JPH0647250B2 - コンクリート・モルタルの打設方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）．産業上の利用分野 本発明は、理論水和量程度の少ない水分量においても、
水とセメントがセメントの粒子レベルにおいて迅速かつ
均一な混合が可能なコンクリート・モルタルの打設方法
に関する。

（ｂ）．従来の技術 従来、コンクリート・モルタルを製造する場合には、セ
メントと水が均一に混練りされ、しかも打設に際して良
好な流動性を保持させるために、セメントの水和反応に
必要な水の量に比してはるかに多くの量の水を投入して
いた。

（ｃ）．発明が解決しようとする問題点 しかし、これでは凝固後のコンクリート・モルタルの強
度、耐久性等が、理論水和量に近い水量で反応させたコ
ンクリート・モルタルに比して低下してしまう不都合が
有った。

また、コンクリート・モルタルを理論水和量に近い水量
で水和させようとすると、水をセメントに対して均等に
供給することが出来ず、混練り打設時のコンクリート・
モルタルが塊状になってしまい流動性がなく、セメント
と水を均一に混ぜ合わせることが困難となり混練りの作
業性が悪化するばかりか、型枠への打設に際してもセメ
ントが塊状のために型枠への充填性が悪化し、型枠中で
コンクリート・モルタルが充填されない欠陥部が生じる
不都合が有った。

また、特開昭５９−１４１４５０には、セメントの混練
りに際して、水をゲル化水として、従って、吸水性樹脂
に水を吸水させてゲル状態にしてセメントに対して与
え、混練りに際した水の周辺への飛散を防止する提案が
なされている。

こうした方法では、確かにゲル化してゼリー状となった
水により、混練りに際した水の周辺への飛散を防止する
ことが出来るが、ゲル化水は、混練り用のミキサで破砕
された後においても、セメント粒子に対して非常に大き
いために、混練りに際してゲル化水をセメント粒子に対
して、セメントの粒子レベルで均一に混練りすることが
出来ず、セメント粒子に比して遥かに大きなゲル化水の
塊がセメント粒子中に偏在する状態を呈する。

従って、ゲル化水からセメントに対して水和に必要な水
を供給するには、混練り時のそうしたセメント粒子に対
する不均一な混合状態でも十分に水を供給することが出
来るように、理論水和量よりもはるかに多くの水の量を
ゲル化水として与えない限り、円滑にセメントを水和さ
せることは不可能である。

即ち、ゲル化水は、その粒子の大きさが混練り用のミキ
サで破砕された後においても、セメント粒子に対して非
常に大きくかつその数が少ないために、ゲル化水の各塊
が負担すべき周囲のセメント粒子に対する水の供給範囲
は極めて広くなるばかりか、混練り時のゲル化水の塊の
表面積が、混練り時にセメントがその表面に付着して水
和に必要な水を得るのに必要な表面積に比して大幅に少
なくなり、また、セメントの水和に必要な水は全てゲル
化水の表面を介して供給しなければならないことを考慮
すると、限られた混練り時間の中で必要な量の水量をセ
メントに対して与えるには、大量のゲル化水をセメント
に対して投入して、そのゲル化水全体としてのセメント
に対する水の供給表面積を増加させる必要がある。

そうしたゲル化水の大量投入による余剰水分のセメント
への供給を防ぐために、投入するゲル化水の吸水性樹脂
への吸水量を減らし過ぎると、今度は吸水性樹脂からセ
メント水を供給するために要する時間が長くなり、混練
り時間が長大化することから、限られた混練り時間の中
で必要な量の水量をセメントに対して与えるには、所定
の吸水率以上のゲル化水を、大量に投入する必要が生
じ、その結果セメントに対して供給される水の量は、理
論水和量を大幅に上回ることとなる。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、投入する水の量を
理論水和量程度に減らしても、セメントと水が均一な状
態で短時間で混練りされ、打設に際しても良好な打設を
行うことの可能なコンクリート・モルタルの打設方法を
提供することを目的とするものである。

（ｄ）．問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、吸水状態においても独立した粒子状を
呈することの出来る吸水ポリマ粒子にセメントを水和さ
せるために必要な理論水和量程度の水を含浸させ、セメ
ントと骨材及び、前記セメントを水和させるために必要
な理論水和量程度の水を含浸させた状態の前記吸水ポリ
マ粒子を投入して混練りを行い、吸水状態の前記吸水ポ
リマ粒子を前記セメント粒子に対してセメントの粒子レ
ベルにおいて均一に混合し、該混練りに際して、前記吸
水ポリマ粒子から徐々に水分を外部に放出させて、該吸
水ポリマ粒子の周囲のセメント粒子と、該吸水ポリマ粒
子から浸出した水とを反応させ、該吸水ポリマ粒子の周
囲に前記反応したセメント粒子を吸着させて該吸水ポリ
マ粒子の固体粒子状態を維持させて、コンクリート全体
として実質的に乾燥した粒子状固体混合物の状態を維持
し、該混練りの完了した当該実質的に乾燥した粒子状固
体混合物状態のコンクリートを型枠中に投入打設し、当
該打設後も前記吸水ポリマ粒子から周囲のセメント粒子
への水の供給を継続させることにより前記型枠中のコン
クリートの水和を完了させるようにして構成される。

（ｅ）．作用 上記した構成により、本発明は、混練り時及び型枠への
打設時には、コンクリート全体としては、セメント粒子
に対して粒子レベルで均一に混合された吸水ポリマ粒子
から供給される水により当該ポリマ粒子を核として周囲
にセメント粒子が吸着した実質的に乾燥した粒子状固体
混合物の状態を維持して流動性を発し揮、型枠への打設
後に吸水ポリマ粒子からの水が全量周囲のセメント粒子
と水和して固化するように作用する。

（ｆ）．実施例 以下、本発明の実施例を説明する。

コンクリート・モルタルを製造する際には、まず乾燥状
態でセメントに砂等の骨材を投入して混練りを行う。こ
の混練りはセメントと骨材を均等に混合することを目的
とするが、この混練りに際して、セメントの水和に必要
な水を微粒子状態の吸水ポリマ（例えば、アクリル酸系
樹脂）に含浸させた状態で、同時にセメント中に投入し
て混合する。吸水ポリマ粒子は、投入後においても急激
にその水分を外部に放出することは無く、混練り動作中
及びその後の打設時迄の間に、徐々にその水分を外部に
放出してゆく。従って、混練り時には、各ポリマ粒子
は、該ポリマ粒子の周囲に浸出した水と反応したセメン
ト粒子を吸着させた形の固体粒子状態が維持され、骨
材、セメント、吸水ポリマは全体では実質的に乾燥した
粒子状固体混合物の状態を維持した形で混練りされる。
従って、混練りは、骨材、セメント、周囲のセメントを
付着させた吸水ポリマの混合物が、未だ水が吸水ポリマ
から供給されずに乾燥状態となっているセメント及び同
様に乾燥状態の骨材が潤滑剤として作用し、混合物全体
としての流動性を維持した形で行なわれる。これによ
り、骨材、セメント、周囲のセメントを付着させた吸水
ポリマの混合物は、ポリマ粒子が含水状態においても粒
子状を維持することから、塊状となることなく、実質的
に乾燥した粒子状固体混合物状態を維持したままムラな
く均一に混練りされ、作業性が極めて良い。なお、本発
明に使用する吸水ポリマの粒度は、吸水状態でセメント
と同程度のものが、均一なセメントとの混合物を得る上
で望ましい。

また、本発明に使用する吸水ポリマは、吸水状態におい
ても、粒子相互間が連続してゲル化することなく粒子状
態を保持することが出来るので、投入される吸水ポリマ
のセメントに対する水の供給面積、即ち表面積は各吸水
ポリマ粒子の表面積の合計となり、粒子相互間が連続し
てしまった状態、即ち、ゲル化した場合に比して極めて
大なる表面積を維持することが可能となり、当該広大な
表面積を十分に活用する形で吸水ポリマ内に吸水された
水を迅速にセメントに対して供給することが出来る。更
に、各吸水ポリマ粒子は、吸水状態においても、粒子相
互間が連続してゲル化することがなく、粒子状態を維持
することから、セメントに対する粒子レベルでの均一な
混合となり、これにより各吸水ポリマ粒子が周囲のセメ
ント粒子に対して水を供給しなければならない範囲を大
幅に縮小することが出来、吸水ポリマによりセメントに
対して供給される水の量をセメントの理論水和量程度に
した場合においても、水を迅速、かつ周囲のセメント粒
子に対して均等に供給することが可能となる。

こうして、セメント、骨材、含水状態の微粒子吸水ポリ
マを混練りしたところで、該混練りされたセメントを打
設現場まで、適宜な運搬手段を用いて運搬する。セメン
トの混練り現場とセメントの打設現場は、必ずしも近接
している必要は無く、遠く離れている場合には、ダンプ
カー等を用いて運搬する。混練り状態のコンクリート
は、既に述べたように、コンクリート全体としては実質
的に乾燥した粒子状固体混合物状態を維持しているの
で、運搬に際しては、コンクリートミキサー車等の特殊
車両を用いなくとも、通常の運搬車両で十分である。

こうして、該混練りされた、コンクリートが打設現場に
まで運搬されると、該コンクリートを打設すべき型枠中
に投入する。この際、コンクリートは、未だ全体が実質
的に乾燥した固体混合物状態（粒子状態）を維持してい
る（しかし、吸水ポリマ粒子から染み出した水で、各吸
水ポリマ粒子周囲のセメントによる核の大きさは徐々に
大きくなっている）ので、型枠中へのコンクリートの投
入は、当該粒子状固体混合物が流動性を発揮した状態
で、型枠の隅々まで流動して型枠内を隙間無く充填する
形で円滑に行われる。

コンクリートの型枠中への打設後においても、吸水ポリ
マ粒子から周囲のセメント粒子への水の流出（または、
周囲セメント粒子からのポリマ粒子に対する水の吸収動
作）は継続され、周囲の未反応状態のセメントと流出し
た水が水和反応を起こし、所定時間後、投入された全て
のセメントと流出した水との水和反応が完了し、コンク
リートは凝固する。吸水ポリマ粒子は、混練りにより、
セメント中に、セメントの粒子レベルにおいて均一な状
態で分布しているので、該吸水ポリマ粒子から全ての水
が流出することにより、型枠中のセメントは均一な状態
で固まる。なお、水が流出し終った後の吸水ポリマ粒子
は、凝固後のコンクリート中に残留し、骨材としてコン
クリートを補強する形で作用する。なお、吸水ポリマと
して、セメントのアルカリと反応して溶解してしまう性
質を有するものを用いると、水を放出した後のポリマは
溶解し、凝固後のコンクリート中に残存することは無
い。

また、セメント中に、吸水ポリマの微粒子に含浸させた
形で投入される水の量は、吸水ポリマの微粒子がセメン
トと、セメントの粒子レベルで十分に均一な状態に混練
りされ、従って均一で良好な水和反応が期待できること
から、セメントを凝固させるに必要な理論水和量程度で
よい。

更に、型枠投入後のコンクリートの凝固速度を早めよう
とする場合には、型枠中に投入されるコンクリートに対
して、撹拌機により、あるいは電磁波等を照射して吸水
ポリマ粒子に振動を与える。すると該加振された吸水ポ
リマ粒子は破砕され、それまで該吸水ポリマ粒子に残存
する形で含まれていた水は強制的に外部に全て放出され
る。すると、周囲の未反応状態のセメントと流出した水
が水和反応を起こし、急速に凝固する。

なお、上述の実施例は、本発明をコンクリートを製造す
る際に適用した場合について説明したが、本発明はコン
クリートの製造に限らず、モルタルの製造についても適
用することが出来ることは勿論である。

発明の効果 （ｇ）．以上、説明したように、本発明によれば、吸水
状態においても独立した粒子状を呈することの出来る吸
水ポリマ粒子にセメントを水和させるために必要な理論
水和量程度の水を含浸させ、セメントと骨材及び、前記
セメントを水和させるために必要な理論水和量程度の水
を含浸させた状態の前記吸水ポリマ粒子を投入して混練
りを行い、吸水状態の前記吸水ポリマ粒子を前記セメン
ト粒子に対してセメントの粒子レベルにおいて均一に混
合し、該混練りに際して、前記吸水ポリマ粒子から徐々
に水分を外部に放出させて、該吸水ポリマ粒子の周囲の
セメント粒子と、該吸水ポリマ粒子から浸出した水とを
反応させ、該吸水ポリマ粒子の周囲に前記反応したセメ
ント粒子を吸着させて該吸水ポリマ粒子の固体粒子状態
を維持させて、コンクリート全体として実質的に乾燥し
た粒子状固体混合物の状態を維持し、該混練りの完了し
た当該実質的に乾燥した粒子状固体混合物状態のコンク
リートを型枠中に投入打設し、当該打設後も前記吸水ポ
リマ粒子から周囲のセメント粒子への水の供給を継続さ
せることにより前記型枠中のコンクリートの水和を完了
させるようにして構成したので、セメントと水の混練り
時は、水はそのほとんどが吸水ポリマ粒子に含浸された
状態であり、吸水ポリマ粒子から流出した一部の水は周
囲のセメント粒子を吸水ポリマ粒子の周囲に付着させる
形となり、未だ水和しない乾燥状態のセメント、乾燥状
態の骨材が潤滑剤として作用し、その結果、両者は実質
的に乾燥した固体混合物状態、即ち粒子状態を維持した
形で均一な形で、しかも流動性を維持したまま混合さ
れ、混練りに際して投入する水分量を減らしても混練り
はセメントなどが塊状となることなく、良好な作業性を
維持した形で円滑に行なわれる。また、打設に際して
も、水はその一部のみが吸水ポリマ粒子からセメントに
対して供給された状態であり、従って、打設されるコン
クリートは全体として、実質的に乾燥した粒子状固体混
合物の状態を維持することとなり、その流動性は投入さ
れる水分量が少ない場合においても良好であり、塊とな
ることなく、型枠中の隅々まで流動して型枠内を隙間な
く充填する形で均一な状態で打設される。また、水和に
関しては、コンクリート・モルタル中に均一に分布する
吸水ポリマ粒子からセメントの水和に必要な水が供給さ
れるので、理論水和量に近い少量の水で、コンクリート
・モルタルを均一で良好な状態で凝固させることが出
来、密実なコンクリート・モルタルの打設が可能とな
り、高強度、高耐久性のコンクリート・モルタルを製造
することが出来る。

更に、吸水ポリマは、吸水状態においても、粒子相互間
が連続してゲル化することなく粒子状態を保持すること
が出来るので、投入される吸水ポリマのセメントに対す
る水の供給面積、即ち表面積は各吸水ポリマ粒子の表面
積の合計となり、粒子相互間が連続してしまった状態、
即ち、ゲル化した場合に比して極めて大なる表面積を維
持することが可能となり、当該広大な表面積を十分に活
用する形で吸水ポリマ内に吸水された水を迅速にセメン
トに対して供給することが出来る。更に、各吸水ポリマ
粒子は、吸水状態においても、粒子相互間が連続してゲ
ル化することがなく、粒子状態を維持することから、セ
メントに混合されるポリマ粒子の数は吸水状態の前後で
変化することはなく、従って、吸水ポリマとセメントの
混合態様はセメントに対する粒子レベルでの均一な混合
となり、これにより各吸水ポリマ粒子が周囲のセメント
粒子に対して水を供給しなければならない範囲を大幅に
縮小することが出来、吸水ポリマによりセメントに対し
て供給される水の量をセメントの理論水和量程度にした
場合においても、水を迅速かつ周囲のセメント粒子に対
して均等に供給することが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 直 東京都千代田区岩本町３丁目10番１号 三 井建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−69257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−141450（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸水状態においても独立した粒子状を呈す
   ることの出来る吸水ポリマ粒子にセメントを水和させる
   ために必要な理論水和量程度の水を含浸させ、 セメントと骨材及び、前記セメントを水和させるために
   必要な理論水和量程度の水を含浸させた状態の前記吸水
   ポリマ粒子を投入して混練りを行い、吸水状態の前記吸
   水ポリマ粒子を前記セメント粒子に対してセメントの粒
   子レベルにおいて均一に混合し、 該混練りに際して、前記吸水ポリマ粒子から徐々に水分
   を外部に放出させて、該吸水ポリマ粒子の周囲のセメン
   ト粒子と、該吸水ポリマ粒子から浸出した水とを反応さ
   せ、 該吸水ポリマ粒子の周囲に前記反応したセメント粒子を
   吸着させて該吸水ポリマ粒子の固体粒子状態を維持させ
   て、コンクリート全体として実質的に乾燥した粒子状固
   体混合物の状態を維持し、 該混練りの完了した当該実質的に乾燥した粒子状固体混
   合物状態のコンクリートを型枠中に投入打設し、当該打
   設後も前記吸水ポリマ粒子から周囲のセメント粒子への
   水の供給を継続させることにより前記型枠中のコンクリ
   ートの水和を完了させるようにして構成したコンクリー
   ト・モルタルの打設方法。