気量を４．５％とすることができることが確認された。 When "JIS fly ash" certified by JIS standard is used as a cement admixture as in the cement composition of the reference example, unlike the case of the comparative example, the use of the AE agent within the above standard usage amount is used. It was confirmed that the amount of air at the cement composition stage could be 4.5%.
［実施例］
実施例とするセメント組成物として、下記表１の材料を表２の組成の通りに調合したものを用いた。
[Example]
As the cement composition as an example, the material of Table 1 below was prepared according to the composition of Table 2.
実施例のセメント組成物のようにＪＩＳ規格認定の「ＪＩＳフライアッシュ」をセメント混和材として用いる場合に、中空ビーズの併用により、標準使用量の範囲内でのＡＥ剤の使用により、参考例の場合と同様に、セメント組成物段階での空気量を４．５％とすることができることが確認された。 When "JIS fly ash" certified by JIS standard is used as a cement admixture like the cement composition of the example, by using the AE agent within the standard usage amount by using the hollow beads together, the reference example As in the case, it was confirmed that the amount of air at the cement composition stage could be 4.5%.
更に、実施例のセメント組成物と比較例２のセメント組成物について、硬化後のコンクリート硬化体内における空気量と気泡径の分布を測定した。測定は、ＡＳＴＭ Ｃ ４５７により行った。結果は図１に示す通りであった。実施例のセメント組成物を用いた場合に、直径０．０７５ｍｍ付近をピークに、微細な気泡が耐凍害性コンクリートとして極めて好ましい態様で導入されていることが確認された。 Further, with respect to the cement composition of Example and the cement composition of Comparative Example 2, the distribution of the amount of air and the bubble diameter in the hardened concrete body after hardening was measured. The measurement was performed by ASTM C 457. The results were as shown in FIG. When the cement composition of the example was used, it was confirmed that fine bubbles were introduced in an extremely preferable manner as the frost-resistant concrete with a peak in the vicinity of 0.075 mm in diameter.
以上の結果より、本発明によれば、耐凍害性コンクリートへのセメント混和材として、「非ＪＩＳフライアッシュセメント」の活用を可能とし、ＡＥ剤の使用量の大幅な削減も含む材量コストの削減と産業廃棄物のリサイクル促進に寄与することができることが分かる。 Based on the above results, according to the present invention, it is possible to utilize "non-JIS fly ash cement" as a cement admixture for frost-resistant concrete, and the material cost including a significant reduction in the amount of AE agent used. It can be seen that it can contribute to reduction and promotion of recycling of industrial waste.
Claims (3)
前記ＡＥ剤の含有量が、前記セメント材に対する割合で０．００６質量％以下である、
セメント組成物。 A cement composition used for producing frost-resistant concrete having an air content of 3.0% or more and 6.0% or less, and a cement material containing fly ash having an average loss on ignition of more than 5.0%. When the aggregate, hollow beads made following resins 0.1mm or more in diameter 0.01 mm, Ri name includes a AE agent, water, and,
The content of the AE agent is 0.006% by mass or less in proportion to the cement material.
Cement composition.
請求項１に記載のセメント組成物。The cement composition according to claim 1.
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