JPH02161015A - 特殊水中コンクリートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、河川や湾岸において水中にコンクリート構造
物を施工する場合や、高架橋や構造物の基礎工事におい
て、地下水中に打設する特殊水中コンクリートの構造方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、水中にコンクリート構造物を施工する場合には、
仮締切を設けて水替えを行った上で、陸上の場合と同じ
ようにドライな状態でコンクリートを打設するのが普通
である。しかし、海岸構造物等で水深が深い場合には仮
締切工事に多大な費用を要する場合や、陸上工事でも地
下掘削に際して地下の伏流水や被圧水等のために水替え
が困難である場合には、水中にコンクリートを打設する
水中コンクリート工法が採用されていた。しかし、普通
のコンクリートを水中に打設する場合にはセメント分が
流失してコンクリートの分離が起こるため、打設に際し
ては慎重な対応が必要である。

一方、水中に投入しても分離を起こさず施工性も悪くな
らないコンクリートを製造し、水中コンクリートの打設
を容易にする目的で、特殊水中コンクリート用混和剤が
開発されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

特殊水中コンクリート用混和剤は、海岸や港湾工事等に
際し、コンクリートミキサ船で混練りしてすぐに打設す
るコンクリート施工法に適用する目的で開発されたもの
であるために、陸上部において生コンブランドで混練り
してアジテータ車で施工現場に運搬打設する場合のよう
に、混練りがら打設までにある程度の時間の経過が必須
となる施工法の場合には、色々な問題が発生する。以下
、陸上部における特殊水中コンクリート用混和剤の諸課
題について述べる。

特殊水中コンクリート用混和剤には、主剤としてコンク
７ノートに添加することによってコンクリートの粘性を
著しく高めることにより水中でセメントや骨材が分離す
ることを防ぐ増粘剤と、増粘剤によるコンクリートの流
動性の悪化をカバーする目的の流動化剤があり、性質が
まったく相反しているこれらの薬剤の添加方法、添加時
期並びに添加量の配合により、特殊水中コンクリートの
品質に大きな差異が生じてくる。

特殊水中コンクリート用混和剤を最も効果的にコンクリ
ートに混合させるためには、生コンプラントにおいて増
粘剤をセメントや骨材と一緒に先ず空練りした後に、こ
れに流動化剤水溶液を混練り水と一緒に投入して混合混
練りした後、アジテータ車によって施工現場に運搬して
打設することであるが、流動化剤は混練り後約２０分を
経過すると逆に流動性が著しく低下する場合があるので
、混練り後早急に打設する必要がある。

また、増粘剤のみを生コンブラントで添加した復、施工
現場で流動化剤を添加する方法があるが、この場合には
運搬中のコンクリートの粘性が増大し、アジテータ効果
が低下する。また、何れの場合においても、生コンブラ
ントで増粘剤を添加する場合には、そのプラントではミ
キサー内に粘性の高いコンクリートが固着するために、
当日は生コンブラントでは普通コンクリートの注文に応
じてこれらを交互に混練りすることは困難であるので、
特殊水中コンクリートの混練のために当日のプラントを
専用する必要がある。このため、特殊水中コンクリート
の１日打設数量が少ない場合には、コンクリートのコス
トが著しく高騰する。

次に、生コンブラントで増粘剤を添加せず、ベーすこん
くり−とろを施工現場に運搬した後、現場で添加混合す
る方法としては次の二つの方法が行われている。

■アジテータ車で施工現場に運搬されたベースコンクリ
ートを強制撹拌ミキサーに移し、このミキサー内に増粘
剤粉末と流動化剤水溶液を投入して、高速度で特殊水中
コンクリートを強制撹拌することが行われる。

しかしこの場合には、コンクリートの混練りを別々のミ
キサーで二度にわたって行わなければならないため、混
練り設備、混練りスペース、混練り時間等のため、特殊
水中コンクリートのコストが著しく高騰する。

■アジテータ車で現場に運搬されたベースコンクリート
に、予め水を加えてスラリー化した増粘剤をアジテータ
ドラムに投入し、ドラムを急速回転して混練りした後、
これに流動化剤水溶液を加えて混合撹拌する方法がある
。

しかしこの場合には、特殊水中コンクリートの設計配合
にもとづき、コンクリートの水セメント比を一定に保た
なければならないので、増粘剤スラリーに用いる水量と
流動化剤水溶液に相当する水量分をベースコンクリート
の水量から差し引かなければならない。従って運搬され
るベースコンクリートが著しく硬練りとなり、ベースコ
ンクリートが分離するばかりでなく、アジテータ内の撹
拌羽に固着して投入された混和剤と混練りされないでコ
ンクリートの一部がアジテータドラム内に残ったりする
ため、増粘剤が均一に混合されず、添加比率が設計配合
と大きく異なる場合がある。

さらにまた、増粘剤粉末に水を加えてスラリー状にする
場合には、１０分あるいは数１０分の時間経過によって
スラリーの粘性が著しく増大し、投入作業あるいは投入
後の混練りが不可能となったりして、特殊水中コンクリ
ートの均質な混練りができなくなる。

本発明はこれらの問題点を解決し、高品質な特殊水中コ
ンクリートの効率的な混練り方法を提供することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、予め一定割合
の増粘剤粉末と濃度の高い流動化剤水溶液とを混合撹拌
し、スラリー状の混合物として特殊水中コンクリート打
設現場付近に貯留しておき、搬入されたベースコンクリ
ートを積載したアジテータ車ドラム内に設計量の混合ス
ラリーをスクウイズボンブ等を利用して均等に投入する
ことによって、均質な特殊水中コンクリートを効率よく
製造することを可能にしたものである。

本方法による時は、増粘剤粉末を流動化剤水溶液と混合
するために、従来方法のように増粘剤のみをスラリー化
するための余分な水を必要とせず、したがってベースコ
ンクリートには所定の水セメント比を維持する上で、流
動化剤水溶液にとられる水量以外は差し引く必要がなく
、十分に施工性の高い状態でベースコンクリートを混練
り搬入することができる。

また、予め高濃度の流動化剤水溶液と混合するため、粉
末状の増粘剤をベースコンクリートに直接投入する場合
のように、アルカリ水との反応により瞬間的に団子状の
塊を形成して、爾後の混練り撹拌が困難になることはな
い。

さらに、増粘剤と高濃度の流動化剤水溶液の混合スラリ
ーは後記するように、経時的に粘性抵抗が増大するのが
大変緩慢であり、長時間の貯留が可能であるため、半日
分あるいは１日使用分のスラリーを予め製造貯留するこ
とによって、アジテータ車による特殊水中コンクリート
の混練り製造を効率化することができる。

〔作用〕

現在実用化されている最も一般的な特殊水中コンクリー
ト用混和剤としては、メタルセルロース系の増粘剤があ
る。この増粘剤を用いると水中における流動性と、型枠
や鉄筋・鉄骨に対する充填効果が特に著しいので、橋梁
基礎等の永久構造物に用いられている。

このメチルセルロース系増粘剤を粉末のままベースコン
クリートの中に投入すると、粉末状のセルロース繊維の
表面部がセメントのアルカリ水を吸収して粘性被膜に覆
われた団子状の塊となり、その内部への水の滲透を阻止
するために、コンクリートの混練り水と均等に混合撹拌
することができなくなる。したがって、強力な撹拌力を
有するコンクリートミキサーを用いる場合はともかくと
して、アジテータ車のドラム回転によって混練りするこ
とは不可能である。

また、増粘剤を予め水に溶かして使用する場合には実施
例においても詳述するように、一定時間の経過とともに
急速に粘性抵抗が増大し、使用不能の状態となる。

本発明では先ず、増粘剤粉末と高濃度の流動化剤水溶液
とを混合撹拌してスラリー状の混合液を作るのであるが
、この場合には、流動化剤の方が増粘剤よりも水分子と
の親和力が強いために、塩類効果の現象を呈し、増粘剤
の水分吸収による膨潤粘性化の現象が起こらない。この
ため、この混合液は経時的に粘性硬化を起こすことがな
く、長時間の使用に耐えるのである。

さらに本発明の方法による場合は、従来の方法のように
ベースコンクリートから差し引いた水分量を用いて増粘
剤の水溶液を作る必要がないので、ベースコンクリート
は設計配合水量から僅かに流動化剤溶液水量を差し引い
ただけの水量で混練りが行われるため、ワーカビリティ
ーの好適な状態で作業が進められる。

〔実施例〕

本実施例では、特殊水中コンクリート用混和剤として現
在量も高品質な評価を得ているヒドロキシ・プロピル・
メチルセルロースを主成分とする二銘柄の増粘剤（Ａ、
Ｂ）と高縮合トリアジンを主成分とする流動化剤水溶液
（ＮＬ）による実施例を示す。

第１表は代表的な特殊水中コンクリートの承部配合（ａ
）と従来のように増粘剤水溶液を後添加する場合のベー
スコンクリート配合（ｂ）並びに本発明の方法によるベ
ースコンクリート配合（Ｃ）を示したものである。最終
的には水量２１５ｋｇ／ｍ３によって水セメント比（Ｗ
／Ｃ）は５９．７％となるのであ１〇− るが、ベースコンクリートでは（ｂ）の場合５０，０％
、（Ｃ）の場合５５．８％となっており、（ｂ）と（Ｃ
）のベースコンクリートから特殊水中コンクリートとす
る場合の製造性、ひいては特殊水中＝１ンクリートの品
質に大きな違いのあることが分かる。

図面、ヒドロキシ・プロピル・メチルセルロスの代表的
な増粘剤二銘柄ＦＡ、Ｂ）の水溶液の経時的な撹拌抵抗
値の変化、及び本発明の方法による増粘剤と流動化剤水
溶液の混合スラリーの撹拌抵抗値の変化を示したもので
ある。図中の実線で示す曲線１．２は、Ａ剤、Ｂ剤夫々
の１０％スラリーの撹拌抵抗値を山崎式撹拌抵抗値測定
器によって経時的に測定したものである。実験は２０±
２°Ｃ１相対湿度約９０％の室内で行った。Ｂ剤の場合
１１、　− 線の曲線１，２の水の場合より高いにも関わらず、粘性
の増大は非常に緩慢であり、ヒドロキシ・プロピル・メ
チルセルロースが高縮合トリアジン系流動化剤水溶液の
中に程良く分散しており、塩類効果によりセルロース系
混和剤の吸水膨潤が完全に抑制されている。

このように、本発明による場合は増粘剤が流動化剤の中
に程良く分散して安定しているが、ベースコンクリート
の中に投入撹拌すると、大量の水との混合によって塩類
効果が失われ、強制的な混練りによらなくても、容易に
粘度の高い均質な特殊水中コンクリートを製造すること
ができる。そしてこの場合には流動化剤によるコンクリ
ートへの流動性の付与と、流動化剤中に既に均質に分散
している増粘剤のコンクリート中への分散の容易さによ
り、アジテータ車のドラム回転によるだけで、高品質な
特殊水中コンクリートを製造することができた。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明した混練り工程によるものには約１
０分、Ａ剤の場合には約４０分後から急激に攪拌抵抗が
増大しており、それ以後における使用が困難であること
を示している。

また、図中における鎖線で示す曲線３．４は、Ａ剤、Ｂ
剤を夫々流動化剤水溶液に１６％添加して混合撹拌した
スラリー粘度の経時変化を示したものである。これによ
りと、Ａ、Ｂの二銘柄は撹拌抵抗値に若干の相違はある
ものの、経時的な粘性増加割合は両者とも大変緩い勾配
を示しており、何れの増粘剤も流動化剤との混合により
、長時間の使用に耐え得ることが分かる。

ヒドロキシ・プロピル・メチルセルロースの増粘剤は、
Ａ、Ｂともに粉末粒子表面がグリオキザール加工が施し
てあり、図中の実線の曲線１．２に表されているように
、スラリー製作当所はＡ。

Ｂともに撹拌抵抗は殆ど増大していないが、一定時間を
経通すると難溶効果が失せて、急激に粘性が増大してい
る。

一方、流動化剤水溶液と混合撹拌した鎖線の曲線３，４
の場合を見ると、増粘剤の混合比率が実であるが、以下
に記載される効果を有するものである。

従来、コンクリートミキサー船による混練り打設を目的
として開発された特殊水中コンクリートを、陸上部にお
ける混練り、運搬、打設を容易にし、広範囲にわたる利
用を可能にした。

生コンブランドにより混練りに比較すると、打設当日に
おける生コンブラントの専用を必要としないので、特殊
水中コンクリートの製造コストを大幅に低減することが
できる。

従来のように、打設現場に強制撹拌ミキサーを据付け、
アジテータ車によって搬入されたベースコンクリートに
特殊混和剤を添加して、再度コンクリートを混練りする
必要がなく、アジテータ車のドラム回転だけで特殊水中
コンクリートが混練りできるので、打設コストや打設ス
ペースの増大を抑制することができる。

増粘剤と水との混合スラリーによる従来の方法のように
、スラリーを短時間のうちにベースコンクリートに投入
しなければ増粘してしまうということがないので、増粘
剤と流動化剤の混合スラリーを半日〜１日分だけ予め調
整しておくことによって、打設現場に次々に到着するア
ジテータ車に順次投入してゆき、効率的に特殊水中コン
クリート打設作業を進めることがでる。

【図面の簡単な説明】

図面は、特殊水中コンクリート用増粘混和剤スラリーの
撹拌抵抗値の経時的な変化を示したものである。 １．２は二銘柄の増粘剤を水と混合した場合を示す。曲
線３．４は二銘柄の増粘剤を流動化剤水溶液と混合した
場合を示す曲線である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 特殊水中コンクリート用混和剤を、アジテータ車で打設
   現場に運搬したベースコンクリートに投入し、アジテー
   タ車内で再度混練りした上で施工個所に打設する特殊水
   中コンクリートの混練り方法において、配合量の特殊混
   和剤の粉末を予め濃度の高い流動化剤水溶液と混合撹拌
   してスラリー状の混合物として調整貯留し、到着したア
   ジテータ車内のベースコンクリートに設計量の混合スラ
   リーを投入混合することによって、均質な特殊水中コン
   クリートを効率良く製造することを可能にした特殊水中
   コンクリートの製造方法。