JPH0585790A - 充填性と流動性に優れたコンクリート組成物 - Google Patents

充填性と流動性に優れたコンクリート組成物

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JPH0585790A
JPH0585790A JP27208191A JP27208191A JPH0585790A JP H0585790 A JPH0585790 A JP H0585790A JP 27208191 A JP27208191 A JP 27208191A JP 27208191 A JP27208191 A JP 27208191A JP H0585790 A JPH0585790 A JP H0585790A
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勉 山川
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紳一郎 中村
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】本発明は高流動性でありながら、骨材分離、沈
降が少なくて充填性に富み、しかも硬化したコンクリー
トが耐凍害性などの耐久性に優れているコンクリート組
成物を提供する。 【構成】このコンクリート組成物は、セメント結合材、
骨材、水、減水剤およびAE剤からなるコンクリート配
合物に、セメント結合材に対して0.02〜 0.5重量%のス
ルホエチルセルロースのアルカリ金属塩を添加したこと
を特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高い充填性と流動性と共
に耐凍害性などの耐久性にも優れているコンクリート構
造体として有用なコンクリート組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】コンクリートは一般に砂利、砂などの骨
材にセメント結合材と水、さらに必要に応じて減水剤、
AE剤などを添加し撹拌混合することにより製造されて
いる。このような材料組成のコンクリートを複雑な部位
に打設(充填)しようとすると、コンクリートを隅々ま
で行きわたらせるためにバイブレーター、突き棒などに
よる締め固めの工程が必要であった。この作業は熟練を
要し、その熟練度や施工方法によって得られるコンクリ
ート構造体の品質が左右されていた。
【0003】この工程を省き締め固めの不要なコンクリ
ートとするために、流動化剤や減水剤を多量に添加する
と、高い流動性は得られるものの、材料分離(骨材とセ
メントペーストの分離)や材料沈降(骨材の沈降)が激
しく硬化したコンクリートは不均一な充填性に欠けるも
のとなり実用上問題があった。また、このようなコンク
リートはブリージングを起こし易く、このため骨材、鉄
筋の下部にブリージング水が滞留し、これが水みちとな
ってコンクリートの耐久性を低下させていた。
【0004】このため、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロースなどの水溶性高分子からなる増粘剤の添加によっ
て、骨材などの材料分離を減らし充填性を高める提案が
なされた(特開平1−160852号、−160853号、同3-455
44号各公報参照)。これらの方法によれば確かに充填性
は高められるが、その反面、上記水溶性高分子には起泡
性があるため、コンクリート中の空気量を通常(4±1
%)よりも増加させ強度を損ねる恐れがあった。そこ
で、さらに消泡剤を併用して気泡を減らすことも考えら
れたが、この方法では耐凍害性に有効な微細な気泡をも
消してしまうことから、耐凍害性を損ねる欠点があっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は高流動性でありながら、骨材分離、沈降が少なく
て充填性に富み、しかも硬化したコンクリートが耐凍害
性などの耐久性に優れているコンクリート組成物を提供
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】このコンクリート組成物
はセメント結合材、骨材、水、減水剤およびAE剤から
なるコンクリート配合物に、セメント結合材に対して0.
02〜 0.5重量%のスルホエチルセルロースのアルカリ金
属塩を添加したことを特徴とするものである。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明者
らは、上記課題の解決のためにはセメント系で増粘し、
かつ起泡性の少ない水溶性高分子が必要であると考え、
各種水溶性高分子について研究を進めた結果、下記化1
式(但し、置換度 1.0の場合を示す)の構造式で表され
るスルホエチルセルロースのアルカリ金属塩が極めて有
効であることを見出し、本発明に到達した。
【0008】
【化1】
【0009】本発明で用いられるスルホエチルセルロー
スのアルカリ金属塩としては、そのスルホエチル基の置
換度(DS)が 0.3〜 2.5のものが好ましい。これが
0.3未満の場合には水に対する溶解性が悪く本発明の効
果を十分に発揮することができない。また置換度が 2.5
を超えるものは工業的な製造が経済的に困難になる。
【0010】また、この粘度はその1%水溶液をB型粘
度計で測定した値で10〜10,000cPのものが好ましく、こ
れにより本発明の目的を十分に達成することができる。
さらに金属塩としてはナトリウム塩が好ましい。
【0011】前述したように、本発明のコンクリート組
成物は、このスルホエチルセルロースのアルカリ金属塩
を、セメント結合材、骨材、水、減水剤およびAE剤か
らなるコンクリート配合物に添加してなるものである
が、その際の添加量としては骨材沈降を抑制するためセ
メント結合材に対して0.02〜 0.5重量%必要である。こ
れが0.02重量%未満では粘性が不足し骨材沈降を抑制す
ることができない。また 0.5重量%を超えて添加すると
所定のスランプフローを得るのに必要な単位水量が多く
なる。なお、この添加量はセメント結合材の量によって
も異なり、これが多い場合には上記範囲内において少な
い添加量で済む。
【0012】このスルホエチルセルロースのアルカリ金
属塩は起泡性が少ないため、消泡剤を使用しなくてもコ
ンクリート組成物中の空気含有量のコントロールを可能
にする。つまり、本発明のコンクリート組成物は水溶性
高分子を含まない通常のコンクリート組成物と同様にA
E剤を所定量混合することによって、耐凍害性に有効な
微細な気泡を所定量含みながら、全体の空気量を4±1
容量%に維持することを可能にした。
【0013】一般に、高流動性の確保にはスランプフロ
ー値を45〜80cmの範囲内に保持することが重要であり、
これが45cm未満では十分な流動性が得られず締め固め作
業を必要とし、80cmより大きいと骨材が分離し易くな
る。増粘剤であるスルホエチルセルロースのアルカリ金
属塩を、前記コンクリート配合物に添加してなる本発明
のコンクリート組成物は、上記要求に充分に応えるスラ
ンプフロー値を持つものであるから、壁や柱など配筋の
密な部材においても振動締め固めなしで、従来のコンク
リート組成物を用いて振動締め固めをして得られたもの
と、同等またはそれ以上の充填性を持つ極めて密実なコ
ンクリート構造体とすることができる。
【0014】本発明のコンクリート組成物に用いられる
減水剤には通常の減水剤のほか、高性能減水剤、AE減
水剤などがあり、これらの内では高性能減水剤が好まし
い。この高性能減水剤としては、高縮合トリアジン系化
合物、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、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物などが挙げられる
が、これらの内では高縮合トリアジン系化合物が最も好
ましい。これらの減水剤は一般にセメント結合材に対し
て1〜5重量%、好ましくは 1.5〜 3.0重量%使用され
る。
【0015】AE剤としては通常のコンクリートに使用
されている天然樹脂酸系、界面活性剤系のものなどがあ
り、これらはコンクリート1m3当り5〜 800g/m3 用い
られる。
【0016】セメント結合材の使用量はコンクリート1
m3中に 250〜 420kg、とくには 300〜 400kgであること
が好ましい。これが 250kg未満では所定の流動性が得ら
れなず、また 420kgを超えるとコストアップとなる。
【0017】このセメント結合材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、さらには石粉、シリカフュームなどの
ポゾラン反応を有するものも含まれ、これらから選ばれ
る1種または2種以上の組み合わせで使用される。
【0018】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。 セメント結合材 250〜 420kg/m3 骨材 1600〜1900 〃 水 160〜 195 〃 スルホエチルセルロースのアルカリ金属塩 0.05〜 2.1 〃 高性能減水剤 5〜 20L/m3 AE剤 5〜 800g/m3
【0019】上記の内、さらに好ましい組成は次の通り
である。 セメント結合材 300〜 400kg/m3 骨材 1650〜1850 〃 水 165〜 190 〃 スルホエチルセルロースのアルカリ金属塩 0.30〜 1.0 〃 高性能減水剤 6〜 15L/m3 AE剤 10〜 500g/m3
【0020】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、生コンプラントある
いは現場において、セメント結合材、骨材および水に、
スルホエチルセルロースのアルカリ金属塩を添加し、さ
らに高性能減水剤などを添加すると共にAE剤を添加
し、撹拌混合することによって製造される。
【0021】
【作 用】上記コンクリート組成物に混合されるスルホ
エチルセルロースのアルカリ金属塩は、材料分離抵抗性
を向上させ、骨材沈降を抑制すると共にブリージングを
防止して充填性を向上する作用を有し、減水剤は本組成
物に流動性を付与し、AE剤は適正かつ微細な空気量の
導入を可能にする。
【0022】
【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明するが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。 実施例1〜5、プレーンおよび比較例1〜5 最大骨材寸法:20mm、細骨材率(s/a):50%、細骨
材:860kg/m3、粗骨材:873kg/m3からなる骨材に、表1
に示すスルホエチルセルロースのナトリウム塩、セメン
ト結合剤、水、高性能減水剤およびAE剤を加え、55L
パン型ミキサーを用いて空練り1分、本練り3分で練り
混ぜたものについて、空気量、スランプフロー(プレー
ンのみスランプ)、充填性、耐凍害性および圧縮強度の
測定を行い、その結果を表1に併記した。なお、各例に
おいて使用した材料および試験方法は次の通りである。
【0023】(材 料) 1)スルホエチルセルロースのアルカリ金属塩:スルホ
エチルセルロースのナトリウム塩(表中Na−SuEC
と示す) 2)細骨材:新井市姫川産、川砂(吸水率:2.47%、比
重:2.59、FM:2.86) 3)粗骨材:新井市下濁川産、砕石(吸水率:1.73%、
比重:2.63、FM:6.72) 4)セメント結合材: ・普通ポルトランドセメント(表中 OPCと示す、比重:
3.15、日本セメント社製) ・フライアッシュ(表中Faと示す、比重:2.20、常磐火
力産業社製) 5)高性能減水剤:レオビルド NL-4000(ポゾリス物産
社製) 6)AE剤:No.303A (同上)
【0024】(試験法) 1)スランプフロー:水中不分離性コンクリート・マニ
ュアル、付録1:水中不分離性コンクリートの試験にお
けるスランプフロー試験に準ずる(JIS A-1101コンクリ
ートのスランプ試験方法に準じて行い5分後の広がりを
測定)。
【0025】2)充填性: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50mmの鉄筋網を取付けた装置に、コンクリート30L
を詰め、5分後の排出量を測定し、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(%)で表す。
【0026】3)耐凍害性:JIS A-6204(コンクリート
用化学混和剤)の付属書における、2.コンクリートの
凍結融解試験法による凍結融解サイクル、 300サイクル
後の相対動弾性係数(%)で表す。
【0027】
【表1】
【0028】表1から明らかなように、プレーン(混和
剤無添加コンクリート)と比べて、実施例1〜5は充填
性に優れ材料沈降も見られなかった。また消泡剤を使用
していないため、通常のコンクリートと同様の空気量4
±1%で高い耐凍害性を得ることができる。実施例1、
2はスランプフローの異なる場合で大きい方が充填性に
優れる。実施例3は空気量が4%以下の場合で耐凍害性
に優れる。実施例4はフライアッシュを添加した場合で
単位水量を下げることができる。
【0029】これに対し、比較例1〜4は充填性に劣
る。比較例1はスルホエチルセルロースのナトリウム塩
の添加量が少ない例でスランプフローが38.0cmでも骨材
沈降が激しい。比較例2はそのスルホエチル基置換度が
0.3未満の場合で、溶解性に劣り、セメント系で増粘し
ないため充填性に劣る。比較例3は高性能減水剤の添加
量を減らしてスランプフローを45cm未満とした場合で、
流動性が少なく充填性にも劣る。比較例4はセメント結
合材量が 250kg/m3 未満の場合で、スランプフローが4
0.5cmでも骨材沈降が激しい。比較例5はヒドロキシプ
ロピルメチルセルロースを用いた場合で、充填性には優
れるが起泡性があるため、空気量をコントロールするた
めに消泡剤を必要とし耐凍害性に劣る。
【0030】
【発明の効果】本発明のコンクリート組成物によれば、
高流動性でありながら、材料分離、材料沈降が少なく充
填性にも優れている。このためバイブレーターなどによ
る振動締め固めをすることなく、コンクリートを隅々に
まで行きわたらせることができ、従来のコンクリートを
用いて振動締め固めを行った場合と、同等またはそれ以
上の高品質、高耐久性の構造体を得ることができる。
【0031】また、消泡剤を含まないため、通常のAE
コンクリートと同等またはそれ以上の耐凍害性を示す。
さらに振動締め固めを省くことができるため、省力化を
計ることが可能であり、しかもコンクリートの品質がそ
の施工作業者の技術に影響されないという利点もある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 24:38) C 2102−4G (72)発明者 梅沢 宏 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セメント結合材、骨材、水、減水剤および
    AE剤からなるコンクリート配合物に、セメント結合材
    に対して0.02〜 0.5重量%のスルホエチルセルロースの
    アルカリ金属塩を添加したことを特徴とする充填性と流
    動性に優れたコンクリート組成物。
JP27208191A 1991-09-24 1991-09-24 充填性と流動性に優れたコンクリート組成物 Expired - Lifetime JP2839770B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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