JP7342044B2 - コンクリート性能を改善するための新規組成物 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年3月9日に出願された米国特許仮出願第62/761,064号、2018年3月22日に出願された米国特許仮出願第62/761,393号、及び2018年9月1日に出願された米国特許仮出願第62/765,597号に対する優先権を主張する。
所定量の水、及び所定量の乾燥セメント混合物、このセメント混合物は、
i)製造業者が推奨した水/セメント比の値、この推奨比は約0.35~約0.65の範囲にあり、水の量と組み合わせると、水/セメント比は、推奨値よりも約10%小さい値に対応する値よりも大きいが、推奨値より約30%大きい値に対応する値よりも小さく、又は
ii)上限値及び下限値を有し、水の量と組み合わせると、下限値よりも約10%小さい値に対応する値よりも大きく且つ上限値よりも約30%大きい値に対応する値よりも大きくない、製造業者が推奨した水/セメント比、又は
iii)水の量と組み合わせると、水/セメント比が約0.35~0.65の範囲にあるような量、
によって特徴付けられる。
推奨値に等しいか又はそれよりも大きいが、推奨値よりも約30%大きい値に対応する値より大きくなく、又は、
推奨範囲の上限値に等しいか又はそれよりも大きいが、上限値よりも約30%大きな値に対応する値よりも大きくなく、或いは、
少なくとも0.35であるが、0.65よりも大きくない割合でコンクリート混合物中に存在している。
・通常の減水剤及び遅延剤(タイプA、B、D)
・公称投与量範囲:0.5-6 OZ/C
・超可塑剤:通常の設定及び遅延(タイプF、G)
・公称投与量範囲:2-40 OZ/C
・加速混和剤:減水又は非減水(タイプC、E)
・公称投与量範囲:2-45 OZ/C
・ASTM C 494で定義するようなタイプS混和剤:
・中範囲減水剤及び遅延剤
・公称投与量範囲:2-45 OZ/C
・腐食防止剤
・公称投与量範囲:0.25-5 GAL/YD
・MVRA(水分蒸気低減混和剤)
・公称投与量範囲:5-24 OZ/C
・SRA(収縮-低減混和剤)
・公称投与量範囲:0.25-5 GAL/YD
・水和安定剤
・公称投与量範囲:0.5-24 OZ/C
・粘度調整剤
・公称投与量範囲:0.25-8 OZ/C
・空気同伴混和剤:
・公称投与量範囲:空気を同伴するのに必要に応じてOZ:0.1-36 OZ/C
・着色剤:液体及び固体
・公称投与量範囲:0.1-20 LB/YD
場所:Shelby MaterialsレディミックスプラントにあるShelbyville,Indiana。
環境条件:注入の開始時間は約60°Fの開始温度で07:30AMであった。周囲温度は日中に80台でピークに達した。相対湿度は18%~67%の範囲であった。風速範囲は3~13mphであった。
1- 1立方ヤード(合計9ヤード)当たり31ガロンの水(SSD-飽和表面乾燥)に対する6袋(564lbs)のセメントの従来のクラスAコンクリート設計は、非空気同伴コンクリートを備えた4インチ厚の内部コンクリートスラブを配置するのに用いられた。1立方ヤード当たりおよそ12ガロンの水がレディミックス、続いて乾燥セメント混合物(1ヤード当たり564lbs)並びに骨材及び砂(1ヤード当たり1250lbsの砂、及び1750lbsの石)に加えられた。水及び乾燥成分は1-2分間混合され、次いで、1ヤード当たり約19ガロンの追加の水がレディミックスに加えられた。混合物は、(コンクリートの混合のために12-15rpmの高速を有するコンクリートドラムで)5-10分の追加時間に混合された。ドライバーがコンクリートを仕事場所に輸送する状態になっていたとき、彼は3~5rpmまでコンクリートバレルを減速した。
これは、製品の性能の一貫性を保証し、内部養生の最大効果のためのプロセスを理解するために行った。
時間枠:08:30am~09:35amの間に注入された。
環境条件:79°F、61%~93%に及ぶ相対湿度、曇り及び6.9~12.7mphに及ぶ風速。
1- 2つのサンプルのためのコンクリートは、5.5袋(517lbs)のセメント、非空気同伴の0.5水対セメント比の31ガロンの水(SSD-飽和表面乾燥)、5.5インチスランプ(1ヤード当たり517lbsのセメント、125lbsの砂、及び1800lbsの石)であった。仕上げプロセスは実施例1のものと同じであった。
コンクリートの16の産業規模バッチが調製された。各サンプルからのシリンダーは、3、7及び28日にASTM C-39に従って圧縮強度のために取って試験された。全てのサンプルは1350lbsの砂を含んだ。全てのサンプルに対して、レディミックスは、現場へ平均20分で駆動され、次いで、コンクリート試験シリンダーはASTM C-39に従って注入された。結果は表1に示されている。
Claims (8)
- コンクリート設備の調製方法であって、前記方法は、
段階(A)において、成分からのコンクリート混合物を生成し、前記成分が、
a)所定量の乾燥セメント混合物であって、
i)製造業者の水/セメント比の推奨値であって、前記水/セメント比が0.35~0.65の範囲にあり、以下のb)と組み合わせると、前記水/セメント比は、前記推奨値よりも10%小さい値に対応する値よりも大きく且つ前記推奨値よりも30%大きい値に対応する値より大きくない、製造業者の水/セメント比の推奨値、又は
ii)上限値及び下限値を有し、以下のb)と組み合わせると、前記下限値よりも10%小さい値に対応する値よりも大きく且つ前記上限値よりも30%大きい値に対応する値よりも小さい、製造業者の水/セメント比の推奨範囲、又は
iii)以下のb)と組み合わせると、前記水/セメント比が0.35~0.65の範囲にあるような量、
により特徴付けられた乾燥セメント混合物と、
b)所定量の水と、
c)前記a)のセメントのハンドレッドウェイト当たり2.83~198.45グラム(0.1~7.0オンス)の範囲にあり、平均シリカ粒径が1~55ナノメートルの範囲及び/又はシリカ粒子の表面積が300~900m2/gの範囲にある所定量の非晶質シリカと、
d)400~700wt%(bwoc)の範囲の所定量の骨材及び/又は所定量の砂と、
の各々を含む成分からのコンクリート混合物を生成し、
段階(B)において、前記b)の水が、部分で加えられ、この部分が、前記所定量の水の35~60wt%を含む初期部分と後水の部分とを含み、前記初期部分の水を、a)及びd)の成分と組み合わせて第1の混合物を形成し、前記非晶質シリカは、a)、d)及びb)の前記初期部分を含む混合物に加えられて第2の混合物を形成し、及び
前記後水が、1)前記第1の混合物に加えられ、又は2)前記第2の混合物に加えられ、又は3)前記第1の混合物に前記非晶質シリカと共添加され、前記非晶質シリカ及び前記後水が加えられて相互結合され、及び1)前記第1の混合物は、前記後水の添加前の時間t11の間、前記後水の添加後であるが前記非晶質シリカの添加前の時間t12の間、及び前記非晶質シリカの添加後の時間t13の間攪拌され、又は2)前記第2の混合物は、前記非晶質シリカの添加前の時間t21の間、前記非晶質シリカの添加後であるが前記後水の添加前の時間t22の間、及び前記後水の添加後の時間t23の間攪拌され、又は3)前記第2の混合物は、前記非晶質シリカ及び前記後水の共添加前の時間t31の間攪拌され、前記コンクリート混合物は、時間t32の間攪拌され、
前記時間t 11 は、2~8分の範囲にあり、前記時間t 12 は、0.5~4分の範囲にあり、前記時間t 13 は、2~10分の範囲にあり、前記時間t 21 は、2~8分の範囲にあり、前記時間t 22 は、0.5~2分の範囲にあり、前記時間t 23 は、2~10分の範囲にあり、前記時間t 31 は、2~8分の範囲にあり、前記時間t 32 は、2~10分の範囲にあり、
段階(D)において、前記段階(B)の前記コンクリート混合物を注入してコンクリート設備を形成する、ことを特徴とする方法。 - b)の前記水とa)の前記乾燥セメント混合物の組み合わせにより、前記水/セメント比は、
i)の前記推奨値に等しいか又はそれよりも大きいが前記推奨値よりも30%大きい値に対応する値よりも小さく、又は
ii)の前記推奨範囲の前記上限値に等しいか又はそれよりも大きいが、前記上限値よりも30%大きい値に対応する値よりも大きくなく、又は
iii)に関して少なくとも0.35であるが、0.65よりも大きくない、請求項1に記載の方法。 - 前記非晶質シリカは、コロイド状シリカ溶液として前記第1の混合物の中に導入され、前記溶液は、50~95wt%の非晶質シリカ及び5~50wt%の水を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記コロイド状シリカ溶液は、75~90wt%の非晶質シリカ及び10~25wt%の水を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記非晶質シリカは、ハンドレッドウェイトのセメント当たり70.87~155.92グラム(2.5~5.5オンス)の範囲の量だけ加えられる、請求項4に記載の方法。
- 前記非晶質シリカは、ハンドレッドウェイトのセメント当たり99.22~127.57グラム(3.5~4.5オンス)の範囲の量だけ加えられる、請求項5に記載の方法。
- 前記コロイド状シリカ溶液は前記後水の後に加えられる、請求項3に記載の方法。
- 前記コンクリート混合物はスラブ又はフーチングに注入される、請求項1に記載の方法。
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