JPH02180740A

JPH02180740A - 急硬性超硬練りコンクリート

Info

Publication number: JPH02180740A
Application number: JP33540588A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Tanaka; 秀弘田中; Koji Nakagawa; 中川　晃次; Minoru Shirasawa; 白沢　実
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-13
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: JP2776854B2

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〕本発明は急硬性を有する超硬練りコンクリート、すＩ詳しくは、ローラや振動ローラ等で商工又は転圧施工さ
れる急硬性超硬練りコンクリートに関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来のコ
ンクリート打設は、単位水量１３０　ｋｇ／ｄ以上でス
ランプ値数■〜数１０ｃｍ程度のコンクリートを製造し
、打設を行っていた。

しかし、このコンクリートは使用可能な実用強度に達す
るまで、通常打設後４週間の養生期間が必要であった。

また、流動性を有するため作業性が悪く大量打設ができ
なかった。

そこで、最近では、コンクリートの耐久性、施工性及び
強度改善を図るため、スランプ値Ｑ　ｃｍの超硬練りコ
ンクリートの使用が試みられており、生コンプラントで
混練りを行い８、ダンプトラックで運搬し、フニッシャ
ーで敷き均し、次いで、プレートや振動ローラで加圧・
転圧しながら締め固める方法で大量打設が可能になった
。

しかしながら、また、■実用強度に達するまで打設後７
日以上養生期間が必要で、既設の補修工事等工期に制約
を受ける施工には不十分である。

などの課題があった。

これらの改善方法として、従来の急硬性セメント、例え
ば、カルシウムアルミネートに無機硫酸塩を混合してな
るセメント急硬材を配合した急硬セメントやカルシウム
ハロアルミネートをセメントと同時に焼成して混入せし
めた急硬セメント（特開昭４８−１０２４号公報、特開
昭４９−７７９３４号公報）をただ単に用いただけでは
、凝結時間が極端に短くなり作業性が悪くなったり、急
激に硬化するため発熱が太き（なり、温度応力を受ける
などの課題があった。また、凝結遅延剤を多く添加して
作業時間を得ようとすると、セメントの凝結のみならず
、硬化速度まで遅延し、目的とする強度促進効果がなく
なり、膨張性が現われてしまうなどの課題があった。

本発明者らは、前述の課題を解消すべく種々検討を加え
た結果、特定成分の急硬材と凝結調整剤を用いれば良い
ことを知見し本発明を完成するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明は、セメント、３Ｃａ０・３ＡＪ！０、・
ＣａＦ、、無機硫酸塩、アルカリ炭酸塩及びオキシカル
ボン酸類を主成分とし、該無機硫酸塩が該３ＣａＯ−３
Ａ１．Ｏ−＋　　・ＣａＦｚ　　１００重量部に対し、
５０〜２５０重量部であり、かつ、スランプ値が００で
あることを特徴とする急硬性超硬練りコンクリートであ
る。

以下、詳しく本発明を説明する。

本発明におけるスランプ値０（Ｊのコンクリートとは、
ＪＩＳＡＩＩＯＩのスランプ試験方法においてスランプ
値Ｏｃｍのコンクリートである。更に詳しくは、ＶＣ値
で５〜１００秒となる様に調整されたものが好ましい。

ＶＣ値とは、小型ＶＣ試験機において、回転数３．　Ｏ
ＯＯＶ、Ｐ、ｍ、、振幅１．Ｏｎの振動台の上に径２４
×高さ２０ａａの鉄製の容器を固定し、その容器にコン
クリ−）　１５　ｋｇを三層に分けて詰める。この各層
は突き棒で３５回づつ突き、上面を軽くならした後、透
明なプラスチックの円板と２０ｋｇのオモリを載せ、た
だちに振動を開始した時点からコンクリートのモルタル
分が浮かび上がって円板の開いている溝よりモルタルが
１ケ所でも溢れ出した時点までの時間を測定し、これを
ＶＣ値（秒）とする。

このＶＣ値が５〜１００秒が好ましく、２０〜８０秒が
特に好ましい。５秒未満では軟らかすぎて転圧等の締め
固めがしにくく強度低下する傾向にあり、逆に１００秒
を越えると硬すぎて施工性が悪ろくなり強度低下する傾
向がある。

ＶＣ値は用途及び要求強度によって決められるものであ
り、コンクリート配合（セメント、骨材、水及び混和材
）の調整によって得られる。

特に単位水量で調整することが好ましい。単位水量は６
０〜１１０ｋｇ／ｒｒｒが好ましく、さらに好ましくは
７０〜１００ｋｇ／ｒｒ？である。１１０ｋｇ／ｄを越
えると軟らか（なりすぎて転圧締め固めがしにくくなる
傾向があり、硬練りにするには単位セメント量が多（必
要となり耐久性上好ましくない。逆に６０ｋｇ／ｒｒｒ
未満では硬すぎて凝結が早くなり転圧等しても充填でき
ず空隙が多くなり強度低下する傾向がある。

本発明で用いられるセメントとは、各種のポルトランド
セメントや高炉スラグ、シリカ及びフライアッシュ等の
混合した各種混合セメントであり、水硬性の高いセメン
トはど早期に高い強度が得られる。

次に３　Ｃａ　０　・３　Ａ　ｌ　！　Ｏｓ　　・Ｃａ
　Ｆ　ｔ　　（以下、ＣＨＩ　Ａｘ　Ｃａ　Ｆｔという
）は、石灰質原料とアルミナ質原料及びフッ化物原料を
、生成する鉱物がしたすして得られる。中でも溶融物を
圧縮空気等で吹き飛ばして急冷し結晶質をより少なくし
たものが好ましい。また、粉末度はプレーン値（ボロシ
テーは０．５０）で３．０００ｃｊ／ｇ程度で十分であ
るが、好ましくは４．０００〜６．０００ｃｄ／ｇであ
る。

無機硫酸塩（以下硫酸塩という）とは、三水塩、半水塩
及び無水塩等の各種石膏やナトリウムやカリウム等の硫
酸塩等のうち一種又は二種以上が使用でき、特に■型の
無水石膏の如く、水に不溶性又は難溶性の硫酸塩の使用
が好ましい。■型の無水石膏とは、ＸｗＡ回折パターン
が■型−ＣａＳ０４の形態を示すものであり、工業的に
含まれる不純物には制約を受けない。この他、無水石膏
と併用して半水石膏、Ｎ　ａ　！　Ｓ　Ｏａ　、ＫｔＳ
　Ｏａ等を用いるのも有効である。

粉末度はブレーン値（ボロシテーは０．５０）で３．５
００ａＪ／ｇ程度で十分であるが好ましくは４、５００
〜７．０００ｃｄ／ｇである。

硫酸塩の使用量は、Ｃ，Ａ、ＣａＦｔ　１００重量部に
対し、５０〜２５０重量部であり、８０〜２００重量部
が好ましい。５０重量部未満では強度増進効果が少なく
、２５０重量部を越えると膨張性が表われてくる。

Ｃ３Ａｘ　Ｃａ　Ｆｚと硫酸塩（以下Ｃ２Ａｆｆ　Ｃａ
Ｆ２類という）は、合計量でセメントとＣ３Ａ：ＩＣａ
Ｆ、類合計（以下粉体という）１００重量部に対して１
０〜４０重量部使用することが好ましく、１５〜３０重
量部が特に好ましい。Ｃ３Ａ３ＣａＦｔ類の合計量が１
０重量部未満では急硬性ない。

次に、アルカリ炭酸塩（以下炭酸塩という）とは、アル
カリ金属の炭酸塩や重炭酸塩であり、具体的には、Ｋ　
２　Ｃ０３、Ｎ　ａ　ｚ　ＣＯ３、Ｋ　ＨＣＯ３及びＮ
ａＨＣＯ，等が挙げられる。

炭酸塩の使用量は粉体１００重量部に対して０．３〜２
．０重量部が好ましく、０．５〜１．５重量部が特に好
ましい。０．３重量部未満では遅延性及び凝結後の強度
促進性が少なく、２．０重量部を越えても、それほど添
加効果がなく経済的に好ましくない。

次にオキシカルボン酸類（以下カルボン酸という）とは
、クエン酸、酒石酸、グルコン酸及びリンゴ酸やそれら
等のカリウムやナトリウム等の塩であり、一種又は二種
以上が用いられる。凝結のコントロールや強度発現性か
ら酒石酸又はその塩が好ましい。

カルボン酸の使用量は粉体１００重量部に対して０．０
５〜１．Ｏｉｉ量部が好ましく、０．１〜０．８重量部
が特に好ましい。０．０５重量部未満では遅延効果が少
な（，１，０重量部を越えると強度発現まで遅くなって
しまう傾向がある。

各材料の混合方法は特に限定されるものではなく、セメ
ントに予め添加混合する方法やセメントと別々にして添
加混合する方法いずれでもよい。

また、この他に高性能減水剤（以下減水剤という）を併
用することは好ましく、特に多環芳香族縮合物スルホン
酸を主成分とする減水剤が、作業性、強度増進性の点で
優れており、良好な結果が得られ好ましい。

多環芳香放縮金物スルホン酸を主成分とする減水剤の市
販品としては、商品名で例えば、花王■、「マイティー
１５０」、「マイティー１００Ｊ、「マイティー２００
０Ｊ及び「マイティー１５０Ｒ」；電気化学工業側、ｒ
ＦＴ−８０Ｊ、ｒＦＴ−５００ＶＪ及びｒＦＴ−５００
ＧＪ　；第一工業製薬側、「セルフロー１１０Ｐに山陽
国策バルブ■、「サンフローＰＳＪ　；竹本油脂■、「
ボールファイン５１ＯＮＪ及びホゾリス物産■、「ＮＬ
−１４５０Ｊ等が挙げられる。また、ポリカルボボン酸を主成分とする減水剤、例えば日本ゼオン■商品
名「ワーク５００」、「ワーク５００ＳＪ及び［ワーク
５００ＰＪ等も使用できる。

減水剤の使用量は、セメント１００重量部に対して、固
形分換算で０．３〜３重量部が好ましく、０．５〜２重
量部が特に好ましい。０．３重量部未満では作業性や強
度改善効果が少なく、３重量部を越えて添加してもそれ
ほど効果がなく経済的に好ましくない。

以上、本発明の急硬性超硬練りコンクリート（以下本コ
ンクリートという）は、一般のミキサ、好ましくは強制
練りミキサーにより混練りすれば製造でき、凝結時間が
長いため、作業性、施工性が良好で、例えばグレーグ−
、ブルドーザ−及びフィニッシャ−等で敷き均らすこと
ができ、更に、ハンマー、タイヤローラ及び振動ローラ
等で締め固め転圧することにより、早期に高い強度が得
られ、各種コンクリート躯体やコンクリート部材等に広
く用いることができる。

〔実施例〕

次に実施例をあげてさらに詳しく説明する。

実施例１単位セメント量２７０ｋｇ／ｎ？、単位水量８０ｋｇ／
ｄ、細骨材率４０．６％とし、減水剤として、第一工業
製薬■、商品名［セルフロー１１０ＰＪを２、７　ｋｇ
／　ｎｒを用いて、第１表の配合の材料を強制練りミキ
サーに投入し、２分間混練りしてスランプ値Ｏｃｍの超
硬練りコンクリートを製造した。

得られたコンクリートを１０１０Ｘ１０Ｘ４０の型枠に
２層に分けて投入し、アタッチメントを取付けた電動ハ
ンマーで加圧締め固めを行い、供試体を作成した。ＪＩ
ＳＡ１１０６に準じて曲げ強度をＪＩＳＡ１１２９のコ
ンパレーター法により長さ変化を各々測定した。その結
果を第２表に示す。

養生は、２０℃×６０％ＲＨで行った。

く使用材料〉セメント−ａ：アンデスセメント共同事業社製、普通ポ
ルトランドセメント、／Ｉ　　　−ｂ：アンデスセメント共同事業社製、早強
ポルトランドセメント、：新秋田化成社製、■型無水石膏、ブレーン値６．４００ｃｔ／ｇ。

：炭酸カリウム、和光純薬社製、硫酸塩炭酸塩−〇一級試薬、〃−ｄ　：炭酸ナトリウム、和光純薬社製、−級試薬、カルボン酸−〇二りエン酸、和光純薬社製、−級試薬、〃　　−ｆ：酒石酸、和光純薬社製、 −級試薬、ｓ　　　−ｇ　ニゲルコン酸ナトリウム、和光純薬社製
、−級試薬、粗　骨　材　：新潟県姫用産、（砕石３０％含有）　、
　Ｇｍａｘ　２０ｍ、細　骨　材　：新潟県姫用産、天然砂、Ｃｘ　Ａ２　Ｃ
ａ　Ｆｚ　　：非晶質、ブレーン値（ポロシティ−０，
５０）　４．６００ｃｄ／ｇ。

Ｘ線回折パターンで結晶質８％１よＣ，Ａ、ＣａＦｔ　２層生石灰３０．５重量部、ポーキ
５５，５重量部及びホタル石１４．０重量部を電気抵抗
炉で完全溶融（１，６２０℃〕した後、圧縮空気で吹き
飛ばし急冷して非晶質のＣ３Ａ、ＣａＦｔを得た。

化学分析結果は次のとおり、実施例２セメント−ａを１００重量部と、Ｃ３Ａ、ＣａＦ２１０
０重量部に対し■型無水石膏１５０重量部であるＣ３Ａ
５ＣａＦｚ類を、セメント−ａとＣ３Ａ３　Ｃａ　Ｆ　
ｚ　Ｒｌ　００重量部に対し２５重量部とを混合し、単
位セメント量２５０ｋｇ／ｒｒｒとし、炭酸塩として炭
酸カリウム１重量部及びカルボン酸として酒石酸０．２
重量部配合し、第２表に示すコンクリート配合を用いて
実施例−１と同様に実験を行った。その結果を第２表に
併記する。使用材料は実施例１と同様。

実施例３硫酸塩として■型無水石膏を使用し、Ｃ３Ａ３ＣａＦｚ
ｌＯＯ重量に対して、１５０重量部の硫酸塩からなるＣ
、　ＡＩ　Ｃａ　Ｆｇ　ｍを、セメントとＣ，Ａ、Ｃａ
Ｆ、類の合計１００重量部に対して２５重量部使用し、
第３表に示す配合を使用したこと以外は、実施例１と同
様に行った。水和熱ΔＴを測定するため専用の容器にコ
ンクリートを１０１投入しデープルパイプレークで詰め
た後、断熱温度を測定した。その結果を第４表に示す。

比較のためＣ３ＡｘＣａＦｔの代りに１１ＣａＯ−７Ａ
１．Ｏ，・ＣａＦ２とＣａＯＨＡｌｚ　０３について同
様に実験を行った。

く使用材料〉ＣＩＩＡ？　　Ｃａ　　Ｆｚ　　　二　１　１　　Ｃａ
ＯＨ７Ａ　　ｊ（１２０ｓ・Ｃａ　Ｆ　ｚ　、結晶質７
％、プレーン値４，６００ｃｄ／ｇＣＡ：ＣａＯ・Ａ１２０１、結晶質９％、ブレーン値４
．６００ａＪ／ｇＣ３ＡｘＣａＦｔ及びＣＡは、その組成になるよう配合
し、Ｃ３Ａ３　ＣａＦｚと同様に製造した。

それ以外の使用材料は実施例１と同様〔発明の効果〕本コンクリートを用いることにより次の効果が得られる
。

■）強度発現が良いため、早期に供用（１日以内）が可
能で工期の短縮が可能となる。

２）凝縮時間が長いため、施工性が良好でスランプ値Ｏ
ｃｍのコンクリートも大量に打設ができる。

３）水和発熱量が少なく、温度応力が小さいので大量打
設しても耐久性を損うことがない。

４）乾燥収縮が少ないため耐久性に優れている。

５）　ポルトランドセメントが使用できるので安価であ
る。

特許出願人　電気化学工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、セメント、３ＣａＯ・３Ａｌ＿２Ｏ＿３・ＣａＦ＿
２、無機硫酸塩、アルカリ炭酸塩及びオキシカルボン酸
類を主成分とし、該無機硫酸塩が該３ＣａＯ・３Ａｌ＿
２Ｏ＿３・ＣａＦ＿２１００重量部に対し、５０〜２５
０重量部であり、かつ、スランプ値が０ｃｍであること
を特徴とする急硬性超硬練りコンクリート。