JPH03174345A

JPH03174345A - セメントコンクリートの製造方法

Info

Publication number: JPH03174345A
Application number: JP26451289A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Shimoyama; 下山　善秀; Masayuki Hashimoto; 正幸橋本; Yasuhide Bachiyaku; 馬着　保英; Hiroyuki Yamakawa; 山川　洋行; Takashi Iizuka; 飯塚　喬司; Shinichiro Tokuda; 徳田　新一郎
Original assignee: SANKYO KASEI KOGYO KK; Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: SANKYO KASEI KOGYO KK; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1989-10-11
Publication date: 1991-07-29
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2840863B2

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、セルフレベリング材、グラウト材等のセメン
ト製品、ボックスカルバート、マンホール側塊、水理関
係製品等のコンクリート二次製品および一般建造物用コ
ンクリートの製造方法の改良、ならびにポール、パイル
、ヒユーム管等の遠心力成形コンクリート製品の製造方
法の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来からセルフレベリング材、グラウト材等のセメント
製品およびボックスカルバート、マンホール側塊、水理
関係製品等のコンクリート二次製品、一般建造物用コン
クリートが、土木建築用として広く使用されている。

これらセメント製品、コンクリート二次製品および一般
建造物用コンクリートの製造にあたっては、原材料とし
てセメントおよび骨材、さらに必要に応じて膨張材、高
強度混和材、ｆｆｉ水剤、高性能減水剤などの混和材料
を用いるとともに、天然系もしくは合成基の水溶性高分
子材料を使用し、セルフレベリング性を確保し、ブリー
ジング等の材料分離を抑制することで、所望のセメント
製品。

コンクリート二次製品、一般建造物用コンクリートを製
造している。

また、セメントコンクリートの製造方法の一つとして、
遠心力によりセメントコンクリートを成形する方法があ
り、この方法によって製造したボール、パイル、ヒユー
ム管等のいわゆる遠心力成形コンクリート製品も土木建
築用として広く使用されている。

これら遠心力成形コンクリート製品の製造にあたっては
、コンクリート用原材料として、セメントおよび骨材、
さらに必要に応じて膨張材、高強度混和材、減水剤、高
性能減水剤などの混和材料を用い、これら原材料に混練
水を加えて練り混ぜ、その混練物をあらかじめ準備した
円筒型枠に投入し、所定の遠心力をかけて成形した後、
必要に応して蒸気養生、水中養生、オートクレーブ養生
することによって、所望の遠心力成形コンクリート製品
を製造している。

〔発明が解決しようとする課題〕

セメント製品、コンクリート二次製品および一般建造物
用コンクリートの製造にあたって、一般に使用されてい
る水溶性高分子材料は、従来の混和材料の欠点を解消し
、セルフレベリング性が向上しブリージングなどの材料
分離も抑制されるが、セメントのペースト、モルタル、
コンクリートの練り混ぜに要する２時間が通常の倍以上
長くなるばかりでなく、ミキサにかかる負荷が大きくな
り、練り混ぜ量を少なくする必要が生ずるなど、生産性
が低下する問題点があった。

さらに、これらの水溶性高分子材料は、単位水量が増加
傾向にあり、強度低下につながったり、セメントの種類
によっては、流動性の低下が著しいモルタル、コンクリ
ートとなり、打設および成形が困難な場合があるなど、
汎用的に使用できないという問題点があった。

遠心力成形コンクリート製品の製造においては、遠心力
で成形する過程で、ノロ（スラッジ、スラリーともいう
）の発生を防止しつつ、高強度を発現する目的として、
コンクリート原材料にセルロース系化合物および／また
はボリアクリルアミド系化合物や無水石膏を添加するこ
とがすでに開示されている（特開昭６１−２０１６４９
号および特開昭６２−２７８１５２号〉。

これらの公報に開示されている混和材料は、従来の混和
材料の欠点を解消し、ノロの発生を防止すると共に、高
強度を発現するが、コンクリートの練り混ぜに要する時
間が通常の倍以上長くなるばかりでなく、ミキサにかか
る負荷が大きくなり、練り混ぜ量を少なくする必要が生
ずるなど、生産性が低下する問題点があった。

さらに、これらの混和材料は、単位水量が増加１頃向に
あり、強度低下につながったり、セメント。

の種類によっては、スランプロスが著しいコンクリート
となり、底形が困難な場合がある等、汎用的に使用でき
ないという問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、これらの課題を解消すべく鋭意研究した
結果、特定の構造式をもつＮ−置換−スルフォアルキル
アクリルアミド単量体２５〜１００モル％を、特定の構
造式を持つアクリル系アミド単量体７５〜０モル％と共
重合させて得られる分子量１００万以上のアクリル系水
溶性高分子化合物を、コンクリート　（モルタルおよび
、ペーストも含む）ｌｒＴｆ当り０．０５〜３．０ｋｇ
添加することにより、練り混ぜに要する時間が半分に短
縮され、ミキサにかかる負荷も小さくなり、練り混ぜ量
を少なくする必要がない等生産性が改善され、さらに単
位水量の増加現象もなく、強度低下は見られず、セメン
トの種類にかかわらず経時的な流動性の低下が少なく、
ブリージング等の材料分離が抑制されたコンクリート　
（モルタルおよびペーストを含む）が得られることを見
出した。さらに、コンクリート用原材料を練り混ぜて、
遠心力成形することによりコンクリート製品を製造する
に当り、上記特定のアクリル系水溶性高分子化合物を、
コンクリート１ボ当り０．０５〜３．０ｋｇ添加するこ
とにより、成形特に大きい遠心力をかけてもノロの発生
がなく、練り混ぜに要する時間が半分に短縮され、ミキ
サにかかる負荷も小さくなり、練り混ぜ量を少なくする
必要がない等生産性が改善され、さらに単位水量の増加
現象もなく、強度低下は見られず、セメントの種類にか
かわらずスランプロスの少ないコンクリートが得られる
ことを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明の要旨は、セメント製品およびコンクリ
ートを製造するに当り、この原材料に、一般式（り（式中、Ｒ１，Ｒ１およびＲ３は同一かまたは異なって
水素原子または低級アルキル基を示し、Ｍは水素原子、
アルカリ金属、カルシウムまたはアンモニウムを示す、
）で表わされるＮ−置換−スルフオアルキルアクリルア
ミド単量体２５〜１００モル％を、一般式（ｎ）Ｈ＋（式中、ＲＪ、Ｒ３およびＲ＆は同一かまたは異なって
水素原子または低級アルキル基を示す、）で表わされる
アクリル系アミド単量体７５〜０モル％と共重合させて
得られる分子量１００万以上のアクリル系水溶性高分子
化合物を、コンクリート１ボ当り０．０５〜３．０ｋｇ
添加することを特徴とするセメントコンクリートの製造
方法、ならびにコンクリート用原材料を練りまぜて遠心
力成形コンクリート製品を製造するに当り、この原材料
に、上記アクリル系水溶性高分子化合物を、コンクリー
ト１−当り０．０５〜３．０ｋｇ添加することを特徴と
する遠心力成形コンクリート製品の製造方法にある。

本発明に用いられる一般式（１）で表わされるＮ−１ｆ
ｌＡ−スルフォアルキルアクリルアミド単量体としては
、２−アクリルアミドエタンスルフォン酸、２−アクリ
ルアミドプロパンスルフォン酸。

２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸
、２−メタクリルアミドエタンスルフォン酸、２−メタ
クリルアミドプロパンスルフォン酸。

２−メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン
酸またはそれらのアルカリ金属塩、カルシウム塩および
アンモニウム塩があげられる。

一般式（ｎ）で表わされるアクリル系ア嵩ド単量体とし
ては、アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ
−エチルアクリルアミド、　　Ｎ、　　Ｎ−ジメチルア
クリルアミド、メタクリルアミド。

Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルア
ミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルメタクリルアミドがあげられる
。

本発明に用いられるアクリル系水溶性高分子化合物の製
造は、一般式（１）で表わされるＮ−［換−スルフォア
ルキルアクリルアミド単量体を、一般式（ＩＩ）で表わ
されるアクリル系アミド単量体と、常法により共重合さ
せることによって行われ、好適には、水系媒体中でラジ
カル重合開始剤例えば過酸化物あるいは有機アゾ系化合
物を使用して行われる０重合体の分子量は、重合開始剤
の種類および使用量によって変わるが、１００万以上約
２０００万までにすることができる。

重合反応を水系媒体中で行う場合には、アクリル系水溶
性高分子化合物中にカルボキシル基を含有するものが副
生することがあるので、重合反応は中性の液性で行うか
または低温で行うことが望ましい。

本発明に用いられるアクリル系水溶性高分子化合物にお
いて、一般式（１）で表わされるＮ−置換−スルフォア
ルキルアクリルアミド単量体の使用モル比率が２５％未
満の場合は、練り混ぜに要する時間が長くかかり、ミキ
サにかかる負荷が大きくなり、練り混ぜたペーストおよ
びモルタルのフローやコンクリートのスランプの経時的
な低下が大きく、必要なフローやスランプを得るために
は、単位水量が大きくなるので、セメント製品、コンク
リート二次製品および一般建造物用コンクリートの圧縮
強度が低下する傾向にあり、好ましくない。

特に、遠心力成形コンクリート製品の製造においては、
−８式（１）で表わされるＮ　−Ｗ　１０−スルフォア
ルキルアクリルア嵩ド単量体の使用モル比率が２５％未
満の場合は、練り混ぜに要する時間が長くかかり、逅キ
サにかかる負荷が大きくなる。

また、練り混ぜたコンクリートのスランプの経時的な低
下が大きく、必要なスランプを得るためには、単位水量
が大きくなるので、遠心力成形したコンクリート製品の
圧縮強度が低下する傾向にあり、好ましくない。

この傾向はセメントの種類によっては著しい場合がある
。

したがって重合反応に使用する一般式（１）で表わされ
るＮ−置換−スルフオアルキルアクリルア電ド単量体の
使用モル比率は２５〜１００％であり、好ましくは３０
〜８５％である。

また分子量については、ブリージング等の材料分離を抑
制する性能を十分に付与するため、あるいは遠心力成形
コンクリート製品の製造において、ノロの発生を防止す
る性能を十分に付与するためには、高分子量であれば特
に問題はないが、好ましくはｌＯＯ万以上である０分子
量が１００万未満の場合は、ブリージング等の材料分離
を完全に抑制できなくなり、セルフレベリング性が低下
し、遠心力成形コンクリート製品の製造においては、ノ
ロの発生を完全に防止できなくなる。

本発明におけるアクリル系水溶性高分子化合物の添加量
は、コンクリートｌ−当り０．０５〜３．０ｋｇが適当
であり、好ましくは０．１−１．０ｋｇである。

添加量が０．０５ｋｇ未満ではブリージング等の材料分
離抑制効果がなくなり、セルフレベリング性が低下し、
遠心力成形コンクリート製品の製造においては、ノロの
発生防止効果が少なくなり、また３、０　ｋｇを越える
とアクリル系水溶性高分子化合物の量が多くなり過ぎて
、コンクリートの粘性が増大し、作業性が悪くなるとと
もに、強度低下をまねき好ましくない。

上記水溶性高分子化合物は、セメント製品についてはブ
レミックスをしておき、また、コンクリート二次製品、
一般建造物用コンクリートおよび遠心力成形コンクリー
ト製品については、通常用いられているコンクリート用
原材料をミキサに投入する際、同時に投入する等通常の
方法で練り混ぜればよい。

コンクリート用原材料としては、通常使用されるセメン
トおよび骨材の他、必要に応じて膨張材。

高性能減水剤等のセメント用混和材料を用いてもよい、
これらの原材料に前記化合物を所定量加え、ミキサに投
入し練り混ぜる。コンクリートの混練は、従来通りの方
法で行う、ついで、遠心力成形コンクリート製品におい
ては、得られたコンクリート混練物を、円筒型枠に投入
しｌＯ〜４５Ｇで遠心力成形する０本発明の方法では、
練り混ぜ時間が短縮され、ミキサの負荷も少なく、セメ
ントの種類にかかわらず、単位水量がほとんど変わらな
い状態でコンクリートが練り上がり、所望の品質を有す
るセメント製品、コンクリート二次製品、−般建造物用
コンクリートが得られる。また、遠心力成形時にノロの
発生がなくなり、その後成形体を直ちに慣用の方法で養
生し、脱型し、場合に応じて再養生すれば、所望の品質
を有する遠心力成形コンクリート製品が得られる。

〔実施例〕

以下、実施例１〜２２および比較例１〜３０により本発
明を具体的に説明する。

第１表に示すアクリル系およびセルロース系水溶性高分
子化合物とコンフートまたはモルタル用原材料を、第２
表に示す割合でそれぞれ調合し、１５００　ｆｆｉの強
制撹拌型電キサに投入し、均一に練り上がるまでの時間
および練り上がり時の電キサの負荷電力を測定した。な
お練り混ぜたコンクリートの量は１０００　ｊ！である
。

得られたコンクリートおよびモルタルのコンシスチンシ
ーを評価するため、コンクリートについてはＪＩＳ　Ａ
１１０１ｒスランプ試験方法ｊに準じてスランプ試験を
実施し、モルタルについてはＪＩＳ　Ｒ５２０１ｒセメ
ントの物理試験方法」　に準じてフロー試験を実施し、
練り上がり直後のスランプまたはフロー値を測定すると
ともに、コンシスチンシーの経時変化の評価を行うため
に注水後３０分、６０分でスランプ試験またはフロー試
験を実施した。

また、得られたコンクリートおよびモルタルの圧縮強度
を評価するために、ＪＩＳ　Ａ１１３２　　ｒコンクリ
ートの強度試験用供試体の作り方」に準じて直径１０ｃ
ｍ、高さ２０ｃｍの供試体を作製し、材令２８日まで２
０℃水中に養生したのちＪＩＳ　Ａ１１０８　　ｒコン
クリート圧縮強度試験方法」に準じて圧縮強度試験を実
施した。

さらにまた、得られたコンクリートおよびモルタルのブ
リージング特性を評価するために、ＪＩＳＡ１１２３　
　ｒコンフートのブリージング試験方法」に準じてブリ
ージング率の測定を行った。

なお、第２表に示す配合割合のコンクリートを用いて、
ＪＩＳ　Ａ３３１７　　ｒ下水道用マンホール側塊」に
規格化されている呼名６００Ｃ斜壁を成形し、蒸気養生
（前置３時間→温度上昇速度２０℃／時間→最高温度６
０°Ｃ５時間→除冷）後に、第１図に示す６００Ｃ斜壁
１の首部２における、沈みひびわれ発生状況および仕上
げ面３の仕上げ状況を調べた。

これらの試験で得られた結果を第２！！に示す。

第１表に示すアクリル系水溶性高分子化合物とコンクリ
ート用原材料を、第３表に示す割合でそれぞれ調合し、
１５００　ｆｆｉの強制攪拌型ξキサに投入し、均一に
練り上がるまでの時間および練・り上がり時のξキサの
負荷電力を測定した。なお練り混ぜたコンクリートの量
は１ｏｏｏ　ｊ！である。

また得られたコンクリートのコンシスチンシーを評価す
るため、ＪＩＳ＾１１０１　　ｒスランプ試験方法」に
準じてスランプ試験を実施し、練り上がり直後のスラン
プを測定するとともに、コンシスチンシーの経時変化の
評価を行うために注水後２０分、４０分でスランプ試験
を実施した。

さらに、得られたコンクリ−）　１５ｋｇを注水後２０
分の時点で外径２００醜、高さ３００−の円筒型枠に投
入し、肉厚中心部で３５Ｇで５分の条件にて遠心力成形
を行った。なお、最高の遠心力をかける前に２Ｇで２分
、１５Ｇで１分の予備締め固めを行った。

遠心力成形終了後、型枠を傾斜させて型枠内に発生した
ノロを排出し、その重量を測定し、コンクリートＩｉ量
に対する割合（！！量％）とコンクリート管内面の状態
の目視観察を行った。

ノロの発生状況およびコンクリート管内面の観察を終了
した供試体は、前置き２０°Ｃ２時間、昇温２０°Ｃ／
ｈ、最高温度６０℃４時間の条件にて蒸気養生を行い、
徐冷後説型し、３．５時間で１８０℃、ｌＯ気圧まで昇
温、昇圧し、この状態で５時間の高温。

高圧養生を行い、徐冷の後、圧縮強度試験を実施した。

これらの試験で得られた結果を第３表に示す。

〔発明の効果〕

本発明の方法で、セメント製品、コンクリート二次製品
、一般建造物用コンクリートを製造すると、練り混ぜに
要する時間が半分に短縮され、ξキサにかかる負荷も小
さくなり、練り混ぜ量を低く押える必要もなく、生産性
が改善された。さらに、単位水量もほとんど変化なく、
強度低下はみられず、セメントの種類にかかわらずフロ
ーロスやスランプロスの少ないコンクリートが得られた
。

その上、プリージング防止等の材料分＃仰制効果が認め
られ、分離により生ずるペースト、モルタルおよびコン
クリートのひび割れ等の欠陥のないセメント製品、コン
クリート二次製品および一般建造物用コンクリートを製
造することができ、本願の目的は達成された。

特に、本発明の方法で遠心力成形コンクリート製品を製
造すると・、成形特に大きい遠心力をかけてもノロの発
生がなく、練り混ぜに要する時間が半分に短縮され、ξ
キサにかかる負荷も小さくなり、練り混ぜ量を低く押え
る必要もなく、生産性が改善された。さらに、単位水量
もほとんど変化なく、強度低下は見られず、セメントの
種類にかかわらずスランプロスの少ないコンクリートが
得られた。

したがって、高強度の遠心力成形コンクリート製品を生
産性良く製造することができ、本願の目的は達成された
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、６００Ｃ斜壁の縦断面図である。ｌ・・・６００Ｃ斜壁、　　　２・・・首部、３・・・
仕上げ面。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原材料を練り混ぜて、セメントコンクリートを製
造するに当り、上記原材料に、一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２およびＲ＾３は同一かまたは異
なって水素原子または低級アルキル基を示し、Ｍは水素
原子、アルカリ金属、カルシウムまたはアンモニウムを
示す。）で表わされるＮ−置換−スルフォアルキルアク
リルアミド単量体２５〜１００モル％を、一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II）（式中、Ｒ＾４、Ｒ＾５およびＲ＾６は同一かまたは異
なって水素原子または低級アルキル基を示す。）で表わ
されるアクリル系アミド単量体７５〜０モル％と共重合
させて得られる分子量１００万以上のアクリル系水溶性
高分子化合物を、コンクリート１ｍ＾２当り０．０５〜
３．０ｋｇ添加することを特徴とするセメントコンクリ
ートの製造方法。
（２）セメントコンクリートが、コンクリート用原材料
を練り混ぜて、遠心力成形することにより製造したコン
クリート製品（モルタル製品も含む）であることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載のセメントコンク
リートの製造方法。
（３）アクリル系水溶性高分子化合物が、一般式（ I
）で表わされるＮ−置換−スルフォアルキルアクリルア
ミド単量体３０〜８５モル％を、一般式（II）で表わさ
れるアクリル系アミド単量体７０〜１５モル％と共重合
させて得られる分子量１００万以上のアクリル系水溶性
高分子化合物である、特許請求の範囲第（１）項または
第（２）項記載のセメントコンクリートの製造方法。
（４）アクリル系水溶性高分子化合物が、２−アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルフォン酸ソーダ３０〜
８５モル％と、アクリルアミド７０〜１５モル％とを共
重合させて得られる分子量１００万以上のアクリル系水
溶性高分子化合物である、特許請求の範囲第（１）項ま
たは第（２）項記載のセメントコンクリートの製造方法
。