JPH07309683A

JPH07309683A - コンクリート及びそれに用いる軽量骨材

Info

Publication number: JPH07309683A
Application number: JP12442094A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Otake; 武大竹
Original assignee: UCHIYAMA ADVANCE KK
Current assignee: UCHIYAMA ADVANCE KK
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【構成】軽量骨材を配合したコンクリートに見られる
経時による圧縮強度の低下の問題を解決したコンクリー
ト及びそれに用いる軽量骨材を提供する。【構成】軽量骨材とセメントからなるコンクリートに
おいて、該軽量骨材としてその表面を防水剤処理したも
のを用いることを特徴とするコンクリート。軽量骨材の
表面を防水剤で処理してなるコンクリート用軽量骨材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽量骨材を含むコンク
リート（セメントモルタルを含む）及びそれに用いる軽
量骨材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、セメントに配合する骨材として、
比重が１以下の軽量骨材は知られている。このような軽
量骨材は、頁岩、粘土、石炭灰、粘板岩等の発泡性無機
物を原料として用い、これを成形し、焼成発泡させるこ
とによって製造される（例えば、特開平３−９７６４３
号）。このような軽量骨材は、コンクリート用骨材等と
してセメントに配合されている。ところで、従来の軽量
骨材をセメントに配合し、水とともに混練し、硬化させ
た場合、得られるセメント硬化物（コンクリート）は長
時間経過すると、その圧縮強度が低下するという問題が
あった。そこで、従来は、このような問題を回避するた
めに、軽量骨材にあらかじめ水を含浸させ、飽和吸水状
態で使用する方法が採用されている。しかし、このよう
な方法の場合、軽量骨材をその飽和吸水状態に常に維持
することには著しい困難を伴った。例えば、軽量骨材
は、広場に野積みされる場合があるが、このような場
合、軽量骨材の天日による乾燥を防止するために、その
軽量骨材に対して常に散水する必要があり、そして、こ
のような散水は、必然的に設備費の増大を招き、軽量骨
材のコストを高める原因になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、軽量骨材を
配合したコンクリートに見られる経時による圧縮強度の
低下の問題を解決したコンクリート及びそれに用いる軽
量骨材を提供することをその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、防水剤で表面処理
した軽量骨材を用いることにより、前記課題を解決し得
ることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本
発明によれば、軽量骨材とセメントからなるコンクリー
トにおいて、該軽量骨材としてその表面を防水剤処理し
たものを用いることを特徴とするコンクリートが提供さ
れる。また、本発明によれば、軽量骨材の表面を防水剤
で処理してなるコンクリート用軽量骨材が提供される。

【０００５】本発明で用いる原料軽量骨材としては、従
来公知の各種のものが用いられ、その見掛比重は１以
下、好ましくは０．９以下であり、より好ましくは０．
５〜０．８である。このような軽量骨材の好ましい製造
法については、特開平３−９７６４３号公報に記載の方
法を示すことができる。また、軽量骨材は、天然の軽石
や火山炭等の粉砕物であることができる。軽量骨材は、
球状、ペレット状、円柱状等の各種の形状であることが
でき、その寸法は、通常、０．１〜２０ｍｍ、好ましく
は０．１５〜１５ｍｍである。

【０００６】本発明で用いる軽量骨材は、防水剤により
表面処理したものである。防水剤としては、従来公知の
シリコーン系やフッ素系の防水剤を好ましく用いること
ができる。シリコーン系防水剤においては、その主剤
は、ジメチルシリコーンオイルや、メチルフェニルシリ
コーンオイル、メチル水素シリコーン等のストレートシ
リコーンオイル等のストレートシリコーンオイル；アミ
ノ変性シリコーンオイル等の変性シリコーンオイル；そ
の他のオルガノシロキサン化合物等である。フッ素系防
水剤においては、その主剤は、四フッ化エチレン樹脂
や、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン樹脂、フッ
化ビニリデン樹脂等のフッ素樹脂や、フッ素系界面活性
剤等である。防水剤としては、その他、アスファルト等
の炭化水素油や、各種の動植物油脂、パラフィンワック
ス等を挙げることができる。

【０００７】軽量骨材の表面を防水剤で処理する方法と
しては、防水剤の溶液又は分散液中に軽量骨材を浸漬し
た後、必要に応じ、乾燥する方法や、軽量骨材に対して
防水剤の溶液又は分散液を散布し、必要に応じ、乾燥す
る方法等が採用される。防水剤溶液としては、防水剤の
有機溶媒溶液を挙げることができ、防水剤分散液として
は、防水剤の水分散液（エマルジョン）を挙げることが
できる。防水剤溶液を得るための有機溶媒としては、そ
の主剤に溶解性を示す有機溶媒が用いられる。その具体
的有機溶媒としては、主剤に対応して適当なものが選定
される。このような有機溶媒としては、例えば、アルコ
ール、ケトン、エーテル、炭化水素、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド等の中から適当なものが選
ばれる。溶液中及び水分散液中の防水剤の濃度は特に制
約されず、一般的には、０．０１〜１０重量％、好まし
くは０．１〜５重量％程度である。防水剤を含む溶液又
は分散液で表面処理した軽量骨材は、そのまま使用する
こともできるが、好ましくは、乾燥処理される。この場
合の乾燥は、自然乾燥や加熱乾燥が用いられる。軽量骨
材表面に付着させる防水剤の量は、軽量骨材（乾燥物）
に対し、５〜８重量％、好ましくは３〜５重量％程度で
充分である。本発明による防水剤処理した軽量骨材は、
温度２５℃の水中に３０分間浸漬した後の吸水率が、５
重量％以下、好ましくは３重量％以下、より好ましくは
１重量％以下を示すものである。

【０００８】本発明による軽量骨材表面を防水剤処理す
るための好ましい方法は、ロータリークーラを用いる方
法であり、この場合の方法を図面により説明する。図１
は、ロータリークーラの構造図を示し、図２はそのＡ−
Ａ断面図を示す。図１及び図２において、１は軽量骨材
供給装置、２は軽量骨材落下シュート、３はロータリー
クーラシェル、４はロータリーシェルを回転させるため
のロータリーシェル駆動スプロケット、５はロータリー
クーラ供給側フード、６はロータリークーラ排出側フー
ド、７はロータリーシェル水冷ジャケット、８は冷却水
散布パイプ、９は防水剤含有液導入管、１０は防水剤含
有液散布ノズル、１１は防水剤含有液導入管用サポー
ト、１２は防水剤含有液貯蔵タンク、１３は防止剤含有
液供給ポンプ、１４はフローメータ、１５は冷却水排出
管、１６は軽量骨材を示す。２０はロータリークーラを
示す。以下、図１に示したロータリークーラを用いる軽
量骨材の防水剤処理について示す。ロータリークーラシ
ェル３は、駆動スプロケット５によって図２に示す矢印
方向に回転されている。また、ロータリークーラ水冷ジ
ャケット７内には、ロータリークーラ水冷用の冷却水分
散管８の散布ノズルから冷却水がロータリークーラシェ
ル３の外表面に散布されている。このような状態にある
ロータリークーラシェル３内に、高温の軽量骨材がその
供給装置１からその落下シュート２を介して投入され
る。

【０００９】前記軽量骨材供給装置１は、軽量骨材製造
用のロータリーキルン（図示されず）に付設された炉前
フードである。ロータリーキルン内で骨材原料成形物の
焼成発泡により得られた軽量骨材は、このロータリーキ
ルンの燃焼バーナ側に付設された炉前フード（即ち、図
１においては、軽量骨材供給装置１）を介してロータリ
ーキルンから抜出され、その落下シュート３により、ロ
ータリークーラ２０のロータリーシェル３内に投入され
る。ロータリーシェル内に投入された高温（約１０００
〜９００℃）の軽量骨材は、そのロータリーシェルの回
転により、ロータリーシェル内を排出フード側６に向け
てゆっくりと進み、この間に水冷ジャケット７の作用に
より徐々に冷却される。本発明では、その軽量骨材が約
１５０〜２５０℃、好ましくは１８０〜２３０℃の温度
に冷却された時点において、防水剤含有液を軽量骨材表
面に散布する。この軽量骨材表面に散布する防水剤含有
液は、防水剤含有液貯蔵タンク１２から、ポンプ１３及
びフローメータ１４を介し、防水剤含有液導入管９を通
ってロータリーシェル３内に導入され、その導入管に付
設された散布ノズル１０を介して軽量骨材表面に散布さ
せる。防水剤含有液の散布された軽量骨材は、さらに冷
却され、常温〜３０℃の温度を有する軽量骨材として排
出側フード６を介して回収される。散布ノズルからの防
水剤含有液の散布された軽量骨材は、その防水剤含有液
の散布により一時的には湿潤されるが、その軽量骨材の
保有する熱量によって防水剤含有液の媒体である溶媒が
蒸発除去され、最終的には、表面に防水剤被膜を有する
乾燥した軽量骨材に変換される。

【００１０】本発明のコンクリート（セメントモルタル
を含む）は、セメントに対して前記防水剤処理した軽量
骨材を配合したものである。この場合、セメントとして
は、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメ
ント、低熱ポルトランドセメント、高炉セメント、スク
ラブセメント等が用いられる。また、セメントに対して
は、軽量骨材の骨材の他、必要に応じ、通常の骨材、例
えば、砕石、石粉、砂等を適量配合することもできる。
全骨材の配合量は、セメント３８０ｋｇに対して、６０
０〜８００ｋｇ、好ましくは７００〜７５０ｋｇの割合
である。また、全骨材中、防水剤処理した軽量骨材は、
５０重量％以上、好ましくは８０〜１００重量％、より
好ましくは１００重量％である。

【００１１】

【発明の効果】本発明のコンクリートは、これに水を配
合し、混練した後、所定の型枠に投入することにより、
硬化コンクリートとされるが、本発明による防水剤処理
した軽量骨材を含むコンクリートは、長時間経過した後
でも、その圧縮強度は初期値より低下することはなく、
むしろ、向上した値を示す。また、本発明による防水処
理した軽量骨材は、その取扱いが容易で、これを広場に
野積みしても、その性能が劣化するようなことはない。

【００１２】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。

【００１３】実施例１膨張性貢岩の粉末を水の存在下で混練し、この混練物を
ペレタイザーにより、粒径９〜１０ｍｍの球状物に成形
した。この粒状物に微粉末状の融着防止剤（粘土シャモ
ット）３重量％を添加し、これをロータリーキルンに投
入し、最高焼成温度１１８０℃で焼成した後、得られた
高温（約１０００℃）の軽量骨材をロータリーキルンに
付設された炉前フード（図１における軽量骨材供給装置
１）から、図１に示した構造のロータリークーラのロー
タリークーラシェル３内に入れ、防水剤含有液を散布す
ることなく、軽量骨材の冷却のみを行った。このように
して得た防水剤未処理の粒状の軽量骨材の見掛比重は約
０．８であった。このようにして得た粒状の軽量骨材を
防水剤の水分散液中に、５分、１０分又は１５分間浸漬
後、室温で２０時間放置して自然乾燥させ、（防水剤＋
水分）付着量が、未処理の軽量骨材に対して、それぞ
れ、３．０重量％、３．１重量％及び３．４重量％であ
る防水剤処理軽量骨材を得た。この場合、防水剤水分散
液としては、市販のシリコーン系防水剤（変性アルキル
シロキサン化合物、住友精化社製、「アクアシール１１
００Ｗ」）の原液を３０倍に希釈した水分散液（エマル
ジョン）を用いた。これらの防水剤処理軽量骨材及び比
較のための未処理の軽量骨材の各々約２００ｇを、水中
に３０分〜６０時間浸漬した後、その重量を測定し、そ
の吸水率を算出した。その結果を表１に示す。なお、こ
の場合の吸水率は、次式により算出されたものである。吸水率（重量％）＝（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００Ａ：水中に浸漬する前の軽量骨材の重量Ｂ：水中に浸漬した後の軽量骨材の重量

【００１４】

【表１】なお、表１に示した軽量骨材において、Ａは防水剤水分
散液中に５分間浸漬処理したもの、Ｂは防水剤水分散液
中に１０分間浸漬処理したもの、Ｃは防水剤水分散液中
に１５分間浸漬処理したものである。

【００１５】実施例２見掛比重：１．３の火山岩粉砕物（粒径９〜１０ｍｍ）
を、実施例１で示した防水剤水分散液中に３分間浸漬し
た後、室温で３０時間乾燥し、（防水剤＋水分）の付着
量が約５重量％の製品を得た。次に、このもの２００ｇ
を水中に３０分間浸漬した後、その吸水率を測定した。
その結果、その吸水率は４．８６重量％であった。な
お、防水剤処理しない製品の吸水率は１１．２重量％で
あった。

【００１６】実施例３実施例１で示した未処理の軽量骨材に対し、実施例１で
示した防水剤水分散液を５重量％の割合で均一に散布
し、未乾燥の軽量骨材Ｄ、１時間室温で自然乾燥したも
のＥ、及び２４時間室温で自然乾燥したものＦを得た。
次に、これらの防水剤処理軽量骨材及び比較のための未
処理の軽量骨材の各々約２００ｇを水中に３０分間又は
２４時間浸漬した後、その重量を測定し、その吸水率を
測定した。その結果を表２に示す。

【００１７】

【表２】

【００１８】実施例４実施例３で得た軽量骨材Ａ約２００ｇを屋外において７
日〜２８日間放置した後に、水中に３０分間浸漬し、そ
の吸水率を調べた。その結果、防水剤処理直後における
吸水率２．９重量％を示す軽量骨材Ａの吸水率は、７日
間放置後には０．８重量％、１４日間放置後には１．２
重量％、２１日間放置後には０．７重量％、２８日間放
置後には１．３重量％を示した。この結果から、防水処
理された軽量骨材は、屋外に放置しても、その防水処理
効果は低下しないことがわかる。

【００１９】実施例５膨張性貢岩の粉末を水の存在下で混練し、この混練物を
ペレタイザーにより、粒径９〜１０ｍｍの球状物に成形
した。この粒状物に微粉末状の融着防止剤（粘土シャモ
ット）３重量％を添加し、これをロータリーキルンに投
入し、最高焼成温度１１８０℃で焼成し、得られた高温
の軽量骨材をロータリーキルンに付設された炉前フード
（図１における軽量骨材供給装置１）から、図１に示し
た構造のロータリークーラのロータリークーラシェル３
内に入れ、軽量骨材の冷却と、軽量骨材の防水剤処理を
行った。防水剤処理に用いる防水剤水分散液としては、
実施例１で示したものを用いた。この防水剤水分散液
は、図１に示すようにして、温度約２００〜２５０℃に
冷却された軽量骨材の表面に、軽量骨材に対し５重量％
の割合で散布した。このようにして得た防水処理軽量骨
材の見掛比率は０．８であり、その（防水剤＋水分）の
付着量は、未処理の軽量骨材に対し、３．５重量％であ
った。また、この防水処理軽量骨材を温度２０℃の水中
に３０分間浸漬した後の吸水率は１．９重量％であっ
た。

【００２０】次に、この防水処理軽量骨材を普通ポルト
ランドセメントに配合して、骨材６５ｖｏｌ％とセメン
ト３５ｖｏｌ％からなるコンクリートを得た。このコン
クリートに水を、水／セメント重量比＝０．３５となる
ように加え、均一に混練した後、この混練物を内径：１
００ｍｍ、高さ：２００ｍｍの２つ割り可能な円筒内に
充填し、２４時間放置した後、その円筒を２つ割りして
円柱状のセメント硬化物（コンクリート）を取り出し
た。このようにして得たコンクリートを以下に示す水中
養生又は気乾養生を行った後、その圧縮強度（ｋｇ/ｃ
ｍ²）を測定した。その結果を表３に示す。また、比較
のために、防水剤処理を施していない未処理軽量骨材を
用いて同様の実験を行った。その結果を表３に示す。（水中養生法）円柱状コンクリートを、温度約２０℃の
水中に３日〜２８日間養生した後、その圧縮強度を測定
した。（気乾養生法）円柱状コンクリートを、大気中に放置し
て３日〜２８日間養生した後、その圧縮強度を測定し
た。その結果を表３に示す。

【００２１】

【表３】表３に示した結果からわかるように、本発明による防水
処理軽量骨材を配合したコンクリートは、水中養生及び
気乾養生のいずれにおいても、その圧縮強度が時間の経
過により低下することはなく、むしろ、長時間経過後に
は、その圧縮強度は向上する。一方、未処理の軽量骨材
を配合したコンクリートでは、長時間経過後には、その
圧縮強度は低下する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロータリークーラの模式図を示す。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図を示す。

【符号の説明】

１軽量骨材供給装置２軽量骨材落下シュート３ロータリークーラシェル４ロータリーシェル駆動スプロケット５ロータリークーラ供給側フード６ロータリークーラ排出側フード７ロータリーシェル水冷ジャケット８冷却水分散管９防水剤含有液導入管１０防水剤含有液散布ノズル１１防水剤含有液導入管サポート１２防水剤含有液貯蔵タンク１３防水剤含有液供給ポンプ１４フローメータ１５冷却水排出管１６軽量骨材２０ロータリークーラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軽量骨材とセメントからなるコンクリー
トにおいて、該軽量骨材としてその表面を防水剤処理し
たものを用いることを特徴とするコンクリート。
【請求項２】軽量骨材の表面を防水剤で処理してなる
セメント配合用軽量骨材。