JPH02212377A - 球状中空セラミック骨材コンクリート工法 - 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） この発明は、球状中空セラミック骨材コンクリート工法
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、超
高層ビル、橋桁、海洋掘削リグ等に特に有用な、高強度
、かつ軽量なコンクリート打設工法に間するものである
。

（従来の技術とその課題） 従来より、コンクリート打設用のセメント配合物には、
自然石や砕石などの骨材が配合されており、これらの骨
材によって打設コンクリートの破壊強度の向上を図って
いる。

しかしながら、従来のコンクリート打設工法においては
、この骨材について未解決の問題があった。その第１の
問題は、これら従来の骨材についてはその使用によって
コンクリートの重量が増大し、近年特にその需要が高ま
っている超高層ビルや海洋リグ、あるいは橋桁等に適し
た軽量コンクリートの骨材としては適当ではないという
ことである。これまでの自然石や砕石からなる骨材では
、この軽量化には対応することが困難である。

このような問題を解決するものとして、多孔質の人工軽
量骨材を用いるコンクリート工法も検討されてきている
。しかしながら、これらの人工軽量骨材の場合にはその
強度が小さいことが問題になる。この点が第２の問題で
ある。

コンクリートの強度について、その破壊の形態をみると
、第４図（ａ）に示したように、コンクリートマトリッ
クス（ア）に分散した骨材（イ）そのものが破壊する場
合と、第４図（ｂ）のように、コンクリートマトリック
ス（ア）が破壊する場合とがあり、このうちマトリ・ツ
クス（ア）の破壊についてはマトリックスの組成や比重
等の制御によって克服できるものの、骨材（イ）の破壊
については、これまでの自然石や砕石の骨材の場合、さ
らには人口軽量骨材の場合にはこれを抑止することは困
難であった。特に人工軽量骨材の場合にはこの点が問題
となる。

以上のように、骨材使用による重量増を低減し、しかも
コンクリート破壊に対する充分な強度を有する骨材を用
いたコンクリートの打設工法はこれまで実現されてきて
いない。

なお、セメント系外装材などのパネルの製造に、シラス
バルーンなどの中空材を細骨材として用いることも提案
されているが、粗骨材レベルの大きさでも使用すること
ができ、しかも通常のコンクリートと同等以上のボンパ
ビリティ−（圧送能力）を有する配合材として使用する
ことのできる人工軽量骨材は知られていない。

この「ボンパビリティーが艮いｊとの条件は重要であっ
て、これまでの自然石、砕石、人工軽量骨材の場合には
比重、吸水性によりボンバビリティーには限界があった
。このなめ、特に高層建築でのコンクリート打設におい
ては、このボンパビリティーの向上が課題となっていた
。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、従来のコンクリート打設工法の欠点を改善し、より
軽量で、しかも充分な強度を有する吸水性の小さい骨材
を用いて、ポンプ圧送に有利な、新しいコンクリート打
設工法を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するために、粗骨材およ
び／または細骨材として球状中空セラミックを配合して
打設することを特徴とするボンパビリティーの良好な球
状中空セラミック骨材コンクリート工法を提供する。

この工法において用いることのできる球状中空セラミッ
ク骨材は、たとえばその径が２〜５Ｉｗ１の細骨材から
、１０〜４０ｒｔａ程度の粗骨材レベルまで使用可能な
ものであり、これ以外にも従来がら用いられている膏剤
と併用できるものである。その外形は、略球状であり、
従来の不定形骨材とは相違している。構造を例示的に示
したものが第１図である。

セラミックからなる球状体（１）は、その中心部に微小
空間（２）を有し、中空状となっている。

この時のセラミック材の組成と、外径（Ｄ）および肉厚
（１）とは、骨材として使用するコンクリートの用途、
必要とされる重量と強度等に応じて選択することができ
る。

セラミック材の代表的なものとしては磁器質、ガラス質
、その他シリゲート系、アルミナ系、ジルコニア系等の
酸化物、窒化ケイ素、炭化ケイ素系等の組成とすること
ができ、これらの複数のものを混合して使用することも
できる。一般的には、これらのセラミック材の粉末、ス
ラリー、粘調物に球状の有機物固体、たとえば発泡樹脂
などの軽量で、かつ気泡の多い樹脂を分散させ、その表
面に被覆した後に焼成、焼結させて中空状の球状セラミ
ック体として得ることができる。これまでに知られてい
る磁器、セラミック製造の公知技術に沿って製造するこ
とができる。

あるいはまた、気泡コンクリート、軽石などの球状体に
、セラミックコーティングするようにしてもよい、この
場合には、気泡はできるだけ大きくしておくのが好まし
い。

第２図に示したように、この中空状セラミックについて
は、第１図に示した単一の微小空間（２）を有するもの
だけでなく、いくつかに分画された微小空間（３）を有
するものであってもよい。

あるいはまた、第３図（ａ）（ｂ）に示したように、中
空セラミック（４）に突起（５）を形成したものを骨材
としてもよい。

このような球状中空セラミックの骨材としての使用によ
って、従来一般的に比重２．３程度のコンクリートの比
重を１．１〜１．８程度にまで低減させることができる
、この場合、比重が小さいと材料が分離する危険性が生
じるので、コンクリートのセメント配合物の粘性を増大
させ、Ｗ／Ｃ比を小さくすることが好ましい、もちろん
、比重の調整は、従来からの骨材と併用によ゛っても可
能である。

球状体であることによって、中空状セラミックであって
もその強度は大きなものとなる。しかし一方で、球状で
あるなめ、マトリックスとの付着性が弱まる場合がある
。このような場合に、第３図（ａ）（ｂ）の突起（５）
を有する骨材を用いるのが有効でもある。

（作　用） この発明によって、軽量で高強度の骨材を用いたボンバ
ビリティーの良いコンクリート打設が実現される。

セラミック骨材として粗骨材および／または細骨材とし
ても使用可能となる。

（実施例） 次に、この発明の実施例を示し、さらに詳しくこの発明
の工法について説明する。

実施例１ 表１に示した通り、粗骨材および細骨材として球状中空
セラミックを用い、次の配合のコンクリートを打設した
。ポンプ圧送によって現場打ちした。

・水セメント比　　　３０ （Ｗ／Ｃ，％） ・細骨材率　　　　　３８ （Ｓ／Ａ　、％） ・単位重量（ｋぎ７ｍ３） 水　　　　　　　１６４ セメント　　５４５ 細骨材　　　２６０ 粗骨材　　　３１２ ・混和剤　　　　　ＡＥ減水剤 流動化剤 その結果、次の通りの特性からなるコンクリートを得た
。軽量で高強度のコンクリートが実現された。

・スランプ（■） ・空気量（％） ・４周圧縮強度 （ｋｇ　ｆ　／　ａｌ　） ・比　重 ４．０ １．７３ 表１ 実施例２ 粗骨材として球状中空セラミックを用い、細骨材に砂を
使用して、ポンプ圧送によってコンクリートの打設を行
った。この時の骨材としては、表２のものを用いた。

また、コンクリートの配合は次の通りとしな。

・水セメント比　　　３０ （Ｗ／Ｃ１％） ・細骨材率　　　　　３７ （Ｓ／Ａ、％） ・単位重量（ｋぎ７ｍ３） 水　　　　　　　　１６４ セメント　　５４５ 細骨材　　　５７４ 粗骨材　　　３１２ ・混和剤　　　　ＡＥ減水剤 流動化剤 その結果衣の通りの優れた特性のコンクリートが得られ
た。

・スランプ（ｌ） ・空気量（％） ・４周圧縮強度 （ｋｔ　ｆ　／　ｃＪ　） ・比重 ３．８ １．５７ 表 実施例３ シリケート系セラミックからなる球状中空セラミック骨
材について、英国規格（ＢＳ法）によって加圧時の破砕
率を評価した。その径は１０〜１５ｍのものを用いた。

また比較のために従来の骨材とも比較した。

その結果を表３に示した。

この発明の骨材の強度が大きいことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明に用いる骨材を例示し
た一部切欠斜視図である。 第３図（ａ）（ｂ）は、各々、この発明の他の骨材の例
を示した断面図である。 第４図（ａ）（ｂ）は、従来のコンクリートの破壊状態
を示した断面図である。 １・・・セラミック球状体 ２・・・微小空間 ３・・・分画微小空間 ４・・・中空セラミック ５・・・突　　起 代理人　弁理士　　西　　澤　　利　　大町 図 （ａ） （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粗骨材および／または細骨材として球状中空セラ
   ミックを配合して打設することを特徴とする球状中空セ
   ラミック骨材コンクリート工法。
2. （２）有機物を芯材とし該芯材表面にセラミック粉末を
   被覆した後に焼結してなる球状中空セラミック骨材を配
   合する請求項（１）記載の球状中空セラミック骨材コン
   クリート工法。