JPH05330888A - コンクリート配合組成物 - Google Patents

コンクリート配合組成物

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JPH05330888A
JPH05330888A JP4295255A JP29525592A JPH05330888A JP H05330888 A JPH05330888 A JP H05330888A JP 4295255 A JP4295255 A JP 4295255A JP 29525592 A JP29525592 A JP 29525592A JP H05330888 A JPH05330888 A JP H05330888A
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JP
Japan
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composition
concrete
water
aggregate
microbial cellulose
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Application number
JP4295255A
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English (en)
Inventor
Shigeru Yamanaka
茂 山中
Eiji Ono
栄治 小野
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Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 セメント、骨材及び水を主成分とするコンク
リート組成物に微生物セルロース及び/又は菌糸体が微
生物セルロース及び/又は菌糸体乾燥物に換算して該組
成物に対し0.0001〜0.05%の割合で混和されていること
を特徴とするコンクリート配合組成物。 【効果】 本発明のコンクリート配合組成物によれば、
ブリージングが抑止され、骨材の分離が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微生物の産生するセル
ロース及び/又は菌糸体が従来の、セメント、骨材(砂
利、砂等)及び水等からなるコンクリート組成物に混和
されているコンクリート配合組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のコンクリート組成物は、砂利、砂
等の骨材にセメント、カーボン、メチルセルロース等の
混和剤と水を練り混ぜた複合材料であり、ある程度これ
が硬化するまでの間は、各材料の比重差や、形状の差に
より、あるいは骨材の沈澱、水または空気の上昇などに
より原材料の分離が発生する。また、コンクリート組成
物を用いて高品質なコンクリート構造体を構築するため
には、従来、セメントの水和に必要な量よりも多量の水
を該組成物中に含有させ、それによってその組成物の軟
度を増大させて流動性を高める必要があったが、このよ
うに軟度の増大を図ると、骨材の分離やブリージングが
起り易くなり、したがってコンクリート構造体の均質性
を損なう原因となる。
【0003】例えばコンクリート組成物の軟度を増大さ
せて流動性を高めるとともに、バイブレーターまたは突
棒などを用いて締め固めの可能な場合にはよいが、バイ
ブレーターまたは突棒などを用いて締め固めの困難な場
合にはコンクリート組成物の締め固めを入念に実施する
ことは困難であり、実際上は不可能に近い。
【0004】このためには骨材の分離やブリージングが
起こらないコンクリート組成物の製造法が望まれてい
る。このような方法として、これまでにコンクリート組
成物に水溶性のセルロース系またはアクリル系増粘剤、
高性能減水材、天然樹脂酸塩および消泡剤を添加する方
法(特開平3-45544 )やコンクリート組成物に膨脹剤、
ブリージング抑止剤、収縮低減剤を添加する方法(特開
平3-37146 )などが提案されているが、更なる改良方法
の開発が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は軽量
で、骨材の分離の防止、ブリージング抑止等に優れたコ
ンクリート配合組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の目的を
達成すべく鋭意研究の結果、セメント、骨材及び水を主
成分とするコンクリート組成物において、該組成物に微
生物セルロース及び/又は菌糸体を添加配合すると該組
成物の養生時にブリージングが抑止され、また硬化後の
コンクリートに於て骨材の分離の見られないコンクリー
トが得られることを見いだし、このような知見に基づい
て本発明を完成した。
【0007】すなわち、本発明はセメント、骨材及び水
を主成分とするコンクリート組成物に微生物セルロース
及び/又は菌糸体が微生物セルロース及び/又は菌糸体
乾燥物に換算して該組成物に対し0.0001〜0.05%の割合
で混和されていることを特徴とするコンクリート配合組
成物に関する。
【0008】以下、本発明を詳述する。
【0009】本発明に用いられる微生物セルロースと
は、生産された状態では、結晶性および一軸配向性が非
常に高いセルロースからなる非常に細い(幅または直径
100nm以下と言われる)リボン状の繊維が複雑に絡み合
ったネットワーク状の構造をしており、この構造物は、
その中の空隙に多量の液体を含んでおり、その外観はゲ
ル状である。この微生物セルロース構造物内の空隙に含
まれている液体成分、例えば水は、自由水として存在
し、外力を加えると容易に絞り出されてくる。このよう
に結晶性が非常に高い多数のリボン状の繊維により構成
されているので湿状体のものでも、引張等の外力にたい
して耐える。微生物セルロースは、植物起源の木綿、木
材パルプ等のセルロースと一次構造上は差がないが、上
に述べたようなネットワークのようないわゆる高次構造
は、植物起源のセルロースでは見られない。従って、微
生物セルロース特有のものであり、それゆえ、ゲル状で
あるにもかかわらず強度を持つこと等、種々の性質を示
す。
【0010】微生物セルロースは、生産された時は一見
ゲル状の形態をしている。つまり、微生物セルロース
は、前記のように細い繊維で構成されており、繊維と繊
維の空隙に液体成分を繊維重量の95%以上も含んでいる
が、このゲル上物の中の繊維と繊維の空隙には液体成分
は一般の高分子ゲルのように分子状態で拘束されている
わけではない。例えば、液体成分が水の場合は大部分が
ゲル状微生物セルロースの中に自由水として存在し、指
で軽くつまむだけで液体成分を絞り出すことが可能であ
る。
【0011】微生物セルロースは、結晶性の高いα−セ
ルロースで構成されていること、非常に表面配向性が強
いこと、極めて高強度を有し生体内劣化が少ないこと等
の特徴を有している。
【0012】微生物セルロースは、セルロースおよびセ
ルロースを主鎖としたヘテロ多糖を含むものおよびβ、
α等のグルカンを含む。ヘテロ多糖の場合は、セルロー
ス以外の構成成分としてマンノース、フラクトース、ガ
ラクトース、キシロース、アラビノース、ラムノース、
ウロン酸等の六単糖、五単糖および有機酸等を含む。こ
れらの多糖が単一物質として存在するセルロースもある
し、2種類以上の多糖が混在しているセルロースもあ
る。
【0013】このような微生物セルロースを生産する微
生物は、とくに限定はされないが、例えばアセトバクタ
ー・パスツリアヌス(Acetobacter pasturianus) ATCC 1
0821、同(A.aceti) 、同ランセンス(A.ransens) 、ザル
チナ・ヴェントリクリ(Sarcina ventriculi)、バクテリ
ウム・キシロイデス(Bacterium xyloides)、シュードモ
ナス属細菌、アグロバクテリウム属細菌、リゾビウム属
細菌等が挙げられる。
【0014】微生物セルロースの生成蓄積のためには、
上記の微生物を用いて、通常の細菌を培養する一般的な
方法に従えばよい。すなわち、炭素源、窒素源、無機塩
類、その他必要に応じて、アミノ酸、ビタミン等の有機
微量栄養素を含有する通常の栄養培地に添加し、20〜40
℃に制御し培養を行えばよい。
【0015】本発明に用いる微生物セルロースは上述の
ようにして得られ、菌体または培地成分を含むので、用
途に応じて洗浄をすればよい。洗浄は、希アルカリ、希
酸、有機溶剤、熱水等を単独にまたは組み合わせて用い
て行えばよい。微生物セルロースをワーリング・フレン
ダーを用いて粉砕し、微細化して使用することもでき
る。又、乾燥した微生物セルロースも同様にワーリング
・ブレンダーで微細化して使用することができる。この
ような微細化により離解を行い、離解物を製造すること
ができる。離解の程度はJAPAN TAPPI 紙試
験法No.52−89に記載の方法により測定し、見かけの
繊維長が重量平均繊維長1.0mm 以下、数平均繊維長0.80
mm以下が好ましい。前者が1.0mm より大きいか又後者が
0.80mmより大きい場合にはブリージングに良い影響をも
たらさない。
【0016】一方、本発明に用いられる微生物菌糸体と
は、カビ(アスペルギルス属、リゾプス属、フザリウム
属、サプロレグニア属等)、酵母(カンディダ属等)、
放線菌(ストレプトミセス属等)、バクテリア(マイコ
バクテリウム属等)、担子菌類(ヘテロバシジョン属、
ラエティポルス属、ティロミセス属等)、藻類(ボトリ
ディウム属、スペルリナ属)等、糸状菌その他の微生物
の形成する菌糸体を云う。
【0017】このような微生物を培養する培地は、有機
及び無機栄養分を含む各菌糸体に適した培地(例えば、
カビの場合にはYM培地)を用いる。この際、培地の有
機栄養分の濃度は、通常の1/10〜1/100 でも可能
で、こうするのが経済的にも優れている。撹拌は、菌糸
体が塊状に固まってしまうこともあるので、緩やかな撹
拌あるいは静置条件が望ましいが、塊状になる恐れがな
い場合は、生育を促進するために、通気、振盪を行なっ
てもよい。温度は5〜95℃、期間は1〜90日間の範囲に
て行うことができる。
【0018】培養により得られた菌糸体は、そのまま使
用することもできるが、菌糸体がセルロース、キチンの
ような多糖類の他に、タンパク質、核酸、脂質、無機塩
類等種々の成分を含有しているので適当な処理でそれら
を除去することもできる。例えばタンパク質はアルカリ
溶液、脂質の場合は有機溶剤、無機塩類の場合は酸溶液
等にそれぞれ浸漬することにより除去が可能である。ま
た、菌糸体には色が着いている場合があるが、これは目
的に応じて上記の処理や漂白等で脱色することが可能で
ある。通常、本発明の菌糸体に対する処理は、通常のパ
ルプ精製工程、すなわちアルカリ処理や漂白処理などの
工程をそのまま適用することができる。
【0019】上述のようにして得られた菌糸体を本発明
に用いる場合には、湿菌糸体及び乾燥菌糸体のいずれの
状態でも使用することができる。又、ワーリング・ブレ
ンダーで粉砕して用いても良い。
【0020】離解した微生物セルロースもしくは乾燥し
た微生物セルロース、または湿菌糸体もしくは乾燥菌糸
体の、コンクリート組成物への添加順序及び添加方法は
特に限定されない。好ましくは、微生物セルロース及び
/又は菌糸体をコンクリート組成物調整時の原材料の一
である水に予め混合しておくのがよい。
【0021】本発明のコンクリート配合組成物は、コン
クリート組成物に微生物セルロース及び/又は菌糸体を
合計で、乾燥物に換算して0.0001〜0.05重量%の割合で
添加混合することで調製されるが、これによりブリージ
ングが抑止され、骨材の分離が防止されるのである。微
生物セルロース及び/又は菌糸体の添加量が0.0001重量
%以下では骨材の分離が起こり、0.05重量%以上の添加
では水分量の多いコンクリート組成物ではブリージング
が起こりやすくなる。
【0022】本発明に係わるような、一般建築用または
土木工事用コンクリート配合組成物は、いわゆる押出し
成形用セメント組成物に比べて水分量は多く、通常組成
物総重量に対して約40重量%を超える40〜90重量%程度
である。このように水分量が多いと、コンクリートミキ
サーや人力による撹拌混合が可能であり、これを目的に
応じて型枠や流し込みにより固化することができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
【0024】実施例の詳細に立ち入る前に各種の試験方
法等を説明する。
【0025】(a)試験方法1 骨材の分離試験 内寸法横20cm、奥行き10cm及び深さ20cmのガラス製容器
にコンクリート配合組成物を満たし、20℃で1日間放置
した後、コンクリート中の着色した色むらの有無を目視
により判定する。
【0026】(b)試験方法2 ブリージング試験 同サイズのガラス製容器に、同じく、コンクリート配合
組成物を満たし、20℃で1日間放置した後、コンクリー
ト中の水の分離度を以下に示した方法で判定した。
【0027】+ :水の分離2mm以上 +−:水の分離1〜2mm − :水の分離1mm以下 (c)試験方法3 重量相対比試験(微生物セルロース
無添加区を 100とした) 重量:秤量して求める。
【0028】容積:ガラス容器の表面をエポキシ樹脂で
防水加工し、コンクリートの入ったガラス容器を水に浸
漬して求める。
【0029】(d)コンクリート配合組成物の調製 W/C:水とセメント比、S/a:砂と粗骨材比 砂を 528g/lの濃度に懸濁したものを 0.2%ブロムフ
ェノール・ブルーで着色した後室温で1日間乾燥する。
【0030】実施例1〜7 (a)微生物セルロースの作成 シュークロース5g/dl、酵母エキス(Difco 社製)
0.5g/dl、硫酸アンモニウム 0.5g/dl、リン酸一カ
リウム 0.3g/dl、硫酸マグネシウム7水塩0.05g/d
l、水道水、pH 5.0の組成の培地を 120℃で20分間オー
トクレーブした後に、アセトバクター・アセチ・サブス
ピーシス・キシリナム(ATCC 10821)を1×104 個/mlの
濃度で接種し、ガラス製の大形シャーレ(内径20×5c
m)の中に培地と菌液の混合物150ml を入れ、30℃で14
日間培養した。培養後に、培養液から生成した微生物セ
ルロースのゲルを1%アルカリ液で洗浄し、洗浄した微
生物セルロースのゲルをワーリング・ブレンダーで10,0
00rpm で15分間行い、2%微生物セルロース水液に調製
した。
【0031】(b)コンクリート配合組成物の硬化 (a)で得た、ワーリング・ブレンダーで微細化した微
生物セルロース水液を下記第1表に示す種々の量でW/
C:63%、S/a:46%のコンクリート組成物に添加し
た。各々について5リットルあて調製し、混合機で 500
rpm で20分間混合し、先に述べたガラス容器にこれを満
たし、1日間放置した。結果を第1表に伴せて示す。
【0032】比較例1〜2 微生物セルロース水液を使用しなかった他は上記実施例
1〜7の(b)に準じて行なった。
【0033】結果を第1表に併記する。
【0034】
【表1】
【0035】実施例8〜13 (a)微生物菌糸体の作成 イーストエキストラクト 0.3g/dl、マルトエキストラ
クト 0.3g/dl、ポリペプトン 0.5g/dl、グルコース
1g/dl、寒天2g/dl、水道水、pH7.0 の組成の培
地を 120℃で20分間オートクレーブした後に、カビ(ア
スペルギウス・オリゼー ATCC 15240 )を培地上で、30
℃で前培養した。
【0036】前培養したカビを生理食塩水に懸濁した。
吸光度を2.53(600nm) にし、これを先の培地の組成で寒
天を除いた組成の培地に対して2%の割合で接種した。
マグネチックスターラーにより、30rpm の緩やかな回転
を行いながら、30℃で2日間培養した。培養後に、培養
液から精製した菌糸体を十分量の水で吸引ろ過しながら
水洗し、菌糸体を調製した。
【0037】(b)コンクリート配合組成物の硬化 (a)で得た、洗浄後のアスペルギルス・オリーゼの菌
糸体を下記第2表に示す種々の量で前記実施例1〜7の
(b)におけると同じコンクリート組成物に添加した。
各々について5リットルあて調製し、以下、上記実施例
1〜7の(b)におけると同様に処理した。結果を第2
表に伴せて示す。
【0038】比較例3〜4 微生物菌糸体を使用しなかった他は上記実施例8〜13の
(b)に準じて行なった。
【0039】結果を第2表に併記する。
【0040】
【表2】
【0041】
【発明の効果】本発明の微生物セルロース及び/又は菌
糸体を含有するコンクリート配合組成物は軽量で、骨材
の分離の防止、ブリージングの抑止等に優れた工業材料
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント、骨材及び水を主成分とするコ
    ンクリート組成物に微生物セルロース及び/又は菌糸体
    が微生物セルロース及び/又は菌糸体乾燥物に換算して
    該組成物に対し0.0001〜0.05%の割合で混和されている
    ことを特徴とするコンクリート配合組成物。
JP4295255A 1992-03-10 1992-11-04 コンクリート配合組成物 Pending JPH05330888A (ja)

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JP4295255A JPH05330888A (ja) 1992-03-10 1992-11-04 コンクリート配合組成物

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JP04051387 1992-03-10
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100807864B1 (ko) * 2007-06-29 2008-02-29 양지콘크리트(주) 식물향을 가진 친환경 콘크리트 블록의 제조방법 및 이에 의해 제조된 콘크리트 블록
JP2013506615A (ja) * 2009-10-02 2013-02-28 ウーペーエム キュンメネ コーポレイション コンクリート添加剤として使用される材料

Cited By (2)

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