JPH05501700A - コンクリート用シリカヒューム水和および可塑化混和材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 コンクリート用シリカヒユーム水和および可塑化混和材発明の背景 本発明は、シリカヒユーム（＋１ｌｉｃａ　ｌａｍｅ）を利用したコンクリート 混合物に関し、シリカヒユームを利用したノースランプコンクリート混合物ｆｎ ｏ　＋ｌｕｍｐ　ｃｏｎ−ｃｎｌｅ　ｌ１ｌｉ工）において特に有用である。緻 密化（ｄｅｎ＋１−１ｉｅｄ）　シリカヒユームのような非常に細い粒子のポゾ ランは、セメントの一部の代わりにコンクリート混合物において使用され、コン クリートの強度を高めおよび／またはコンクリートの不透性を改善している。し かしながら、シリカヒユームを使用すると、コンクリート混合物における水の要 求が高まる。ウェットキャストコンクリートの場合には、許容することができる 水対セメント比を得るために、混合物において広範囲減水剤ｆｂｉｇｂ　ｕｎｇ ＋　ｖｘｌｅｒ　＋ｅｄｕ＋ｉｎｇ　ａｇｅｎｔ）を使用することにより、混合 物を打ち込む（ｐｌａｃ＋）のに必要とされる水を少くする必要があることがわ かった。

しかしながら、水を少なくするのに広範囲減水剤を使用したシリカヒユーム混合 物は、ノースランプコンクリート混合物では、該混合物を蒸気養生する場合に特 に、不首尾であることがわかった。公知の試みにおいては、珪藻土がシリカヒユ ームとともに使用されている。珪藻土は、混合物において使用する場合には、容 量で等量のセメントに代わる。珪藻土即ちボラゾンは、中間の微細な粒度（緻密 化シリカヒユームの粒度とセメントの粒度の中間）を有し、シリカヒユームの可 塑剤として作用する。しかしながら、軽量のノースランプコンクリート用の混合 物、例えば、セメントと、軽量骨材をはじめとする骨材と、珪藻土と、シリカヒ ユームと、可塑化広範囲減水剤とを有する混合物は、配合するのが困難であった 。コンクリート混合物は、打ち込みを行うのに粘着性が強すぎ、かつ、乾燥し過 ぎて成形することができない場合がしばしばあるとともに、養生するときに混合 物中のセメント質材料の水和が不充分になる。ノースランプコンクリートにおい てシリカヒユームを使用する場合の問題点の１つに、乾燥混合物中の自由水の量 を混合物を成形することができる量に制限するという問題があるが、セメント質 材料の水和には十分な水を依然として有している。蒸気養生化合物は、水和に利 用することができる自由水の部分を追い出すことによりこの問題を一層太き（す る。この要求を満すために余分の水が使用されると、「乾燥混合物ｊ　（’ｄｒ ｙ　ｍｉＩ’ｌ　としての立場にあるノースランプコンクリートにとっては湿潤 過ぎるものとなる。減水剤は、これらの問題を解決するのに有用ではないことが わかった。これは、可塑剤として珪藻土を含む混合物の場合にもあてはまる。

発明の概要 本発明者によれば、広範囲減水剤の代わりに、フライアッシュ粒状分散剤とりグ ツスルホネート分散剤ｆｌｉｇｎｏ＋ａｌｌｏｒ＋ｘｌ＋　ｄｉ＋ｐｕｕｎｌ） を、コンクリート混合物において使用されるへき珪藻土およびシリカヒユームを 含む混和材（ｘｄｍｉｘｔｎｎ）と混合すると、ノースランプコンクリート混合 物を良好なコンクリ−ドプラクチイスに従って配合することができ、この混合物 は良好な成形性とプレーサビリティ（ｐｌ＋−ｃ＋ａｂｉｌｉｔ７）とを有する とともに、蒸気加熱により養生して強力なストランド結合性を有する著しく強度 の大きいコンクリートを提供することができることがわかった。ノースランプ混 合物の水対セメント比（ｖｉｌｅｒ−１ｏ−ｔｅｍｅｎ＋　＋＋ｔｉｏ］は、好 ましくは約０．　４と０．　５との間にあり、珪藻土により吸収された水は含む が、骨材その他の成分により飽和表面状態まで吸収された水は含まない。かかる ノースランプ混合物においては、混合物中の自由水は消費されあるいは蒸気養生 により追い出されて失われるので、珪藻土は水和水を供給する作用を行う。フラ イアッシュとりグツスルホネートは、シリカヒユームを混和材に乾燥混合すると きにシリカヒユームの凝集を最少にしあるいは防止する可塑化分散剤として作フ ライアッシュは主として、混和材の乾燥混合工程において分散剤として作用する ほか、コンクリート混合物において副次的に分散剤として作用する。

好ましい実施例の説明 本発明に係るノースランプコンクリート混合物において、シリカヒユームは微細 粒状コンクリート（ｌｉｎｅ　ｇ＋ｘｉｎｅｄ　ｃｏｎｃ！ｅｔｅ）におけるセ メント置換基準で、通常、セメントの約１１乃至約２０パーセントに取って代わ る。しかしながら、ある混合物においては、より少ない量のシリカヒユームが取 って代わることができる。例えば、コンクリートブロック用の混合物の場合には 、シリカヒユームは、セメントの２パーセントに取って代わることができる。

混合物を配合する場合、フライアッシュ分散剤とシリカヒユームは、いずれか一 方がフライアッシュとシリカヒユームを合わせた重量の４０乃至６０パーセンり 約０．２乃至０．　３ｋｇ　（０，４乃至０．７ボンド）であるのが好ましい。

シリカヒユームとフライアッシュを合わせた重量は、珪藻土の少なくとも４倍に すべきで、かつ、８倍を越えないようにすべきである。

コンクリート混合物において使用される混合水は、約０．４５ｋｇ　（１ポンド ）当たり最大的０．９０ｋｇ　（２ポンド）の重量の水を吸収する珪藻土を飽和 させるとともに、混合物を飽和表面状態まで湿潤にするのに十分なものとする。

好ましくは、セメント質材料対水比は約０，４乃至約０．５にすべきである。リ グノスルホネートおよびフライアッシュとともに混合物の材料により吸収される 水を含むこのような比とすることにより、シリカヒユームと混合物中の他の粒子 とを分散させることができるとともに、作業性と蒸気養生工程による自由水の水 和および損失に対して十分な水を提供することができる。蒸気養生工程は、当業 者にとって公知の従来の工程である。

本発明を利用した特定の混合物は、次の通りである。

混合物　ＡＢＣＤＥ ｋｇ　ｋｇ　ｋｇ　ｋｇ　ｋｇ （Ｉｆ、）　（Ｉｂ＋、）　（ｌｂｓ、）　（ｌｂｔ）　（Ｉｂｓ、）セメント 　２７２　２２７　＋８２　２５９　２６６（６００）　（５０Ｇ＋　（４０１ １１（５７０１（５８７１砂　＋０６４　１２００　１２４２　１１９２　１１ ６７パーライト　５０　３６　３６　３５　３５（＋１０＋　（８０）　（８０ ）　（８０）　（７８）シリカ　１２　＋６　２１　１７　１５ヒユーム　（２ ７）　（３５）　（４７）　（３７）　（３４）珪藻土　４．５　６．８　９． １　４．５　５．２（１（１）　（１５）　（２０）　（１０）　（１１，５） フライ　＋４　１６　１６　１６　１８アツシユ　（３０）　（３５）　（３５ ）　（３５）　［３９）リグノスル０．２７　Ｑ、２３　０，３４　０，２３　 ０．２３ホネート（０，６１（０，５］　（０，７５１（０，５）　（０，５） 水　＋０７　１０７　１１２　１３０　１３２上記表中の水は、混合物中の他の 成分と混合する前に通常湿らされる砂に含ま（１立方ヤード）のセメントに調整 されているとともに、フライアッシュに対す混合物Ａ乃至Ｃは、セメント、砂、 軽量骨材、珪藻土ボラゾンの微細な粒状コＥ欄の混合物は、立方ヤードを基準と して、はぼ次ぎのように構成される。

セメント　約２７０ｋｇ　（約５９０ポンド）砂　約＋２ＤＤｋ、　（約２６０ ０ポンド）パーライト　約３５ｋｇ　（約７８ボンド）シリカヒユーム　約１５ ｋｇ　（約３４ポンド）珪藻土　約５ｋｇ（約１２ボンド） フライアッシュ　約１８ｋｇ　（約３９ポンド）リグノスルホネート　約０．２ ｋｇ　（約０５ポンド）セメント、砂、パーライト、シリカヒユームおよび珪藻 土からなる混合物は以前から公知であるが、フライアッシュおよびリグノスルホ ネートを含む本発明のシリカヒユーム混和材は、他の混合物と比べてプレーサビ リティおよび水和を有意に改善するとともに、シリカヒユームを使用した強度の 大きい、良好な結果を招来するノースランプコンクリート構造体を成形すること ができる。

上記した混合物において使用されるパーライトは、オハイオ州、クリーブランド 、スタトラー・オフィス・タワー（ＳＴＡＴＬＥＲＯｆｆｉｃｔＴｏｗｅ＋）　 ３７５に法人業務組織を有するスペクリート・コーポレイシコン（Ｓｐｅｃ＋ｅ −ｔｅ　Ｃｏ＋ｐｏ＋＋１ｉｏｎ）により開発された発泡パーライトとよばれる 商標付きの膨張パーライトである。このパーライトは、１９８９年５月１９日に 作成され、１９８９年５月１９日頃に出願されたアール・スチーブ・ウィリアム ス（Ｒ，５ｔｕｅ　Ｗｉｌｌｉｉｍｉ）の、発明の名称が高力低密度コンクリー トと題する特許出願に記載されている。このコーティングされたパーライトは、 コーティングされていないものよりも吸収性が小さく、かつ、粒子が一層丸みを 帯びあるいは一層滑かな形状を有することに特徴がある。このパーライトは、密 度が約１６０ｇ／＋　（約１０ポンド／′立方フイート）であり、０７乃至０． １３ｍ３（約２５乃至約４５立方フイート）を構成すべきである。

使用にあたっては、パーライト、珪藻土、シリカヒユーム、リグノスルホネート およびフライアッシュを一緒に混合する。次に、キャスティングの現場において 、混合した混和材を、ホッパを使用してセメントおよび水と混合する。スパンク リートキャスティング機を使用する操作においては、コンクリート用の湿潤にさ れた砂を、上記表の混合水の約８０パーセントと混合し、次いで、予め混合した 混和材と混合し、更にセメントを加えたトリム（ｂｉｍ）水と混合する。

軽量骨材であるパーライトが上記混合物において使用されているけれども、本発 明は、パーライトの代わりに、一層重量のあるコンクリートをつくりだすことに なるが微細な砂のような他の骨材を使用することもできる。本発明は、混合物す るのに十分な水を貯える珪藻土と置換することができる成形性ノースランプ混合 物を提供することができる限り、特定の骨材に限定されない。

要　約　書 軽量骨材、シリカヒユーム、珪藻土、フライアッシュ粒状分散剤及びリグノスル ホネート分散剤を含むノースランプコンクリート混合物の混合国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．骨材を任意に含むコンクリート混合物用の混和材において、シリカヒューム 、珪藻土、フライアッシュおよびリグノスルホネートを主成分とし、前記シリカ ヒュームと前記フライアッシュとを合わせた重重の約４０乃至６０％をシリカヒ ュームが構成し、前記合わせた重量は珪藻土の重量の少なくとも約４倍でかつ８ 倍よりも多くなく、リグノスルホネートはコンクリート混合物約０．７６５ｍ３ （約１立方ヤード）当たり約０．２乃至約０．３ｋｇ（約０．４乃至約０．７ポ ンド）の割合で使用されることを特徴とするコンクリート混合物用混和材。 ２．混和材はコンクリート約０．７６５ｍ３（１立方ヤード）当たり約０．０７ 乃至約０．１３ｍ３（約２．５乃至約４．５立方フィート）を構成する軽量骨材 を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のコンクリート混合物用混和材 。 ３．シリカヒュームは混合物中のセメントの約６パーセントを構成し、珪藻土は 約１．６パーセントを構成し、ブラアツシユは約７パーセントを構成することを 特徴とする請求の範囲第１項に記載のコンクリート混合物用混和材。 ４．コンクリート約０．７６５ｍ３（１立方ヤード）は、パーライト約３５ｋｇ （約７８ポンド）シリカヒューム約１５ｋｇ（約３４ポンド）珪藻土約５ｋｇ（ 約１２ポンド） フライアッシュ約１８ｋｇ（約３９ポンド）リグノスルホネート約０．２ｋｇ（ 約０．５ポンド）を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のコンクリー ト混合物用混和材。 ５．コンクリート約０．７６５ｍ３（１立方ヤード）は、シリカヒューム約１５ ｋｇ（約３４ポンド）珪藤土約５ｋｇ（約１２ポンド） フライアッシュ約１８ｋｇ（約３９ポンド）リグノスルホネート約０．２ｋｇ（ 約０．５ポンド）を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のコンクリー ト混合物用混和材。 ６．セメントと、骨材と、シリカヒュームと、珪藻土と、フライアッシュおよび リグノスルホネートからなる分散剤とを主成分とし、約０．４乃至約０．５の水 対セメント比を有し、前記シリカヒュームと前記フライアッシュを合わせた重量 はいずれか一方の成分が合わせた重量の約４０乃至約６０パーセントを構成し、 かつ、珪藻土の重量の少なくとも４倍であって８倍よりも多くないように定めら れ、リグノスルホネートは混合物約０．７６５ｍ３（１立方ヤード）当たり約０ ．２乃至約０．３ｋｇ（約０．４乃至約０．７ポンド）の割合で使用されること を特徴とするノースランプ高力コンクリート用コンクリート混合物。 ７，前記骨材はコンクリート約０．７６５ｍ３（１立方ヤード）当たり約０．０ ７乃至約０．１３ｍ３（約２．５乃至約４，５立方フィート）を構成する軽量骨 材を含むことを特徴とする請求の範囲第６項に記載のコンクリート混合物。 ８．軽量骨材はパーライトであることを特徴とする請求の範囲第７項に記載のコ ンクリート混合物。 ９．シリカヒュームはセメントの約６パーセントを構成し、珪藻土は約１．６パ ーセントを構成し、フライアッシュは約７パーセントを構成することを特徴とす る請求の範囲第６項に記載のコンクリート混合物。 １０．約０．７６５ｍ３当たり セメント約２７０ｋｇ（約５９０ポンド）砂約１２００ｋｇ（約２６００ポンド ）パーライト約３５ｋｇ（約７８ポンド）シリカヒューム約１５ｋｇ（約３４ポ ンド）珪藻土約５ｋｇ（約１２ポンド） フライアッシュ約１８ｋｇ（約３９ポンド）リグノスルホネート約０．２ｋｇ（ 約０．５ポンド）を含むことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のコンクリー ト混合物。