JPH0567580B2 - - Google Patents

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JPH0567580B2
JPH0567580B2 JP27563389A JP27563389A JPH0567580B2 JP H0567580 B2 JPH0567580 B2 JP H0567580B2 JP 27563389 A JP27563389 A JP 27563389A JP 27563389 A JP27563389 A JP 27563389A JP H0567580 B2 JPH0567580 B2 JP H0567580B2
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JP
Japan
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fly ash
cement
grains
underwater
underwater concrete
Prior art date
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Application number
JP27563389A
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English (en)
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JPH03137046A (ja
Inventor
Kazuaki Ukita
Mitsuhiro Ishii
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Shikoku Research Institute Inc
Original Assignee
Shikoku Research Institute Inc
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Publication date
Application filed by Shikoku Research Institute Inc filed Critical Shikoku Research Institute Inc
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Publication of JPH03137046A publication Critical patent/JPH03137046A/ja
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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

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) この発明は、港湾等の海洋工事や河川工事にお
いて水中で用いられるコンクリート材料、いわゆ
る水中コンクリート用材料に関する。 (従来の技術) このような水中コンクリート用材料には、従来
から、通常のコンクリート用材料以外に水中コン
クリート用特殊混和剤(以下、単に特殊混和剤と
いう)を添加することによつて、コンクリートの
水中分離抵抗性を高めて所定の強度等の性能を確
保することとしている。 (発明が解決しようとする課題) ところで、この種の特殊混和剤は高価であるの
で、工事の材料費用が大幅にアツプし大量使用す
るには至つていないのが現状である。 この発明は、このような背景に基づいてなされ
たもので、水中コンクリートの強度等の性能を維
持しつつ高価な特殊混和剤の使用量の軽減を図る
ことを目的とするものである。 (課題を解決するための手段) この目的を達成するために、この発明は、セメ
ントと骨材とフライアツシユと特殊混和剤と高性
能減水剤と水とを混練した水中コンクリート用材
料において、前記フライアツシユはセメント粒の
粒径より小さい粒径に選別されたものである。 (作用) この発明によれば、セメント粒の粒径より小さ
い粒径に選別されたフライアツシユを添加するの
で、この水中コンクリート用材料の水中に施工
後、セメント粒の間に確実に粒径の小さいフライ
アツシユを介在させ、固形分の多いコンクリート
混練物とすることができる。 そして、このように用いるフライアツシユの粒
径がセメント粒の粒径より小さいものに限られて
いるので、フライアツシユに固有の一般的な物理
的特性からその比重が一定値より大きいものに限
られている。 したがつて、未硬化の混練物中において、フラ
イアツシユとセメント粒とに作用する浮力差が小
さく、フライアツシユとセメント粒とを分離させ
る力が軽減される。 その結果、水中においてコンクリートからセメ
ント粒が流失しにくく、水中コンクリートの水中
分離抵抗性が高まり、コンクリートの組織が不均
一となるのを防止できるので、強度等の性能を維
持しつつ従来に比べて特殊混和剤の添加量を軽減
することができる。 (実施例) 以下、図面に示す一実施例について説明する。 第1図は、実施例の水中コンクリート用材料を
水中に施工した状態の拡大断面図である。 図において、1は水中コンクリート、2は水を
示す。 水中コンクリート1は、通常のコンクリートと
同様に、セメントと、骨材と、高性能減水剤と水
との他に水中コンクリート用の特殊混和剤が添加
されている。 そして、この水中コンクリート1には、さらに
セメント粒の粒径より小さい粒径である10μ以下
に選別されたフライアツシユ(以下、分級フライ
アツシユという)が添加され、混練された後、水
中に施工されたものである。 この水中コンクリート1のセメントは、普通ポ
ルトランドセメント(大阪セメント株式会社製)
であつて、セメント粒3は粒径が40〜60μ程度の
ものである。 骨材としては、細骨材である海砂が用いられて
いる。なお、この海砂の比重は2.54、吸水率は
1.33であり、図中4は海砂粒を示す。 高性能減水剤としては、例えば、花王株式会社
製高性能減水剤マイテイ150(商品名)が用いられ
ている。 水中コンクリート用特殊混和剤としては、日曹
マスタービルダーズ株式会社製アクリス12S(商
品名)が使用されているが、後述するように、そ
の添加量は所定の標準添加量の75%となつてい
る。 更に、この水中コンクリートには、石炭の燃焼
によつて生成される、フライアツシユが添加され
ているが、この水中コンクリート1に添加されて
いる分級フライアツシユのフライアツシユ粒5は
粒径が概ね10μ以下に選別されたものである。 この分級フライアツシユの粒度分布は第2図に
示すように、90%以上のフライアツシユ粒5が
10μ以下の粒径となつている。 なお、例えば20μ〜5μの範囲で前記分級フライ
アツシユの粒度を調整してもこの実施例と全く同
様に実施することが可能である。 このように分級フライアツシユの粒径を制限し
たのは、次の2つの理由のためである。 第1の理由は、セメント粒3の粒径が40〜60μ
であり、混練された水中コンクリート材料の固形
成分の間の間隙をフライアツシユ粒5で効率的に
充填し、混練状態での水分量を低減することが、
水中コンクリートにおいて水中分離抵抗性を高め
るうえで有効と考えられるからである。 第2の理由は、未硬化の水中コンクリート中で
フライアツシユ粒5がセメント粒3から分離する
ことを軽減し、水中分離抵抗性を高めるためであ
る。 すなわち、混練状態にある未硬化の水中コンク
リート材料中においては、フライアツシユ粒5は
前記のようにセメント粒3や骨材4の間に配置さ
れるが、そのフライアツシユ粒5やセメント粒3
等は混練物の水分中に浸漬された状態である。 そのため、未硬化の水中コンクリート材料中に
おいて、フライアツシユ粒5等はその水分から浮
力が作用する状態にある。 そして、フライアツシユ粒5とセメント粒3と
の比重を較べてみると、一般にセメント粒3の比
重がフライアツシユ粒5の比重より大きいもので
あり、この比重の差に応じてフライアツシユ粒5
にはセメント粒3から分離するように浮力が作用
し、水中コンクリートの水中分離抵抗性をたかめ
るうえでのマイナス要因である。 ここで、一般に、フライアツシユ粒5の比重
は、その粒径が大きいと小さく、逆にフライアツ
シユ粒5の粒径が小さいとその比重が大きいもの
である。 そのため、フライアツシユ粒5の粒径を一定値
より小さいものと制限すれば、フライアツシユ粒
5の比重が一定値より大きいものとなり、前記の
ように作用する浮力を軽減することができ、水中
コンクリートの水中分離抵抗性を高めることがで
きる。 なお、未硬化の水中コンクリート混練物の水分
は前記の特殊混和剤の添加等によつて、適宜の粘
性を有するので、前記フライアツシユ粒5の比重
とセメント粒3の比重とを正確に一致させずとも
実用上の支障はない。 このような材料を水で混練した後、水中に施工
すると、水中コンクリート1の組成は骨材である
海砂粒4の周囲にセメント粒3とフライアツシユ
粒5とが分布する。 この際、セメント粒3とフライアツシユ粒5と
の粒径が前述の関係にあるので、フライアツシユ
粒5は海砂粒4およびセメント粒3の隙間を効率
的に充填する。 そのため、混練物中の水分が少なく水中分離抵
抗性が高められているとともに、これらのフライ
アツシユ粒5によつて水中コンクリート1の施工
後のブリージングも生じにくくなる。 また、使用されているフライアツシユ粒5の粒
径がセメント粒3より小さく、フライアツシユ粒
5の比重が一定値より大きいものであるため、作
用する浮力が小さく、フライアツシユ粒5がセメ
ント粒3から分離することが抑制され、この意味
からも水中分離抵抗性が改善されている。 本願発明者は、かかる観点に基づいて、以下の
ごとき実験を行ない、前述の効果を奏することを
確認した。 なお、この実験に用いた、セメント、骨材、特
殊混和剤、高性能減水剤および分級フライアツシ
ユ等の材料は、前述と同一のものを使用し、下表
A〜Gの配合で同一形状の供試体を作製した(以
下において、各供試体の区別を用する場合には、
これらのA〜Gを付して行なう)。
【表】 この表において、F/Aはフライアツシユを、
骨材は海砂を、減水剤は高性能減水剤を、また、
混和剤は特殊混和剤を示す。特殊混和剤の欄にお
いては、標準添加量に対する添加割合を表示し、
その他の欄においては、単位をグラムで示した。 なお、この実験での特殊混和剤の添加標準量
は、7Kg/m3であり、表中に75%と表示されてい
るものは、5.25Kg/m3の割合で添加されている。 この表において、配合例A〜Dは、分級フライ
アツシユをセメントの一部として添加した場合で
あり、配合例EおよびFは、分級フライアツシユ
を細骨材の一部として添加した場合である。な
お、配合例Gは比較例としての特殊混和剤の標準
量を添加したものを示している。 かかる配合割合の各コンクリート用材料を十分
に混練した後、供試体を次のように作製した。 供試体の作製方法は、「特殊水中コンクリー
ト・マニユアル」(財団法人沿岸開発技術研究セ
ンター発行)の付録−1特殊水中コンクリートの
試験の1−2供試体の作製方法を準用した。 すなわち、縦70cm、横50cm、深さ30cmの容器の
底に、モルタル用3連型枠を3個並べ、水面から
型枠上面までの深さが15cmとなるように水を入れ
た。 そして、モルタル用練り匙に混練した材料を載
せ、練り匙の先端を水面につけ、材料を水中に自
由落下させて直方体(4cm×4cm×16cm)の供試
体を作製した。 なお、このとき締め固めは、通常の場合と同様
行なつていない。 このようにして作製された各供試体を用いて、
材令7日、材令14日、材令28日の圧縮強度を測定
し、材令7日の強度を100とした強度の伸びを得
た。 このようにして得た強度の伸びで、各供試体の
評価を行なうこととしたのは、水中コンクリート
を用いた工事においては、最終的な強度の大きさ
を重視するとともに、工事が長期に渡るものが多
く、経験的に強度の伸びが大きいものほど最終的
な強度が大であるからである。 なお、この圧縮強度試験は、JIS R 5201に準
じて行い、強度の伸びは第3図に示すとおりであ
る。 第3図によれば、セメントの一部として分級フ
ライアツシユを添加した供試体A〜Dの場合、何
れも特殊混和剤の添加量を標準量の75%としたに
もかかわらず供試体Gと同等以上の強度の伸びを
確認することができる。 また、細骨材の一部として分級フライアツシユ
を添加する供試体EおよびFの場合にも、何れ
も、特殊混和剤の添加量を低減させたにもかかわ
らず、比較例である供試体Gよりも大きな強度の
伸びを示しており、分級フライアツシユの添加が
コンクリートへの添加すべき特殊混和剤量の軽減
に寄与することを示している。 この実験とともに、発明者は前記配合例による
未硬化のコンクリート用材料を用いて、水中コン
クリートの濁りの状況をあわせて観察した。 この濁りの観察方法は、容量2のガラス製メ
スシリンダ(内径7.7cm、高さ45.6cm)に水を満
たし、モルタル用練り匙に混練した材料を載せ、
練り匙の先端を水面につけ、水中に材料を自由落
下させた時の濁りや分離の様子を目視観察した。 その結果は、第4図に示すとおりであるが、濁
りの判断基準は次のように定めた。 極大:メスシリンダの向こう側の目盛りが全体に
渡つて全く見えない場合。 大:メスシリンダの向こう側の目盛りが全体に見
えないが、下部に比べて上部の濁りが少ない場
合。 中:メスシリンダの向こう側の目盛りがわずかに
見える場合。 小:メスシリンダの向こう側の目盛りがよく見え
る場合。 極小:メスシリンダの向こう側の目盛りが鮮明に
見える場合。 この濁りの観察結果である第4図によれば、分
級フライアツシユをセメントの一部として添加し
た場合、配合割合が前記A、Bの場合には、比較
例Gと同等であるが、配合割合が前記C、Dの場
合には濁りが大きくなる。 この濁りの観点から、分級フライアツシユをセ
メントの一部として添加する場合、供試体Bの分
級フライアツシユの添加量と供試体Cの分級フラ
イアツシユの添加量との間に添加に適する限度が
あるものと予想される。 他方、分級フライアツシユを細骨材の一部とし
て添加する場合には、配合割合E、Fの何れの場
合も、比較例Gと同等である。 これらの実験結果から、水中コンクリートに分
級フライアツシユを添加することによつて、特殊
混和剤の添加量を少なくすることができることは
明らかであり、高価な特殊混和剤の使用量が軽減
するから、工事材料費用を軽減することができ
る。 なお、以上説明した実施例においては、特殊混
和剤の添加量を標準量の75%としたものである
が、この発明はこれ以外の割合に特殊混和剤の添
加量を定めて低減させても実施できるのはいうま
でもない。 (発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、セメ
ント粒の粒径より小さい粒径に選別されたフライ
アツシユを添加するので、この水中コンクリート
用材料を水中に施工後、セメント粒の間に確実に
粒径の小さいフライアツシユを介在させ、固形分
の多いコンクリート混練物とすることができる。 そして、このように用いるフライアツシユの粒
径がセメント粒の粒径より小さいものに限られて
いるので、フライアツシユに固有の一般的な物理
的特性からその比重が一定値より大きいものに限
られている。 したがつて、未硬化の混練物中において、フラ
イアツシユとセメント粒とに作用する浮力差が小
さく、フライアツシユとセメント粒とを分離させ
る力が軽減される。 その結果、水中においてコンクリートからセメ
ント粒が流失しにくく、水中コンクリートの水中
分離抵抗性が高まり、コンクリートの組織が不均
一となるのを防止できるので、強度等の性能を維
持しつつ従来に比べて特殊混和剤の添加量を軽減
することができる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例に関し、第1図は水中
コンクリートの断面略図、第2図は分級フライア
ツシユの粒度分布図、第3図は各供試体の強度の
伸びを示すグラフ、第4図は各供試体の濁りの観
察結果を示すグラフである。 1;水中コンクリート、2;水、3;セメント
粒、4;海砂粒(骨材)、5;フライアツシユ粒。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 セメントと骨材とフライアツシユと特殊混和
    剤と高性能減水剤と水とを混練した水中コンクリ
    ート用材料において、 前記フライアツシユはセメント粒の粒径より小
    さい粒径に選別されたものであることを特徴とす
    る水中コンクリート用材料。
JP1275633A 1989-10-23 1989-10-23 水中コンクリート用材料 Granted JPH03137046A (ja)

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JP1275633A JPH03137046A (ja) 1989-10-23 1989-10-23 水中コンクリート用材料

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JP1275633A JPH03137046A (ja) 1989-10-23 1989-10-23 水中コンクリート用材料

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JPH03137046A JPH03137046A (ja) 1991-06-11
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