JPH06144900A

JPH06144900A - 自己充填用コンクリートの製造方法

Info

Publication number: JPH06144900A
Application number: JP31652692A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Mizunuma; 達也水沼; Tatsuo Izumi; 達男泉; Takeshi Cho; 毅長; Hodaka Yamamuro; 穂高山室
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】【目的】骨材が分離しにくい自己充填用コンクリート
を提供する。【構成】骨材本体表面に高性能減水剤水溶液が付着し
た骨材を準備する。高性能減水剤水溶液の濃度は、0.1
〜3.0重量％である。また、高性能減水剤水溶液の付着
量は、骨材本体100重量部に対して、2〜15重量部であ
る。この骨材に、セメントを添加混合した後、例えば練
り水を添加混合する等の従来公知の方法で、自己充填用
コンクリートを得る。また、セメントと共にセメント混
和材を添加混合した後、練り水を添加混合して、自己充
填用コンクリートを得る。このような自己充填用コンク
リートのスランプフロー値は40cm以上である。なお、ス
ランプフロー値は、JIS-A 1101に規定された方法で測定
されるものである。【効果】この自己充填用コンクリートは、骨材が分離
しにくいため、骨材同士の接触やからみによる充填性の
低下及びコンクリート組成の不均一化を防止しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート硬化体を
得る際に、振動による締め固めを不要とした自己充填用
コンクリートの製造方法に関するものである。更に詳し
くは、建設材料及び二次製品材料等のコンクリート硬化
体を得る際に使用する、コンクリートの粘性及び流動性
を高め、骨材，セメント及び水の分離抵抗性を高めて、
バイブレーター等の振動による締め固めを不要にした自
己充填用コンクリートの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、コンクリートの施工法として
は、鉄筋を配筋した型枠内へコンクリートを投入して、
バイブレーター振動によって締め固めを行なうのが一般
的である。しかし、近年、コンクリート施工時のバイブ
レーターによる騒音公害が深刻な問題となっている。ま
た、二次製品材料の分野においては、建材ボード等の薄
層化や配筋の高密度化が進んでおり、バイブレーター振
動による締め固めが困難になってきている。

【０００３】このため、コンクリートの流動性を向上さ
せて、自己充填性を持たせ、バイブレーターによる振動
を用いなくても、締め固めができるようにすることが試
みられている。しかしながら、コンクリートの流動性を
高めると、配筋間及び配筋／型枠間で骨材による閉塞が
起こり、その結果、充填性の低下やコンクリート組成の
不均一化を引き起こし、コンクリート硬化体の強度低下
を招くということがあった。このようなコンクリートの
流動性を高めることによる欠点の原因は、以下のとおり
であると考えられる。即ち、コンクリートは比重差の異
なる物質の混合体（各物質の比重例：砂利や砂等の骨材
＝2.6，セメント＝3.2，水＝1.0）であるため、流動性
を高めると、この比重差によって各物質が分離するこ
と、そして骨材表面からセメントペースト層が分離して
骨材同士が直接接触し、からみが生じて配筋間等で骨材
による閉塞が起こるからであると考えられるのである。

【０００４】また、近年、バイブレーターによる締め固
めの不要なコンクリートとして、ハイパフォーマンスコ
ンクリートなる名称のものが報告されている（土木学会
誌、1989年10月号）。このハイパフォーマンスコンクリ
ートは、コンクリート中に高炉スラグやフライアッシュ
等の混和材と増粘剤とを添加したものである。しかし、
このハイパフォーマンスコンクリートも、骨材表面に形
成されたセメントペースト層が分離しやすく、前記した
のと同様に、配筋間等で骨材による閉塞が起こりやすい
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、骨
材表面の状態を変化させて、骨材表面に形成されたセメ
ントペースト層が分離しにくくなるようにして、骨材同
士の直接接触やからみを回避し、配筋間等で骨材による
閉塞の起こりにくい自己充填性コンクリートを提供しよ
うとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、骨材本
体表面に、高性能減水剤を0.1〜3.0重量％含有する水溶
液を、骨材本体100重量部に対して2〜15重量部付着させ
た骨材に、セメントを添加することを特徴とするスラン
プフロー値（JIS-A 1101）が40cm以上の自己充填用コン
クリートの製造方法に関するものである。

【０００７】本発明において使用する骨材は、骨材本体
表面に高性能減水剤水溶液を付着させたものである。こ
こで、骨材本体とは、従来使用されている砂や砂利等の
細骨材或いは粗骨材の意味であるが、この細骨材等に表
面水が含有されている場合には、この表面水を除いたも
のを意味している。骨材本体は、その表面が凹凸状態と
なっており、この凹凸に高性能減水剤水溶液が入り込む
のである。

【０００８】本発明において使用する高性能減水剤とし
ては、従来公知のものが任意に用いられる。具体的に
は、ナフタレンスルホン酸金属塩ホルムアルデヒド縮合
物［例えば、マイテイ100（花王株式会社製）］，メラ
ミンスルホン酸金属塩ホルムアルデヒド縮合物［例え
ば、マイテイ150V-2（花王株式会社製）］，精製リグニ
ンスルホン酸塩等が用いられる。また、メラミンのメチ
ロール化物，フェノールのメチロール化物，尿素のメチ
ロール化物，アニリンのメチロール化物，メラミンのス
ルホン化物，フェノールのスルホン化物，尿素のスルホ
ン化物及びアニリンのスルホン化物よりなる群から選ば
れる１種又は２種以上の化合物のホルムアルデヒド縮合
物も用いられる。例えば、フェノールスルホン酸ホルム
アルデヒド縮合物（特許第1097647号に記載の化合物
等）やフェノール・スルファニル酸ホルムアルデヒド共
縮合物（特開平1-113419号公報に記載の化合物等）が用
いられる。更に、不飽和モノカルボン酸，不飽和モノカ
ルボン酸の誘導体，不飽和ジカルボン酸及び不飽和ジカ
ルボン酸の誘導体よりなる群から選ばれる１種又は２種
以上の単量体を重合して得られる重合物又は共重合物が
用いられる（例えば、特公平2-7901号，特開平3-75252
号，特公平2-8983号の各公報に記載の化合物等）。

【０００９】この高性能減水剤は、水溶液の形態で骨材
本体表面に付着している。骨材本体に付着している高性
能減水剤水溶液の濃度は、0.1〜3.0重量％であることが
必要である。高性能減水剤水溶液の濃度が0.1重量％未
満であると、骨材表面に存在する高性能減水剤の量が少
なすぎて、骨材にセメントを添加しても、骨材表面に形
成されたセメントペースト層中のセメント粒子が、骨材
本体表面の凹凸部分に十分に分散されず、セメントペー
スト層が剥離しやすくなるので、好ましくない。逆に、
高性能減水剤水溶液の濃度が3.0重量％を超えると、骨
材表面に過剰の高性能減水剤が存在することになり、セ
メント粒子の分散効果が過剰となって、骨材表面に形成
されたセメントペースト層が剥離しやすくなるので、好
ましくない。

【００１０】骨材本体表面に付着している高性能減水剤
水溶液の量は、骨材本体100重量部に対して、2〜15重量
部である。高性能減水剤水溶液の量が2重量部未満であ
ると、骨材表面に存在する水及び高性能減水剤の量が少
なすぎて、骨材にセメントを添加しても、骨材表面に十
分な層厚を持つセメントペースト層が形成されないた
め、好ましくない。逆に、高性能減水剤水溶液の量が15
重量部を超えると、骨材表面に存在する水及び高性能減
水剤の量が多すぎて、骨材表面に形成されるセメントペ
ースト層が軟化しすぎて分散してしまい、骨材表面から
セメントペースト層が剥離しやすくなるので、好ましく
ない。

【００１１】骨材本体表面に、一定濃度の高性能減水剤
水溶液を、一定の量的割合で付着させて骨材を得るに
は、任意の方法を採用すればよい。特に、骨材本体表面
に表面水が付着しているものに、高性能減水剤の粉末を
添加し、次いで混合することによって、表面水に高性能
減水剤を溶解させ、結果的に、骨材本体表面に一定濃度
の高性能減水剤水溶液を、一定の量的割合で付着させる
方法が好ましい。この理由は、一般的に骨材本体として
使用される天然産の砂や砂利には、一定量の表面水が付
着しているからである。また、骨材本体若しくは表面水
が付着している骨材本体に、高性能減水剤水溶液を混合
又は噴霧して、骨材本体表面に一定濃度の高性能減水剤
水溶液を、一定の量的割合で付着させることもできる。

【００１２】以上のようにして、骨材本体表面に一定濃
度及び一定量の高性能減水剤水溶液が付着した骨材を得
た後、この骨材にセメントを添加及び混合する。そし
て、骨材表面にセメントペースト層を形成させ、その後
セメント混和材及び練り水を添加及び混合して、自己充
填用コンクリートを得るのである。また、骨材にセメン
トを添加すると同時にセメント混和材を添加し、そして
混合してもよい。この後、練り水を添加及び混合し、自
己充填用コンクリートを得るのである。更に、骨材にセ
メントを添加すると同時にセメント混和材及び練り水の
両者を添加し、そして混合して、自己充填用コンクリー
トを得ることもできる。なお、ここで言うセメント混和
材は、コンクリート中に添加される物質であって、骨
材，セメント及び水以外の物質を意味する。具体的に
は、空気連行剤，無水石膏系強度増進剤，活性シリカ粉
末，防水材，減水剤，水溶性高分子，乾燥収縮低減剤，
流動化剤，防水剤，膨張剤（材），グラスファイバー，
スチールファイバー，石粉，フライアッシュ，高炉スラ
グ等が挙げられる。

【００１３】以上のようにして得られた自己充填用コン
クリートは、JIS-A 1101に規定するスランプ試験におい
て、スランプフロー値が40cm以上である。スランプフロ
ー値が40cm未満のものは、自己充填性が十分でなく、本
発明において用いることができない。そして、この自己
充填用コンクリートは、型枠内等に投入されると、バイ
ブレーターによる振動を与えなくとも、型枠内に自己充
填してゆくのである。その後、従来公知の方法で養生さ
せて、コンクリートを硬化させ、コンクリート硬化体を
得るのである。養生方法としては、一般的な方法でもよ
く、また水蒸気養生法やオートクレープ養生法を採用し
てもよい。

【００１４】

【実施例】

実施例１〜４及び比較例１，２まず、表面水が付着している細骨材［紀ノ川産砂（比重
2.57、ＦＭ2.91）］及び表面水が付着している粗骨材
［宝塚産砕石（比重2.61、ＦＭ6.34）］を準備した。表
面水の量的割合は、いずれも骨材本体100重量部に対し
て7.0重量部であった。なお、実施例中において、骨材
という表現は、細骨材及び粗骨材の両者をまとめて表現
する場合に用いられている。この細骨材767kg及び粗骨
材952kgに、所定量の高性能減水剤［マイテイ100（花王
株式会社製）］の粉末を添加し、表１に示した骨材を得
た。

【００１５】

【表１】なお、表１中のＡは、骨材中の高性能減水剤水溶液の量
を示すものであり、骨材本体100重量部に対して高性能
減水剤水溶液がどれだけ（重量部）存在するかを表わす
ものである。また、表１中のＢは、骨材中の高性能減水
剤水溶液の濃度（重量％）を表わすものである。

【００１６】そして、この骨材にセメント400kg、及び
コンクリート混和材として高炉スラグ（比表面積8000cm
²／ｇ、比重2.90）46kgを添加して混合し、その後練り
水175kgを添加した。この際、練り水中には、マイテイ1
00が3.2kgとβグルカンが0.4kg含有されており、したが
って練り水中のマイテイ100の濃度は約1.8重量％であ
り、βグルカンの濃度は約0.2重量％であった。以上の
ようにして配合したコンクリートの50リットルを、100
リットル容量の傾胴ミキサーを用い且つ20℃の条件下で
2分間混練して、自己充填用コンクリートを得た。この
自己充填用コンクリートのスランプフロー値、及び骨材
の分離抵抗性を評価した。この結果も表１に示した。な
お、骨材の分離抵抗性は、コンクリート中から骨材が分
離してくるか否かを目視によって評価し、骨材が分離し
てくるものを×、骨材が分離してこないものを○と評価
した。

【００１７】実施例５〜７及び比較例３，４表面水の量的割合が異なる細骨材［紀ノ川産砂（比重2.
57、ＦＭ2.91）］及び粗骨材［宝塚産砕石（比重2.61、
ＦＭ6.34）］を使用した以外は、実施例１と同様にし
て、表１に示した骨材を得た。そして、実施例１と同様
にして自己充填用コンクリートを得た。この自己充填用
コンクリートのスランプフロー値、及び骨材の分離抵抗
性を評価した。この結果も表１に示した。

【００１８】実施例８実施例１で使用した細骨材及び粗骨材に、高性能減水剤
（マイテイ100）の粉末を添加するのに代えて、高性能
減水剤（マイテイ100）の水溶液を添加して、表１に示
す骨材を得た。その後は、実施例１と同様の方法で自己
充填用コンクリートを得た。この自己充填用コンクリー
トのスランプフロー値、及び骨材の分離抵抗性を評価
し、その結果を表１に示した。

【００１９】実施例９実施例１で使用した細骨材及び粗骨材に、高性能減水剤
（マイテイ100）の粉末を添加するのに代えて、高性能
減水剤（マイテイ100）の水溶液を噴霧して、表１に示
す骨材を得た。その後は、実施例１と同様の方法で自己
充填用コンクリートを得た。この自己充填用コンクリー
トのスランプフロー値、及び骨材の分離抵抗性を評価
し、その結果を表１に示した。

【００２０】表１の結果から明らかなとおり、骨材本体
表面に、骨材本体100重量部に対して、高性能減水剤水
溶液を2〜15重量部付着させ、且つこの高性能減水剤の
濃度が0.1〜3.0重量％である骨材を使用した場合（実施
例に係る場合）には、骨材が分離しにくくなることが分
かる。従って、実施例に係る自己充填用コンクリートを
使用した場合、骨材表面からセメントペースト層が分離
しにくく、骨材同士の接触及びからみによる配筋間等で
の骨材による閉塞を防止することができる。これに対
し、骨材本体表面に付着した高性能減水剤の濃度が0.1
重量％未満である場合（比較例１）及びその濃度が3.0
重量％を超える場合（比較例２）には、自己充填用コン
クリート中において骨材が分離しやすくなることが分か
る。また、骨材本体表面に高性能減水剤水溶液を付着さ
せない場合（比較例３）及び骨材本体表面に15重量部を
超える高性能減水剤水溶液を付着させた場合（比較例
４）も、自己充填用コンクリート中において骨材が分離
しやすくなることが分かる。従って、比較例に係る自己
充填用コンクリートを使用した場合、骨材表面からセメ
ントペースト層が分離しやすく、骨材同士の接触及びか
らみによって、配筋間等で骨材による閉塞を起こりやす
くなる。

【００２１】実施例10〜15 実施例１で使用した高性能減水剤（マイテイ100）に代
えて、表２に示した高性能減水剤を使用し、且つ骨材中
の高性能減水剤水溶液の濃度を1.0重量％にした以外
は、実施例１と同様の方法で自己充填用コンクリートを
得た。この自己充填用コンクリートのスランプフロー
値、及び骨材の分離抵抗性を評価した。この結果を表２
に示した。表２の結果から分かるように、種々の高性能
減水剤を使用しても、骨材の分離抵抗性の向上を図るこ
とができる。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【作用】本発明に係る方法で得られた自己充填用コンク
リート中において、骨材が分離しにくくなるための作用
機構は以下のように推察できる。即ち、骨材本体の表面
に水のみが付着していると、セメント粉末を添加した
際、セメント粉末が骨材表面の水と混合し、固いセメン
トペースト層を形成する。しかし、単に水とセメント粉
末のみで形成されるセメントペースト層においては、セ
メント粒子が骨材本体表面の凹凸部分に入り込まず、コ
ンクリート充填時に、骨材表面のセメントペースト層が
剥離して、骨材が分離してくると考えられるのである。
これに対し、骨材本体の表面に高性能減水剤水溶液が付
着していると、セメント粉末を添加した際、水と高性能
減水剤とセメント粉末とでセメントペースト層が形成さ
れ、高性能減水剤の分散効果によって、セメントペース
ト層中のセメント粒子が骨材本体表面の凹凸部分に入り
込むものと考えられる。そして、このセメント粒子によ
る、いわゆるアンカー効果によって、骨材表面に形成さ
れたセメントペースト層は、剥離しにくくなり、コンク
リート充填時に、骨材が分離しにくくなると考えられる
のである。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る方法で得られた自己充填用
コンクリートは、以上の如き作用によって、従来の流動
性を高めただけの自己充填用コンクリートに比べて、コ
ンクリート中の骨材が分離しにくく、骨材同士の直接接
触やからみを防止でき、配筋間等で起こる骨材による閉
塞を防止できる。従って、本発明に係る方法で得られた
自己充填用コンクリートを使用すれば、充填性が良好で
あって、コンクリート組成の不均一化を防止でき、得ら
れるコンクリート硬化体の強度低下を防止することがで
きるという効果を奏するのである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】骨材本体表面に、高性能減水剤を0.1〜
3.0重量％含有する水溶液を、骨材本体100重量部に対し
て2〜15重量部付着させた骨材と、セメント及びセメン
ト混和材を混合した後、練り水を添加することを特徴と
するスランプフロー値（JIS-A 1101）が40cm以上の自己
充填用コンクリートの製造方法。