JPH02283650A - 超高強度コンクリート硬化体及び超高強度コンクリート配合物の混練方法 - Google Patents
超高強度コンクリート硬化体及び超高強度コンクリート配合物の混練方法Info
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- JPH02283650A JPH02283650A JP10309089A JP10309089A JPH02283650A JP H02283650 A JPH02283650 A JP H02283650A JP 10309089 A JP10309089 A JP 10309089A JP 10309089 A JP10309089 A JP 10309089A JP H02283650 A JPH02283650 A JP H02283650A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
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- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
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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。
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、ＰＣパイル、ＰＣボール、ＰＣ桁等のプレ
キャストコンクリート製品における超高強度コンクリー
ト硬化体及びそのコンクリート配合物の混練方法に関す
るものである。
キャストコンクリート製品における超高強度コンクリー
ト硬化体及びそのコンクリート配合物の混練方法に関す
るものである。
「従来の技術、発明か解決せんとする問題点」従来、高
強度コンクリートとして高価な高強度セメンｌ〜や特殊
な骨材などを用い゛ＣＩＥ縮強度か８００ Ｋｇ／ｃｍ
２〜１０００ Ｋｇ／ｃｍ′程度のものか種々開発され
ているか、最近では１０００ Ｋｇ／ｃ、ａ２を超える
超高強度コンクリートの実用化に関する要望か高まりつ
つある。
強度コンクリートとして高価な高強度セメンｌ〜や特殊
な骨材などを用い゛ＣＩＥ縮強度か８００ Ｋｇ／ｃｍ
２〜１０００ Ｋｇ／ｃｍ′程度のものか種々開発され
ているか、最近では１０００ Ｋｇ／ｃ、ａ２を超える
超高強度コンクリートの実用化に関する要望か高まりつ
つある。
そのため近年、産業副産物としてシリカヒユームと高性
能減水剤を組合せることにより、実験的に１０００ Ｋ
ｇ／ｃｍ２を超える超高強度コンクリートか得られるこ
とも一部報告されているか、実用Ｏｒ能な段階には至っ
ていないのか現状である。
能減水剤を組合せることにより、実験的に１０００ Ｋ
ｇ／ｃｍ２を超える超高強度コンクリートか得られるこ
とも一部報告されているか、実用Ｏｒ能な段階には至っ
ていないのか現状である。
「問題点を解決するための手段」
この発明は前記従来の課題を解決するために種々研究実
験を重ねた結果、経済性や作業性等の面から実用的で、
しかも超高強度を得るためのコンクリートは必ずしもそ
の配合の多いさなどで一義的に決るものてはなく、普通
ポルトランドセメント、高純度シリカヒユーム、高性能
減水剤、細骨材、水などを所定配合割合で、所定の混練
方法をもって混練することにより、超緻密、高粘性であ
りながら取扱い易く、しかも１２００にｇ７ｃｍ”超え
る超高強度コンクリートが経済的に得られることを見出
し、本発明を完成するに至ったものである。
験を重ねた結果、経済性や作業性等の面から実用的で、
しかも超高強度を得るためのコンクリートは必ずしもそ
の配合の多いさなどで一義的に決るものてはなく、普通
ポルトランドセメント、高純度シリカヒユーム、高性能
減水剤、細骨材、水などを所定配合割合で、所定の混練
方法をもって混練することにより、超緻密、高粘性であ
りながら取扱い易く、しかも１２００にｇ７ｃｍ”超え
る超高強度コンクリートが経済的に得られることを見出
し、本発明を完成するに至ったものである。
即ち、第一発明は、普通ポルトランドセメント４００〜
６００ Ｋｇ／ｍ３に、高純度シリカヒユームを１５〜
５０％（セメント外側）、高性能減水剤を２〜８％（セ
メント比）、細骨材を３０〜５５％を配合し、セメント
・水比２．２〜６．０として混練した配合物により成形
した後、オートクレーブ養生することにより、上記特徴
を有する超高強度コンクリート硬化体を確実に得られる
ようにしたものである。
６００ Ｋｇ／ｍ３に、高純度シリカヒユームを１５〜
５０％（セメント外側）、高性能減水剤を２〜８％（セ
メント比）、細骨材を３０〜５５％を配合し、セメント
・水比２．２〜６．０として混練した配合物により成形
した後、オートクレーブ養生することにより、上記特徴
を有する超高強度コンクリート硬化体を確実に得られる
ようにしたものである。
また、第二の発明は、普通ポルトランドセメント ４０
０〜６００ Ｋｇ／ｍ３に、高純度シリカヒユームを１
５〜５０％（セメント外側）、細骨材（３０〜５５％）
及び粗骨材を配合して一次水を加えて混練した後、高性
能減水剤を２〜８（セメント比）を配合して二次水を加
えてセメント・水比２．２〜６．０として混練すること
により、上記特徴を有する超高強度コンクリートを確実
に得られるようにしたコンクリート配合物の混練方法で
ある。
０〜６００ Ｋｇ／ｍ３に、高純度シリカヒユームを１
５〜５０％（セメント外側）、細骨材（３０〜５５％）
及び粗骨材を配合して一次水を加えて混練した後、高性
能減水剤を２〜８（セメント比）を配合して二次水を加
えてセメント・水比２．２〜６．０として混練すること
により、上記特徴を有する超高強度コンクリートを確実
に得られるようにしたコンクリート配合物の混練方法で
ある。
この発明の高純度シリカヒユームは、Ｓｉｎｇか９０％
以上、望ましくは９４％以上のシリカヒユームを用いる
。
以上、望ましくは９４％以上のシリカヒユームを用いる
。
また、細骨材及び粗骨材は一般に入手できる普通の骨材
を用いることができる。
を用いることができる。
「実施例」
以下この発明を具体的な実施例（実験例）に基づいてさ
らに詳細に説明するが、この発明はこの実施例に限定す
るものではない。
らに詳細に説明するが、この発明はこの実施例に限定す
るものではない。
害」Ｌｌ
この実験ては表１に掲げる要因と水準に基づいて二元配
置法により、シリカヒユームの混入率と単位セメント量
に対するコンクリートの圧縮強度との関係を調べた。実
験において、シリカヒユームＳＦは５ｈｏｔ濃度が９４
％の粉体、セメントＣは普通ポルトランドセメントを用
い、水セメント比・結合材木比は表２により行った。
置法により、シリカヒユームの混入率と単位セメント量
に対するコンクリートの圧縮強度との関係を調べた。実
験において、シリカヒユームＳＦは５ｈｏｔ濃度が９４
％の粉体、セメントＣは普通ポルトランドセメントを用
い、水セメント比・結合材木比は表２により行った。
また、上記以外の実験Ｉの共通条件として、表３に示す
通り行った。
通り行った。
ここで、Ｇは粗骨材、Ｓは細骨材、Ｗは水、ＡＤは高性
能減水剤（商標名マイティ１５０）である。
能減水剤（商標名マイティ１５０）である。
オートクレーブ養生保持時間とは、１０気圧（常圧）で
１８０°Ｃに達した状態で保持した蒸気養生時間を意
味し、また配合材料の混練方法は表４に示すＡ法、即ち
セメントＣ、シリカヒュームＣＦ、細骨材Ｓ及び粗骨材
Ｇを配合して一次水Ｗを加えて１分間混練した後、高性
能減水剤ＡＤと二次水Ｗを加えて３分間混練する方法を
用いた。
１８０°Ｃに達した状態で保持した蒸気養生時間を意
味し、また配合材料の混練方法は表４に示すＡ法、即ち
セメントＣ、シリカヒュームＣＦ、細骨材Ｓ及び粗骨材
Ｇを配合して一次水Ｗを加えて１分間混練した後、高性
能減水剤ＡＤと二次水Ｗを加えて３分間混練する方法を
用いた。
表−４混練方法
そして、上記のように混練したコンクリートを用いて、
それぞれコンクリート硬化体としての二種の円柱状及び
円筒状供試体ｐ１．ｐ２をシリカヒユームの混入率と単
位セメント量を変えながら各３木ずつ製作して、それぞ
れの圧縮強度を調べた。
それぞれコンクリート硬化体としての二種の円柱状及び
円筒状供試体ｐ１．ｐ２をシリカヒユームの混入率と単
位セメント量を変えながら各３木ずつ製作して、それぞ
れの圧縮強度を調べた。
円柱供試体Ｐ、は振動締固め成形により直径１０ｃ■、
高さ２０ｃｍの円柱状に形成し、円筒状供試体Ｐ２は高
速回転による遠心力成形（３５Ｇ）により外径２０ｃｍ
、高さ３０ｃｍの円筒状に形成した。
高さ２０ｃｍの円柱状に形成し、円筒状供試体Ｐ２は高
速回転による遠心力成形（３５Ｇ）により外径２０ｃｍ
、高さ３０ｃｍの円筒状に形成した。
実験Ｉの結果（推定値）を第１図及び第２図に示す。
この結果から、シリカヒユームの混入率が１０％を超え
ると、急激に圧縮強度か増大しておよそ１５％以上とな
ると圧縮強度１０００Ｋｇ／ｃｍ”以上の超高強度か得
られることか分る。
ると、急激に圧縮強度か増大しておよそ１５％以上とな
ると圧縮強度１０００Ｋｇ／ｃｍ”以上の超高強度か得
られることか分る。
また、単位セメント量がおよそ４００にｇ／ｃ■３を超
えると圧縮強度１０００Ｋｇ／ｃｍ２以上の超高強度か
得られることが分る。
えると圧縮強度１０００Ｋｇ／ｃｍ２以上の超高強度か
得られることが分る。
円柱供試体Ｐ□と円筒状供試体Ｐ２とを比較すると、前
者の方が後者よりも圧縮強度が総体的にアップしている
傾向か見られるが、これは後者では高速回転の遠心成形
時にシリカヒユームの分離が起こり、強度アップにつな
がりにくいものと思われる。
者の方が後者よりも圧縮強度が総体的にアップしている
傾向か見られるが、これは後者では高速回転の遠心成形
時にシリカヒユームの分離が起こり、強度アップにつな
がりにくいものと思われる。
また、このことは、円筒状供試体Ｐ２の内面の仕上り状
態を観察した結果、シリカヒユームの混入率か高くなる
につれて悪くなることからも、シリカヒユーム等の微粒
分が分離して内面に浮きでてくるものと考えられる。
態を観察した結果、シリカヒユームの混入率か高くなる
につれて悪くなることからも、シリカヒユーム等の微粒
分が分離して内面に浮きでてくるものと考えられる。
更に、円筒状供試体Ｐ２のヤング係数及び強度と歪の関
係を調べたか、圧縮強度１０００Ｋｇ／ｃｍ’以上の超
高強度にも拘らず、ヤング係数において８００Ｋｇ／ｃ
ｍ２のコンクリートと大差がなく、また強度と歪の関係
（破壊試験による）は破壊時まては直線的に伸びて破壊
に至ることか分り、結局超高強度の割りには低弾性であ
ることか分った。
係を調べたか、圧縮強度１０００Ｋｇ／ｃｍ’以上の超
高強度にも拘らず、ヤング係数において８００Ｋｇ／ｃ
ｍ２のコンクリートと大差がなく、また強度と歪の関係
（破壊試験による）は破壊時まては直線的に伸びて破壊
に至ることか分り、結局超高強度の割りには低弾性であ
ることか分った。
叉」Ｌ旦
実験Ｉにおける水準の組合せにより、圧縮強度１５００
Ｋｇ／ｃ層２以上の超高強度か得られることが分ったか
、本実験では表５に掲げる要因と水準に基づいてＬ１６
直交表（６因子、２・４水準）により、シリカヒユーム
の混入率と単位セメント量の外に、更に高性能減水剤の
混入率、シリカヒユームの混練条件、遠心成形条件、オ
ートクレーブ保持時間を変えて超高強度が得られるため
の要因の選定実験を行った。
Ｋｇ／ｃ層２以上の超高強度か得られることが分ったか
、本実験では表５に掲げる要因と水準に基づいてＬ１６
直交表（６因子、２・４水準）により、シリカヒユーム
の混入率と単位セメント量の外に、更に高性能減水剤の
混入率、シリカヒユームの混練条件、遠心成形条件、オ
ートクレーブ保持時間を変えて超高強度が得られるため
の要因の選定実験を行った。
この実験Ｈにおいて、その他の条件は表３にに示す通り
行った。
行った。
表−５要因と水準 ＊二予備実験の水準混練方法とし
ては上記Ａ法の外、表４に示すＳ法、即ちセメントＣ１
細骨材Ｓ及び粗骨材Ｇを配合して一次水Ｗを加えて３分
間混練した後シリカヒユームＣＦ、高性能減水剤ＡＯ及
び二次水Ｗを混練したシリカヒユームスラリーを加えて
３分間混練する方法を用い、実験条件に応じてそれぞれ
実験工と同様の円柱供試体ＰＩと円筒状供試体Ｐ２を二
種作成した。
ては上記Ａ法の外、表４に示すＳ法、即ちセメントＣ１
細骨材Ｓ及び粗骨材Ｇを配合して一次水Ｗを加えて３分
間混練した後シリカヒユームＣＦ、高性能減水剤ＡＯ及
び二次水Ｗを混練したシリカヒユームスラリーを加えて
３分間混練する方法を用い、実験条件に応じてそれぞれ
実験工と同様の円柱供試体ＰＩと円筒状供試体Ｐ２を二
種作成した。
実験Ｈの結果（推定値）を第１図〜第７図に示す。
この結果から、シリカヒユームの混入率が３０％を超え
ると、圧縮強度が徐々に減少しておよそ５０％以上とな
ると圧縮強度がさらに低下することが分り、実用上では
３０％程度が最適であると考えられる。
ると、圧縮強度が徐々に減少しておよそ５０％以上とな
ると圧縮強度がさらに低下することが分り、実用上では
３０％程度が最適であると考えられる。
また、単位セメント量については実験Ｉと同様に、その
量の増加につれて３５０〜４００にｇ／ｃｍ３の範囲て
圧縮強度が増加することが分る。
量の増加につれて３５０〜４００にｇ／ｃｍ３の範囲て
圧縮強度が増加することが分る。
高性能減水剤については、その量の増加につれて３〜５
％の範囲て圧縮強度が増加することが分るが、シリカヒ
ユームとの混入率等との関係においておよそ２〜８％に
おいて高強度コンクリートが得られることがその他の実
験結果から予測できる。
％の範囲て圧縮強度が増加することが分るが、シリカヒ
ユームとの混入率等との関係においておよそ２〜８％に
おいて高強度コンクリートが得られることがその他の実
験結果から予測できる。
セメント水比と圧縮強度との関係は、第５〜７図に示す
ように相関関係にあり、セメント水比が高いほど（水セ
メント比が低いほど）強度が高くなる傾向にあることが
分り、またこの水準においてはＡＣ養生時間及び遠心回
転条件はほとんど有意差は見られなかった。
ように相関関係にあり、セメント水比が高いほど（水セ
メント比が低いほど）強度が高くなる傾向にあることが
分り、またこの水準においてはＡＣ養生時間及び遠心回
転条件はほとんど有意差は見られなかった。
混練方法については、シリカヒユームを粉体として使用
した方か圧縮強度が高くなることか分った。
した方か圧縮強度が高くなることか分った。
これは、スラリー状で使用する場合、シリカヒユームの
粒子か充分に保水して単位水量を多く必要とし、上記セ
メント水比か低下するためであろうと思われる。
粒子か充分に保水して単位水量を多く必要とし、上記セ
メント水比か低下するためであろうと思われる。
その他、実験を通じてシリカヒユームコンクリートは粘
性が高く、水中でも分離しない性質が分り、遠心成形が
できた場合においてはスラリーが出ないなどの特徴があ
ることか分った。
性が高く、水中でも分離しない性質が分り、遠心成形が
できた場合においてはスラリーが出ないなどの特徴があ
ることか分った。
え！」
本実験では表６に掲げる要因と水準に基づいてＬ９直交
表（３因子、３水準）により、単位セメント量、細骨材
率（Ｓ／ａｍ）及び混練方法を変えてさらに超高強度が
得られるための要因の選定実験を行った。
表（３因子、３水準）により、単位セメント量、細骨材
率（Ｓ／ａｍ）及び混練方法を変えてさらに超高強度が
得られるための要因の選定実験を行った。
上記以外の実験ｍの共通条件として、表３に示す通り行
った。
った。
実験■の結果（推定値）を第２図及び第４図に示す。
表−６実験ｍ 要因と水準 ＊：実験１．ＩＩの水準
れるだめのその他の要因の選定実験を行った。
れるだめのその他の要因の選定実験を行った。
上記以外の実験Ｖの共通条件として、表８に示す通り行
った。
った。
表−７要因と水準
この結果から単位セメント量が５００Ｋｇ／ｓ３以上の
範囲においてはその増加が必ずしも圧縮強度の増大に寄
与しないことが分った。
範囲においてはその増加が必ずしも圧縮強度の増大に寄
与しないことが分った。
また、混練方法はＢ法がやや強度低下を示し結局シリカ
ヒユームをスラ・リーで使用する場合、Ｂ法とスラリー
の投入順序を変えても、同様・に粒子に保水してセメン
ト水比が低下する。ことが要因と考えられる。
ヒユームをスラ・リーで使用する場合、Ｂ法とスラリー
の投入順序を変えても、同様・に粒子に保水してセメン
ト水比が低下する。ことが要因と考えられる。
なお、細骨材率はこの水準においては特に有意差は見ら
れなかった。
れなかった。
え！■
本実験では表７に掲げる・要因と水準に基づいて２元配
置法により、高性能減水剤の混入率。
置法により、高性能減水剤の混入率。
及びスランプ値を変えてさらに超高強度が得ら表−８そ
の他の条件 実験Ｖの結果（推定値）を第３図に示す。
の他の条件 実験Ｖの結果（推定値）を第３図に示す。
この結果から高性能減水剤については、その混入率が３
〜５％の範囲においては実験ＩＩとほぼ同様の傾向を示
したか、シリカヒユーム混入率３０％の場合、添加率５
％以上においては圧縮強度かほぼ頭打ちになることが分
った。
〜５％の範囲においては実験ＩＩとほぼ同様の傾向を示
したか、シリカヒユーム混入率３０％の場合、添加率５
％以上においては圧縮強度かほぼ頭打ちになることが分
った。
また、スランプ値は、この水準においては特に有意差は
見られなかった。
見られなかった。
実験■
本実験では表９に掲げる要因と水準に基づいて１元配置
法により、細骨材率（Ｓ／ａｍ）を変えてさらに超高強
度か得られるためのその他の要因の選定実験を行った。
法により、細骨材率（Ｓ／ａｍ）を変えてさらに超高強
度か得られるためのその他の要因の選定実験を行った。
上記以外の実験Ｖの共通条件として、表１０に示す通り
行った。
行った。
表−９要因と水準
表−１０その他の条件
実験Ｖの結果、遠心力成形による円筒状供試体Ｐ２にお
いて、細骨材率か高いほど内面かきれいに仕−しること
か分ったか、圧縮強度においては第８図に示すようにほ
とんど影響か見られず、円筒状供試体Ｐ２よりも振動締
固めによる円柱供試体Ｐ１の方が強度のバラツキか小さ
いことか分った。
いて、細骨材率か高いほど内面かきれいに仕−しること
か分ったか、圧縮強度においては第８図に示すようにほ
とんど影響か見られず、円筒状供試体Ｐ２よりも振動締
固めによる円柱供試体Ｐ１の方が強度のバラツキか小さ
いことか分った。
「発明の効果」
以上の通りこの発明によれば、実用可能な超高強度コン
クリート硬化体並びにその混練方法を確実に得ることか
できる。
クリート硬化体並びにその混練方法を確実に得ることか
できる。
第１図〜第８図は、この発明の実験結果を示す線図であ
る。 第３図 斉 （φ１ＯＸ２０＞ （φ２０ｘ３０
）第４図 （φ１０ｘ２０） ＜φ２０Ｘ３
０）第 図 第６図 第７図 セメント水比（Ｃ／Ｗ）
る。 第３図 斉 （φ１ＯＸ２０＞ （φ２０ｘ３０
）第４図 （φ１０ｘ２０） ＜φ２０Ｘ３
０）第 図 第６図 第７図 セメント水比（Ｃ／Ｗ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）普通ポルトランドセメント４００〜６００Ｋｇ／ｍ
＾３に、高純度シリカヒュームを１５〜５０％（セメン
ト外割）、高性能減水剤を２〜８％（セメント比）、細
骨材を３０〜５５％を配合し、セメント・水比２．２〜
６．０として混練した配合物により成形した後、オート
クレーブ養生してなることを特徴とする超高強度コンク
リート硬化体。 ２）普通ポルトランドセメント４００〜６００Ｋｇ／ｍ
＾３に、高純度シリカヒュームを１５〜５０％（セメン
ト外割）、細骨材（３０〜５５％）及び粗骨材を配合し
て一次水を加えて混練した後、高性能減水剤を２〜８％
（セメント比）を配合して二次水を加えてセメント・水
比２．２〜６．０として混練することを特徴とする超高
強度コンクリート配合物の混練方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1103090A JP2844211B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 超高強度コンクリート硬化体及び超高強度コンクリート配合物の混練方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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1989
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