JPH05147995A - コンクリート組成物 - Google Patents

コンクリート組成物

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JPH05147995A
JPH05147995A JP4141387A JP14138792A JPH05147995A JP H05147995 A JPH05147995 A JP H05147995A JP 4141387 A JP4141387 A JP 4141387A JP 14138792 A JP14138792 A JP 14138792A JP H05147995 A JPH05147995 A JP H05147995A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 施工に当たって振動締固めを行うことなく、
耐凍害性に優れた高品質・高耐久性コンクリート構造体
を構築できる、流動性および充填性の高いコンクリート
組成物を提供する。 【構成】 セメント、水、骨材、ならびに、減水剤、Ａ
Ｅ剤、ＡＥ減水剤および高性能減水剤から選ばれる１種
または２種以上の混和剤を含有するとともに、１％水溶
液の状態で１００〜１０，０００ｃＰの粘度を示す発泡
性の低いセルロース系増粘剤および４％食塩水を溶媒と
して０．５％濃度の食塩水溶液とした状態で５〜１００
ｃＰの粘度を示す低粘度のアクリル系増粘剤のいずれか
一方または双方を、セメントに対して０．０２〜０．５
重量％含有する、流動性および材料分離抵抗性に優れた
コンクリート組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、施工に当たって振動締
固めを行うことなく、耐凍害性に優れた高品質・高耐久
性コンクリート構造体を構築できる、流動性および充填
性の高いコンクリート組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート組成物（以下、コンクリー
トともいう）は一般に砂利、砂などの骨材にセメントと
水、さらに必要に応じてＡＥ剤、減水剤等を添加して攪
拌混合することにより製造される。このような材料組成
のコンクリートを用いて、特に複雑な構造を有する、コ
ンクリート構造体を構築するためには、コンクリートを
構造体の隅々にまでそして隙間なく行き渡らせるために
バイブレータまたは突き棒などを用いて十分に打ち込
み、締固めをする必要があるが、最近では、熟練労働者
の著しい不足や省力化推進等のため、施工時に十分な打
ち込み、締固め作業が行われにくい。
【０００３】そこで、この打ち込み、締固め工程を省く
ことによって施工性を向上させるために、コンクリート
組成物の単位水量を増やしたり、あるいは流動化剤また
は減水剤を添加したりして流動性を高めたコンクリート
組成物を打ち込むことが多くなってきている。しかしな
がら、このようにコンクリートの流動性を高めると、材
料分離（骨材とセメントペーストの分離や骨材の沈降）
が起こり易く、構築されたコンクリート構造体の均質性
などの品質を損なう原因となる。また、このようなコン
クリート組成物ではブリージングが起こり易く、骨材、
鉄筋などの下面にブリージング水の滞留を招き、このブ
リージング跡が水みちとなって外部から侵入した水が鉄
筋を発錆させ、コンクリート構造体の耐久性を低下させ
る原因となる。
【０００４】従って、現場で作業する技術労働者の技術
レベルや施工方法に左右されずに高品質・高耐久性のコ
ンクリート構造体を構築できるコンクリート組成物の開
発が大いに要望されており、このような背景から、水溶
性高分子からなる増粘剤を添加することにより、流動性
と材料分離抵抗性とがバランス良く付与された、格別振
動締固めを行わないでも打ち込むことができるコンクリ
ート組成物が盛んに開発されている（特開平第１−１６
０８５２号、同第１−１６０８５３号、同３−４５５４
４号公報）。
【０００５】このようなコンクリート組成物の１つが、
本発明者等が開発したコンクリート組成物である（特開
平第３−４５５４４号公報）。この組成物においては、
セルロース系またはアクリル系増粘剤および高性能減水
剤を配合してコンクリート組成物のスランプフロー値を
４５〜８０ｃｍにすることによって、その組成物に、振
動締固めを行わないでも十分な充填性をもって打ち込む
ことができる高い流動性および材料分離抵抗性を付与し
ている。さらに、この組成物においては、上記増粘剤の
発泡性のため、コンクリート中の空気量を増加させて強
度を低下させる恐れがあるため、増粘剤により連行され
る比較的大きな気泡を消泡剤で消泡させると同時に、Ａ
Ｅ剤によって微細な気泡を連行させることによって、全
体としてできるだけ微細な気泡のみをコンクリート中に
３〜６容量％導入し、このような気泡によって硬化コン
クリートの耐凍害性を向上させることを意図している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記コ
ンクリート組成物では、消泡剤を使用しているために、
次のような不都合が生ずることがわかった。すなわち、
上記のようなコンクリート組成物について本発明者等が
行った実験の結果を示す下記の表１から明らかなよう
に、消泡剤の作用が暫くの間持続するため、消泡剤が添
加されていると、コンクリートの混練直後の空気量と硬
化後の空気量との間にかなりの変動を生じ、したがって
耐凍害性を確保するために硬化後のコンクリート中に含
有させるべき所定量、すなわち３〜６容量％の空気量を
正確に制御することが困難になる。
【０００７】 ＊使用された増粘剤：メチルセルロース（水に対して
０．３％） 使用された消泡剤：有機極性化合物（水に対して０．０
３〜０．０５％） また、同様に本発明者等が行った別の実験の結果を示す
下記の表２から明らかなように、消泡剤はＡＥ剤によっ
て導入された微細な気泡までも破泡して、コンクリート
の耐凍害性向上に不利な影響を及ぼすことがわかった。
【０００８】 ＊使用された増粘剤：メチルセルロース（水に対して
０．３％） 使用された消泡剤：有機極性化合物（水に対して０．０
３〜０．０５％） すなわち、表２によれば、硬化後のコンクリート構造体
中の空気量が同程度であっても、増粘剤および消泡剤が
共に添加された上記の高流動性コンクリート組成物から
得られたコンクリート構造体は、増粘剤および消泡剤の
いずれも使用しない通常のコンクリート組成物から得ら
れたコンクリート構造体に比べて気泡の比表面積が小さ
く、かつ気泡間隔係数が大きいこと、すなわち消泡剤は
ＡＥ剤によって連行された微細な気泡をも破泡している
ことがわかった。
【０００９】そこで本発明者は、上記の点に鑑みて種々
研究を重ねた結果、セルロース系増粘剤として、１％水
溶液の状態で１００〜１０，０００ｃＰの粘度を示す発
泡性の低いセルロース系増粘剤を用い、またアクリル系
増粘剤として、４％食塩水を溶媒として０．５％濃度の
食塩水溶液とした状態で５〜１００ｃＰの粘度を示す低
粘度のアクリル系増粘剤を用いて、これらの増粘剤のい
ずれか一方または双方を、セメントに対して０．０２〜
０．５重量％の量でコンクリート組成物に添加すると、
所望の流動性と材料分離抵抗性が損なわれることなく、
その組成物中に過剰の空気が導入されることが避けられ
るため、消泡剤を使用する必要がなくなり、このため、
前述した不都合が回避できることを見出した。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記知見に基
づいて発明されたもので、流動性および材料分離抵抗性
に優れていると共に、耐凍害性に優れているコンクリー
ト構造体を構築できるコンクリート組成物を提供するこ
とを目的とし、 セメント、水、骨材、ならびに、減水
剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤および高性能減水剤から選ばれ
る１種または２種以上の混和剤を含有するとともに、１
％水溶液の状態で１００〜１０，０００ｃＰの粘度を示
す発泡性の低いセルロース系増粘剤および４％食塩水を
溶媒として０．５％濃度の食塩水溶液とした状態で５〜
１００ｃＰの粘度を示す低粘度のアクリル系増粘剤のい
ずれか一方または双方を、セメントに対して０．０２〜
０．５重量％含有する、流動性および材料分離抵抗性に
優れたコンクリート組成物に係るものである。
【００１１】本発明において重要なことは、増粘剤、な
らびに減水剤およびＡＥ剤のいずれか一方または双方を
含むコンクリート組成物から構築されるコンクリート構
造体の耐凍害性を向上するために必要な３〜６容量％の
空気量を、消泡剤を用いることなく、前記のように特定
された粘度を有する発泡性の低いセルロース系増粘剤お
よび／または低粘度のアクリル系増粘剤を所定量使用す
ることによって硬化コンクリート中に容易に、かつ確実
に導入させるとともに、十分な流動性および材料分離抵
抗性をも確保するところにある。
【００１２】本発明で用いられる発泡性の低いセルロー
ス系増粘剤の１％水溶液の粘度（以下、セルロース系増
粘剤の粘度と略す）および４％の食塩水を溶剤とした場
合の低粘度アクリル系増粘剤の０．５％濃度食塩水溶液
の粘度（以下、アクリル系増粘剤の粘度と略す）は、い
ずれもＢ型粘度計を用いて測定される。
【００１３】セルロース系増粘剤の粘度は、１００〜１
０，０００ｃＰ（センチポイズ）、好ましくは５００〜
６，０００ｃＰ、さらに好ましくは７００〜５，０００
ｃＰである。この粘度が１００ｃＰ未満では骨材沈降抑
制に必要な粘度が得られず、１０，０００ｃＰを越える
と発泡性が高くなって空気量をコントロールするために
消泡剤が必要になるので、本発明においては、１００〜
１０，０００ｃＰと定めた。
【００１４】本発明において使用されるセルロース系増
粘剤としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキ
シエチルメチルセルロースおよびヒドロキシエチルエチ
ルセルロースが挙げられ、その中でも発泡性の低いヒド
ロキシエチルセルロースが好ましい。
【００１５】さらに、１％水溶液の状態で１００〜１
０，０００ｃＰの粘度を示す発泡性の低いヒドロキシエ
チルセルロースとしては、０．２％水溶液の表面張力が
５８〜６８ｄｙｎｅ／ｃｍであるものが好ましい。表面
張力が大きいほど発泡性が小さくなるため、このような
大きい表面張力を有するものが本発明において好適に使
用される。さらに１％水溶液の状態で１００〜１０，０
００ｃＰの粘度を示す発泡性の低いヒドロキシエチルセ
ルロースとして、グルコース単位あたりに置換したエチ
レンオキシドのモル数を意味するヒドロキシエチルモル
置換度（ＭＳ）が１．５〜４．０であるものが好まし
い。ヒドロキシエチルモル置換度が１．５未満のもの
は、溶解性が低く、一方、４．０より大きいものは、入
手しにくいからである。
【００１６】アクリル系増粘剤の粘度は、５〜１００ｃ
Ｐ、好ましくは２０〜５０である。この粘度が５ｃＰ未
満では骨材沈降抑制に必要な粘度が得られず、１００ｃ
Ｐを越えると発泡性が高くなり過ぎるために、本発明に
おいては５〜１００ｃＰと定めた。
【００１７】本発明において使用されるアクリル系増粘
剤としては、ポリアクリルアミドが挙げられる。これら
の増粘剤は２種以上併用することができる。併用する場
合は、セルロース系増粘剤：アクリル系増粘剤＝１：１
〜５：１とするのが好ましい。
【００１８】これらの増粘剤はコンクリート組成物にお
いて十分な流動性および材料分離抵抗性を確保し、かつ
その組成物中に微細な空気を導入するのに役立つが、こ
れらの増粘剤のセメントに対する配合量が０．０２重量
％未満であると、粘性が不足し十分な骨材分離抵抗性が
得られず、一方、０．５重量％を越えると、過剰な空気
が導入されるか、あるいは粘度が高くなり過ぎて、十分
な流動性が失われ、ワーカビリチィーが悪くなるところ
から、本発明では増粘剤のセメントに対する配合量を
０．０２〜０．５重量％と定めた。また、増粘剤の水に
対する配合量は、０．１〜１．０重量％、好ましくは
０．１５〜０．５重量％である。例として、セメント量
が３００ｋｇ／ｍ3 、水量が１８０ｋｇ／ｍ3 のとき、
増粘剤のセメントに対する配合量０．０２〜０．５重量
％は、増粘剤の水に対する配合量０．０３３〜０．８３
３重量％に相当する。なお、当該増粘剤の添加量は、セ
メントまたは水の量により左右され、セメントの量がよ
り多い場合または水の量がより少ない場合に、上記範囲
内においてより少ない添加量になる。
【００１９】減水剤は、使用水量を減少させつつワーカ
ビリティーを改善するために使用され、その例としてポ
リオール複合体、リグニンスルホン酸化合物、オキシカ
ルボン酸塩などが挙げられる。当該減水剤はセメントに
対して一般に０．１〜２．５重量％、好ましくは０．２
〜０．５重量％の量でコンクリート中に添加される。
【００２０】ＡＥ減水剤は、微細な気泡を導入するとと
もに使用水量を減少させるために使用され、その例とし
てリグニンスルホン酸化合物、ポリオール複合体、オキ
シカルボン酸塩などが挙げられる。ＡＥ減水剤はセメン
トに対して一般に０．１〜１．５重量％、好ましくは
０．２〜０．５重量％の量でコンクリート中に添加され
る。
【００２１】高性能減水剤としては、例えば、高縮合ト
リアジン系化合物、メラミンスルホン酸のホルマリン縮
合物系またはポリカルボン酸塩系誘導体、変性リグニン
スルホン酸塩系化合物、芳香族アミノスルホン酸系高分
子化合物、ナフタリンスルホン酸塩のホルマリン縮合系
化合物などが挙げられ、その中、高縮合トリアジン系化
合物が好ましい。高性能減水剤はセメントに対して一般
に１〜５重量％、好ましくは１．５〜３．０重量％の量
でコンクリート中に添加される。
【００２２】減水剤、ＡＥ減水剤および高性能減水剤の
中では、高性能減水剤が特に好ましく使用される。ＡＥ
剤は、導入される空気を微細化する作用を有し、その例
として、通常のコンクリートに使用さている天然樹脂酸
系および界面活性剤系、例えば、アルキルアリルスルホ
ン酸化合物系陰イオン界面活性剤、天然樹脂酸塩、硫酸
エステル型非イオンアニオン界面活性剤などが用いら
れ、その中、陰イオン界面活性剤、例えば、一般式Ｉ
【００２３】
【化１】
【００２４】で表されるような脂肪酸石鹸系、または、
一般式ＩＩ
【００２５】
【化２】
【００２６】で表されるような樹脂酸石鹸系陰イオン界
面活性剤、例えば、ヴィンソル（登録商標、山宗化学
製）が、空気量の保持力が優れ、混練直後と硬化時との
空気量の差がより小さく、より少ない導入空気量で十分
な耐凍害性が得られることから、特に好ましい。ＡＥ剤
によって導入される空気量は、骨材、増粘剤の種類や使
用量、気温、練り混ぜ方法などによって変化するので、
ＡＥ剤の使用量は、これらの要因に併せて試験練りを行
って調整することが必要であり、一般にセメントに対し
て０．００２〜０．２％、好ましくは０．００３〜０．
１５％、そしてコンクリート１ｍ3 あたり５〜８００
ｇ、好ましくは１０〜５００ｇとするのが適当である。
【００２７】本発明において、減水剤およびＡＥ剤のい
ずれか一方または双方使用するが、双方使用するのが好
ましい。本発明において使用されるセメントとしては、
普通ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメ
ント、フライアッシュセメントなどのほか、高炉スラ
グ、フライアッシュなどの無機質粉末、さらに石粉、シ
リカフュームなどのポゾラン反応を有するものが挙げら
れ、これらは単独でまたは２種以上組み合わせて使用さ
れる。
【００２８】セメントの使用量は、一般に、コンクリー
ト１ｍ3 あたり、２５０〜４５０ｋｇ、好ましくは２７
０〜４２０、特に好ましくは３００〜４００ｋｇであ
る。本発明において使用される水としては、水道水、
河、湖の水のような淡水は勿論、海水を用いることもで
きる。
【００２９】また、本発明のコンクリート組成物は、高
炉スラグ粉末、膨張材、フライアッシュ、珪石粉および
天然物粉から選ばれる１種または２種以上の物質を含む
こともできる。
【００３０】本発明のコンクリート組成物を用いて、振
動締固めを行うことなく高品質・高耐久性のコンクリー
ト構造体を得るためには、スランプフロー値を４５〜８
０ｃｍにする必要がある。スランプフロー値が４５ｃｍ
未満では、流動性が十分でないために打設時に空隙を生
じやすく締固め作業が必要となり、一方、８０ｃｍより
大きいと、流動性は高くなるが材料分離を生じやすくな
るからである。このスランプフロー値は、減水剤および
ＡＥ剤のいずれか一方または双方、ならびに増粘剤の配
合量をそれぞれの範囲内で調節することによって得られ
る。
【００３１】また、導入される空気泡の大きさはできる
だけ微細であることが、強度と耐凍害性を得る点から望
ましい。一般にコンクリート組成物に増粘剤を添加する
と、比較的大きな気泡が導入され易くなるが、本発明に
よるコンクリート組成物においては、前記特定の増粘剤
を使用し、また場合によりＡＥ剤を併用しているため
に、大きな空気泡は導入されず、また、消泡剤を使用し
ていないために、一旦導入された微細な気泡が養生中に
破泡されることもないので、予め所望された所定量の空
気を微細な形で容易にコンクリート中に導入することが
できる。
【００３２】なお、硬化コンクリートにおいて満足な耐
凍害性を得るためには、この空気含有量が３容量％未満
になると、十分な耐凍害性が得られず、一方それが６容
量％より多くなると、強度の低下が著しくなるため、そ
の容積に対して３〜６容量％の空気を導入しなければな
らない。この空気量は、前記所定の増粘剤を、セメント
に対して０．０２〜０．５重量％配合することによって
達成できる。なお、増粘剤の添加方法によって、導入さ
れる空気量が変わる。具体的には、セメント、骨材、
水、減水剤および／またはＡＥ剤からなる混合物に、増
粘剤をスラリー状にして添加した方が、粉末で添加する
よりも空気量が減少する。
【００３３】本発明によるコンクリート組成物の代表的
組成を示すと、次の通りである。 セメント ２５０〜４５０ ｋｇ／ｍ3 骨材 １６００〜１９００ ｋｇ／ｍ3 水 １６０〜１９５ ｋｇ／ｍ3 セルロース系および／または アクリル系増粘剤 ０．０５〜２．１ ｋｇ／ｍ3 高性能減水剤 ５〜２０ ｌ／ｍ3 ＡＥ剤 ５〜８００ ｇ／ｍ3 。
【００３４】また、このうち好ましい組成範囲は次の通
りである。 セメント ３００〜４００ ｋｇ／ｍ3 骨材 １６５０〜１８５０ ｋｇ／ｍ3 水 １６５〜１９０ ｋｇ／ｍ3 セルロース系および／または アクリル系増粘剤 ０．２０〜１．０ ｋｇ／ｍ3 高性能減水剤 ６〜１５ ｌ／ｍ3 ＡＥ剤 １０〜５００ ｇ／ｍ3 。
【００３５】本発明のコンクリート組成物は、常法に従
って製造することができ、例えば、生コンプラントにお
いては、セメント、骨材、水およびＡＥ減水剤などを添
加し攪拌した後、発泡性の低いセルロース系増粘剤およ
び／または低粘度のアクリル系増粘剤と高性能減水剤を
添加し、攪拌混合して製造する。あるいは、現場におい
ては、通常のベースコンクリートに、上記のような増粘
剤と高性能減水剤をスラリー状にして添加し、攪拌混合
して製造する。
【００３６】
【実施例】次いで、以下の実施例を参照して本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明は勿論これらの実施例に
限定されない。
【００３７】実施例１ この実施例は、本発明により、消泡剤を使用しないで、
発泡性の低いセルロース系増粘剤を所定量使用すること
により、優れた耐凍害性および強度をともに発現できる
所定量の空気を、硬化したコンクリートに確実に導入で
きることを示している。
【００３８】表３に示される材料と表４に示される配合
を基本とし、表５に示される量の増粘剤、ＡＥ減水剤、
高性能減水剤およびＡＥ剤を用いることによって調製さ
れた本発明試料１および２のスランプ値、空気量および
耐凍害性を測定して、その結果を表５に示した。
【００３９】
【００４０】 なお、表４に示したスランプ値は次の試験方法によって
得られた値である。
【００４１】スランプ試験 高さ３０ｃｍ、下端内径２０ｃｍ、上端内径１０ｃｍの
スランプコーンに、コンクリート組成物を１／３容ずつ
に分け、標準棒で一定回数突きながら詰める。次いでコ
ーンを垂直に引き上げてコンクリートを抜くと、コンク
リート組成物はその柔らかさに応じて形が崩れる。この
時の頂面から下がり量を測定しスランプ値（ｃｍ）とす
る。
【００４２】
【表１】
【００４３】表５に示される結果を、前述の表１の結果
と比較すると、本発明試料１および２中の空気量は従来
のコンクリート中の空気量よりも経時的な変動（減少）
が小さく、したがって本発明試料１および２では硬化し
たコンクリートに必要な空気量を確実に確保し易いこと
がわかる。従って、混練直後の空気量を測定するだけで
硬化コンクリート中に所定の空気量が導入されているか
否かを容易に判断できることがわかる。また、これらの
試料では過剰な空気が導入されることが比較的容易に避
けられる上に、一旦形成された空気の破泡が低く抑えら
れるので、所定量の気泡の導入が容易になる。
【００４４】実施例２ この実施例は、本発明により消泡剤を使用しないで、低
粘度のアクリル系増粘剤を所定量使用することにより、
優れた耐凍害性および強度をともに発現できる所望量の
空気を、硬化したコンクリートに確実に導入できるとと
もに、十分な流動性、充填性および材料分離抵抗性が得
られることを示している。
【００４５】表６に示される材料と表７に示される配合
とを基本とし、表８に示される量の増粘剤、減水剤、高
性能減水剤およびＡＥ剤を用いることによって調製され
た本発明試料３および４のスランプ値、混練直後のスラ
ンプフロー値、空気量および耐凍害性を測定し、その結
果を表８に示した。
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【表２】
【００４９】なお、表８に示したスランプフロー値は次
の試験方法によって得られた値である。スランプフロー試験 上記スランプ試験と同様の試験を行いコンクリートの５
分後の広がりを縦および横方向に測定し、その平均値を
ｃｍで表した値をスランプフロー値とする。
【００５０】さらに、本発明試料３および４について、
フレッシュコンクリート状態における流動性および充填
性を次の試験方法によって試験した。流動性試験 図１に示されるような、全体が一様な内径Ｄ：１００ｍ
ｍを有する管から構成され、そして高さＨ：６００ｍｍ
を有する一次側部分２、高さｈ：３５０ｍｍを有する二
次側部分３およびこれらの一次側部分と二次側部分とを
結合する、長さｌ：４５０ｍｍを有する連続部分４から
なる本体１と、前記一次側部分２の下端に着脱自在に差
し込まれている仕切板５を備えた流動性測定治具を用
い、そして図１に示されるように、測定用試料Ｓを仕切
板５の上に一次側部分の上端まで充填した後、この仕切
板５を水平方向へ素早く抜き取ってから、試料Ｓが本体
１内で流動して図２に示されるような状態、すなわち図
中、ａの高さが１５０ｍｍ、ｂの高さが５０ｍｍになる
それぞれＡ点およびＢ点に至るまでの時間を測定し、そ
の時間をもって試料の流動性を表した。
【００５１】充填性試験 図３に示されるような、高さＨ’：５００ｍｍ×幅Ｗ：
２５０ｍｍ×奥行（図示せず）：２５０ｍｍを有する箱
形本体６、箱形本体６の底部から６０ｍｍの間隙ｐをあ
けて固設された仕切板７および仕切板７に隣接して設け
られたスライド板８を備えた充填性測定治具を用い、そ
して図３に示されるように、スライド板８を本体６の中
央部でその底部に密接させた状態で仕切板７の片側、す
なわちスライド板８側に試料Ｓを本体の上端まで充填し
た後、このスライド板８を上方へ素早く抜き取ってか
ら、試料Ｓが前記間隙ｐを通って図４に示される状態、
すなわち図中ａ’の高さが１５０ｍｍ、ｂ’の高さが５
０ｍｍになるそれぞれＡ’点およびＢ’点に至るまでの
時間、およびスライド板抜取り後３分間経過した時点に
おけるそれぞれの側の試料Ｓの高さの差（段差）を測定
し、これらの値をもって試料の充填性を評価する。
【００５２】上記の流動性試験において、本発明試料３
および４は、充填後仕切板５が抜き取られると迅速に二
次側に移動して前記時間は、試料３についてはＡ点まで
１３秒、Ｂ点まで３３秒、そして試料４についてはＡ点
まで９秒、Ｂ点まで２７秒であった。また、充填性試験
において、これらの試料は、充填後スライド板が抜き取
られると試料３では７秒後および１９秒後に、そして試
料４では５秒後および１８秒後に前述の状態となり、そ
して前記段差は試料３では２５ｍｍ、そして試料４では
３０ｍｍであった。
【００５３】これらの結果から、本発明試料３および４
は、高い流動性および充填性を有することがわかる。ま
た、これらの試料を用いて得られたコンクリート構造体
は骨材分離を起こしていなかった。
【００５４】実施例３ この実施例は、本発明によるセルロース系増粘剤および
アクリル系増粘剤を併用することにより、消泡剤を使用
しないで、耐凍害性および強度をともに満足させる所望
量の空気が微細な気泡の形で、コンクリート組成物に導
入できるとともに、十分な流動性、充填性および材料分
離抵抗性も得られることを示している。
【００５５】表９に示される材料と表１０に示される配
合を基本とし、表１１に示される量の増粘剤、ＡＥ減水
剤、高性能減水剤およびＡＥ剤を用いることによって調
製された本発明試料５および６の空気量を経時的に測定
し、また、これらの試料に関する比表面積および気泡間
隔係数を測定して、それらの結果を表11に示した。
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【表３】
【００５９】表１１から明らかなように、本発明試料５
および６では、混練直後の空気量を多くすることなく、
混練３０分後および硬化後において、耐凍害性の確保に
必要な３〜６容量％の空気量が得られることがわかる。
また表１１および表２を比較すると明らかなように、本
発明試料５および６は、増粘剤および消泡剤を共に用い
た従来の高流動性コンクリート組成物に比べて気泡の比
表面積が大きく、かつ気泡間隔係数が小さいことから、
微細な空気泡を多数含有していることがわかる。
【００６０】また、本発明試料５および６について耐凍
害性を調べるための凍結融解試験を実施した。凍結融解
試験はＪＩＳＡ６２０４（コンクリート用化学混和剤）
の附属書中の「２．コンクリートの凍結融解試験法」に
規定されている方法に従った。試験の結果、凍結融解の
サイクル数が３００サイクルの時点において相対動弾性
係数は８９〜９１％であり、これらの試料は、十分な耐
凍害性を有していることがわかった。また、表１１に示
した、混練直後に、試料を図１および図３に示される測
定治具を用いて流動性試験および充填性試験を実施し
た。その結果、本発明試料５および６は高い流動性と充
填性を有していることがわかった。さらに、これらの試
料を用いて得られたコンクリート構造体は骨材分離を起
こしていなかった。
【００６１】実施例４ この実施例では、セルロース系増粘剤として、種々のヒ
ドロキシエチルセルロースを用いて、それらのコンクリ
ート組成物およびコンクリート構造体に与える影響を調
べた。
【００６２】表１２に示される材料と表１３に示される
配合とを基本とし、表１４に示されるタイプおよび量の
ヒドロキシエチルセルロース（但し、比較試料５のみヒ
ドロキシプロピルメチルセルロースを使用）、ならびに
表１４に示される量の水、高性能減水剤およびＡＥ剤を
用いた。骨材に、ヒドロキシエチルセルロース、セメン
ト、水、高性能減水剤およびＡＥ剤を加え、５５リット
ルパン型ミキサーを用いて空練り１分、本練り３分で練
り混ぜて得られた本発明試料７〜１１および比較試料１
〜５について、空気量、スランプフロー値（またはスラ
ンプ値）、充填性、耐凍害性および圧縮強度を測定し、
その結果を表１４に示した。
【００６３】なお、比較試料１は、骨材、セメント、水
およびＡＥ剤を用いて、比較試料２は、粘度の低いヒド
ロキシエチルセルロースを、比較試料３は、モル置換度
の低いヒドロキシエチルセルロースを、比較試料４は、
非常に僅かな量のヒドロキシエチルセルロースを、そし
て比較試料５は、表面張力の低い増粘剤の例としてヒド
ロキシプロピルメチルセルロースを用いて作った試料で
ある。
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【表４】
【００６７】なお、表１４に示した充填性は次の試験方
法によって得られた値である。充填性試験 ３１８ｍｍ×３１８ｍｍ×４００ｍｍの大きさのコンク
リート製筒形容器の底に、鉄筋：Ｄ−１６、目開き：５
０ｍｍの鉄筋網を取りつけた装置に、コンクリート３０
リットルを詰め、５分後の排出量を測定する。式［（鉄
筋通過量／充填量）×１００＝鉄筋通過率（％）］より
求めた鉄筋通過率（％）により充填性を評価する。
【００６８】表１４から、比較試料１と比べて、本発明
試料７〜１１は、高い流動性を有し、充填性および耐凍
害性に優れていることがわかる。これに対し、比較試料
２は、ヒドロキシエチルセルロースの粘度が低い場合で
充填性に劣る。
【００６９】比較試料３は、モル置換度の低いヒドロキ
シエチルセルロースを用いた場合で、溶けにくく本発明
には適さない。比較試料４は、ヒドロキシエチルセルロ
ースの添加量が著しく少ない場合で、充填性に劣る。
【００７０】比較試料５は、表面張力の低い水溶性高分
子の例としてヒドロキシプロピルメチルセルロースを用
いた場合で、気泡性が大きいため空気量が多く、その結
果として強度が低下する。
【００７１】本発明試料１０は、セメントとフライアッ
シュを併用した場合であり、単位水量をさらに低下させ
ることができ、強度、耐久性などの点で好ましい。 実施例５ この実施例では、ＡＥ剤として、樹脂酸石鹸系のヴィン
ソルを用いた場合の、コンクリート組成物およびコンク
リート構造体に与える影響を調べた。
【００７２】表１５に示される材料と表１６に示される
配合とを基本とし、表１７に示されるタイプおよび量の
ヒドロキシエチルセルロース、ならびに表１７に示され
る量の水、高性能減水剤およびＡＥ剤を用いた。骨材
に、ヒドロキシエチルセルロース、セメント、水、高性
能減水剤およびＡＥ剤を加え、５５リットルパン型ミキ
サーを用いて空練り１分、本練り３分で練り混ぜて得ら
れた本発明試料１２〜１６およ比較試料６について、ス
ランプフロー値、空気量、充填性、耐凍害性および圧縮
強度を測定し、その結果を表１７に示した。
【００７３】なお、比較試料６は、非常に僅かな量のヴ
ィンソルを用いて作った試料である。
【００７４】
【００７５】
【表５】
【００７６】なお、表１７に示した充填性は、実施例４
と同様の試験方法によって得られた値である。
【００７７】
【発明の効果】以上述べた説明から明らかなように、本
発明によれば、消泡剤を使用しないで特定の増粘剤を特
定量使用したために硬化したコンクリートに３〜６容量
％の微細な空気量を容易に確保でき、かつ従来のコンク
リート組成物で問題となっていた空気量の経時変化を低
く抑えることができるので、コンクリート組成物の混練
直後の空気量を多くする必要がない。従って、混練直後
に空気量を調べるだけで、その量が適正であるか否かの
判断ができ、また、消泡剤を使用しないため、ＡＥ剤を
用いることによって導入される微細な気泡が破泡され
ず、耐凍害性に優れたコンクリート構造体を構築できる
コンクリート組成物が容易にかつ確実に提供される。さ
らに、発泡性の低いセルロース系増粘剤および／または
低粘度のアクリル系増粘剤を使用することにより、必要
な流動性および材料分離抵抗性をも有するコンクリート
組成物が提供できる。従って、本発明によれば振動締固
めをすることなく、また技術者の技術や施工方法に左右
されることなく、高品質・高耐久性のコンクリート構造
体を構築できるコンクリート組成物が確実に提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】試料充填直後の状態を示すＬ型流動性測定治具
である。
【図２】仕切板を抜き取った後の試料の充填状態を示す
Ｌ型の流動性測定治具である。
【図３】試料充填直後の状態を示すボックス型の充填性
測定治具である。
【図４】スライド板を抜き取った後の試料の充填状態を
示すボックス型の充填性測定治具である。
【符号の説明】
１ 本体 ５ 仕切板 ６ 箱形本体 ７ 仕切板 ８ スライド板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 庄司 芳之 東京都港区赤坂４丁目９番９号 日本国土 開発株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セメント、水、骨材、ならびに、減水
    剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤および高性能減水剤から選ばれ
    る１種または２種以上の混和剤を含有するとともに、１
    ％水溶液の状態で１００〜１０，０００ｃＰの粘度を示
    す発泡性の低いセルロース系増粘剤および４％食塩水を
    溶媒として０．５％濃度の食塩水溶液とした状態で５〜
    １００ｃＰの粘度を示す低粘度のアクリル系増粘剤のい
    ずれか一方または双方を、セメントに対して０．０２〜
    ０．５重量％含有する、流動性および材料分離抵抗性に
    優れたコンクリート組成物。
  2. 【請求項２】 セメント、水、骨材、ならびに、減水
    剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤および高性能減水剤から選ばれ
    る１種または２種以上の混和剤を含有するとともに、１
    ％水溶液の状態で１００〜１０，０００ｃＰの粘度を示
    す発泡性の低いセルロース系増粘剤および４％食塩水を
    溶媒として０．５％濃度の食塩水溶液とした状態で５〜
    １００ｃＰの粘度を示す低粘度のアクリル系増粘剤のい
    ずれか一方または双方を、水に対して０．１〜１．０重
    量％含有する、流動性および材料分離抵抗性に優れたコ
    ンクリート組成物。
  3. 【請求項３】 コンクリート組成物のスランプフロー値
    が４５〜８０ｃｍである、請求項１または２記載のコン
    クリート組成物。
  4. 【請求項４】 １％水溶液の状態で５００〜６，０００
    ｃＰの粘度を示す発泡性の低いセルロース系増粘剤を使
    用する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
  5. 【請求項５】 減水剤およびＡＥ剤が含有されている、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
  6. 【請求項６】 セルロース系増粘剤としてヒドロキシエ
    チルセルロースを用いる、請求項１〜５のいずれか１項
    に記載の組成物。
  7. 【請求項７】 ０．２％水溶液の表面張力が５８〜６８
    ｄｙｎｅ／ｃｍであるヒドロキシエチルセルロースを用
    いる、請求項６記載の組成物。
  8. 【請求項８】 ヒドロキシエチルモル置換度が１．５〜
    ４．０であるヒドロキシエチルセルロースを用いる、請
    求項６または７記載の組成物。
  9. 【請求項９】 ＡＥ剤として、脂肪酸石鹸系または樹脂
    酸石鹸系のＡＥ剤を用いる、請求項１〜８のいずれか１
    項に記載の組成物。
  10. 【請求項１０】 組成物１ｍ3 中に２５０〜４５０ｋｇ
    のセメントを含有する、請求項１〜９のいずれか１項に
    記載の組成物。
  11. 【請求項１１】 セメントとしてポルトランドセメント
    の外に、高炉スラグ粉末、膨張材、フライアッシュ、珪
    石粉および天然鉱物粉から選ばれる１種または２種以上
    の物質を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の
    組成物。
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