JPH0517266A - もどりコンクリートの再生 - Google Patents

もどりコンクリートの再生

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JPH0517266A
JPH0517266A JP3233084A JP23308491A JPH0517266A JP H0517266 A JPH0517266 A JP H0517266A JP 3233084 A JP3233084 A JP 3233084A JP 23308491 A JP23308491 A JP 23308491A JP H0517266 A JPH0517266 A JP H0517266A
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concrete
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 もどりコンクリートの再生方法において使用
する、硬化遅延剤及び硬化性促進剤を提供する。 【構成】 1)コンクリートが硬化する前に、さらに9
0時間までの間水和を遅らせるのに十分な量の遅延剤を
添加する工程と、 2)所望の凝結遅延期間の終わりに、遅延されたコンク
リートを硬化可能な状態に回復させるための促進剤を、
遅延されたコンクリートに添加する工程とを含み、遅延
剤としては例えばアミノトリ(メチレンフォスクフォン
酸),ビドロキシルカルボン酸,ポリヒドロキシシラン
等から選択され,促進剤としては例えばカリウム塩,チ
オシアネート,トリエタノールアミンおよびグリコール
ウリルから選択される1種又は混合物からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はもどりコンクリートの
再生、特にもどりコンクリートの再生方法において使用
する遅延剤と促進剤に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】主要
な建築操作に必要とされるコンクリートが現場で混合さ
れず、コンクリートが混合から約90分以内に運ぶこと
のできる現場に十分近いところに置かれた中央混合工場
(生コンクリート製造工場)から混合された状態で供給さ
れることが今日では通常のこととなっている。特に1日
の仕事の終わりに、しばしば、混合済みトラックがコン
クリートの未使用部分を積んで現場から帰ってくること
が起こる。このように未使用のまま現場から帰されるコ
ンクリートをもどりコンクリートという。現状において
は、このコンクリートは使うことができず、それが硬化
する前に捨場に単に捨てられるだけである。このような
現状は経済および環境上の両方の理由に対して望ましく
ないものであるが。
【0003】
【課題を解決するための手段】今や、そのような過剰の
コンクリートが、このコンクリート硬化を1夜間または
1週末間であっても防止するのに十分な遅延剤を添加
し、次いで次の作業日に遅延されたコンクリートをフレ
ッシュコンクリートと混合し、遅延剤の作用を打ち消す
作用のある促進剤を添加することによって、使用可能に
することができるということが見出されたのである。実
際に、遅延剤を適当に選択することにより、フレッシュ
コンクリートと混合する工程を省き、凝結が遅延された
コンクリート全体が再度凝結促進し、それがあたかもフ
レッシュコンクリートであるかのように使用可能にする
ということが可能である。
【0004】従って、本発明は、混合された未使用コン
クリートの再生方法を提供し、この方法は、 1) コンクリートが硬化する前に、さらに90時間ま
での間水和を遅らせるのに十分な量の遅延剤を添加する
工程、 2) 所望により、所望の凝結遅延期間の終わりに、遅
延されたコンクリートをフレッシュコンクリートで希釈
する工程、および 3) 遅延されたコンクリートを硬化可能な状態に回復
させるための促進剤を遅延されたコンクリートに添加す
る工程、 を含む。
【0005】所望ならば、減水性強度増強剤を、希釈さ
れたコンクリートに、促進剤とともに添加してもよい。
本発明の方法に用いられる遅延剤は、適当な量で用いら
れる時に、作用持続性(即ち、6時間以上にわたり水和
を遅延させることのできるもの)でなければならず、促
進剤の添加がそのコンクリートをもとの状態に実質的に
回復させ得るように、可逆的作用を有するものでなけれ
ばならない。好ましい遅延剤は、ホスホン酸誘導体、さ
らに好ましくはカルシウムキレート剤として作用するこ
とのできる。ヒドロキシおよびアミノ基を含むものであ
る。このタイプの特に好ましい遅延剤は、Monsanto
Co.(セントルイス)によって販売されているDequest
(商標)シリーズの化合物であり、特に、 Dequest2000:アミノトリ(メチレンホスホン酸) Dequest2006:アミノトリ(メチレンホスホン酸)五
ナトリウム塩 Dequest2010:1−ヒドロキシエチリデン−1,1−
ジホスホン酸 Dequest2016:1−ヒドロキシエチリデン−1,1−
ジホスホン酸四ナトリウム塩 Dequest2041:エチレンジアミンテトラ(メチレンホ
スホン酸) Dequest2047:エチレンジアミンテトラ(メチレンホ
スホン酸)カルシウムナトリウム塩 Dequest2051:ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチ
レンホスホン酸) Dequest2054:ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチ
レンホスホン酸)カリウム塩 Dequest2060:ジエチレントリアミンペンタ(メチレ
ンホスホン酸) Dequest2066:ジエチレントリアミンペンタ(メチレ
ンホスホン酸)ナトリウム塩 である。
【0006】他の適当な遅延剤は、ヒドロキシカルボン
酸およびそれらの塩、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、
フマル酸、イタコン酸、マロン酸およびグルコヘプタン
酸を含む、ポリカルボン酸およびそれらの塩、例えば、
ポリマレイン酸、ポリフマル酸、ポリアクリル酸および
ポリメタクリル酸、好ましくは低分子量のもの、酸化防
止剤、例えば、アスコルビン酸おゆびイソアスコルビン
酸、ポリマー、例えば、スルホン酸−アクリル酸コポリ
マー、ポリヒドロキシシランおよびポリアクリルアミ
ド、好ましくは低分子量のもの、炭水化物、例えば、ス
クロースおよびコーンシロップおよびリグノスルホネー
ト、例えばリグノスルホン酸カルシウムを含む。これら
のうちでは、ヒドロキシカルボン酸、ポリカルボン酸、
イソアスコルビン酸およびポリヒドロキシシランが好ま
しい。さらに好ましい遅延剤は、少なくとも1種のホス
ホン酸タイプの遅延剤と少なくとも1種の異なるタイプ
の遅延剤との混合物である。非ホスホン酸タイプの遅延
剤の多くは減水性特性をも有するので、これらの最終硬
化コンクリートの圧縮強度を増加させる作用をも有す
る。特に好ましい遅延剤は、Dequestシリーズとクエン
酸との混合物、特にDequest2000とクエン酸との混
合物である。Dequestとクエンの好ましい比は1:1〜
2:1である。
【0007】本発明の方法の工程3)において添加する
のに好ましい促進剤は、ASTMC494においてタイ
プCの混合物として分類されているようなものである。
好ましい促進剤組成物は、塩素を含まず、例えばカルシ
ウム塩、例えば硝酸カルシウムおよび蟻酸カルシウム、
チオシアネート、トリエタノールアミンおよびグリコー
ルウリル、例えばトリメチロールグリコールウリル、例
えばトリメチロールグリコールウリルを含む。特に好ま
しいこのタイプの促進剤は、Master Builders In
c.(クリーブランド)によりPozzolith555Aの商標
下に販売されているものである。工程3)において所望
により促進剤とともに添加することのできる。好ましい
減水性強度増強剤は、ASTM C94においてタイプ
A混合物として分類されるようなもの、即ち、それ自体
は実質的な遅延もしくは促進作用を持たない減水剤であ
る。特に好ましい材料は、Master Builders Inc.
によって商標Pozzolith Polyheed下に販売されてい
るものである。また、促進剤としてのタイプC混合物と
減水剤としてのタイプA混合物との組み合わせを用いる
代わりに、減水性促進剤であるタイプE混合物を単独で
添加して用いることも可能である。しかしながら、タイ
プCおよびタイプAの組み合わせを用いることが好まし
い。
【0008】本発明のプロセスにおいて、コンクリート
重量の%として、添加されなければならない遅延剤およ
び促進剤の量は、当業者によって容易に理解されるであ
ろう。異なる因子の多くに従って変わるであろう。これ
らは下記を含む。 1) 用いられる遅延剤および促進剤の組成。 2) 遅延が望まれる時間の長さ。これは通常1夜間(1
2〜18時間)または週末の間(36〜90時間、好まし
くは60〜72時間であろう。 3) セメントのASTMのタイプ。タイプ1〜4が本
発明のプロセスに用いることができるけれども、タイプ
1および2が好ましい。セメント中のフライアッシュの
置換度が本発明のプロセスの工程3)で添加されるべき
促進剤の量に影響するであろう。一般に、フライアッシ
ュ置換度が増加すれば促進剤がより多く必要となる。 4) コンクリートの混合と遅延剤の添加との間の時間
の長さとして規定される遅延剤のコンクリートへの添加
時間、遅延剤は使用後直ちにコンクリートの未使用部分
に添加されてもよく、あるいは混合済みトラックがコン
クリート製造工業に帰ってきた時に、またはコンクリー
トが所望のスランプ、空気含量および単位重量を維持し
ている限り、添加されてもよい。好ましくは、遅延剤は
初期混合の1〜4時間後にセメントに添加される。添加
時間がそれより長ければ、より多くの遅延剤が必要とな
るであろう。 5) もとのコンクリートの硬化時間。コンクリートが
極めて低い硬化速度を有するならば、より大きい硬化時
間のものよりも遅延剤は少量でよく、促進剤はより多量
に必要とされるであろう。 6) コンクリートの温度。温度が高ければ高い程、硬
化速度が速く、従って必要とされるであろう遅延剤の量
が多くなる。より速く硬化のために、20℃(70゜F)
を超えるコンクリート温度に対しては、遅延剤は初期混
合から3時間内に添加されるのが好ましい。 7) 処理されるべきコンクリートの容量。所定の初期
温度においてコンクリートの容量が多い程同一の初期温
度においてより容量の小さいコンクリートよりもより速
く硬化するであろう。これは、大きな容量のものは、水
和の熱をそれほど急速に失わず、従ってより大きな温度
上昇を与え、より高い硬化速度を与える。従って、例え
ば、2立方メートルのコンクリートは、1立方メートル
のコンクリートが必要とする量の2倍より多い量の遅延
剤を必要とするであろう。 8) 最終混合物における再生コンクリート対新たなコ
ンクリートとの割合。古いコンクリートは合計混合物の
5〜100重量%、好ましくは10〜50重量%の範囲
にあってよい。明らかに、再生されたコンクリートの割
合が高ければ高いほど、促進剤の量が多くなる。 9) もとのセメントおよび新たに添加されたセメント
中の混合物のタイプおよび量。
【0009】本発明のプロセスを実施するための好まし
い方法においては、混合済みトランクが未使用コンクリ
ート部分を積んで生コンクリート製造工場に戻ってきた
時に、積荷の温度をプローブで測定し、積荷の容量を推
定し、これらのデータおよびコンクリートバッチの既知
の特性を基づいて、次の操業日まで使用可能に積荷を保
持するために必要な遅延剤の量が計算される。有利に
は、これは、適当にプログラムされたマイクロコンピュ
ータによって行われ、所望される遅延剤の量(好ましく
は水溶液として)は積荷中に自動的に計り入れられる。
積荷は短時間混合され、次いで次の操業日までさらに混
合することなく放置される。新たなコンクリートの所望
量が次いで再生コンクリート中に混合され、温度が再び
測定され、所望の促進剤の量(必要ならば減水剤の量)が
計算される。ここでも、添加は自動コンピュータコント
ロール下に行われるのがよい。
【0010】下記の例は本発明を説明するためのもので
ある。部および%は特記しない限り重量で示す。 例 標準コンクリート組成 成 分 kg/m3コンクリート KaiserセメントタイプI/II 250 フライアッシュ(Jim Bridger、CF517 70゜F) 46.5 砂 864 砂利 1008 水 175 遅延剤組成 R 12.8%のアミノトリ(メチレンホスホン酸)(Deques
t2000)および8%クエン酸を含む水溶液。 促進剤組成 C Pozzolith555A(Master Builders)、48.7%
の活性物質を含む水溶液として供給される硝酸カルシウ
ムを主成分とする塩素を含まない促進剤。 減水剤組成 A Pozzolith Polytheed(Master Builders)、39%
の活性物質を含む水溶液として供給される低遅延性リグ
ノスルホネートを主成分とする減水剤。
【0011】下記の例においては、コンクリートへの添
加物の添加は全て、コンクリート中のセメント質材料
(即ちセメント+フライアッシュ)の乾燥重量に基づく重
量%として与えられている。%は特記しない限り乾燥活
性材料に対する。 例 1 標準コンクリート組成物の4つサンプルを混合し、5ガ
ロン(約20l)の容器中に2時間放置する。容器の3つ
に表Iに示すように、5重量%のDequest2000の水
溶液を単独でまたはクエン酸とともに添加する。第4番
目のサンプルに対しては参考として、5重量%の水のみ
を添加する。コンクリートサンプルを混合し、1夜間放
置する。24時間後、3種の遅延されたサンプルを、再
生されたコンクリート1部対フレッシュコンクリート5
部の比で、フレッシュコンクリートで希釈し、3.1%
の促進剤組成Cおよび0.3%の減水剤組成Aで再活性
化する。表Iは14および28日後に測定された圧縮強
度を示す。 表 I 番号 Dequest2000の% クエン酸の% 圧縮強度(kg/cm2) 14日後 28日後 1 0.318 − 290 390 2 0.227 − 277 370 3 0.318 0.200 321 432 4 − − 265 325
【0012】例 2 各サンプルに対して0.318%のDequest材料プラス
0.200%のクエン酸を遅延剤として用い、2.5%
の水溶液中に添加して、例1を繰り返した。再活性化を
例1におけるように行った。表IIには空気含量%、再
活性化後の初期凝結(始発)に至るまでの硬化速度および
1日および7日後の圧縮強度の結果が示されている。 表 II 番号 Dequest材料 空気% 硬化速度(時間) 圧縮強度(kg/cm2) 1日後 7日後 1 2000 2.0 4.0 153 443 2 2006 1.8 4.25 147 418 3 2010 1.9 3.875 140 402 4 2016 1.8 4.0 144 419 5 2041 1.8 5.0 121 423 6 2051 2.0 3.5 138 416 7 2054 1.9 3.25 144 416 8 2060 1.8 3.875 135 414 9 2066 2.2 3.75 156 − 10 なし 0.7 5.5 86 256 (参考)
【0013】例 3 1晩の遅延および週末(2日間)の遅延のための遅延剤R
の適切な使用量(セメント質材料100kg当たりの溶液
の1数)は、コンクリート温度と処理(遅延)されるべき
コンクリート量の関数として表わされ、その実験結果を
表IIIに示す。 コンクリート温度 1晩遅延のための使用量 週末(2日間)遅延の 1.5m3 1.5m3ための使用量(%) ゜F ℃(約) まで 超える量 90−99 30−35 3.4 4.4 9.0 80−89 25−30 3.1 4.0 8.4 70−79 20−25 2.5 3.4 7.8 60−69 15−20 2.2 2.8 7.1 50−59 10−15 1.5 1.5 6.5 40−49 5−10 1.2 1.2 5.9 32−39 0−5 0.9 0.9 5.3 遅延されたコンクリートは、古い遅延されたコンクリー
ト1部に対して5部のフレッシュコンクリートを混合し
た後、下記表IVに示す如き促進剤組成Cの所定量(セ
メント質材料100kg当たりの溶液の1数)で再活性化
することができる。 表 IV コンクリート温度 1夜間遅延に対する 週末の遅延に対する ゜F ℃(約) 促進剤の使用量(%) 促進剤の使用量(%) 80−89 25−30 1.9 8.4 70−79 20−25 2.5 6.5 60−69 15−20 3.1 7.1 50−59 10−15 3.7 7.5 40−49 5−10 4.4 7.8 32−39 0−5 5.0 8.1
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 24:16 2102−4G 24:04 2102−4G 24:26 Z 2102−4G 24:18 Z 2102−4G 24:38) Z 2102−4G (C04B 28/02 22:08 B 2102−4G 22:14 Z 2102−4G 24:12 A 2102−4G 24:02) 2102−4G (72)発明者 グレゴリー シー.ジエー.グエシア アメリカ合衆国,オハイオ44077,ペイン スビル,ジヨニー ケイク リツジ ロー ド ジー−15 9956 (72)発明者 デイビツト エー.ルプヤン アメリカ合衆国,オハイオ44022,チヤグ リン フオールズ,ロングビユー ドレイ ル10500 (72)発明者 フレドリツク デイー.キンネイ アメリカ合衆国,オハイオ44147,ブロー ドビユーハイツ,トウイン オークス ド ライブ7956

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1)コンクリートが硬化する前に、さら
    に90時間までの間水和を遅らせるのに十分な量の遅延
    剤を添加する工程と、 2)所望の凝結遅延期間の終わりに、遅延されたコンク
    リートを硬化可能な状態に回復させるための促進剤を、
    遅延されたコンクリートに添加する工程とを含む、 もどりコンクリートの再生方法において使用する、前記
    遅延剤。
  2. 【請求項2】 工程1)と工程2)の間において、 凝結が遅延されたコンクリートがフレッシュコンクリー
    トで希釈される工程が存在する、 もどりコンクリートの再生方法において使用する、請求
    項1記載の遅延剤。
  3. 【請求項3】 少なくとも1種のホスホン酸誘導体を含
    む、 請求項1または2記載の遅延剤。
  4. 【請求項4】 アミノトリ(メチレンホスホン酸)、アミ
    ノトリ(メチレンホスホン酸)五ナトリウム塩、1−ヒド
    ロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロ
    キシエチリデン−1,1−ジホスホン酸四ナトリウム
    塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、エ
    チレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)カルシウム
    ナトリウム塩、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレ
    ンホスホン酸)、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレ
    ンホスホン酸)カリウム塩、ジエチレントリアミンペン
    タ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ
    (メチレンホスホン酸)ナトリウム塩から選ばれる少なく
    とも1種を含む、 請求項3記載の遅延剤。
  5. 【請求項5】 ヒドロキシカルボン酸またはポリカルボ
    ン酸およびそれらの塩、アスコルビン酸およびイソアス
    コルビン酸、スルホン酸−アクリル酸コポリマー、ポリ
    ヒドロキシシラン、ポリアクリルアミド、炭水化物およ
    びリグノスルホネートから選ばれる少なくとも1種の化
    合物を含む、 請求項1〜4のいずれかに記載の遅延剤。
  6. 【請求項6】 ヒドロキシカルボン酸、ポリカルボン
    酸、イソアスコルビン酸およびポリヒドロキシシランか
    ら選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、 請求項5記載の遅延剤。
  7. 【請求項7】 ホスホン酸誘導体から選ばれる少なくと
    も1種の化合物と、 ヒドロキシカルボン酸またはポリカルボン酸およびそれ
    らの塩、アスコルビン酸およびイソアスコルビン酸、ス
    ルホン酸−アクリル酸コポリマー、ポリヒドロキシシラ
    ン、ポリアクリルアミド、炭水化物およびリグノスルホ
    ネートから選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、 請求項1〜6のいずれかに記載の遅延剤。
  8. 【請求項8】 アミノトリ(メチレンホスホン酸)、アミ
    ノトリ(メチレンホスホン酸)五ナトリウム塩、1−ヒド
    ロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、1−ヒドロ
    キシエチリデン−1,1−ジホスホン酸四ナトリウム
    塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、エ
    チレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)カルシウム
    ナトリウム塩、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレ
    ンホスホン酸)、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレ
    ンホスホン酸)カリウム塩、ジエチレントリアミンペン
    タ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ
    (メチレンホスホン酸)ナトリウム塩から選ばれる少なく
    とも1種の化合物と、 クエン酸を含む、 請求項7記載の遅延剤。
  9. 【請求項9】 アミノトリ(メチレンホスホン酸および
    クエン酸を含む、 請求項8記載の遅延剤。
  10. 【請求項10】 アミノトリ(メチレンホスホン酸)のク
    エン酸に対する比が1:1〜2:1である、 請求項9記載の遅延剤。
  11. 【請求項11】 1)コンクリートが硬化する前に、さ
    らに90時間までの間水和を遅らせるのに十分な量の遅
    延剤を添加する工程と、 2)所望の凝結遅延期間の終わりに、遅延されたコンク
    リートを硬化可能な状態に回復させるための促進剤を、
    遅延されたコンクリートに添加する工程とを含む、 もどりコンクリートの再生方法において使用する、前記
    促進剤。
  12. 【請求項12】 工程1)と工程2)の間において、 凝結が遅延されたコンクリートがフレッシュコンクリー
    トで希釈される工程が存在する、 もどりコンクリートの再生方法において使用する、請求
    項11記載の促進剤。
  13. 【請求項13】 カリウム塩、チオシアネート、トリエ
    タノールアミンおよびグリコールウリルから選ばれる少
    なくとも1種の化合物を含む、 請求項11または12記載の促進剤。
  14. 【請求項14】 硝酸カルシウム、チオシアン酸ナトリ
    ウム、トリエタノールアミンおよびトリメチロールグリ
    コールウリルの混合物からなる、 請求項13記載の促進剤。
  15. 【請求項15】 1)コンクリートが硬化する前に、さ
    らに90時間までの間水和を遅らせるのに十分な量の遅
    延剤を添加する工程と、 2)所望の凝結遅延期間の終わりに、遅延されたコンク
    リートを硬化可能な状態に回復させるための促進剤を、
    遅延されたコンクリートに添加する工程とを含む、 もどりコンクリートの再生方法において使用する、前記
    遅延剤と前記促進剤の組み合わせ。
  16. 【請求項16】 工程1)と工程2)の間において、 凝結が遅延されたコンクリートがフレッシュコンクリー
    トで希釈される工程が存在する、 もどりコンクリートの再生方法において使用する、請求
    項15記載の遅延剤と促進剤の組み合わせ。
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