JPH0680449A - 耐摩耗性・超高強度コンクリート製品の製造方法 - Google Patents

耐摩耗性・超高強度コンクリート製品の製造方法

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JPH0680449A
JPH0680449A JP25048892A JP25048892A JPH0680449A JP H0680449 A JPH0680449 A JP H0680449A JP 25048892 A JP25048892 A JP 25048892A JP 25048892 A JP25048892 A JP 25048892A JP H0680449 A JPH0680449 A JP H0680449A
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JP
Japan
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aggregate
concrete
crushed
concrete product
ultra
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JP25048892A
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Hideshi Kasai
英志 笠井
Yasuo Koga
康男 古賀
Takeo Nagai
健雄 長井
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Mitsubishi Materials Corp
PS Co Ltd
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Mitsubishi Materials Corp
PS Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮強度を保持すると共に耐摩耗性に優れた
超高強度コンクリート製品の製造方法の提供 【構成】 セメント、骨材、水および混和材料から構成
されるコンクリートに蒸気養生を施して得られる超高強
度コンクリート製品の製造方法において、前記骨材とし
て強硬な砕石および砕砂のみからなる人工骨材を使用す
ることを特徴とする。前記混和材料として、高性能減水
剤、高炉スラグ微粉末、シリカフューム、フライアッシ
ュの少なくとも1種を使用し、水結合材比を25%以下
とすることが好ましい。更に強硬な砕石および砕砂を1
3 当り1500〜2000kg使用し、かつ全骨材に
占める砕砂の割合を40%以下とすること好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、舗装板等の超高強度コ
ンクリート製品の製造方法に関し、更に詳しくは耐摩耗
性が要求されるプレキャストで施設される舗装板等の超
高強度コンクリート製品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、道路用コンクリート舗装板は、高
速道路等に使用した場合、プレキャストおよび場所打ち
コンクリートを問わず、日夜大量の車両が通過すると、
コンクリートの圧縮強度レベルが低いことから、摩耗作
用を受けて表層のモルタル部を摩損し、粗骨材が露出す
る状態にあった。
【0003】このため、このようなコンクリートの耐摩
耗性を向上させるには、水セメント比を小さくしてコン
クリートの圧縮強度を高くしたり、摩耗抵抗性の大きい
粗骨材を選択したり、充分な湿潤養生を施すことが行わ
れている。また諸外国においては、特に摩耗抵抗性が要
求される箇所にはレジンコートを用いることも検討され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等は、コンクリート用混和材料として、シリカフュー
ム、高性能減水剤を用いて低水結合材比の超高強度コン
クリートを製造する研究を行っていたところ、超高強度
コンクリートにおける耐摩耗性を発現する要素が、従来
考えられていた如きコンクリートの圧縮強度や粗骨材に
左右されるのではなく、細骨材によって支配されること
を見出した。本発明は、この知見に基づいてなされたも
のである。したがって、本発明の目的は、圧縮強度を保
持すると共に耐摩耗性に優れた超高強度コンクリート製
品の製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の各発明によってそれぞれ達成される。 (1)セメント、骨材、水および混和材料から構成され
るコンクリートに蒸気養生を施して得られる超高強度コ
ンクリート製品の製造方法において、前記骨材として強
硬な砕石および砕砂のみからなる人工骨材を使用するこ
とを特徴とする超高強度コンクリート製品の製造方法。
【0006】(2)混和材料として、高性能減水剤、高
炉スラグ微粉末、シリカフューム、フライアッシュの少
なくとも1種を使用し、水結合材比を25%以下とする
ことを特徴とする前記(1)記載の超高強度コンクリー
ト製品の製造方法。
【0007】(3)強硬な砕石および砕砂を1m3 当り
1500〜2000kg使用し、かつ全骨材に占める砕
砂の割合を40%以下とすることを特徴とする前記
(1)又は(2)記載の超高強度コンクリート製品の製
造方法。
【0008】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明は、コンクリートの構成成分として、強硬な砕石のほ
かに細骨材として、強硬な砕砂を用いることにより圧縮
強度は勿論のこと優れた耐摩耗性を有するコンクリート
製品を得ることができる。
【0009】本発明に用いられるセメントとしては、特
に制限はなく、例えば普通ポルトランドセメント、早強
ポルトランドセメントなどの通常の製品工場で使用され
るセメントでよい。
【0010】本発明に用いられる骨材としては、強硬な
砕石および砕砂を使用する。骨材には川砂、玉砂利など
の天然骨材、砕石などの人工骨材があるが、骨材界面と
の接着性は砕石の方が砂利に比べて優れている。従来、
高強度コンクリートの強度は、粗骨材の岩種、接着性の
良し悪し、弾性係数などの影響を受けることが実験的に
確かめられている。このため高強度コンクリートでは、
粗骨材に砕石を用いるのが普通である。
【0011】砕砂については、粒度、粉分、粒形の問題
からコンクリートの性状が粗々しくなるので、一般には
全量使用せず、川砂や山砂などと混合して使用されるこ
とが多い。本発明ではこの砕砂を大量に使用することで
耐摩耗性を特殊な装置、材料を用いることなく経済的に
向上させることができる。
【0012】本発明に用いられる骨材量は、1m3 当り
1500〜2000kg、粗骨材と細骨材との割合は、
85:25〜60:40である。骨材量が1500kg
より少ないと不経済であり、かつひび割れ生じ易く、2
000kgより多いと粉体量が減少して強度が低下する
ため好ましくない。細骨材の比率が25%より小さいと
コンクリートは粗々しくなり、40%より大きくなると
粗骨材が分離し易くなるなどの問題が生じ好ましくな
い。
【0013】本発明に用いられる混和材料としては、高
性能減水剤を使用する。この高性能減水剤の具体例とし
ては、ナフタリン系、メラミン系などの種類があり、最
近では除放性ポリマーなどを添加した高性能AE減水剤
と称するものを使用することもできる。本発明では、水
結合材比を下げる必要性からいづれかの高性能減水剤を
使用する。
【0014】一方、高炉スラグ、シリカフューム、フラ
イアッシュなどの混和材は、コンクリートをワーカブル
にし、またコンクリートの発熱を抑制するなどの効果が
ある。ペースト部分の耐摩耗性を向上させるには、ペー
ストの強度を向上させることが必要であるため、これら
混和材の潜在水硬性あるいはポゾラン反応性を利用する
ことができる。
【0015】本発明に用いられるコンクリートは、セメ
ント、水、骨材、シリカフューム及び高性能減水剤から
主としてなっているものが好ましく、特に骨材として人
工骨材を用いる必要がある。
【0016】一般にコンクリートが摩耗を受ける場合、
最も弱いペースト部が削られ、次いで砂が剥がれ、その
後粗骨材が剥離する。水結合材比25%以下の超高強度
コンクリートでは、ペーストそのものの摩損は小さくな
り、弾性係数の異なる骨材との界面の接着が疲労により
弱化する。これを防ぐには、形状がいびつであり、接着
性の良い砕石、砕砂を用いるのが適当である。
【0017】本発明では、超高強度コンクリートを打設
した後、蒸気養生するが、この蒸気養生は通常行われる
方法でよく、例えば前養生は、3〜5時間、5℃〜35
℃で行い、昇温工程では、10℃〜20℃/時間で60
℃〜80℃になるまで行うのがよい。更に定温工程は、
最高温度60℃〜80℃に4時間〜7時間保持する。最
後に降温工程では、硬化体に有害な影響を与えないよう
10℃/時間前後で行うことが好ましい。
【0018】本発明に用いられる超高強度コンクリート
は、圧縮強度が、1000〜1500kg/cm2 を有
するものであり、道路の舗装用、構造物の柱又は梁等に
使用されるが、特に製品の色が黒味がかっていることか
ら、舗装板に使用される場合は、レーンマークとの対比
上ドライバーの視認性が良好となる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて更に具体的に
説明するが、本発明はこの例に限定されるものではな
い。
【0020】実施例 セメント、水、骨材、シリカフューム及び高性能減水剤
からなり、圧縮強度1000〜1500kg/cm2
コンクリートを以下の方法で製造した。
【0021】水結合材比20%の条件下で、単位結合材
量740kg/cm3 、シリカフューム添加率15%
(セメントの内割置換)、高性能減水剤使用量1.8%
(結合材量の重量比)の配合割合のセメントペーストか
らなり、該セメントペースト部の配合は同一とし、粗骨
材と細骨材との組合せを変えて超高強度コンクリート供
試体を作製した。使用材料は、表1に示されるものを使
用し、これらを使用して得られるコンクリートの配合割
合は、表2に示される。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】表2の配合の下で、強制練りミキサーを使
用し、まずセメント、シリカフューム、粗骨材及び細骨
材からなる混練物について、空練りを2分行い、ついで
高性能減水剤を含む水を投入し、3分間、本練りを行っ
た後、コンクリートの打設を行いテーブルバイブレータ
ーによる振動締固めをして供試体を成型した。この供試
体の寸法は、圧縮試験用が直径10cm×高さ20cm
であり、摩耗試験用は直径30cm×高さ10cmとし
た。
【0025】更に供試体は、図1に示されるように、温
度25℃に3時間前置きした後、10℃/時間で4時間
昇温し、ついで最高温度である65℃に5時間保持した
後、10℃/時間で4時間降温することにより蒸気養生
した。この供試体は、打設後、16時間で脱型し、圧縮
強度を測定した。また圧縮強度28日供試体は、脱型
後、20℃、60%RHの室内に28日間保存した。
【0026】また摩耗試験は、供試体を脱型後、14日
間20℃の水中で養生を行うことにより摩耗試験用供試
体を作製し、図2に示される摩耗試験装置を用いて測定
した。表3に得られた結果を示す。また図3には、圧縮
強度試験結果をグラフで示し、更に図4には摩耗試験結
果を示す。
【0027】
【表3】
【0028】表3から明らかなように、圧縮強度の大き
さは、No.2、4、5、6、3の順に大きくなり、粗
骨材による差はあるものの、圧縮強度28日供試体では
いづれも1000〜1500kg/cm2 である。また
耐摩耗性は、No.2、6、4、5、3の順に大きく、
細骨材として山砂のような天然骨材よりも砕砂のような
人工骨材、特に段戸産砕砂または西島産砕砂を用いたも
のがはるかに優れており、更に砕砂の中でも段戸産砕砂
の如く石英質砕砂の方が耐摩耗性が優れている。
【0029】ここで、No.1の比較例のコンクリート
製品の摩耗減量を100%とした場合、同じ骨材を使用
したものでも、本発明の範囲に入る超高強度コンクリー
トでは、摩耗減量は34%に改善され、砕砂、砕石の超
高強度コンクリートでは、15%、更に石英質の砕砂、
砕石の超高強度コンクリートでは、10%まで改善され
た。
【0030】
【発明の効果】本発明は、シリカフュームを含む超高強
度コンクリートの製造方法において、これに使用する細
骨材を砕砂とすることにより、圧縮強度を保持すると共
に耐摩耗性に優れた超高強度コンクリートを製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で用いられる蒸気養生条件を示
すグラフである。
【図2】本発明に用いられる摩耗試験装置を示す断面図
である。
【図3】本発明の実施例の圧縮強度試験結果を示すグラ
フである。
【図4】本発明の実施例の摩耗試験結果を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 容器 4 コンクリート供試体 2 パドル 5 バルブ 3 鉄球
───────────────────────────────────────────────────── 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 24:22) Z 2102−4G (72)発明者 長井 健雄 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 株式 会社ピー・エス技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント、骨材、水および混和材料から
    構成されるコンクリートに蒸気養生を施して得られる超
    高強度コンクリート製品の製造方法において、前記骨材
    として強硬な砕石および砕砂のみからなる人工骨材を使
    用することを特徴とする超高強度コンクリート製品の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 混和材料として、高性能減水剤、高炉ス
    ラグ微粉末、シリカフューム、フライアッシュの少なく
    とも1種を使用し、水結合材比を25%以下とすること
    を特徴とする請求項1記載の超高強度コンクリート製品
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 強硬な砕石および砕砂を1m3 当り15
    00〜2000kg使用し、かつ全骨材に占める砕砂の
    割合を40%以下とすることを特徴とする請求項1又は
    請求項2記載の超高強度コンクリート製品の製造方法。
JP25048892A 1992-08-27 1992-08-27 耐摩耗性・超高強度コンクリート製品の製造方法 Pending JPH0680449A (ja)

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Effective date: 20010313