JP6963953B2 - Concrete composition, concrete kneaded product - Google Patents

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Description

本発明は、高炉セメントと骨材とを含むコンクリート組成物、及び、高炉セメントと骨材と水とが混練されてなるコンクリート混練物に関する。 The present invention relates to a concrete composition containing blast furnace cement and aggregate, and a concrete kneaded product obtained by kneading blast furnace cement, aggregate and water.

セメントを含む結合材、及び、骨材を含むコンクリート組成物と、水とが混練されて形成されるコンクリート混練物は、硬化する過程で発熱し、比較的高い温度状態になることが知られている。例えば、水結合材比が比較的小さいコンクリート混練物(所謂、高強度コンクリート)では、結合材の含有量が比較的多くなっているため、発熱によって比較的高い温度状態になる。 It is known that a concrete kneaded material formed by kneading a binder containing cement and a concrete composition containing an aggregate with water generates heat in the process of hardening and becomes a relatively high temperature state. There is. For example, in a concrete kneaded product having a relatively small water binder ratio (so-called high-strength concrete), the content of the binder is relatively high, so that the temperature becomes relatively high due to heat generation.

また、コンクリート混練物は、硬化する過程や硬化した後において、比較的高温の環境下に置かれる(高温履歴を受ける)場合がある。例えば、蒸気養生を行ったり、打設された環境の温度の影響を受けたりすることで、高温履歴を受ける場合がある。 In addition, the concrete kneaded product may be placed in a relatively high temperature environment (subject to a high temperature history) in the process of hardening or after hardening. For example, it may be subject to a high temperature history due to steam curing or being affected by the temperature of the environment in which it is placed.

上記のように、コンクリート混練物は、発熱や高温履歴の影響によって、長期的な強度発現が阻害されることが知られている。これは、発熱や高温履歴の影響によって、結合材を構成するセメントやそれに類する成分の反応が加速され、その後の反応を阻害するような物質が形成されるためと考えられる。 As described above, it is known that the long-term strength development of concrete kneaded products is inhibited by the influence of heat generation and high temperature history. It is considered that this is because the reaction of cement and similar components constituting the binder is accelerated by the influence of heat generation and high temperature history, and a substance that inhibits the subsequent reaction is formed.

また、上記のような発熱の影響によって、コンクリート混練物が硬化してなるコンクリート硬化体に温度ひび割れが生じることも知られている。斯かる温度ひび割れは、コンクリート混練物の発熱による温度上昇と、コンクリート硬化体が形成された後の温度低下とによって、コンクリート硬化体に体積変化が生じ、コンクリート硬化体内に応力が蓄積されてひび割れが生じるものである。 It is also known that temperature cracks occur in a hardened concrete body obtained by hardening a concrete kneaded product due to the influence of heat generation as described above. In such temperature cracks, the volume of the hardened concrete body changes due to the temperature rise due to the heat generated by the concrete kneaded material and the temperature decrease after the hardened concrete body is formed, and stress is accumulated in the hardened concrete body to cause cracks. It happens.

そこで、反応時の発熱が小さいセメントや結合材成分を使用する方法が提案されている。具体的には、高炉セメント等の混合セメントなどを用いる方法が提案されている(非特許文献1〜3参照)。これらのセメン卜を用いることで、コンクリートが硬化する際の発熱が小さくなるため、コンクリート硬化体の長期的な強度発現が阻害されるのを抑制することが可能になると共に、コンクリート硬化体の温度ひび割れも抑制することが可能になる。 Therefore, a method of using cement or a binder component that generates less heat during the reaction has been proposed. Specifically, a method using mixed cement such as blast furnace cement has been proposed (see Non-Patent Documents 1 to 3). By using these cements, the heat generated when the concrete is hardened is reduced, so that it is possible to suppress the long-term strength development of the hardened concrete body and the temperature of the hardened concrete body. It is also possible to suppress cracks.

温度ひび割れを抑制する他の方法としては、熱膨張係数が小さい粗骨材を使用する方法が知られている(特許文献1参照)。このような粗骨材を使用することで、温度の上昇下降時のコンクリート硬化体の体積変化が抑制されるため、コンクリート硬化体内に蓄積される応力が低減され、温度ひび割れが抑制される。このように熱膨張係数が小さい粗骨材としては、石灰石粗骨材が知られている。該石灰石粗骨材は、収縮低減材料としても機能するため、温度ひび割れを助長する収縮ひずみの低減を図ることも可能となる。 As another method for suppressing temperature cracks, a method using a coarse aggregate having a small coefficient of thermal expansion is known (see Patent Document 1). By using such a coarse aggregate, the volume change of the hardened concrete body when the temperature rises and falls is suppressed, so that the stress accumulated in the hardened concrete body is reduced and the temperature crack is suppressed. As a coarse aggregate having such a small coefficient of thermal expansion, a limestone coarse aggregate is known. Since the limestone coarse aggregate also functions as a shrinkage reducing material, it is possible to reduce shrinkage strain that promotes temperature cracking.

特開2009−057251号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-057251

コンクリート工学年次論文報告集 第12巻第1号(pp913−918,1990年)Annual Papers on Concrete Engineering Vol. 12, No. 1 (pp913-918, 1990) コンクリート工学年次論文集 第23巻第2号(pp.103−108,2001年)Annual Papers on Concrete Engineering Vol. 23, No. 2 (pp. 103-108, 2001) コンクリート工学年次論文集 第29巻第2号(pp.181−186,2007年)Annual Papers on Concrete Engineering Vol. 29, No. 2 (pp.181-186, 2007)

ここで、コンクリート硬化体の強度発現を長期的に継続させ、且つ、温度ひび割れを効果的に抑制することを目的として、高炉セメントと熱膨張係数が小さい粗骨材(例えば、石灰石粗骨材)とを併用する場合がある。しかしながら、このような場合、高炉セメントを含むモルタル成分と粗骨材との熱膨張係数に大きな差があるため、コンクリート硬化体の温度変化によるモルタル成分の体積変化と、粗骨材の体積変化とに大きな差が生じることになる。これにより、上記のような発熱や高温履歴によって、モルタル成分と粗骨材とが剥離し、コンクリート硬化体の強度が大きく低下する虞がある。特に、水結合材比が小さいコンクリート混練物から形成されるコンクリート硬化体(所謂、高強度コンクリート)では、このような剥離による強度低下が生じやすくなる。 Here, for the purpose of maintaining the strength development of the hardened concrete body for a long period of time and effectively suppressing temperature cracks, blast furnace cement and coarse aggregate having a small coefficient of thermal expansion (for example, limestone coarse aggregate) May be used in combination with. However, in such a case, since there is a large difference in the coefficient of thermal expansion between the mortar component containing blast furnace cement and the coarse aggregate, the volume change of the mortar component due to the temperature change of the hardened concrete and the volume change of the coarse aggregate Will make a big difference. As a result, the mortar component and the coarse aggregate may be separated from each other due to the heat generation and the high temperature history as described above, and the strength of the hardened concrete body may be significantly reduced. In particular, in a hardened concrete body (so-called high-strength concrete) formed from a concrete kneaded material having a small water-bonding material ratio, a decrease in strength due to such peeling is likely to occur.

そこで、本発明は、コンクリート混練物の硬化に伴う発熱やコンクリート硬化体が受ける高温履歴がコンクリート硬化体の強度の発現に影響するのを抑制することができるコンクリート組成物、及び、コンクリート混練物を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a concrete composition and a concrete kneaded product that can suppress the heat generated by the hardening of the concrete kneaded product and the high temperature history of the hardened concrete body from affecting the development of the strength of the hardened concrete body. The challenge is to provide it.

本発明に係るコンクリート混練物は、高炉セメントを含む結合材と、粗骨材と、細骨材と、膨張材とを材料として用いて構成されるコンクリート組成物であって、前記コンクリート組成物と水とが混練されて形成されるコンクリート混練物が硬化することで形成されるコンクリート硬化体の膨張量が0を超え140×10−6以下である。 The concrete kneaded product according to the present invention is a concrete composition composed of a binder containing blast furnace cement, a coarse aggregate, a fine aggregate, and an expansion material as materials, and is a concrete composition. The amount of expansion of the hardened concrete formed by hardening the concrete kneaded product formed by kneading with water is more than 0 and 140 × 10-6 or less.

斯かる構成によれば、高炉セメントを含む結合材と、粗骨材と、細骨材と、膨張材とを材料として用い、コンクリート硬化体の膨張量が0を超え140×10−6以下である。これにより、コンクリート混練物の硬化に伴う発熱やコンクリート硬化体が受ける高温履歴がコンクリート硬化体の強度発現に影響するのを抑制することができる。 According to such a configuration, a binder containing blast furnace cement, a coarse aggregate, a fine aggregate, and an expansion material are used as materials, and the expansion amount of the hardened concrete is more than 0 and 140 × 10-6 or less. be. As a result, it is possible to suppress the heat generated by the hardening of the concrete kneaded product and the high temperature history of the hardened concrete body from affecting the strength development of the hardened concrete body.

前記粗骨材の熱膨張係数は、10×10−6/℃以下であってもよい。 The coefficient of thermal expansion of the coarse aggregate may be 10 × 10 -6 / ° C. or less.

前記コンクリート組成物を構成する材料のうち粗骨材以外の材料から構成されるモルタル成分の熱膨張係数は、12×10−6/℃を超え15×10−6/℃以下であってもよい。 The coefficient of thermal expansion of the mortar component composed of materials other than the coarse aggregate among the materials constituting the concrete composition may be more than 12 × 10 -6 / ° C and not more than 15 × 10 -6 / ° C. ..

本発明に係るコンクリート混練物は、高炉セメントを含む結合材と、粗骨材と、細骨材と、膨張材と、水とが混練されて形成されたコンクリート混練物であって、水結合材比は、40%以下であり、前記コンクリート混練物が硬化することで形成されるコンクリート硬化体の膨張量が0を超え140×10−6以下である。 The concrete kneaded product according to the present invention is a concrete kneaded product formed by kneading a binder containing blast furnace cement, a coarse aggregate, a fine aggregate, an expansion material, and water, and is a water binder. The ratio is 40% or less, and the amount of expansion of the hardened concrete formed by hardening the concrete kneaded material exceeds 0 and is 140 × 10-6 or less.

斯かる構成によれば、高炉セメントを含む結合材と、粗骨材と、細骨材と、膨張材と、水とが混練されて形成され、水結合材比は、40%以下であり、前記コンクリート混練物が硬化することで形成されるコンクリート硬化体の膨張量が0を超え140×10−6以下である。これにより、コンクリート混練物の硬化に伴う発熱やコンクリート硬化体が受ける高温履歴がコンクリート硬化体の強度発現に影響するのを抑制することができる。 According to such a configuration, a binder containing blast furnace cement, a coarse aggregate, a fine aggregate, an expansion material, and water are kneaded and formed, and the water binder ratio is 40% or less. The amount of expansion of the hardened concrete formed by hardening the concrete kneaded material exceeds 0 and is 140 × 10-6 or less. As a result, it is possible to suppress the heat generated by the hardening of the concrete kneaded product and the high temperature history of the hardened concrete body from affecting the strength development of the hardened concrete body.

以上のように、本発明によれば、コンクリート混練物の硬化に伴う発熱やコンクリート硬化体が受ける高温履歴がコンクリート硬化体の強度の発現に影響するのを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the heat generated by the hardening of the concrete kneaded product and the high temperature history of the hardened concrete body from affecting the development of the strength of the hardened concrete body.

以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

本発明に係るコンクリート組成物は、高炉セメントを含む結合材と、粗骨材と、細骨材と、膨張材とを材料として用いて構成される。また、コンクリート組成物は、水と混練されてコンクリート混練物を形成するものであり、該コンクリート混練物が硬化することで、コンクリート硬化物を形成するものである。なお、コンクリート組成物は、該コンクリート組成物を構成する各材料が混合された状態で、水と混練されるものであってもよく、該各材料が混合されていない状態で別々に水に添加されて混練されるものであってもよい。 The concrete composition according to the present invention is composed of a binder containing blast furnace cement, a coarse aggregate, a fine aggregate, and an expansion material as materials. Further, the concrete composition is kneaded with water to form a concrete kneaded product, and the concrete kneaded product is hardened to form a hardened concrete product. The concrete composition may be kneaded with water in a state where the materials constituting the concrete composition are mixed, and may be added to water separately in a state where the materials are not mixed. It may be made and kneaded.

前記高炉セメントとしては、JIS R 5211に規定される各種の高炉セメントを用いることができる。また、前記高炉セメントとしては、高炉セメントA種、B種、及び、C種が挙げられる。 As the blast furnace cement, various blast furnace cements specified in JIS R 5211 can be used. Examples of the blast furnace cement include blast furnace cements A, B, and C.

コンクリート組成物中の高炉セメントの配合量としては、特に限定されるものではなく、例えば、450kg/m以上750kg/m以下であってもよく、400kg/m以上900kg/m以下であってもよい。 The blending amount of the blast furnace cement in the concrete composition is not particularly limited, and may be, for example, 450 kg / m 3 or more and 750 kg / m 3 or less, and 400 kg / m 3 or more and 900 kg / m 3 or less. There may be.

前記粗骨材は、5mmのふるい目を通過しないものが85質量%以上となるサイズのものを用いることができる。具体的には、粗骨材としては、砕石、玉砂利(川砂利)、天然軽量粗骨材(パーライト、ヒル石等)、副産軽量粗骨材、人工軽量粗骨材、再生骨材等が挙げられる。コンクリート組成物中の粗骨材の配合量としては、特に限定されるものではなく、例えば、750kg/m以上1000kg/m以下であってもよく、700kg/m以上1200kg/m以下であってもよい。 As the coarse aggregate, a material having a size of 85% by mass or more that does not pass through a 5 mm sieve can be used. Specifically, the coarse aggregate includes crushed stone, ball gravel (river gravel), natural lightweight coarse aggregate (perlite, hill stone, etc.), by-product lightweight coarse aggregate, artificial lightweight coarse aggregate, recycled aggregate, etc. Can be mentioned. The blending amount of the coarse aggregate in the concrete composition is not particularly limited, and may be, for example, 750 kg / m 3 or more and 1000 kg / m 3 or less, and 700 kg / m 3 or more and 1200 kg / m 3 or less. It may be.

また、前記粗骨材としては、熱膨張係数が10×10−6/℃以下であるものが用いることが好ましく、2×10−6/℃以上9×10−6/℃以下であるものを用いることがより好ましい。なお、粗骨材の熱膨張係数は、下記の実施例に記載の方法で測定されるものである。 Further, as the coarse aggregate, those having a coefficient of thermal expansion of 10 × 10 -6 / ° C. or less are preferably used, and those having a coefficient of thermal expansion of 2 × 10 -6 / ° C. or more and 9 × 10 -6 / ° C. or less are used. It is more preferable to use it. The coefficient of thermal expansion of the coarse aggregate is measured by the method described in the following Examples.

前記細骨材は、10mmのふるい目をすべて通過し、5mmのふるい目を通過するものが85質量%以上となるサイズのものを用いることができる。具体的には、細骨材としては、山砂、川砂、陸砂、及び、海砂等の天然砂や、砂岩,石灰岩等を人工的に破砕して形成された砕砂(より詳しくは、石灰砕砂等)が挙げられる。 As the fine aggregate, a material having a size of 85% by mass or more that passes through all the sieves of 10 mm and passes through the sieves of 5 mm can be used. Specifically, as fine aggregates, natural sand such as mountain sand, river sand, land sand, and sea sand, and crushed sand formed by artificially crushing sandstone, limestone, etc. (more specifically, lime). Crushed sand, etc.).

コンクリート組成物中の細骨材の配合量としては、特に限定されるものではなく、例えば、600kg/m以上800kg/m以下であってもよく、500kg/m以上900kg/m以下であってもよい。 The blending amount of the fine aggregate in the concrete composition is not particularly limited, and may be, for example, 600 kg / m 3 or more and 800 kg / m 3 or less, and 500 kg / m 3 or more and 900 kg / m 3 or less. It may be.

なお、上記の粗骨材及び細骨材のサイズは、JIS A 1102に従う骨材のふるい分け試験方法によって測定されるもので、JIS Z 8801−1の試験用ふるい目を表したものである。 The sizes of the coarse aggregate and the fine aggregate are measured by the aggregate sieving test method according to JIS A 1102, and represent the test sieve of JIS Z 8801-1.

また、上記のようなコンクリート組成物を構成する材料のうち、粗骨材以外の材料から構成されるモルタル成分は、熱膨張係数が12×10−6/℃以上15×10−6/℃以下であることが好ましく、13.5×10−6/℃以上14.5×10−6/℃以下であることがより好ましい。なお、モルタル成分の熱膨張係数は、下記の実施例に記載の方法で測定されるものである。 Further, among the materials constituting the concrete composition as described above, the mortar component composed of materials other than the coarse aggregate has a coefficient of thermal expansion of 12 × 10-6 / ° C. or higher and 15 × 10-6 / ° C. or lower. It is preferably 13.5 × 10 -6 / ° C. or higher, and more preferably 14.5 × 10 -6 / ° C. or lower. The coefficient of thermal expansion of the mortar component is measured by the method described in the following Examples.

前記膨張材は、コンクリート硬化体の膨張量が0を超え140×10−6以下となるように、好ましくは、20×10−6以上140×10−6以下となるように配合される(即ち、配合量が調節される)。コンクリート組成物中の膨張材の配合量としては、特に限定されるものではなく、例えば、10kg/m以上20kg/m以下であってもよく、5kg/m以上30kg/m以下であってもよい。また、膨張材としては、特に限定されるものではなく、例えば、石灰−エトリンガイト複合系等を用いることができる。なお、コンクリート硬化体の膨張量は、下記の実施例に記載の方法で測定されるものである。 The expansion material is blended so that the expansion amount of the hardened concrete body exceeds 0 and is 140 × 10-6 or less, preferably 20 × 10-6 or more and 140 × 10-6 or less (that is,). , The blending amount is adjusted). The blending amount of the expanding material in the concrete composition is not particularly limited, and may be, for example, 10 kg / m 3 or more and 20 kg / m 3 or less, and 5 kg / m 3 or more and 30 kg / m 3 or less. There may be. Further, the expanding material is not particularly limited, and for example, a lime-ettringite composite system or the like can be used. The amount of expansion of the hardened concrete is measured by the method described in the following examples.

また、前記コンクリート組成物には、混和材が含有されてもよい。混和材としては、例えば、フライアッシュ、シリカフューム、セメントキルンダスト、高炉フューム、高炉水砕スラグ微粉末、高炉除冷スラグ微粉末、転炉スラグ微粉末、半水石膏、膨張材、石灰石微粉末、生石灰微粉末、ドロマイト微粉末、ナトリウム型ベントナイト、カルシウム型ベントナイト、アタパルジャイト、セピオライト、活性白土、酸性白土、アロフェン、イモゴライト、シラス(火山灰)、シラスバルーン、カオリナイト、メタカオリン(焼成粘土)、合成ゼオライト、人造ゼオライト、人工ゼオライト、モルデナイト、クリノプチロライト等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Further, the concrete composition may contain an admixture. Examples of the admixture include fly ash, silica fumes, cement kiln dust, blast furnace fumes, blast furnace granulated slag fine powder, blast furnace refrigerated slag fine powder, blast furnace slag fine powder, hemihydrate gypsum, expansion material, limestone fine powder, etc. Fresh lime fine powder, dolomite fine powder, sodium bentnite, calcium bentonite, attapargite, sepiolite, activated clay, acidic clay, allofen, imogolite, silas (volcanic ash), silas balloon, kaolinite, metakaolin (firing clay), synthetic zeolite, Examples thereof include artificial zeolite, artificial zeolite, mordenite, and clinoptilolite. These can be used alone or in admixture of two or more.

また、前記コンクリート組成物には、混和剤が含有されてもよい。混和剤としては、例えば、AE剤、AE減水剤、流動化剤、分離低減剤、凝結遅延剤、凝結促進剤、急結剤、収縮低減剤、起泡剤、発泡剤、防水剤等が挙げられる。これらは、単独で又は2種類以上を使用することができる。 In addition, the concrete composition may contain an admixture. Examples of the admixture include an AE agent, an AE water reducing agent, a fluidizing agent, a separation reducing agent, a setting retarder, a setting accelerator, a quick setting agent, a shrinkage reducing agent, a foaming agent, a foaming agent, a waterproofing agent, and the like. Be done. These can be used alone or in combination of two or more.

以上のようなコンクリート組成物は、水と混練されてコンクリート混練物を形成する。該コンクリート混練物は、水結合材比(結合材としてセメントのみを含む場合には、水セメント比)が40%以下となることが好ましく、25%以上30%以下となることがより好ましい。 The concrete composition as described above is kneaded with water to form a concrete kneaded product. The concrete kneaded product preferably has a water binder ratio (water-cement ratio when only cement is contained as a binder) of 40% or less, and more preferably 25% or more and 30% or less.

以上のようなコンクリート組成物及びコンクリート混練物によれば、コンクリート混練物の硬化に伴う発熱やコンクリート硬化体が受ける高温履歴がコンクリート硬化体の強度の発現に影響するのを抑制することができる。 According to the concrete composition and the concrete kneaded product as described above, it is possible to suppress that the heat generated by the hardening of the concrete kneaded product and the high temperature history of the hardened concrete body affect the development of the strength of the hardened concrete body.

即ち、コンクリート硬化体の膨張量が0を超え140×10−6以下であることで、コンクリート混練物の硬化に伴う発熱やコンクリート硬化体が受ける高温履歴がコンクリート硬化体の強度発現に影響するのを抑制することができる。 That is, when the expansion amount of the hardened concrete body exceeds 0 and is 140 × 10-6 or less, the heat generated by the hardening of the concrete kneaded material and the high temperature history of the hardened concrete body affect the strength development of the hardened concrete body. Can be suppressed.

なお、本発明に係るコンクリート組成物及びコンクリート混練物は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく(1つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく)、更に、各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。 The concrete composition and concrete kneaded product according to the present invention are not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Further, the configurations and methods of the plurality of embodiments described above may be arbitrarily adopted and combined (the configurations and methods of one embodiment may be applied to the configurations and methods of other embodiments). Of course, it is also possible to arbitrarily select the configurations and methods according to various modification examples and adopt them in the configurations and methods according to the above-described embodiment.

例えば、上記実施形態では、コンクリート組成物と水とが混練されてコンクリート混練物が形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、セメントと粗骨材と細骨材とが別々に水と混練されてコンクリート混練物が形成されてもよい。 For example, in the above embodiment, the concrete composition and water are kneaded to form a concrete kneaded product, but the present invention is not limited to this, and for example, cement, coarse aggregate, and fine aggregate are separately separated. May be kneaded with water to form a concrete kneaded product.

また、前記コンクリート組成物及びコンクリート混練物は、結合材として、セメント以外の成分を含有するものであってもよい。例えば、高炉スラグ微粉末,フライアッシュ,シリカフューム等が結合材として含有されてもよい。 Moreover, the concrete composition and the concrete kneaded material may contain a component other than cement as a binder. For example, blast furnace slag fine powder, fly ash, silica fume and the like may be contained as a binder.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

<使用材料>
・セメント(BB):高炉セメントB種(住友大阪セメント社製)
・セメント(N):普通ポルトランドセメント(住友大阪セメント社製)
・セメント(M):中庸熱ポルトランドセメント(住友大阪セメント社製)
・水(W):上水道水
・細骨材:山砂(静岡県掛川産)
・粗骨材A:川砂利(富山県庄川産)
・粗骨材B:石灰砕石(栃木県葛生産)
・粗骨材C:石灰砕石(高知県鳥形山産)
・化学混和剤:チューポールHP−11W(竹本油脂社製)
・膨張材:スーパーサクス(住友大阪セメント社製)
<Material used>
・ Cement (BB): Blast furnace cement type B (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
・ Cement (N): Ordinary Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
・ Cement (M): Moderate heat Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
・ Water (W): Tap water ・ Fine aggregate: Mountain sand (produced in Kakegawa, Shizuoka Prefecture)
・ Coarse aggregate A: River gravel (from Shogawa, Toyama Prefecture)
・ Coarse aggregate B: lime crushed stone (produced in Kuzu, Tochigi Prefecture)
・ Coarse aggregate C: Lime crushed stone (produced in Torigatayama, Kochi Prefecture)
-Chemical admixture: Chupole HP-11W (manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.)
・ Expansion material: Super Sax (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)

<モルタル成分の熱膨張係数>
上記の各材料を用いて、粗骨材以外の材料から構成されるモルタル成分を下記表1に記載の配合で水と混練し、モルタル混練物を形成した。そして、該モルタル混練物をφ50×100mmの型枠に充填すると共に、該モルタル混練物にモールドゲージ(東京測器社製、PMFL−60)を埋め込み、モルタル混練物を硬化させてモルタル硬化体を得た。
そして、得られたモルタル硬化体(材齢2日)を20℃から60℃へ温度変化させた際の全ひずみと、60℃から20℃へ温度変化させた際の全ひずみとを測定した。そして温度と全ひずみの関係における傾きからモルタル成分の熱膨張係数を求めた。モルタル成分の熱膨張係数は、下記表2に示す。
<Coefficient of thermal expansion of mortar component>
Using each of the above materials, a mortar component composed of a material other than the coarse aggregate was kneaded with water in the formulation shown in Table 1 below to form a mortar kneaded product. Then, the mortar kneaded product is filled in a mold having a diameter of 50 × 100 mm, and a mold gauge (PMFL-60 manufactured by Tokyo Sokki Co., Ltd.) is embedded in the mortar kneaded product to cure the mortar kneaded product to obtain a cured mortar product. Obtained.
Then, the total strain when the temperature of the obtained cured mortar (material age 2 days) was changed from 20 ° C. to 60 ° C. and the total strain when the temperature was changed from 60 ° C. to 20 ° C. were measured. Then, the coefficient of thermal expansion of the mortar component was obtained from the slope in the relationship between temperature and total strain. The coefficient of thermal expansion of the mortar component is shown in Table 2 below.

<粗骨材の熱膨張係数>
上記の各粗骨材に平坦な面を形成する平坦処理を行い、各粗骨材の平坦な面にひずみゲージ(東京測器社製、FLA−5T)を貼付した。そして、20℃から60℃へ温度変化させた際の全ひずみと、60℃から20℃へ温度変化させた際の全ひずみとを測定し、温度と全ひずみの関係における傾きから粗骨材の熱膨張係数を求めた。粗骨材の熱膨張係数は、下記表2に示す。
<Coefficient of thermal expansion of coarse aggregate>
A flat treatment was performed to form a flat surface on each of the above coarse aggregates, and a strain gauge (FLA-5T, manufactured by Tokyo Sokki Co., Ltd.) was attached to the flat surface of each coarse aggregate. Then, the total strain when the temperature is changed from 20 ° C. to 60 ° C. and the total strain when the temperature is changed from 60 ° C. to 20 ° C. are measured, and the inclination in the relationship between the temperature and the total strain is used to determine the coarse aggregate. The coefficient of thermal expansion was calculated. The coefficient of thermal expansion of the coarse aggregate is shown in Table 2 below.

<コンクリート硬化体の膨張量>
上記の各材料を用いて下記表2の配合で作製したコンクリート混練物が硬化することで形成されるコンクリート硬化体について、膨張量の測定を行った。該膨張量は、「JIS A 6202(コンクリート用膨張材)附属書2(参考)(膨張コンクリートの拘束膨張及び収縮試験方法)のA法」に基づいて、材齢7日で測定した。膨張量の測定結果は、下記表2に示す。
<Expansion amount of hardened concrete>
The expansion amount of the hardened concrete formed by hardening the concrete kneaded product prepared by the formulation shown in Table 2 below using each of the above materials was measured. The amount of expansion was measured at a material age of 7 days based on "Method A of JIS A 6202 (Expansion material for concrete) Annex 2 (Reference) (Restricted expansion and contraction test method of expanded concrete)". The measurement results of the expansion amount are shown in Table 2 below.

<コンクリート硬化体の強度>
上記の各材料を用いて下記表2の配合で作製したコンクリート混練物を用い、標準養生したコンクリート硬化体と、高温履歴を与えたコンクリート硬化体とを作製した。各コンクリート硬化体のサイズは、φ100×200mmとした。
標準養生したコンクリート硬化体は、20±3℃の水中での養生したものであって、材齢28日のものである。
高温履歴を与えたコンクリート硬化体は、脱型後ただちに封緘状態で昇温速度2℃/hrで温度上昇させ、70℃を24時間保持し、その後、降温速度0.4℃/hrで温度降下させ、20℃到達後は20℃に保持する温度履歴を与えたものである。
そして、各コンクリート硬化体に対して、JIS A 1108の規定に従って圧縮強度の測定を行った。標準養生したコンクリート硬化体の圧縮強度、高温履歴を与えたコンクリート硬化体の圧縮強度、圧縮強度変化率、及び、圧縮強度変化率の評価は、下記表2に示す。なお、圧縮強度変化率は、大きい値の方が、コンクリート硬化体の強度発現に対する高温履歴の影響が大きいことを意味する。圧縮強度変化率の評価は、各実施例の圧縮強度変化率が比較例の圧縮強度変化率に対してどの程度差があるかを示す割合であり、数値が大きい方が差が少ない(即ち、高温履歴の影響を受けにくい)ことを意味する。
<Strength of hardened concrete>
Using each of the above materials and a concrete kneaded product prepared by the formulation shown in Table 2 below, a standard-cured concrete hardened body and a concrete hardened body given a high temperature history were prepared. The size of each hardened concrete body was φ100 × 200 mm.
The standard cured concrete cured product is cured in water at 20 ± 3 ° C. and is 28 days old.
Immediately after demolding, the hardened concrete that has been given a high temperature history raises the temperature in a sealed state at a temperature rise rate of 2 ° C./hr, holds 70 ° C. for 24 hours, and then drops the temperature at a temperature drop rate of 0.4 ° C./hr. The temperature history is given so that the temperature is maintained at 20 ° C. after reaching 20 ° C.
Then, the compressive strength of each hardened concrete body was measured according to the provisions of JIS A 1108. The compressive strength of the standard-cured concrete hardened material, the compressive strength of the concrete hardened material given the high temperature history, the compressive strength change rate, and the evaluation of the compressive strength change rate are shown in Table 2 below. The larger the compressive strength change rate, the greater the influence of the high temperature history on the strength development of the hardened concrete. The evaluation of the compressive strength change rate is a ratio indicating how much the compressive strength change rate of each example differs from the compressive strength change rate of the comparative example, and the larger the value, the smaller the difference (that is, that is). It means that it is not easily affected by the high temperature history).

Figure 0006963953
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Figure 0006963953
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<まとめ>
表2の参考例1と参考例2とを比較すると、圧縮強度変化率に大きな差が生じないことが認められる。また、参考例3と参考例4とを比較すると、圧縮強度変化率に大きな差が生じないことが認められる。つまり、普通ポルトランドセメント(N)や,中庸熱ポルトランドセメント(M)を使用したセメント組成物においては、膨張量を調節することによる効果(コンクリート硬化体の強度発現に対する高温履歴の影響を抑制すること)を得ることができない。
<Summary>
Comparing Reference Example 1 and Reference Example 2 in Table 2, it is recognized that there is no significant difference in the rate of change in compressive strength. Further, when comparing Reference Example 3 and Reference Example 4, it is recognized that there is no significant difference in the rate of change in compressive strength. That is, in a cement composition using ordinary Portland cement (N) or moderate heat Portland cement (M), the effect of adjusting the expansion amount (suppressing the influence of high temperature history on the strength development of the hardened concrete). ) Cannot be obtained.

また、W/Cが同一であって粗骨材の種類も同一である実施例と比較例とを比較すると、各実施例の方が圧縮強度変化率が小さいことが認められる。つまり、高炉セメントを用いたコンクリート組成物において、膨張量が所定の範囲である(所定の範囲となるように膨張材の配合量を調節する)ことで、コンクリート硬化体の強度発現に対する高温履歴の影響を抑制することができる。 Further, when comparing the examples and the comparative examples in which the W / C is the same and the type of coarse aggregate is also the same, it is recognized that the rate of change in compressive strength is smaller in each example. That is, in a concrete composition using blast furnace cement, by adjusting the expansion amount within a predetermined range (adjusting the blending amount of the expansion material so as to be within a predetermined range), the high temperature history with respect to the strength development of the hardened concrete body is recorded. The effect can be suppressed.

また、実施例3〜8と実施例10〜18とを見ると、粗骨材の種類が同一であって膨張材の使用量が同一である場合、W/Cが小さい方が圧縮強度変化率が大きくなることが認められるが、W/Cが小さい方において、膨張量が大きくなるように膨張材の使用量を調節することで、圧縮強度変化率が小さくなることが認められる。つまり、高炉セメントを用いたコンクリート組成物において、膨張量が所定の範囲である(所定の範囲となるように膨張材の配合量を調節する)ことで、コンクリート硬化体の強度発現に対する高温履歴の影響を抑制することができる。 Looking at Examples 3 to 8 and Examples 10 to 18, when the types of coarse aggregates are the same and the amount of expansion material used is the same, the smaller the W / C, the higher the rate of change in compressive strength. However, it is recognized that the rate of change in compressive strength is reduced by adjusting the amount of the expanding material used so that the amount of expansion is larger when the W / C is smaller. That is, in a concrete composition using blast furnace cement, by adjusting the expansion amount within a predetermined range (adjusting the blending amount of the expansion material so as to be within a predetermined range), the high temperature history with respect to the strength development of the hardened concrete body is recorded. The effect can be suppressed.

また、W/Cが同一の各比較例を見ると、粗骨材の熱膨張係数が小さくなるに従って、圧縮強度変化率が大きくなるが、膨張材を使用して膨張量を増やすことで、粗骨材の熱膨張係数が大きくなっても圧縮強度変化率が大きくなるのが抑制される。つまり、粗骨材の種類に関わらず、膨張量を調節することで、コンクリート硬化体の強度発現に対する高温履歴の影響を抑制することができる。 Further, looking at each comparative example in which the W / C is the same, the coefficient of change in compressive strength increases as the coefficient of thermal expansion of the coarse aggregate decreases. Even if the coefficient of thermal expansion of the aggregate increases, it is suppressed that the rate of change in compressive strength increases. That is, regardless of the type of coarse aggregate, the influence of the high temperature history on the strength development of the hardened concrete can be suppressed by adjusting the expansion amount.

Claims (4)

高炉セメントB種からなる結合材と、粗骨材と、細骨材と、膨張材とを材料として用いて構成されるコンクリート組成物であって、
前記粗骨材の熱膨張係数Egは、10×10 −6 /℃以下であり、
前記コンクリート組成物を構成する材料のうち前記粗骨材以外の材料から構成されるモルタル成分の熱膨張係数Emは、12×10 −6 /℃を超え15×10 −6 /℃以下であり、
前記モルタル成分の熱膨張係数Emと前記粗骨材の熱膨張係数Egとの差(Em−Eg)は、5.3×10 −6 /℃以上11.7×10 −6 /℃以下であるコンクリート組成物。
A concrete composition composed of a binder made of blast furnace cement type B , a coarse aggregate, a fine aggregate, and an expansion material as materials.
The coefficient of thermal expansion Eg of the coarse aggregate is 10 × 10 -6 / ° C. or less.
Among the materials constituting the concrete composition, the coefficient of thermal expansion Em of the mortar component composed of materials other than the coarse aggregate is more than 12 × 10-6 / ° C and not more than 15 × 10-6 / ° C.
The difference (Em-Eg) between the coefficient of thermal expansion Em of the mortar component and the coefficient of thermal expansion Eg of the coarse aggregate is 5.3 × 10-6 / ° C. or higher and 11.7 × 10-6 / ° C. or lower. Concrete composition.
前記コンクリート組成物と水とが混練されて形成されるコンクリート混練物が硬化することで形成されるコンクリート硬化体の膨張量は、0を超え140×10 −6 以下である請求項1に記載のコンクリート組成物。 The first aspect of the present invention, wherein the amount of expansion of the hardened concrete formed by hardening the concrete kneaded product formed by kneading the concrete composition and water is more than 0 and 140 × 10-6 or less . Concrete composition. 高炉セメントB種からなる結合材と、粗骨材と、細骨材と、膨張材と、水とが混練されて形成されたコンクリート混練物であって、
前記粗骨材の熱膨張係数Egは、10×10 −6 /℃以下であり、
前記コンクリート混練物を構成する材料のうち前記粗骨材および水以外の材料から構成されるモルタル成分の熱膨張係数Emは、12×10 −6 /℃を超え15×10 −6 /℃以下であり、
前記モルタル成分の熱膨張係数Emと前記粗骨材の熱膨張係数Egとの差(Em−Eg)は、5.3×10 −6 /℃以上11.7×10 −6 /℃以下であり、
水結合材比は、40%以下であるコンクリート混練物。
It is a concrete kneaded product formed by kneading a binder made of blast furnace cement type B , a coarse aggregate, a fine aggregate, an expansion material, and water.
The coefficient of thermal expansion Eg of the coarse aggregate is 10 × 10 -6 / ° C. or less.
Of the materials constituting the concrete kneaded material, the coefficient of thermal expansion Em of the mortar component composed of the coarse aggregate and materials other than water is more than 12 × 10 -6 / ° C and not more than 15 × 10 -6 / ° C. can be,
The difference (Em-Eg) between the coefficient of thermal expansion Em of the mortar component and the coefficient of thermal expansion Eg of the coarse aggregate is 5.3 × 10-6 / ° C. or higher and 11.7 × 10-6 / ° C. or lower. ,
A concrete kneaded product with a water binder ratio of 40% or less.
前記コンクリート混練物が硬化することで形成されるコンクリート硬化体の膨張量は、0を超え140×10 The amount of expansion of the hardened concrete formed by hardening the concrete kneaded material exceeds 0 and is 140 × 10. −6-6 以下である請求項3に記載のコンクリート混練物。The concrete kneaded product according to claim 3, which is as follows.
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