JPH04367550A - 水硬性組成物、成型物、および水硬性物質用分離低減剤 - Google Patents
水硬性組成物、成型物、および水硬性物質用分離低減剤Info
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- JPH04367550A JPH04367550A JP2415766A JP41576690A JPH04367550A JP H04367550 A JPH04367550 A JP H04367550A JP 2415766 A JP2415766 A JP 2415766A JP 41576690 A JP41576690 A JP 41576690A JP H04367550 A JPH04367550 A JP H04367550A
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Classifications
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/38—Polysaccharides or derivatives thereof
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- 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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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、β−１，３グルカンを
含有し、高流動性、高充填性、高分離抵抗性を有するモ
ルタルあるいはコンクリート用等の水硬性組成物、その
成型物および水硬性物質用分離低減剤に関するものであ
る。
含有し、高流動性、高充填性、高分離抵抗性を有するモ
ルタルあるいはコンクリート用等の水硬性組成物、その
成型物および水硬性物質用分離低減剤に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】コンクリートに高流動性、高充填性を付
与して、打設時の締固めを不要にする技術として、土木
施工１９８９年１０月号記載のいわゆる「ハイパフォー
マンスコンクリート」（東京大学工学部、岡村 甫教
授開発）、あるいは水中不分離性コンクリートに使用す
る不分離性混和剤を用いたものが開発されている。
与して、打設時の締固めを不要にする技術として、土木
施工１９８９年１０月号記載のいわゆる「ハイパフォー
マンスコンクリート」（東京大学工学部、岡村 甫教
授開発）、あるいは水中不分離性コンクリートに使用す
る不分離性混和剤を用いたものが開発されている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする問題点】前記した従来の技
術には次のような問題点がある。 〈イ〉 ハイパフォーマンスコンクリートの場合、厳
選した材料を使用し、非常に粉体量の多い状態で、かつ
微量の増粘剤によってコンクリートの流動時の分離抵抗
性を確保する必要がある。そのために使用材料の品質管
理および製造管理に非常な厳密さが要求され、現場で配
合するようなコンクリートへの利用が相当困難である。 〈ロ〉 水中不分離性混和剤を使用したコンクリート
では、流動性が悪いため、過密配筋された部材に対して
締め固めをせず充填することは困難である。また単位水
量が多くなるため水密性が低下し、中性化に対する抵抗
性が小さくなること、乾燥収縮が大きくなること、大き
な空気泡となるため凍結融解に対する抵抗性が低下する
など耐久性に問題がある。
術には次のような問題点がある。 〈イ〉 ハイパフォーマンスコンクリートの場合、厳
選した材料を使用し、非常に粉体量の多い状態で、かつ
微量の増粘剤によってコンクリートの流動時の分離抵抗
性を確保する必要がある。そのために使用材料の品質管
理および製造管理に非常な厳密さが要求され、現場で配
合するようなコンクリートへの利用が相当困難である。 〈ロ〉 水中不分離性混和剤を使用したコンクリート
では、流動性が悪いため、過密配筋された部材に対して
締め固めをせず充填することは困難である。また単位水
量が多くなるため水密性が低下し、中性化に対する抵抗
性が小さくなること、乾燥収縮が大きくなること、大き
な空気泡となるため凍結融解に対する抵抗性が低下する
など耐久性に問題がある。
【０００４】
【本発明の目的】本発明はこのような問題を改善するた
めになされたもので高流動性、高充填性、高分離抵抗性
を有し、打設時の締め固めが不要で耐久性に優れたモル
タルあるいはコンクリート等用の水硬性組成物、この組
成物を用いた成型物および水硬性物質用分離低減剤を提
供することを目的とする。
めになされたもので高流動性、高充填性、高分離抵抗性
を有し、打設時の締め固めが不要で耐久性に優れたモル
タルあるいはコンクリート等用の水硬性組成物、この組
成物を用いた成型物および水硬性物質用分離低減剤を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
状況の下で完成されたものである。すなわち、本発明は
、１）水硬性物質粉体と、β−１、３−グルカンと、高
性能減水剤とを含有する水硬性組成物、２）該組成物に
水を添加し、一定時間経過後に硬化させてなる成型物、
および３）β−１、３−グルカンを含有してなる水硬性
物質用分離低減剤である。本発明において用いる水硬性
物質粉体としては、例えば、セメント、石灰、石こう、
ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、三ケイ酸マグネシウム等を挙げることができる。 セメントとしては、例えば、ケイ石、ケイ藻土、高炉ス
ラグ、フライアッシュ、シリカフュームなどの改質材料
を含むポルトランドセメントにて代表される種々のセメ
ントを挙げることができる。上記の改質材料は超微粉末
例えばシリカフューム等のシリカ質の超微粉末（２００
，０００ｃｍ２／ｇ以上）を併用するとより好ましい効
果が得られる。すなわち、このような超微粉末は一般に
使用されるセメント類の大きさに比べて１オーダ以上小
さいため大きな表面積を有し、そのために粘性が増加し
、流動性ならびに充填性を確保するために必要な分離低
減剤の使用量を減少できる。分離低減剤の使用量が減少
する結果、完成したコンクリートの圧縮強度の向上をは
かることができる。水硬性物質粉体としてポルトランド
セメントを用いればセメントスレート板を、水硬性物質
粉体としてケイ酸カルシウムを主成分とし、ケイ石、ケ
イ藻土、石灰等を含む組成物を用いればケイ酸カルシウ
ム板を、また、スラグ、石膏、石灰等を用いればスラグ
石膏板をそれぞれ得ることができる。このほかにも、水
硬性物質粉体を適宜に選ぶことによって、石膏板、炭酸
マグネシウム板、炭酸カルシウム板等を得ることもでき
る。β−１，３−グルカンは、グルコースが主にβ−１
，３−結合によって結合されている多糖類であって、具
体的には、カードラン、パラミロン、パキマン、スクレ
ログルカン、ラミナラン、酵母グルカン等を挙げること
ができる。本発明においては、特に、カードランが好ま
しく用いられる。カードランは、例えば、ニュー フ
ード インダストリー（Ｎｅｗ ＦｏｏｄＩｎｄｕ
ｓｔｒｙ）、第２０巻第１０号第４９〜５７頁（１９７
８年）に記載されているように、β−１，３−グルコシ
ド結合を主体とし、通常、加熱凝固性を有する多糖類、
即ち、水分の存在下で加熱することによって、凝固する
（ゲルを形成する）性質を有する多糖類である。かかる
多糖類として、例えば、アルカリゲネス属又はアグロバ
クテリウム属の微生物によって生産される多糖類が挙げ
られる。具体的には、アルカリゲネス・フエカリス・バ
ール・ミクソゲネス菌体１０Ｃ３Ｋによって生産される
多糖類（アグリカルチュラル・バイオロジカル・ケミス
トリー（Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｂｉｏｌｏｇｉ
ｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、第３０巻第１９６頁
（１９６６年）や、或いはアルカリゲネス・フエカリス
・バール・ミクソゲネス菌体１０Ｃ３Ｋの異変株ＮＴＫ
−ｕ（ＩＦＯ １３１４０）によって生産される多糖
類（特公昭４８−３２６７３号）、アグロバクテリウム
・ラジオバクター（ＩＦＯ１３１２７）及びその変位株
Ｕ−１９（ＩＦＯ １２１２６）によって生産される
多糖類（特公昭４８−３２６７４号）等を用いることが
できる。カードランは、上述したように、微生物によっ
て生産される多糖類であるが、本発明においては、これ
を未精製のままにて用いてもよく、或いは必要に応じて
、高度に精製して用いてもよい。パラミロンも、既に述
べたように、β−１，３−グルカンの１種であって、微
生物であるユーグレナ（Ｅｕｇｌｅｎａ）が細胞内に蓄
積する貯蔵多糖の１種である。このようなパラミロンは
、例えば、カーボハイドレート リサーチ（Ｃａｒｂ
ｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、２５，２３
１−２４２（１９７９）、特開昭６４−３７２９７号あ
るいは特開平１−３７２９７号公報によって既に知られ
ている。 しかし、カードランと異なって、パラミロンの粉末は、
加熱凝固性をもたないので、加熱凝固性をもたせるため
に、必要に応じて、アルカリ処理してもよい。パラミロ
ンも、本発明においては、これを未精製のままにて用い
てもよく、或いは必要に応じて、高度に精製して用いて
もよい。微生物起源のβ−１，３−グルカン、特に、カ
ードランやパラミロンを後述のアルカリで処理すれば、
二価又はそれ以上の多価金属イオン、例えば、カルシウ
ムイオン、マグネシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、
コバルトイオン等の存在下に金属イオン架橋ゲルを形成
する性質を有するβ−１，３−グルカンを得ることがで
きる。このような金属イオン架橋ゲル形成能を有するグ
ルカンは、微生物起源のβ−１，３−グルカンをアルカ
リ水溶液に溶解させ、そのアルカリ水溶液を水溶性有機
溶剤に接触させて、β−１，３−グルカンを析出させ、
好ましくは６〜７に中和することによって得ることがで
きる。金属イオン架橋ゲル形成性β−１，３−グルカン
を得る別の方法として、上記β−１，３−グルカンのア
ルカリ水溶液を凍結させ、その凍結物を水溶性有機溶剤
に接触させて、β−１，３−グルカンを析出させ、中和
することによって得ることができる。このようにして得
られたグルカンは、必要に応じて、脱水し、粉末状に乾
燥してもよい。上記方法において、グルカンを析出させ
るための水溶性有機溶剤としては、メタノールのような
アルコールが好ましく用いられ、また、グルカンを溶解
させるためのアルカリ水溶液としては、例えば、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム等の
水溶液が好ましく用いられる。このようにして得られる
β−１，３−グルカンは、前述したように、金属イオン
架橋ゲル形成能を有するので、例えば、本発明において
、通常、カルシウムイオンの存在する組成物に成形助剤
として特に好ましく用いられる。本発明において、β−
１，３−グルカンは分離低減剤として作用する。すなわ
ち、β−１，３−グルカンは水硬性組成物の粘性を増大
させ、その結果内部に含まれている水及び骨材の流動性
、打設時における分離を防止することができる。本発明
の水硬性組成物における高性能減水剤としては、通常、
コンクリートに使用できるものが挙げられ、本願明細書
では高性能ＡＥ減水剤及び流動化剤を含むものとする。 具体的には、ナフタリンスルホン酸ホルマリン高縮合物
で代表されるナフタリン系と、スルホン化メラミンホル
マリン縮合物であるメラミン系、カルボン酸系、リグニ
ン系のものが挙げられる。これらの材料は、粘性の増大
した水硬性組成物の流動性ならびに充填性を改善するた
めに使用されるものであり通常の減水剤の２倍程度の減
水が可能である。本発明の水硬性組成物は、上述のよう
な水硬性粉体、β−１，３−グルカン及び高性能減水剤
を含有するものであるが、その用途によってさらに細骨
材を配合することによってモルタル用組成物を、また細
骨材及び粗骨材を配合することによって、コンクリート
用組成物を調整できる。細骨材及び粗骨材は、従来のモ
ルタルあるいはコンクリート用材料と同等のものが使用
できる。さらに本発明の水硬性組成物には、単に水量の
減少、適当量の空気の連行等を目的に、種々の混和剤を
含有せしめてもよい。その例としては、ＡＥ剤、ＡＥ減
水剤、減水剤などが挙げられ、通常のコンクリート用の
ものが使用できる。次に、水硬性物質に水を添加して練
り混ぜる方法は基本的には従来のコンクリートの混合方
法と同一である。この混合は通常の水の添加方法に従っ
て実施できるが、とりわけ水を２回に分けて添加して練
り混ぜる方法をより好ましくは採用できる。この方法自
体は、分割混練方法として一般化している方法に従って
実施すればよい。この分割混練法を使用すると、水硬性
組成物の分離抵抗性がより改善される。その結果、所定
の流動性、分離抵抗性ならびに充填性を確保するために
必要な分離低減剤ならびに高性能減水剤の使用量を減少
させることができる。本発明の水硬性組成物の好ましい
組成分配合を以下に例示する。なお以下の記載において
、結合材料とはセメントとその改質材料との混合物をい
う。結合材料（ポルトランドセメント、フライアッシュ
および高炉スラグの合計量としてコンクリートの単位体
積当たり２５０〜７００ｋｇ／ｍ３）に対して、β−１
，３グルカンを０．０１〜１．０重量％、より好ましく
は０．２〜１．０重量％、高性能減水剤を０．２〜６．
０重量％、より好ましくは０．５〜３．０重量％の範囲
とする。またシリカヒューム等のシリカ質の超微粉末を
結合材料の一部と置換して用いる場合は、結合材料中の
シリカ質粉末が約６〜３０重量％となるようにするのが
好ましい。たとえば単位結合材料（ポルトランドセメン
ト、フライアッシュおよび高炉スラグの合計量としてコ
ンクリートの単位体積当たり３５０〜８００ｋｇ／ｍ３
）に対しシリカヒュームの単位量は５０〜１００ｋｇ／
ｍ３とし、β−１，３グルカンを０．０２〜１．０重量
％、高性能減水剤を０．５〜３重量％の範囲とする。本
発明の水硬性組成物に水を添加したあと、一定時間経過
させることによって成型物を製造することができる。こ
こにいう成型物とは一般のコンクリート製品のすべてを
意味するものである。
状況の下で完成されたものである。すなわち、本発明は
、１）水硬性物質粉体と、β−１、３−グルカンと、高
性能減水剤とを含有する水硬性組成物、２）該組成物に
水を添加し、一定時間経過後に硬化させてなる成型物、
および３）β−１、３−グルカンを含有してなる水硬性
物質用分離低減剤である。本発明において用いる水硬性
物質粉体としては、例えば、セメント、石灰、石こう、
ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、三ケイ酸マグネシウム等を挙げることができる。 セメントとしては、例えば、ケイ石、ケイ藻土、高炉ス
ラグ、フライアッシュ、シリカフュームなどの改質材料
を含むポルトランドセメントにて代表される種々のセメ
ントを挙げることができる。上記の改質材料は超微粉末
例えばシリカフューム等のシリカ質の超微粉末（２００
，０００ｃｍ２／ｇ以上）を併用するとより好ましい効
果が得られる。すなわち、このような超微粉末は一般に
使用されるセメント類の大きさに比べて１オーダ以上小
さいため大きな表面積を有し、そのために粘性が増加し
、流動性ならびに充填性を確保するために必要な分離低
減剤の使用量を減少できる。分離低減剤の使用量が減少
する結果、完成したコンクリートの圧縮強度の向上をは
かることができる。水硬性物質粉体としてポルトランド
セメントを用いればセメントスレート板を、水硬性物質
粉体としてケイ酸カルシウムを主成分とし、ケイ石、ケ
イ藻土、石灰等を含む組成物を用いればケイ酸カルシウ
ム板を、また、スラグ、石膏、石灰等を用いればスラグ
石膏板をそれぞれ得ることができる。このほかにも、水
硬性物質粉体を適宜に選ぶことによって、石膏板、炭酸
マグネシウム板、炭酸カルシウム板等を得ることもでき
る。β−１，３−グルカンは、グルコースが主にβ−１
，３−結合によって結合されている多糖類であって、具
体的には、カードラン、パラミロン、パキマン、スクレ
ログルカン、ラミナラン、酵母グルカン等を挙げること
ができる。本発明においては、特に、カードランが好ま
しく用いられる。カードランは、例えば、ニュー フ
ード インダストリー（Ｎｅｗ ＦｏｏｄＩｎｄｕ
ｓｔｒｙ）、第２０巻第１０号第４９〜５７頁（１９７
８年）に記載されているように、β−１，３−グルコシ
ド結合を主体とし、通常、加熱凝固性を有する多糖類、
即ち、水分の存在下で加熱することによって、凝固する
（ゲルを形成する）性質を有する多糖類である。かかる
多糖類として、例えば、アルカリゲネス属又はアグロバ
クテリウム属の微生物によって生産される多糖類が挙げ
られる。具体的には、アルカリゲネス・フエカリス・バ
ール・ミクソゲネス菌体１０Ｃ３Ｋによって生産される
多糖類（アグリカルチュラル・バイオロジカル・ケミス
トリー（Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｂｉｏｌｏｇｉ
ｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、第３０巻第１９６頁
（１９６６年）や、或いはアルカリゲネス・フエカリス
・バール・ミクソゲネス菌体１０Ｃ３Ｋの異変株ＮＴＫ
−ｕ（ＩＦＯ １３１４０）によって生産される多糖
類（特公昭４８−３２６７３号）、アグロバクテリウム
・ラジオバクター（ＩＦＯ１３１２７）及びその変位株
Ｕ−１９（ＩＦＯ １２１２６）によって生産される
多糖類（特公昭４８−３２６７４号）等を用いることが
できる。カードランは、上述したように、微生物によっ
て生産される多糖類であるが、本発明においては、これ
を未精製のままにて用いてもよく、或いは必要に応じて
、高度に精製して用いてもよい。パラミロンも、既に述
べたように、β−１，３−グルカンの１種であって、微
生物であるユーグレナ（Ｅｕｇｌｅｎａ）が細胞内に蓄
積する貯蔵多糖の１種である。このようなパラミロンは
、例えば、カーボハイドレート リサーチ（Ｃａｒｂ
ｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、２５，２３
１−２４２（１９７９）、特開昭６４−３７２９７号あ
るいは特開平１−３７２９７号公報によって既に知られ
ている。 しかし、カードランと異なって、パラミロンの粉末は、
加熱凝固性をもたないので、加熱凝固性をもたせるため
に、必要に応じて、アルカリ処理してもよい。パラミロ
ンも、本発明においては、これを未精製のままにて用い
てもよく、或いは必要に応じて、高度に精製して用いて
もよい。微生物起源のβ−１，３−グルカン、特に、カ
ードランやパラミロンを後述のアルカリで処理すれば、
二価又はそれ以上の多価金属イオン、例えば、カルシウ
ムイオン、マグネシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、
コバルトイオン等の存在下に金属イオン架橋ゲルを形成
する性質を有するβ−１，３−グルカンを得ることがで
きる。このような金属イオン架橋ゲル形成能を有するグ
ルカンは、微生物起源のβ−１，３−グルカンをアルカ
リ水溶液に溶解させ、そのアルカリ水溶液を水溶性有機
溶剤に接触させて、β−１，３−グルカンを析出させ、
好ましくは６〜７に中和することによって得ることがで
きる。金属イオン架橋ゲル形成性β−１，３−グルカン
を得る別の方法として、上記β−１，３−グルカンのア
ルカリ水溶液を凍結させ、その凍結物を水溶性有機溶剤
に接触させて、β−１，３−グルカンを析出させ、中和
することによって得ることができる。このようにして得
られたグルカンは、必要に応じて、脱水し、粉末状に乾
燥してもよい。上記方法において、グルカンを析出させ
るための水溶性有機溶剤としては、メタノールのような
アルコールが好ましく用いられ、また、グルカンを溶解
させるためのアルカリ水溶液としては、例えば、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム等の
水溶液が好ましく用いられる。このようにして得られる
β−１，３−グルカンは、前述したように、金属イオン
架橋ゲル形成能を有するので、例えば、本発明において
、通常、カルシウムイオンの存在する組成物に成形助剤
として特に好ましく用いられる。本発明において、β−
１，３−グルカンは分離低減剤として作用する。すなわ
ち、β−１，３−グルカンは水硬性組成物の粘性を増大
させ、その結果内部に含まれている水及び骨材の流動性
、打設時における分離を防止することができる。本発明
の水硬性組成物における高性能減水剤としては、通常、
コンクリートに使用できるものが挙げられ、本願明細書
では高性能ＡＥ減水剤及び流動化剤を含むものとする。 具体的には、ナフタリンスルホン酸ホルマリン高縮合物
で代表されるナフタリン系と、スルホン化メラミンホル
マリン縮合物であるメラミン系、カルボン酸系、リグニ
ン系のものが挙げられる。これらの材料は、粘性の増大
した水硬性組成物の流動性ならびに充填性を改善するた
めに使用されるものであり通常の減水剤の２倍程度の減
水が可能である。本発明の水硬性組成物は、上述のよう
な水硬性粉体、β−１，３−グルカン及び高性能減水剤
を含有するものであるが、その用途によってさらに細骨
材を配合することによってモルタル用組成物を、また細
骨材及び粗骨材を配合することによって、コンクリート
用組成物を調整できる。細骨材及び粗骨材は、従来のモ
ルタルあるいはコンクリート用材料と同等のものが使用
できる。さらに本発明の水硬性組成物には、単に水量の
減少、適当量の空気の連行等を目的に、種々の混和剤を
含有せしめてもよい。その例としては、ＡＥ剤、ＡＥ減
水剤、減水剤などが挙げられ、通常のコンクリート用の
ものが使用できる。次に、水硬性物質に水を添加して練
り混ぜる方法は基本的には従来のコンクリートの混合方
法と同一である。この混合は通常の水の添加方法に従っ
て実施できるが、とりわけ水を２回に分けて添加して練
り混ぜる方法をより好ましくは採用できる。この方法自
体は、分割混練方法として一般化している方法に従って
実施すればよい。この分割混練法を使用すると、水硬性
組成物の分離抵抗性がより改善される。その結果、所定
の流動性、分離抵抗性ならびに充填性を確保するために
必要な分離低減剤ならびに高性能減水剤の使用量を減少
させることができる。本発明の水硬性組成物の好ましい
組成分配合を以下に例示する。なお以下の記載において
、結合材料とはセメントとその改質材料との混合物をい
う。結合材料（ポルトランドセメント、フライアッシュ
および高炉スラグの合計量としてコンクリートの単位体
積当たり２５０〜７００ｋｇ／ｍ３）に対して、β−１
，３グルカンを０．０１〜１．０重量％、より好ましく
は０．２〜１．０重量％、高性能減水剤を０．２〜６．
０重量％、より好ましくは０．５〜３．０重量％の範囲
とする。またシリカヒューム等のシリカ質の超微粉末を
結合材料の一部と置換して用いる場合は、結合材料中の
シリカ質粉末が約６〜３０重量％となるようにするのが
好ましい。たとえば単位結合材料（ポルトランドセメン
ト、フライアッシュおよび高炉スラグの合計量としてコ
ンクリートの単位体積当たり３５０〜８００ｋｇ／ｍ３
）に対しシリカヒュームの単位量は５０〜１００ｋｇ／
ｍ３とし、β−１，３グルカンを０．０２〜１．０重量
％、高性能減水剤を０．５〜３重量％の範囲とする。本
発明の水硬性組成物に水を添加したあと、一定時間経過
させることによって成型物を製造することができる。こ
こにいう成型物とは一般のコンクリート製品のすべてを
意味するものである。
【０００６】
【本発明の作用】本発明のコンクリート等の水硬性組成
物は、コンクリート打設時に振動機による締固めを必要
としないか、するとしても型枠に固定した振動機をわず
かかける程度で、短時間で骨材の分離もなく、容易に型
枠の隅々にまでコンクリートを充填できるものである。 そのために■型枠は簡単な構造でよく、軽量化が可能に
なり、取扱い上の安全性が向上するばかりでなく、保守
が容易になり、また■振動あるいは振動騒音による作業
従事者の健康障害が減少するため作業環境が大幅に改善
される。また、コンクリート打設終了後にもブリージン
グ等の材料分離は生じないため、均等質で耐久性の大き
いコンクリート構造物の建造あるいはプレキャスト部材
等の製作が可能である。
物は、コンクリート打設時に振動機による締固めを必要
としないか、するとしても型枠に固定した振動機をわず
かかける程度で、短時間で骨材の分離もなく、容易に型
枠の隅々にまでコンクリートを充填できるものである。 そのために■型枠は簡単な構造でよく、軽量化が可能に
なり、取扱い上の安全性が向上するばかりでなく、保守
が容易になり、また■振動あるいは振動騒音による作業
従事者の健康障害が減少するため作業環境が大幅に改善
される。また、コンクリート打設終了後にもブリージン
グ等の材料分離は生じないため、均等質で耐久性の大き
いコンクリート構造物の建造あるいはプレキャスト部材
等の製作が可能である。
【０００７】
【実施例１】以下の配合の本発明の水硬性組成物を使用
して流動性、充填性、分離抵抗性の試験を行った。 （注）高性能減水剤：ナフタリンスルホン酸ホルマリン
高縮合物を使用 ＡＥ減水剤：リグニンスルホン酸化合物ポリオール複合
体を使用 増粘剤：カードランを使用 その特性の試験のために、図１に示すような、多数本の
鉄筋２１が最小間隔３５ｍｍで配置してある型枠２内に
、本発明の水硬性組成物１を打設した。型枠２は、高さ
が５００ｍｍ、幅が８２５ｍｍで斜面２２によって天上
部の一部が被覆されているものを使用した。この実験に
よると、型枠２内に水硬性組成物１を単に流し込むだけ
で、振動をまったく与えずに約９９秒後には型枠内に密
実に水硬性組成物１を充填することができた。（図１〜
図４） 次に同一の組成物の強度、および耐久性を検討する試験
を行った。その結果のデータを次表に示す。 耐凍結融解性能：相対動弾性係数９０％（３００サイク
ル時） 乾燥収縮量 ：３４０μ （４週間経過時）以
上の数値は通常のコンクリートと同等であり、耐久性の
低下は認められない。耐塩分浸透性、耐海水性、化学抵
抗性、耐中性化性能等は通常のコンクリートよりも十分
に優れている。
して流動性、充填性、分離抵抗性の試験を行った。 （注）高性能減水剤：ナフタリンスルホン酸ホルマリン
高縮合物を使用 ＡＥ減水剤：リグニンスルホン酸化合物ポリオール複合
体を使用 増粘剤：カードランを使用 その特性の試験のために、図１に示すような、多数本の
鉄筋２１が最小間隔３５ｍｍで配置してある型枠２内に
、本発明の水硬性組成物１を打設した。型枠２は、高さ
が５００ｍｍ、幅が８２５ｍｍで斜面２２によって天上
部の一部が被覆されているものを使用した。この実験に
よると、型枠２内に水硬性組成物１を単に流し込むだけ
で、振動をまったく与えずに約９９秒後には型枠内に密
実に水硬性組成物１を充填することができた。（図１〜
図４） 次に同一の組成物の強度、および耐久性を検討する試験
を行った。その結果のデータを次表に示す。 耐凍結融解性能：相対動弾性係数９０％（３００サイク
ル時） 乾燥収縮量 ：３４０μ （４週間経過時）以
上の数値は通常のコンクリートと同等であり、耐久性の
低下は認められない。耐塩分浸透性、耐海水性、化学抵
抗性、耐中性化性能等は通常のコンクリートよりも十分
に優れている。
【０００８】
【実施例２】一般に市販されている普通ポルトランドセ
メント（粉末度３２５０ｃｍ２／ｇ程度）、高炉スラグ
微粉末（４３００ｃｍ２／ｇ程度）およびフライアッシ
ュ（３０００ｃｍ２／ｇ程度）量を変えた次表の５種類
の配合についてコンクリートの練りまぜ試験を行い、ス
ランプフローの測定ならびに充填試験を行った。充填試
験には図５に示すようなＵ字型の容器を使用した。この
容器の一側をコンクリート充填室Ａ、他側を測定室Ｂと
し、両室の下部には連通窓を開設してある。この連通窓
に３５ｍｍ間隔で鉄筋を設け、試験開始まではシャッタ
ーによって閉鎖している。試験時には充填室Ａに試験対
象のコンクリートを充填し、シャッターを引き揚げ、測
定室Ｂへのコンクリートの上昇寸法Ｈを測定して充填性
の判断基準とするものである。その結果は次表下段右欄
に示す通りであり、このような粒度の結合材の組み合わ
せに対してこの評価試験方法によると、良好な流動性な
らびに充填性を得るための単位結合材料（セメント＋高
炉スラグ微粉末＋フライアッシュ）の最低量は、４００
ｋｇ／ｍ３（２００＋２００＋０）以上となる。これは
、鉄筋の純間隔が３５ｍｍの多段配筋の場合における充
填性を対象にしたものであるが、鉄筋の純間隔がこれよ
り大きい場合には単位結合材料の最低量は、３５０ｋｇ
／ｍ３程度まで低減可能である。 Ｗ：水
Ｓ：細骨材Ｃ：ポルトランドセメント
Ｇ：粗骨材Ｂ：高炉スラグ微粉末
Ａ：（Ｓ＋Ｇ）Ｆ：フライアッシュ
Ｓ／Ａ：細骨材率ＳＰ：高性能減水剤（ナフタリ
ンスルホン酸ホルマリン高縮合物を使用） ＢＰ：分離低減剤（カードランを使用）
メント（粉末度３２５０ｃｍ２／ｇ程度）、高炉スラグ
微粉末（４３００ｃｍ２／ｇ程度）およびフライアッシ
ュ（３０００ｃｍ２／ｇ程度）量を変えた次表の５種類
の配合についてコンクリートの練りまぜ試験を行い、ス
ランプフローの測定ならびに充填試験を行った。充填試
験には図５に示すようなＵ字型の容器を使用した。この
容器の一側をコンクリート充填室Ａ、他側を測定室Ｂと
し、両室の下部には連通窓を開設してある。この連通窓
に３５ｍｍ間隔で鉄筋を設け、試験開始まではシャッタ
ーによって閉鎖している。試験時には充填室Ａに試験対
象のコンクリートを充填し、シャッターを引き揚げ、測
定室Ｂへのコンクリートの上昇寸法Ｈを測定して充填性
の判断基準とするものである。その結果は次表下段右欄
に示す通りであり、このような粒度の結合材の組み合わ
せに対してこの評価試験方法によると、良好な流動性な
らびに充填性を得るための単位結合材料（セメント＋高
炉スラグ微粉末＋フライアッシュ）の最低量は、４００
ｋｇ／ｍ３（２００＋２００＋０）以上となる。これは
、鉄筋の純間隔が３５ｍｍの多段配筋の場合における充
填性を対象にしたものであるが、鉄筋の純間隔がこれよ
り大きい場合には単位結合材料の最低量は、３５０ｋｇ
／ｍ３程度まで低減可能である。 Ｗ：水
Ｓ：細骨材Ｃ：ポルトランドセメント
Ｇ：粗骨材Ｂ：高炉スラグ微粉末
Ａ：（Ｓ＋Ｇ）Ｆ：フライアッシュ
Ｓ／Ａ：細骨材率ＳＰ：高性能減水剤（ナフタリ
ンスルホン酸ホルマリン高縮合物を使用） ＢＰ：分離低減剤（カードランを使用）
【０００９】
【実施例３】実施例２においてフライアッシュの代わり
にシリカフュームを用いた場合の配合ならびに試験結果
を次表に示す。この図で、配合Ｎｏ．１は基準配合であ
る。それに対してＮｏ．２〜Ｎｏ．５は、フライアッシ
ュを全く使用せずシリカフュームで代替させる場合であ
る。この結果、必要な結合材（Ｃ＋Ｂ＋ＳＦ）の量は４
５０ｋｇ／ｍ３程度でよいことが分かった。なぜならこ
の程度の結合材量ではスランプフローで示す流動性は若
干低下するが、その一方で充填性は極めて良好で、充填
高さは十分に保たれているという特徴が判明した。 ＳＦ：シリカフューム 他の略号は実施例２に同じ
にシリカフュームを用いた場合の配合ならびに試験結果
を次表に示す。この図で、配合Ｎｏ．１は基準配合であ
る。それに対してＮｏ．２〜Ｎｏ．５は、フライアッシ
ュを全く使用せずシリカフュームで代替させる場合であ
る。この結果、必要な結合材（Ｃ＋Ｂ＋ＳＦ）の量は４
５０ｋｇ／ｍ３程度でよいことが分かった。なぜならこ
の程度の結合材量ではスランプフローで示す流動性は若
干低下するが、その一方で充填性は極めて良好で、充填
高さは十分に保たれているという特徴が判明した。 ＳＦ：シリカフューム 他の略号は実施例２に同じ
【０００９】
【本発明の効果】本発明は、上記したようになるから、
次のような効果を達成することができる。 〈イ〉 分離抵抗性の大きい、高流動性、高充填性を
有するコンクリートの製造が可能である。 そのためにコンクリートの施工時の締め固めが不要であ
り、ただ流し込むだけで施工を行うことができる。した
がって締め固めに必要だった人員が不要となり、作業の
省力化が可能である。人間の介在がそれだけ省略できる
ことから、コンクリート工事の大幅な機械化、ロボット
化が可能となる。 〈ロ〉 締め固め不足にともなう材料の分離を防止で
きるとともに、過剰な締め固めによる材料分離も防止で
きる。そのために水密性、耐久性が大きく、均等で安定
した品質のコンクリート構造物の建設が可能である。 〈ハ〉使用する材料を厳選する必要がないので、規格を
満足するものであれば何でも使用できる。そのために過
剰な品質管理が不要であり、広く一般の現場での応用が
可能のである。 〈ニ〉 無振動締め固めによるプレストレスコンクリ
ート部材の製造に利用できる。
次のような効果を達成することができる。 〈イ〉 分離抵抗性の大きい、高流動性、高充填性を
有するコンクリートの製造が可能である。 そのためにコンクリートの施工時の締め固めが不要であ
り、ただ流し込むだけで施工を行うことができる。した
がって締め固めに必要だった人員が不要となり、作業の
省力化が可能である。人間の介在がそれだけ省略できる
ことから、コンクリート工事の大幅な機械化、ロボット
化が可能となる。 〈ロ〉 締め固め不足にともなう材料の分離を防止で
きるとともに、過剰な締め固めによる材料分離も防止で
きる。そのために水密性、耐久性が大きく、均等で安定
した品質のコンクリート構造物の建設が可能である。 〈ハ〉使用する材料を厳選する必要がないので、規格を
満足するものであれば何でも使用できる。そのために過
剰な品質管理が不要であり、広く一般の現場での応用が
可能のである。 〈ニ〉 無振動締め固めによるプレストレスコンクリ
ート部材の製造に利用できる。
【図１】乃至
【図４】：充填状態の実験の説明図
【図５】：充填試験装置の説明図
Claims (20)
- 【請求項１】水硬性物質粉体、β−１，３−グルカンお
よび高性能減水剤を含有してなる水硬性組成物。 - 【請求項２】β―１，３グルカンが直鎖状β−１，３グ
ルカンである、請求項１記載の水硬性組成物。 - 【請求項３】β―１，３グルカンがカードランである請
求項１記載の水硬性組成物。 - 【請求項４】β―１，３グルカンがパラミロンである請
求項１記載の水硬性組成物。 - 【請求項５】高性能減水剤がナフタリン系化合物である
請求項１記載の水硬性組成物 - 【請求項６】ナフタリン系化合物がナフタリンスルホン
酸ホルマリン高縮合物である請求項５記載の水硬性組成
物。 - 【請求項７】水硬性物質粉体がセメントである請求項１
記載の水硬性組成物。 - 【請求項８】ポルトランドセメントと、高炉スラグ、フ
ライアッシュおよびシリカ質粉末の群からなるポルトラ
ンドセメント改質材料の１種または２種以上とを結合材
料として含有する請求項７記載の水硬性組成物。 - 【請求項９】β−１，３グルカン含量が結合材料量に対
して０．０１〜１．０重量％である請求項７記載の水硬
性組成物。 - 【請求項１０】β−１，３グルカン含量が結合材料量に
対し０．２〜１．０重量％である請求項７記載の水硬性
組成物。 - 【請求項１１】高性能減水剤含量が結合材料量に対し０
．２〜６．０重量％である、請求項７記載の水硬性組成
物。 - 【請求項１２】高性能減水剤含量が結合材料量に対して
０．５〜３．０重量％である請求項７記載の水硬性組成
物。 - 【請求項１３】結合材料中のシリカ質粉末が６〜３０重
量％である請求項７記載の水硬性組成物。 - 【請求項１４】細骨材を添加してなる請求項１記載の水
硬性組成物。 - 【請求項１５】粗骨剤を添加してなる請求項１記載の水
硬性組成物。 - 【請求項１６】水を添加してなる請求項１記載の水硬性
組成物。 - 【請求項１７】水を２回に分けて添加してなる請求項１
６記載の水硬性組成物。 - 【請求項１８】請求項１の組成物に水を添加し、硬化さ
せてなる成型物。 - 【請求項１９】細骨材および粗骨剤を添加し、硬化させ
てなる請求項１８記載の成型物。 - 【請求項２０】β−１，３グルカンを含有してなる水硬
性物質用分離低減剤。
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