JPH0358891B2

JPH0358891B2 -

Info

Publication number: JPH0358891B2
Application number: JP56153974A
Authority: JP
Inventors: Yasuro Ito; Yoshiro Higuchi; Masaaki Tsuji; Hideji Kaga; Yasuhiro Yamamoto; Kenji Kuroba; Norio Marushima; Mitsutaka Hayakawa; Eiichi Tazawa; Yasunori Matsuoka; Seiji Kaneko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1991-09-06
Also published as: JPS5856815A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はセメント等の水硬性物質粉体による混
練物調整方法の創案に係り、ポルトランドセメン
トその他の水硬性物質粉体を用いてペースト又は
モルタルないし生コンクリートを混練調整するに
当つてそのブリージング水を縮減し、しかも強度
的に優れた製品成形体を得ることのできる方法を
提供しようとするものである。ポルトランドセメントに代表される各種セメン
トその他の水硬性物質粉体は今日における土木、
建築その他の技術分野において不可欠の資材であ
り、プレキヤスト製品たると吹付施工や注入工法
の如きをも含む現場打ちその他の現場施工たると
を問わず一般的且つ広く採用されている。ところでこの水硬性物質粉体を用いて実際の施
工をなすに当つてはペースト又はモルタル或いは
生コンクリートとして調整することが必要である
が、斯様なペースト等の調整は、前記水硬性物質
粉体に目的の流動成形性を得るに必要な水を先ず
添加して混練調整することが一般的であり、成程
一部の水を補充添加することがあるとしても目的
の配合水量（以下代表的にセメントを対称とし、
Ｗ／Ｃという）の少くとも90％以上に相当した大
部分を添加し、その混練の最終過程で残部を補充
添加して流動性の程度を調整する程度である。と
ころがこのような従来法によるものでは該混練物
を用いて目的の成形をなした場合においてブリー
ジング水の発生が相当に大であり、又得られた成
形体における強度が必ずしも満足したものでな
く、そのばらつきも大きいなどの不利、欠点があ
ることは現場的によく知られたところであり、従
来はこのようなことはこの種セメント等による製
品においては不可避的現象とされ、それなりのブ
リージング時間を採つて表面仕上げし、或いはそ
れに相当した充分な安全率を見込んで、配合を決
定し又設計施工すべきものとされている。本発明者等は上記したような水硬性物質粉体を
用いて各種混練物の調整ないしそれによる製品を
得ることについて多年に亘つて仔細な研究と実地
的な検討を重ね、それらの改善に関して相当の提
案を重ねて来たが、上述したような従来一般技術
によるものの不利、欠点を解決するための基本的
手法の１つとして上記水硬性物質粉体による混練
物調整に当り、前記水硬性物質粉体に対しフアニ
キユラーないしキヤピラリー域を形成するように
調整された量の１次水を添加して該粉体による団
塊を減少させる如く第１次混練し、この第１次混
練後に目的の水セメント比を形成するに必要な残
部の２次水を添加して流動性ペーストを形成する
ように第２次混練することを提案するものであ
る。即ち斯かる本発明について更に説明すると、本
発明者等は上記したようなセメントなどによる混
練物調整の基礎であるペーストに関してその調整
手法を種々に変化させて検討した結果、その混練
を２度以上に亘つて行い、しかもその第１次混練
時において添加する水量を大幅に縮限することが
ブリージング水の発生を有効に縮減する所以であ
ることを発見した。蓋しこの間の事情は第１図に
おいて要約して示す通りであり、普通ポルトラン
ドセメントを用い、最終Ｗ／Ｃを50％の一定とす
る場合において、従来法に従い１時にその配合水
を添加して210秒間に亘る混練を行つたものにつ
いて、その時間経過によるブリージング率は第１
図における●点の如くであるのに対し、この配合
水を２度に分け、その１次水の量を10〜40％とし
て120秒の第１次混練してから２次水を40〜10％
添加して90秒の第２次混練を行つたものは第１図
において夫々○点で示す如くであり、前記従来法
によるものより何れも低く、１次水15〜38％のも
のはブリージング率を２％以上低下し、特に１次
水15〜35％のものは従来法によるものの少くとも
２分の１以下に縮減し得ることが確認され、特に
この１次水を25％前後とすることにより同じ水セ
メント比であつても数分の１に低減し得ることが
知られた。又このようにしてペースト混練を２回に亘つて
行うに当り、第１次混練時に用いる１次水をＷ／
Ｃ＝25％の一定とすると共に第２次混練時に添加
する水量を変化させ最終練上り時のＷ／Ｃを40〜
60％として調整した各種ペーストについてのブリ
ージング率を従来法に従い同じくＷ／Ｃが40〜60
％に相当した水を１時に添加混練したもののブリ
ージング率と比較して示すと第２図の通りであつ
て、従来法による実線Ａ〜Ｃのものは添加水量の
増加に伴いブリージング率が飛躍的に増大し、
Ｗ／Ｃ：40％で4.5％、Ｗ／Ｃ：50％で7.8％のも
のがＷ／Ｃ：60％では17.5％に達するものである
のに対し、点線で示したA′，B′，C′の２回混練
のものはＷ／Ｃ：60％と相当に高い水量であつて
も3.5％とブリージングが少く、その他のものは
更に大幅に低下している。更に上記のようにして調整されたセメントペー
ストによる成形体の材令７日による圧縮強度を代
表的にＷ／Ｃ：50％のものについて測定した結果
は第３図に示す通りであつて、トータル混練時間
を210秒と一定とした混練調整条件において従来
法に測定点●のものは220Kg／cm²程度の圧縮強度
であるのに対して、１次水を15〜38％として２回
混練のものは235Kg／cm²以上であり、特に１次水
25％のものにおいては270Kg／cm²前後の高い圧縮
強度が得られる。上記のように１次水の量を適切に制限して第１
次混練してから残部の水を加えて第２次混練する
本発明によるものがブリージング率を低減し、し
かもそれによつて得られる製品強度を向上し得る
技術的事由の仔細についてはこれを充分に解明す
ることが困難であるが、一般的にセメントのよう
な粉体に対して水を添加して混練した場合におい
て肉眼的に確認されないとしても、仔細には微細
なセメント粉粒子の凝集した団塊の発生は避けら
れないものと推定され、しかも１度に所要水量を
添加して混練される従来法による場合にはその適
切な流動状態を形成するに足る水量の故に仮りに
長時間に亘る混練を加えたとしても一旦形成され
たセメント粉粒子の凝集団塊はそれが分散せしめ
られる可能性が頗る少いこととなり、成程水分が
相当量存在したとしても或る程度の団塊分散後に
おいてはそれ以上に分散される程度が極めて乏し
く単に流動が繰返されるようなこととなるものと
推定される。これに対し水量の適切に制限された
フアニキユラー（funicular）ないしキヤピラリ
ー域及びこのキヤピラリー域に近いスラリー域に
おいて第１次混練する本発明の場合にあつては、
そのフアニキユラーないしキヤピラリー域又はキ
ヤピラリー域に近いスラリー域では粒子相互間に
それなりに水が連続状に進入した状態であるとし
ても空気も又相当に存在し、空気が連続的に存在
する（フアニキユラーF₁）の状態か、少くとも
粉粒子が粒子間に介在する連続した水相によつて
流動性を示すスラリー状態には達していない状態
であり、このようなキヤピラリー（capillary）
又はキヤピラリー域に近いスラリー（slurry）域
の状態において加えられる第１次混練では対称物
が流動性を有しないことから成程加水による粉粒
凝集状態は同じであるとしてもその混練操作で第
４図に示すように混合のためのトルクが相当に高
くなる領域であり、該トルクピーク点はペースト
のＷ／Ｃとしては20〜27％の範囲に顕れ、このよ
うな領域ではその混練で形成された凝集団塊相互
間で相当なすり潰し効果が与えられるものと認め
られる。この第４図のようにトルクピークの顕れ
る状態は、その混練物について顕微鏡的に観察相
当した結果、粒子が液体で被覆されて相互に接触
しない不連続状態で空気も存在せず、前記液体は
粒子表面の活性によつて安定な液膜を形成したキ
ヤピラリー状態であることが確認され、液膜が安
定な粒子表面への吸着状態でそれ以上の液体（こ
のそれ以上の液体が粒子間に介入することによつ
てスリラー状態となる）が存在せず、しかも空気
（この空気が粒子間に介入することによつてフア
ニキユラー状態となる）も存在しないことからト
ルク増大のピークとなる。斯うしたセメントペーストのＷ／Ｃとの間で得
られるトルクピークは水硬性物質粉体の種類など
の如何によつてそれなりに変動するが、同じ施工
に用いられるものとしては一般的に同一種類のも
のであるからその若干量を採つて１度試験し撹拌
モータのトルクと添加水量を記録することによつ
て容易且つ的確に添加水量として求め得、この添
加水量附近（上記のようなキヤピラリー状態のト
ルクピークは第４図のように点であり、又ブリー
ジングも第１図に示されるように３％以下である
から、その前後の17〜30％のキヤピラリーに近い
フアニキユラーまたはスラリー状態）で第１次混
練することにより的確な凝集団塊間のすり潰し効
果が得られる。蓋しこのようなすり潰し効果が与
えられることにより、成程セメント粉粒子の全般
が完全な単体として分散せしめられることはない
としても、少くとも凝集団塊粒子の充分な小型化
を図り得ることは明かであり、一旦このようにし
て好ましい分散微細化の図られたものに対して２
次水を加えた第２次混練を加えるならばそのペー
スト性状を大きく改質し、即ちセメント粉粒子な
いし凝集団塊の分散化されたものであるが故にブ
リージング水の発生量が少いこととなり、又セメ
ント粉の有効利用が図られて骨材が用いられた条
件下においても得られる製品の強度を的確に高め
られることとなるものと認められる。この間の実
地的検証は第７図の拡大写真に示される通りであ
つて、この第７図のものにおいては調整されたペ
ーストにガラス板を挿入してから引抜きガラス板
を振つて余分なペーストを除いたものを示すが
PN−40及びPN−60のものは従来法によりＷ／
Ｃが40％及び60％として混練されたペーストの練
上り状態を２倍に拡大して示すものであるが、こ
れに対し１次水と２次水に分け且つ第１、２次の
混練を経て得られた同じＷ／Ｃ値40％及び60％に
よるものはPS−40とPS−60として示される通り
であり、PN−40、PN−60のものが相当に大き
な団塊部を有するのに対して本発明による２回練
りのものは殆んど団塊を認め得ないことは明かで
ある。上記したところはこの種水硬性物質粉体として
代表的且つ最も普及されているセメントについて
のものであるが、本発明によるものはその他の水
硬性物質粉体においてもこれに準じた効果を確認
することができる。即ち例えばフライアツシユセ
メントＣ種について第１，２図に示したところに
準じて１次水を25％又は30％として第１次混練し
てから同じく25％又は30％の２次水を添加して２
次混練したペーストについてのブリージング率を
測定すると共に、Ｗ／Ｃを50％又は60％として混
練した従来法によるものについてのブリージング
率を測定した結果を要約して示しているのが第５
図であつて、この場合においても同じＷ／Ｃ条件
において比較するならばその実線カーブで示す従
来法によるものに対して点線カーブで示す本発明
によるものはブリージング率を大幅に低減するこ
とができるものであり、又このようなペーストに
よる成形体の強度が本発明による１次水と２次水
に分けて２回練りしたものが従来法によるものよ
りもそれなりに高められている。又同様の関係は
早強セメントに関しても検討したが第６図の通り
で略同様な傾向を有していることが確認される。上記したところはペーストによるものであつ
て、このようなペーストはそれ自体で形成される
各種ペーストによる施工を得る場合や各種骨材を
予め充填してから注入成形するプレパツクド法或
いは土層中に注入して土砂層の如きの強度を高め
ることにより崩壊を阻止し、若しくは埋設された
アンカー部材や基礎部体の設定支持強度を向上す
る注入工法に関して夫々に採用することができ
る。然し本発明によるものはこのようなペースト
状態のみならず、細骨材を用いたモルタル、細骨
材のみならず粗骨材をも用いた生コンクリートの
調整に関しても充分に採用することができる。即
ち前記のようにして調整されたペーストに対して
表乾状態の砂を添加した混練するならば所定Ｗ／
Ｃのモルタルが得られ、前記２次水の添加に当つ
て砂の附着水をも考慮して砂と水とを添加するな
らば前述した第２次混練時に目的のＷ／Ｃをもつ
たモルタルが得られる。これらのモルタルに粗骨
材をも混入して生コンクリートの得られることは
自明である。上記のように２次水と共に附着水を考慮した砂
を添加してモルタル又は生コンクリートとするに
当つて本発明者等の別に提案した衝撃力の如きを
利用した骨材の附着水均一化法（特願昭54−
28266号：特開昭55−121374号等）を採用するこ
との有意性は明白であり、即ち附着水量の変動が
著しい細骨材に関し、その均一化を図り、特に砂
粒子の表面全般に均一な水の附着状態としたもの
を用いることより合理的に所期のＷ／Ｃ値が的確
なものとして調整される。混練の具体的操作には
単一のミキサーで第１次、第２次の混練を実施し
てよいことは明らかであるが、その第１次混練時
はパサパサないしは粘土状のものであり、第２次
混練でそれなりの粘稠状態として仕上げられる。
本発明のものは第１次混練と第２次混練に夫々専
用のミキサーを用い、第１ミキサーで得られた第
１次混練物を第２ミキサーに移して第２次混練す
るならば工業的に頗る有意である。蓋し単一ミキ
サーで実施する場合において適宜に要請されるミ
キサーの清掃は不要であり、又各ミキサーを夫々
に連続的に運転せしめて流れ作業的、能率的な混
練調整作業を実現し得ることは明かである。勿論第１次混練、第２次混練の何れか一方又は
双方において減水剤、空気連行剤その他の添加剤
を用いて実施し得る。本発明によるものの具体的な実施例について説
明すると以下の通りである。実施例１普通ポルトランドセメントによりＷ／Ｃ：50％
のペーストを得るに当つて、セメントの全量に対
してＷ／Ｃ：25％に相当した水を添加して強制撹
拌式ミキサーで120秒の第１次混練をなしてから
再びＷ／Ｃ：25％の２次水を添加して90秒間の第
２次混練を加えた。即ち第４図から明らかなよう
にこの場合のＷ／Ｃ：25％はトルクピーク点
（Ｗ／Ｃが略24％）を若干超えたスラリー状態域
に相当するもので、ミキサーのトルクは2.52Aを
示し、この１次混練物にＷ／Ｃ：25％の水を更に
添加し混練することによつて該トルクは急激に低
下し、2.13Aで２次混練を終えた。又このような
１、２次混練によつて得られたセメントペースト
の３時間後におけるブリージング率は1.8％であ
り、又このセメントペーストによる成形体の材令
７日後における圧縮強度は263Kg／cm²であつた。これに対し同じセメントに従来法によりＷ／
Ｃ：50％に相当した水を添加し210秒の混練をな
した場合のミキサーにおけるトルクは2.1〜2.25A
の範囲内であつて、それによつて得られたものの
３時間後におけるブリージング水率は7.2％であ
り、又このものによる成形体の材令７日による圧
縮強度は223Kg／cm²であつて、本発明によるもの
がブリージング率において４分の１に低減し、し
かも成形体強度では40Kg／cm²高いものであること
が確認された。実施例２砂セメント比（Ｓ／Ｃ）が２となるように実施
例１と同じ普通ポルトランドセメントが606Kg／
m³、砂を1212Kg／m³の配合割合とし、Ｗ／Ｃを55
％としたモルタルを得るに当つて従来法に従い
砂、セメント及び水を同時に添加し90秒間混練し
たもの、セメントと水を120秒間混練してから
砂を添加して90秒混練したもの、本発明に従い
セメント全量にＷ／Ｃが28％に相当した１次水を
添加して120秒の第１次混練してから砂の全量と
Ｗ／Ｃ：27％の２次水を添加して90秒の第２次混
練したもの、及び同じく本発明によりと同様
に第１次混練してからＷ／Ｃ：27％の２次水を加
えて90秒間の第２次混練し、次いで表乾状態であ
る砂の全量を投入し更に90秒間の第３次混練を行
つた〜の各モルタルについて、その３時間後
のブリージング率、練上り直後のテーブルフロー
値及びそれらのモルタルによる成形体の材令１週
後及び４週後における各圧縮強度を要約して示す
と次の第１表の通りである。なお前記の場合の第１次混練時のミキサー
トルクは一時2.5A程度まで上昇したが最終的に
2.35A程度であり、第２次混練のキミサートルク
は2.1A程度であつた。

【表】即ち本発明によるのものは何れにしてもこ
のモルタルの場合において比較例たるのもの
に対しブリージング率で２分の１以下であり、し
かも圧縮強度は15％前後高くなつている。実施例３Ｓ／Ｃ＝2.17、ｓ／ａ（細骨材率）が46.4であ
り、Ｗ／Ｃが50％となるように配合され且つ混和
剤をセメント量の0.7％添加した生コンクリート
を得るに当つて、それらの全材料同時添加によ
る90秒の混練をなしたもの、セメントと水で
120秒混練してから他の材料を添加して90秒混練
を行つたもの、１次水と２次水を夫々Ｗ／Ｃ：
25％のものとし、セメントと１次水で120秒の第
１次混練してから２次水と他の材料を添加して90
秒の第２次混練をなしたもの、上記したのも
のと同じ第１次混練をモルタルミキサーで行つて
から同じ第２次混練をコンクリートミキサーで行
つたもの、上記と同じ第１次混練したものに２
次水を加えて90秒の第２次混練をなし、その後に
砂、砂利及び混和剤を添加して90秒の第３次混練
を加えて得られた各生コンクリートについて、そ
の性状及びブリージング率と圧縮強度を測定した
結果は次の第２表に示す通りである。（即ちは従来法に従つた比較例であり、
が本発明方法によるものであつて、この
の場合のミキサートルクピーク点は実施例１に
おけると同じである。）

【表】即ちこのように粗骨材をも配合した生コンクリ
ート調整の場合においても本発明による〜の
ものは何れもブリージング率を大幅に低下せし
め、又成形体の強度を高めることができることを
確認した。以上説明したような本発明によるときは各種土
木ないし建築工業において広く採用されているこ
の種セメント等の水硬性物質粉末を用いたペース
ト、モルタル及び生コンクリートの混練調整に当
つてそのブリージング率を縮減して有利な施工作
業を行わせ得ると共にその強度を向上して優質の
各質施工を行わしめ得るものであり、工業的にそ
の効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第１図はポルトランドセメントを用いたセメ
ントペーストにおけるブリージング率を水セメン
ト比一定の条件で従来法と本発明による場合につ
いて測定した結果の１例を示す図表、第２図はそ
の水セメント比を変化させた場合についてのブリ
ージング率を従来法と本発明によるものについて
測定した結果の図表、第３図は本発明によるもの
と従来法によるセメントペーストによる製品の圧
縮強度を示した図表、第４図はセメントペースト
における水セメント比とトルクとの関係を示した
図表、第５図はフライアツシユセメントを用いた
セメントペーストにおけるブリージング率を測定
した結果についての本発明と従来法によるものの
図表、第６図は早強セメントのペーストについて
のブリージング率を同様に測定した結果の図表、
第７図は本発明方法と従来法によるセメントペー
ストについて硝子板を挿入してから引上げ、その
過剰分を振り落した後におけるペーストの附着状
態を倍率２倍として示した拡大写真である。

Claims

【特許請求の範囲】１骨材の添加されないセメント等の水硬性物質
粉体に水を添加してペーストを得るに当り、前記
水硬性物質粉体に対し17〜28％のフアニキユラー
ないしキヤピラリー状態に近いスラリー域を形成
するように調整された量の１次水を添加して該粉
体による団塊を減少させる如く第１次混練し、こ
の第１次混練後に目的の水セメント比を形成する
に必要な残部の２次水を添加して流動性ペースト
を形成するように第２次混練することを特徴とす
るセメント等の水硬性物質粉体による混練物調整
方法。２骨材の添加されないセメント等の水硬性物質
粉体に水を添加してペーストを得るに当り、前記
水硬性物質粉体に対し17〜28％のフアニキユラー
ないしキヤピラリー状態に近いスラリー域を形成
するように調整された量の１次水を添加して該粉
体による団塊を減少させる如く第１次混練し、こ
の第１次混練後に細骨材における附着水状態を考
慮しモルタル状とされたときに目的の水セメント
比を形成するに必要な残部の２次水を添加して流
動性ペーストを形成するように第２次混練し、次
いで砂その他の細骨材を添加混練してモルタル状
とすることを特徴とするセメント等の水硬性物質
粉体による混練物調整方法。３第１次混練を第１ミキサーで行つてから該混
練物を第２ミキサーに移し、この第２ミキサーに
おいて第２次混練を行い、第１ミキサーにおいて
第１次混練のみを継続的に行い、第２ミキサーに
おいては第２次混練を継続的に行う特許請求の範
囲第１項に記載のセメント等の水硬性物質粉体に
よる混練物調整方法。４骨材の添加されないセメント等の水硬性物質
粉体に水を添加してペーストを得るに当り、前記
水硬性物質粉体に対し17〜28％のフアニキユラー
ないしキヤピラリー状態に近いスラリー域を形成
するように調整された量の１次水を添加して該粉
体による団塊を減少させる如く第１次混練し、こ
の第１次混練後に目的の水セメント比を形成する
に必要な残部の２次水を砂その他の細骨材をその
附着水状態を考慮して該細骨材と共に添加混練し
てモルタル状とすることを特徴とするセメント等
の水硬性物質粉体による混練物調整方法。５砂その他の細骨材と砂利その他の粗骨材を添
加混練して生コンクリート状とする特許請求の範
囲第４項に記載のセメント等の水硬性物質粉体に
よる混練物調整方法。６第１次混練を第１ミキサーで行つてから該混
練物を第２ミキサーに移し、この第２ミキサーに
おいて第２次混練を行い、第１ミキサーにおいて
第１次混練のみを継続的に行い、第２ミキサーに
おいては第２次混練を継続的に行う特許請求の範
囲第４項に記載のセメント等の水硬性物質粉体に
よる混練物調整方法。