JPH0448742B2

JPH0448742B2 -

Info

Publication number: JPH0448742B2
Application number: JP56206411A
Authority: JP
Inventors: Yoshiji Koide; Masaaki Tsuji
Original assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1992-08-07
Also published as: JPS58110720A

Description

【発明の詳細な説明】

「産業上の利用分野」本発明は、水中コンクリート用水硬性組成物を
用いて構築物を水中に構築する方法及びその方法
に好適な水中コンクリート用水硬性組成物に関す
る。「従来の技術」近年の海洋開発の進展に伴つて、海洋土木等の
分野における水中へのコンクリート構築物の建造
件数が増加している。ところで、従来コンクリート構築物等の構築用
として提供されている水硬性組成物は、これを水
中にて打設すると、セメント等の水硬性物質粒子
が水中に多量に散逸し、更には強度等の面で品質
の劣化が著しいものであつた。このため従来は水
中構築物の構築方法として、(a)陸上で製造したコ
ンクリート製品を構築現場に運搬し、水中に沈
め、必要に応じてコンクリート製品を水中にて組
合わせる工法、(b)水中に組立てた型枠内の水を排
除して空気雰囲気下で打設構築する工法、(c)水中
での構築方法としてトレミー管を使用する工法等
の方法がとられていた。「発明が解決しようとする問題点」しかしながら、上記(a)，(b)についての構築方法
は、コンクリート製品の運搬や現場での排水作業
等を必要とするために作業能率が悪く、また、構
築現場の状態に応じた形状の部材を入手する必要
がある場合には、経済的に不利となる。また(c)に
ついては、コンクリート中のセメント分や微粉砂
等の拡散により、周辺の水質汚濁や構築物の強度
低下を起こし、信頼性に欠ける等の問題を有して
いた。「問題点を解決するための手段」本発明者等は、上記従来法の問題点を解消する
ために鋭意研究を行なつた結果、セメント等の水
硬性物質と減水剤と骨材と水とからなる配合物
に、前記水硬性物質が水和した場合に解離生成さ
れるイオン（例えばCa²⁺，Al³⁺等）とイオン交
換反応を起こすNa−ベントナイトを添加して水
中コンクリート用水硬性組成物を形成し、この水
中コンクリート用水硬性組成物を形成し、この水
中コンクリート用水硬性組成物を水中にて打設す
ると材料分離等の不都合を生ずることなく、しか
も充分な強度を有するコンクリートを得ることが
できることを知見した。本発明は、この知見に基
づいてなされたもので、水硬性物質と減水材と骨
材と水とからなる配合物にNa−ベントナイトを
前記水硬性物質に対する重量百分率で14％〜36％
添加し、得られた水中コンクリート用水硬性組成
物を水中にて打設して構築物を構築する方法、及
びその方法に用いて好適な水硬性物質と減水剤と
骨材と水とからなる配合物にNa−ベントナイト
を前記水硬性物質に対する重量百分率で14％から
36％添加してなる水中コンクリート用水硬性組成
物に係るものである。以下、本発明を詳細に説明する。まず、本発明のうち第１の発明は、水硬性物質
と減水材と骨材と水とからなる配合物にNa−ベ
ントナイトを前記水硬性物質に対する重量百分率
で14％〜36％添加し、得られた水中コンクリート
用水硬性組成物を水中において型枠等に打設する
ことを特徴とするものである。この構築方法は、
上記の成分を有する水中コンクリート用水硬性組
成物を用いることにより、水中に投入して打設す
る際に、水硬性物質の散逸や材料分離を起こさ
ず、かつ硬化後にも十分な強度を有する構築物を
構築できる方法である。この構築方法によれば、水中雰囲気下において
気中と略同様な打設作業により構築物を構築でき
るため、作業の大幅な能率化を図ることができ
る。また、本発明のうち第２の発明は、上記の構築
方法に用いる水中コンクリート用水硬性組成物で
ある。この水中コンクリート用水硬性組成物は、
水硬性物質と減水剤と骨材と水とからなる配合物
に、Na−ベントナイトを前記水硬性物質に対す
る重量百分率で14％〜36％添加してなることを特
徴とするものである。上記水硬性物質としては、通常のポルトランド
セメント等の水和の際にイオン（例えばCa²⁺，
Al³⁺等のカチオン）を生じる水硬性物質のうち
から選ばれるものである。また、上記の水硬性物
質を配合する配合物は、通常の生コンクリート、
モルタル等と同様に水、細骨材、粗骨材等を所望
の混合比をもつて混和したものと、前記水硬性物
質とを配合してなるもので、更にこれには、ワー
カビリチーを高め添加水量を減少させるために減
水剤が添加される。上記の各成分は、通常の生コンクリート中の成
分比を決定する場合と同様にして、良好なプラス
チシチー及びワーカビリチーが得られ、かつ硬化
後に充分な強度が得られる成分比をもつて混合さ
れるものである。すなわち、例えば水硬性物質と
してセメントを用い、これに減水剤と骨材と水と
を添加した配合物に、セメントに対する重量百分
率で14％〜36％のNa−ベントナイトを添加、混
合することにより、水中に投入して打設した場合
にも材料分離を起こさず、品質の劣化を生ぜず、
かつプラスチシチー及びワーカビリチーの良好な
水中コンクリート用水硬性組成物が得られる。し
かるに、Na−ベントナイトを14％未満とすると
後述する実施例１の実験結果よりセメント粒子が
水中に散逸し、またコンクリートが材料分離を起
こす。またNa−ベントナイトが36％を越えると、
ワーカビリチーが悪化して容易に打設できない。なお、本発明の水中コンクリート用水硬性組成
物を配合するにあたつては、セメント等の水硬性
物質にあらかじめNa−ベントナイトを所定の割
合をもつて混合し、しかる後に水、骨材等と混合
することが望ましい。本発明の水中コンクリート用水硬性組成物は、
Na−ベントナイトを含有しない点を除き略同一
成分からなる水硬性組成物（即ち、従来の水硬性
組成物）に比較して未硬化状態においてより高い
粘性を示す。この性質から、Na−ベントナイト
は、水硬性物質の水和状態にて生成されるイオン
（Ca²⁺，Al³⁺等）とイオン交換反応を起こし、水
硬性物質の凝集を促すものと思われる。上記のような水硬性物質の凝集性は、Na−ベ
ントナイト以外の粘土鉱物によつてもみられる
が、Na−ベントナイトが他に比較して高い凝集
性を示すことから、本発明ではNa−ベントナイ
トを用いるのである。このNa−ベントナイトは、
日本において通常に生産されているものであつ
て、比較的安価にて入手でき、本発明に適用する
には最適なものである。上記のような本発明の水中コンクリート用水硬
性組成物は、水中において打設しても水硬性物質
の散逸や材料分離を起こすことがなく、しかも硬
化後に充分な強度を得ることができるという長所
を有するとともに、減水剤の使用によつて配合物
への添加水量が減少し、これにより、Na−ベン
トナイトの添加による水硬性組成物中の水硬性物
質の散逸や材料分離を防止する硬化、および硬化
後の強度向上の効果がさらに一層、相乗的に高め
られたものとなつている。そして本発明のうち第
１の発明である水中コンクリート用水硬性組成物
を用いて構築物を水中に構築する方法は、上記し
た本発明の水中コンクリート用水硬性組成物の長
所を生かし、水中に構築物を構築するに際して、
水中コンクリート用水硬性組成物を水中にて直接
に型枠等に打設して行う方法である。この方法に
よれば、水中コンクリート用水硬性組成物中の水
硬性物質が散逸することなく、かつ硬化後には充
分な強度を有する構築物を、地上にて打設構築す
る場合と同様な打設作業により構築でき、作業の
大幅な能率化を図ることができる。さらに、減水
剤の使用によつて配合物への添加水量が減少し、
これにより、上述したNa−ベントナイトの添加
による水硬性組成物中の水硬性物質の散逸防止硬
化、および硬化後の構築物の強度向上硬化をさら
に一層、相乗的に高めることができる。また、こ
れによつて経費の低減を図ることができる。また、当然のことではあるが、従来から使用さ
れているトレミ一管の使用による打設工法にも適
用しうる。以上の説明から明らかなように、本発明のうち
第１の発明である水中コンクリート用水硬性組成
物を用いた構築物を水中に構築する方法は、水中
への構築物の構築作業を容易にして労力の節減、
作業の能率化、経費の低減等を図ることができる
という効果を有する。また、第２の発明である水
中コンクリート用水硬性組成物は、上記第１の発
明の構築方法に用いて好適であり、第１の発明と
同様な効果を有するものである。「実施例」次に、実施例を示して本発明を具体的に説明す
る。〔実施例１〕水硬性物質としてセメントを、また減水剤とし
て高縮合トリアジン系化合物と特殊変性リグニン
スルホン酸塩を添加し、さらに市販のNa−ベン
トナイト（クニミネ工業製；商品名［クニゲル］）
を用い、水−セメント比（Ｗ／Ｃ）が45％、細骨
材率（Ｓ／ａ）が47％（ベントナイは細骨材の一
部とみなす）、単位セメント量が480Kg／m³という
配合条件のもとで、ベントナイトの添加量をセメ
ント重量に対する重量百分率で８％から45％まで
種々変化させてクンクリートを調整し、水中に打
設してその適用性を調べた。その結果を第１表に
示す。

【表】この表で使用した記号の意味は以下のとおりで
ある。 ×１：セメント粒子が完全に散逸し、水は著しく
濁り、コンクリートは材料分離を起こす。 △１：セメント粒子が多少散逸し、水は濁るが、
コンクリートは材料分離を起こさない。 ○ ：セメント粒子が散逸せず、水も濁らない、
コンクリートは完全な硬化体となる。 △２：セメント粒子の散逸、水の濁りは起こらな
いが、○の状態と比較するとワーカビリチー
は悪い。 ×２：△２よりも、さらにワーカビリチーが悪
く、容易に打設することが困難である。〔実施例２〕実施例１において良好な結果を得た添加量を１
つ選択し、減水剤として高縮合トリアジン系化合
物を含むコンクリートと、特殊変性リグニンスル
ホン酸塩を含むコンクリートとを第２表に示す配
合に基づいて約0.5m³調整した。この場合、Na−
ベントナイトは、セメントにあらかじめ混合して
用いた。これら２種類のコンクリートを図に示す装置を
用い、縦、横それぞれ1m、水深1mの水槽中に打
設した。打設操作は、図に示す円筒体１の下端部
を水槽底面から所定距離離し、円筒体１を鉛直線
方向に向けて固定、ロート部２からコンクリート
を投入して行った。なお、円筒体１内部には、水
に浮くボール３を配置して、投入するコンクリー
トが円筒体１の内壁面に沿つて落下するようにし
た。また、水中への打設と並行して気中養生のため
の供試体の打設も行つた。また、比較例としてそれぞれ上記２種の減水剤
を含有し、ベントナイトを添加しないコンクリー
トを第３表に示す配合に基づいて調整し、これら
についても上記と同様にして水中と気中とに打設
した。硬化後にコア供試体を採取し、それぞれの強度
を調べた。その結果を第４表(1)と(2)とに示す。

【表】

〔実施例３〕

実施例２と同一配合のコンクリート（第２表，
第３表に示すもの）をコンクリートバケツトを使
って水中自由落下によつて、実施例２で使つた水
槽に打込み、水槽の中に打設したコンクリートが
硬化した後、水槽を解体し、コア供試体を採取し
てその強度を調べ、並行して、気中養生供試体の
作成も行つた。ベントナイト無添加の通常のコンクリート（第
３表）は、水中自由落下で打設した場合、硬化し
なかつた。第５表は第２表の配合に基づき、２種
類の減水剤を使用した場合のコア供試体強度及び
気中制作試体強度である。

〔実施例４〕

Na−ベントナイトをあらかじめセメントに添
加混合した場合と他成分の混合後添加した場合に
ついて実施例２の第２表の配合を用いて実施例３
と同様の打設実験を行つた。その強度結果を第６
表(1)及び(2)に示す。

【表】

【表】以上、実施例１の第１表(1)に示したように、
Na−ベントナイトの添加量14％から36％の範囲
で、本発明は水中において完全な硬化体となり、
図に示すような装置を使つた場合、水中に打設し
た硬化体は同一配合のものを気中打設して制作し
た供試体の強度と同一強度を発揮した。また水中
自由落下させて水中に打設した硬化体は同一配合
のものを気中打設して製作した供試体の強度の約
85％の強度を発揮した。「発明の効果」以上説明したように本発明の方法は、水硬性物
質と減水剤と骨材と水とからなる配合物にNa−
ベントナイトを前記水硬性物質に対する重量百分
率で14％〜36％添加してこれを水中に打設するも
のであるから、水硬性物質が散逸せずしたがつて
水が濁らず、さらには得られたコンクリートが完
全な硬化体になるといつた優れた効果を奏する。また、本発明の水硬性組成物は、前記本発明の
方法に用いた場合に前述した効果と同一の効果を
奏するものとなる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の水中コンクリート用水硬性組成
物を水中に打設するために用いる装置の一例を示
す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１水硬性物質と減水剤と骨材と水とからなる配
合物に、Na−ベントナイトを前記水硬性物質に
対する重量百分率で14％〜36％添加し、得られた
水中コンクリート用水硬性組成物を水中にて打設
することを特徴とする水中コンクリート用水硬性
組成物を用いて構築物を水中に構築する方法。２水硬性物質と減水剤と骨材と水とからなる配
合物に、Na−ベントナイトを前記水硬性物質に
対する重量百分率で14％〜36％添加してなる水中
コンクリート用水硬性組成物。