JPH10101455A - コンクリート製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 急激な加熱養生を行っても熱膨張や長期強度
の低下のないコンクリート製品を短時間で製造する方法
を提供する。 【解決手段】 エトリンガイトを生成する成分を添加し
て練混ぜたコンクリートを型枠に成形後、速やかに、
該型枠の雰囲気温度を７５℃以上に昇温し、その雰囲気
温度で多くとも１．５時間加熱養生して硬化した後、脱
型するか、または該型枠を予め雰囲気温度を６５℃以
上に設定してある加熱雰囲気中に入れ、その雰囲気温度
で多くとも１．５時間加熱養生して硬化した後、脱型す
る、コンクリート製品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンクリート製品の
製造方法に関し、詳しくはモルタルやコンクリートを練
混ぜた後、型枠に成形し、速やかに加熱養生して短時間
に脱型してコンクリート製品を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート製品の製造方法は、
振動成形による場合は、スランプ５〜１０ｃｍ程度のコ
ンクリートを練混ぜた後、型枠に充填して振動成形し、
約２時間前置き養生してブリージングが止まってからコ
テ仕上をした後、１〜２時間を掛けて蒸気によって加熱
昇温し、最高温度（６５〜７５℃）に達してから２〜３
時間保持して、次いで、約１時間冷却時間をとってか
ら、脱型強度を得て脱型している。脱型に必要な強度は
コンクリート製品の形状や重量により異なるが、概ね３
〜１５Ｎ／ｍｍ² でありコンクリートの練混ぜから脱型
までに６〜８時間要している。

【０００３】また、振動成形と遠心力成形を併用した中
空の斜壁などの場合では、１０ｃｍ程度のスランプのコ
ンクリートを練混ぜた後、型枠に充填して振動成形して
から、１〜２時間前置き養生してブリージングが止まっ
てから上部をコテ仕上げした後、１時間程度を掛けて昇
温し、最高温度に達してから２〜３時間保持して、次い
で、約１時間冷却時間をとってから、脱型強度を得て脱
型している。この場合はコンクリートの練混ぜから脱型
までに５〜７時間程度要している。

【０００４】コンクリート製品の製造において、コンク
リートスランプを５〜１０ｃｍとしているのは打ち込み
に必要なスランプということであり、軟らかすぎるとブ
リージングの発生量が多くなりコンクリートと型枠の間
に水道が出来て製品の肌を荒らして商品価値を下げる。
また、これより硬くなると打ち込みが出来難くなる。前
置き養生時間をとるのは、コテ仕上げはブリージングが
止まってからでないと出来ないことと、コンクリートが
軟らかいうちに急激な加熱養生を行うと熱膨張によって
コンクリート製品にひびわれが入ることによるものであ
る。

【０００５】さらに、昇温速度をコントロールするの
は、昇温速度が速過ぎると熱ひびわれが発生し易くな
り、かつ、長期強度も低下することによるものである。
そして最高温度が高くなり過ぎても熱膨張によるひびわ
れの発生や長期強度の低下を招く結果となる。

【０００６】また、冷却時間をとるのは、製品と外気温
との温度差による熱応力によるひびわれが発生する場合
があるためである。コンクリート製品の製造にはこのよ
うな種々の制限が加えられる結果、前述したような時間
配分とならざるを得ないのが現状である。

【０００７】しかしながら、コンクリート製品は多品
種、多品目であり、同じ種類の製品でも種々のサイズが
あるにも拘わらず、一度に大量に出荷されることから、
これらの需要に答えるためには多種類で、しかも多数の
高価な型枠を保有しなければならないし、広大な製品ヤ
ードも必要である等の宿命的な課題を有している。

【０００８】これらの課題を解決するためには、通常、
水硬性の高いセメントを使用するか、さらに塩化物、硝
酸塩、ロダン酸塩などで代表される凝結促進剤などを添
加してコンクリートの凝結硬化を速め、生産効率を上げ
ることが考えられる。しかしながら、これらの凝結促進
剤では強度発現速度を支配するアリット（Ａｌｉｔｅ）
の水和速度は速くなるが、水和を開始するまでの潜伏期
までは短縮出来ないので前置き時間は短かくならない
し、加熱養生と凝結促進剤による短時間強度の増進は長
期強度が低下する等の課題がある。

【０００９】本発明者らは、従来からの課題である短時
間強度の増進と長期強度の低下の防止という二律背反を
解決するために、セッコウと、硫酸アルミニウムやミョ
ウバン石と、亜硫酸ナトリウムなどを組み合わせたエト
リンガイトを生成する混和材を提案（特開平４−１６０
０４２号公報）した。しかしながら、この中では、コン
クリートを型枠に詰めてから１．５時間以内に脱型でき
るようなコンクリートの練混ぜ方法や養生方法および配
合条件などまでは言及されていない。

【００１０】また、本発明者らは、コンクリートに不溶
性無水石膏と消石灰を添加して混練し、成形後、練り上
り温度よりも３５〜５５℃高い温度で蒸気養生すること
により、短時間で脱型強度を発現させるコンクリート成
形体の製造方法を提案（特開昭５３−９４３２９号公
報）した。しかしながら、この方法では、蒸気養生温度
が従来の温度の範囲内に留まり、短時間強度および本発
明より強度の絶対値がかなり小さい長期強度は得られる
が、コンクリートを高流動化して作業性を改善し、打設
の省力化、自動化および振動固めによる騒音公害を防止
しようとした場合には、コンクリートの凝結効果が著し
く遅延され、短時間強度が得られなくなる。しかし、本
発明では、高流動化することにより、むしろ、エトリン
ガイトを生成する成分の分散が良くなり、短時間強度お
よび長期強度がより一層高くなるものである。尚、本発
明では、特開昭５３−９４３２９号公報と同様のスラン
プの場合においてもより高い長期強度が得られることは
言うまでもない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記の様
な従来のコンクリート製品の製造技術に鑑み、短時間強
度の増進と長期強度の低下の防止という課題を解決し、
かつ、コンクリート製品工場において少ない型枠で生産
効率を上げるという宿命的な課題に対して鋭意研究した
結果、コンクリートを型枠に成形後、ほとんど前置き養
生時間をとることなく、かつ、昇温速度のコントロール
もしないで、急激な加熱養生を行っても熱膨張や長期強
度の低下のないコンクリート製品を、短時間で製造する
方法を知見して本発明を完成させたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第一の発
明は、エトリンガイトを生成する成分を添加して練混ぜ
たコンクリートを型枠に成形後、該型枠の雰囲気温度を
７５℃以上に昇温し、その雰囲気温度で多くとも１．５
時間加熱養生した後、脱型することを特徴とするコンク
リート製品の製造方法である。

【００１３】また、本発明の第二の発明は、エトリンガ
イトを生成する成分を添加して練混ぜたコンクリートを
型枠に成形後、該型枠を予め雰囲気温度を６５℃以上に
設定してある加熱雰囲気中に入れ、その雰囲気温度で多
くとも１．５時間加熱養生した後、脱型することを特徴
とするコンクリート製品の製造方法である。

【００１４】本発明の第一および第二の発明において、
好ましい実施態様としては、 （１）エトリンガイトを生成する成分を懸濁液にして添
加してコンクリートを練混ぜることを特徴とするコンク
リート製品の製造方法。 （２）エトリンガイトを生成する成分を懸濁液にして、
一度練混ぜた生コンクリートに添加して、再度、練混ぜ
ることを特徴とするコンクリート製品の製造方法。 （３）コンクリートの水セメント比を５０ｗｔ％以下と
することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。 （４）コンクリートの軟らかさをスランプフローで３５
〜７５ｃｍとすることを特徴とするコンクリート製品の
製造方法。 （５）予め、型枠を４０℃以上で余熱しておき、その中
にコンクリートを投入して成形することを特徴とするコ
ンクリート製品の製造方法。 （６）型枠にコンクリートを投入後成形し、その型枠の
投入口を解放状態で加熱養生することを特徴とするコン
クリート製品の製造方法。 （７）型枠にコンクリートを投入後成形し、その型枠の
投入口を密閉又は密閉に近い状態で加熱養生することを
特徴とするコンクリート製品の製造方法。 （８）型枠にコンクリートを投入後、遠心力を作用させ
て成形することを特徴とするコンクリート製品の製造方
法。が挙げられる。

【００１５】また、本発明の二の発明における好ましい
実施態様として、 （９）加熱雰囲気が、養生槽またはコンクリートを直接
加熱可能な装置もしくは方法であることを特徴とするコ
ンクリート製品の製造方法。 が挙げられる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明のコンクリート製品の製造方法は、エトリンガイ
トを生成する成分を添加して練混ぜたコンクリートを用
いて成形を行なう。コンクリートに含有される成分は、
例えば前記のエトリンガイトを生成する成分、セメン
ト、砂、砕石、減水剤、増粘剤、水、混和材料などが挙
げられる。

【００１７】本発明においてエトリンガイトを生成する
成分（以下、ＡＦｔ、又はＡＦｔ成分などという）と
は、ＡＦｔ（Ｃ₃ Ａ・３Ｃa ＳＯ₄ ・３２Ｈ₂ Ｏ，Ｃ＝
Ｃa Ｏ，Ａ＝Ａｌ₂ Ｏ₃ ）の分子式が示すように、可溶
性または反応性の硫酸塩化合物、アルミン酸塩化合物の
単独添加又はそれらの組み合わせであれば特に制限され
ないが、具体例としてはセッコウと、ＣＡ，Ｃ₁₂Ａ₇ ，
Ｃ₃ Ａ₃ ＣＳ（Ｓ＝ＳＯ₃ ）などを主成分とする結晶質
またはそれらの化学成分を有する非晶質のカルシウムア
ルミネート（以下、ＣＡなどという）などの一種または
二種以上との組み合わせや、硫酸アルミニウム及び／又
はミョウバン石などの単独添加およびこれとセッコウ、
ＣＡなどとの併用添加がある。

【００１８】セッコウの単独添加はセメント中のＣ₃
Ａ，Ｃ₄ ＡＦなどのカルシウムアルミネートと反応して
ＡＦｔを生成させるが、アリット（Ａｌｉｔｅ）の水和
速度を遅延させて短時間強度の発現を遅延させるので好
ましくないものである。したがって、セッコウは前記Ｃ
Ａなどと併用添加とするのが好ましく、併用することに
より短時間強度を増進させることが可能となる。

【００１９】また、硫酸アルミニウムおよびミョウバン
石については単独でもＡＦｔを生成させ短時間強度の発
現を促進するが、強く促進すると長期強度が低下する傾
向が示されるので、セッコウとの併用添加は好ましいも
のであり、さらにＣＡなどと併用添加することは短時間
強度に対してより好ましい。

【００２０】セッコウの種類は特に限定されることは
く、不溶性や難溶性のＩＩ型無水セッコウの他に、二水
セッコウ、半水セッコウ、ＩＩＩ型無水セッコウが使用
されるが、長期強度の伸びから好ましいのは不溶性や難
溶性のＩＩ型無水セッコウである。

【００２１】セッコウの添加量は、ＣＡなどや、硫酸ア
ルミニウムおよびミョウバン石の１種又は２種以上と併
用添加する場合において、セメント１００重量部に対し
てＣa ＳＯ₄ 換算で、多くても９重量部であり、６重量
部以下が好ましく、１〜５重量部が最も好ましい。９重
量部を超えるようになるとアリット（Ａｌｉｔｅ）の水
和の遅延作用が大きくなり過ぎて短時間強度が得られ難
くく、１重量部未満では長期強度の増大効果が小さくな
り好ましくない。

【００２２】ＣＡなどや、硫酸アルミニウムおよびミョ
ウバン石などは、いずれの場合も急結や偽凝結を生じさ
せない範囲で使用するのが好ましい。例えば、ＣＡなど
の添加量はセメント１００重量部に対して３重量部以下
として、セッコウをＣＡなどの量の０．５〜３倍（重量
部）とするのが好ましく、より好ましくは０．８〜２倍
である。セッコウとの配合比率に拘わらずＣＡなどの量
が３重量部を超えると急結が生じ易く、また、セッコウ
をその０．５倍未満とすると短時間強度は増進されるが
長期強度が低下するようになり、３倍量を超えると長期
強度は大きくなるが短時間強度が低くなる傾向を示すよ
うになる。

【００２３】また、硫酸アルミニウムやミョウバン石の
添加量は、それぞれ単独添加の場合も、両者を併用して
添加した場合も、その無水物換算（不純物がある場合は
純度で換算）の合計量で、セメント１００重量部に対し
て多くても２．５重量部であり、２．０重量部以下が好
ましく、最も好ましくは０．２〜１．５重量部である。
０．２重量部未満では短時間強度の発現効果が小さくな
るので好ましくなく、２．５重量部を超えるようになる
と長期強度の低下が著しく、また、同じ種類のセメント
でも、その銘柄やロットの違いによっても急結する場合
もあるので好ましくない。

【００２４】さらに、硫酸アルミニウム及び／又はミョ
ウバン石とセッコウとを併用添加する場合や、さらにＣ
Ａなどとも併用添加する場合も上記と同様の添加量範囲
で良いものである。

【００２５】本発明において、ＡＦｔ成分などを添加し
て練混ぜたモルタルやコンクリート（以下、コンクリー
トという）は型枠に成形された後、速やかに、加熱養生
される。この際、前置き養生時間はとる必要がなく、一
気に最高温度まで加熱するか、予め、最高温度まで雰囲
気温度を上げておいて、養生されるものである。

【００２６】加熱方法は、特に制限されないが、好まし
くはエトリンガイトを生成する成分を添加して練混ぜた
コンクリートを型枠に成形後、該型枠の雰囲気温度を昇
温することにより加熱する方法、または該型枠を予め雰
囲気温度を加熱設定してある加熱雰囲気中に入れて加熱
する方法により行なう。具体的には常法のように蒸気に
よる加熱でも良いし、養生槽床面にパイプを配してその
中に温度をコントロールした熱湯や熱い油を通し、雰囲
気温度をコントロールさせても良い。さらにコンクリー
トを直接加熱可能な装置もしくは方法として、型枠をジ
ャケットにしてその中に温度をコントロールした熱湯や
熱い油を循環しても良いものである。また、型枠を直接
的、間接的に電気抵抗を利用して加熱するなどの方法や
電磁波などにより直接コンクリートを加熱する方法など
も採用される。

【００２７】そして加熱養生開始から多くとも１．５時
間、すなわち１．５時間以内に脱型強度を得るために、
室温又は外気温から急速加熱する昇温を伴う養生方法で
は７５℃以上必要であり、予め養生槽内等の雰囲気温度
を上げておく場合は６５℃以上に設定することにより強
度の発現が顕著に高くなるものである。そして、最高温
度が高くなるほど加熱養生開始から１．５時間以内での
脱型強度も高くなるが、温度が高すぎるとセメントの種
類に拘らず常圧では長期強度の伸びが著しく阻害され
る。また、前記７５℃未満及び６５℃未満では水硬性の
高い早強セメントを用いても１．５時間以内では脱型強
度は得られ難い。従って、いずれの場合も９０〜１１０
℃が最も好ましい。

【００２８】なお、１．５時間以内に脱型強度を得るた
めの養生温度はセメントの種類により異なることがあ
り、例えば普通セメントの場合には、室温又は外気温か
ら急速加熱する昇温を伴う養生方法では８５℃以上に、
予め養生槽内等の雰囲気温度を上げておく場合は７５℃
以上に設定することが好ましい。また、早強セメントの
場合には、室温又は外気温から急速加熱する昇温を伴う
養生方法では７５℃以上に、予め養生槽内等の雰囲気温
度を上げておく場合は６５℃以上に設定することが好ま
しい。

【００２９】加熱養生時間は１．５時間以内であるが、
養生温度が高くなるほど強度発現速度も速くなり、１．
５時間強度も増大する。しかしながら、雰囲気温度に対
してコンクリート温度の上昇が３０〜４５分遅れるため
に強度発現の開始も３０〜４５分遅れ、コンクリート製
品の種類にもよるが、脱型強度が得られるのは４５〜６
０分程度からである。

【００３０】また、本発明においてＡＦｔ成分などの添
加方法は、ＡＦｔ成分などを混合して、又は、ＡＦｔ成
分を別々にコンクリートに練混ぜるときに、他のコンク
リート材料と一緒に添加して練混ぜても良いが、ＡＦｔ
成分などを練混ぜ水の一部や、さらにそれに減水剤の一
部又は全量を加えたものに懸濁させて添加して練混ぜる
と、ＡＦｔ成分などのコンクリート中への分散効果が上
がるために短時間強度が高くなる。また、長期強度も高
くなるものである。

【００３１】そして、ＡＦｔ成分などの添加はスランプ
ロスを促進するので、ＡＦｔ成分などを添加しないで練
混ぜたコンクリートから、１個又は２個以上のコンクリ
ート製品を製造するために必要分のコンクリートを再計
量して、それにＡＦｔ成分などの懸濁液をＡＦｔ成分な
どが適量となるように添加して再度練混ぜても良く、こ
の方法はスランプロスなどからくる作業時間に拘束され
ないので、一回で多量に練混ぜたコンクリートから沢山
の二次製品を製造するのに好ましい方法である。

【００３２】本発明において、コンクリートの水セメン
ト比は５０ｗｔ％以下とする。水セメント比が小さいほ
ど短時間強度や長期強度の発現が大きくなるが、好まし
くは４５ｗｔ％以下、最も好ましくは４２〜２０ｗｔ％
である。５０ｗｔ％を超えると短時間強度が得られ難
く、また、２０ｗｔ％未満とするには単位セメント量が
多くなり過ぎて、コンクリート自身の水和熱が大きくな
り、そのための熱ひびわれなどの問題が発生し易くなる
し、適正なスランプ又はスランプフローを得るために必
要な減水剤量も多くなるので凝結遅延性が大きくなり短
時間強度が得られ難くなるので好ましくない。

【００３３】本発明において、コンクリートの軟らかさ
をスランプフローで３５〜７５ｃｍ（スランプでは、概
ね、２０ｃｍ以上となる）と大きくして高流動化する。
コンクリートの高流動化は無振動または微振動で流し込
み成型が出来、かつ、ジャンカの発生を低減又は防止す
る効果を有するが、さらに、ＡＦｔ成分などを懸濁液で
添加することと併用することによりコンクリートへのＡ
Ｆｔ成分の分散がさらに良くなりコンクリートが軟らか
いにも拘わらず強度発現効果も向上するものである。

【００３４】そしてこの場合、スランプフローが３５ｃ
ｍ未満では無振動または微振動による流し込み成型での
ジャンカの低減又は防止する効果や、ＡＦｔ成分などの
分散効果による強度発現効果は劣るようになり、７５ｃ
ｍを超える場合はブリージングや骨材の沈下などの材料
分離などの現象が生じ易くするので好ましくない。な
お、スランプフローは好ましくは４０〜７０ｃｍ、より
好ましくは５０〜６５ｃｍである。

【００３５】なお、高流動化のタイミングは、特に、限
定されることはなく凝結硬化が始まらない時間内であれ
ば任意の時間に行えば良いが、通常は、一回目のコンク
リートの練混ぜ時にＡＦｔ成分も添加して流動化する方
法と、ＡＦｔ成分を添加しないで通常スランプのコンク
リートを練混ぜた後、適宜必要分のコンクリートを再計
量してＡＦｔ成分を添加し、再練混ぜ時に流動化され
る。

【００３６】本発明において、常法で行われるように、
コンクリートの水セメント比の調節および高流動化を行
うためやブリージングの発生や、骨材の沈下を防止する
ために高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤、増粘剤が適宜
使用される。

【００３７】高性能減水剤とはナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物系やメチルナフタレンスルホン酸ホルマ
リン縮合物系およびアントラセンスルホン酸ホルマリン
縮合物系などやこれらとリグニンの共縮合物系などのポ
リアルキルアリルスルホン酸塩系や、メラミンホルマリ
ン樹脂スルホン塩系などの減水剤であり、比較的多量に
添加しても空気連行性がなく、減水率も大きく、凝結の
過遅延や異常凝結などを生じないものであり、高性能Ａ
Ｅ減水剤とはポリカルボン酸塩系の空気連行性のある減
水率の大きい減水剤である。

【００３８】また、増粘剤とはセルロース系やアクリル
系の水溶性高分子であり、コンクリートに粘性を与える
と同時に自己流動性を与え、かつ、材料分離を押さえる
ものである。これらはコンクリート配合によって適宜適
量添加される。

【００３９】また、高強度を得るためやコンクリートの
高流動化を助長するために、炭酸カルシウムや高炉スラ
グ、シリカフューム、フライアッシュなどの混和材料を
目的に応じて適量添加することも通常の手段であり、本
発明においても好ましいものである。

【００４０】さらに、本発明においては、より効率良く
脱型強度を得るために、予め型枠を余熱しておくことは
有効な手段である。余熱の手段は特に制限されないが、
余熱温度は４０℃以上必要であり、２００℃以下が好ま
しく、９０〜１８０℃が最も好ましい。４０℃未満では
余熱の効果は小さく、２００℃を超えるようになると型
枠に塗布した離型剤が蒸発しコンクリートが型枠に付着
するようになる場合もあり製品の肌がハツリとられるな
ど好ましくない現象が生ずる。

【００４１】本発明において、型枠にコンクリートを成
形した後コンクリート投入口を解放したまま加熱養生す
るものである。さらにコンクリート製品の形状や蒸気加
熱以外の養生方法では投入口を密閉又は密閉に近い状態
で養生することはより好ましい方法であり、特に、加熱
養生方法に拘わらず密閉時にコンクリートに拘束力を与
えることは強度の面や熱膨張によるひびわれ防止対策に
は最も好ましいことである。さらに中空の斜壁、柱、梁
などでは振動成形だけでなく、１０Ｇ程度以下の軽度の
遠心力を数分間作用させることはコンクリートを分離さ
せないで外面の空気泡を除くのに好ましい方法である。

【００４２】なお、本発明におけるセメントとは、各種
ポルトランドセメント、ビーライトセメントの他に、前
述した混和材料を混合した混合セメント又はフィラーセ
メントであり、この中で水硬性の高いセメントほど早期
脱型性に優れ、早強セメントと普通セメントでは、前者
の方が養生温度が低くても、あるいは養生時間がより短
くても早期に脱型強度は得られ易い。しかしながら、Ｃ
₁₁Ａ₇ Ｃa Ｆ₂ や、非晶質Ｃ₁₂Ａ₇ およびＣＡを多量に
含有する急硬性を呈するセメントに対しては使用できな
い。また、本発明における水セメント比の計算には前述
の混和材料は混合セメントと見なして含めるが、エトリ
ンガイトを生成する成分は含めないものである。

【００４３】本発明のコンクリート製品の製造方法は、
コンクリート二次製品を含む成形体の製造に好適であ
り、コンクリート製品としては例えばヒーム管、マンホ
ール、Ｕ字溝、Ｌ字擁壁、ポンツーン、プレキャスト
板、セグメント、各種ブロック、ボックスカルバート、
桁、梁、道路用コンクリート製品などが挙げられる。

【００４４】

【実施例】以下、本発明を実施例で詳細に説明するが、
これらに限られるものではない。

【００４５】実施例１ 表１の普通セメントを用いたコンクリート配合を用い
て、ＡＦｔ成分などである各種セッコウと、硫酸アルミ
ニウム、ミョウバン石を６００℃で仮焼したものと、Ｃ
Ａなどを組み合わせ、その添加量も変えてコンクリート
に添加して練混ぜ、それをキャップレスのφ１０×２０
ｃｍの型枠に棒状バイブレーターで成型して蒸気養生槽
にその供試体を入れ、その後、直ぐに蒸気加熱によって
室温から８５℃まで急速加熱して加熱開始から１．５時
間で取り出し、直ちに圧縮強度を測定した。また、脱型
した別の供試体を屋外曝露養生して２８日強度を測定し
た。その結果を表２〜４に示す。

【００４６】コンクリートの練混ぜは、２０±３℃の室
内において、ＡＦｔ成分などは粉体のままセメントに混
合して、砂、砕石などのコンクリート材料と一緒に遊星
型の強制練りミキサーに添加して、撹拌と同時に減水剤
を溶解した練混ぜ水を加え、３０リットル分のコンクリ
ートを１２０秒間練り混ぜた。また、硫酸アルミニウム
や仮焼ミョウバン石を添加する場合はスランプが低下す
るので、その分は減水剤量を追加（後添加）してスラン
プを調整した。

【００４７】なお、すべての実施例において、セッコウ
やＡＦｔ成分などはセメント１００重量部に対して無水
物換算した重量部で示した。

【００４８】

【表１】

【００４９】《使用材料》（１）コンクリート材料 イ：セメント：普通ポルトランドセメント（電気化学工
業社製、比重３．１６） ロ：セメント：早強ポルトランドセメント（電気化学工
業社製、比重３．１２） ハ：砂 ：新潟県姫川産 ニ：砕石 ：新潟県姫川産砕石 ホ：減水剤 ：デンカＦＴ５００（電気化学工業社製、
ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、液体）

【００５０】（２）ＡＦｔ成分など Ａ：セッコウ類 Ａ−１：ＩＩ型無水セッコウ（フッ酸セッコウ，粉末度
６０００ｃｍ² ／ｇ） Ａ−２：二水セッコウ（試薬，粉末度３０００ｃｍ² ／
ｇ） Ａ−３：半水セッコウ（試薬，粉末度５４００ｃｍ² ／
ｇ） Ａ−４：ＩＩＩ型無水セッコウ（Ａ−２を１８０℃で熱
処理）Ｂ：硫酸アルミニウム等 Ｂ−１：硫酸アルミニウム（１８水塩、工業原料，顆粒
状） Ｂ−２：仮焼ミョウバン石（勝光山産，純度９０％，粉
末度１５００ｃｍ²／ｇ）Ｃ：カルシウムアルミネート（ＣＡ）など Ｃ−１：Ｃ₁₂Ａ₇ 組成物を熔融して急冷して非晶質とし
たもの（粉末度で６０００ｃｍ² ／ｇ） Ｃ−２：市販のアルミナセメント（アルミナ２号，電気
化学工業社製）

【００５１】

【表２】

【００５２】

【表３】

【００５３】

【表４】

【００５４】（注）１．５時間で強度発現がない場合
は、脱型せずに２０℃の室内で翌日まで養生してから脱
型し、その後、屋外暴露養生とした。

【００５５】表２〜４において、セッコウに硫酸アルミ
ニウム０．１重量部併用添加ではセッコウの遅延性が強
く１．５時間強度は全く得られないが長期強度は増大さ
せる。そしてセッコウと硫酸アルミニウムとの併用にお
いて、セッコウの添加量を多くして行くと１．５時間強
度はセメント１００重量部に対して５重量部までは増大
し、それを超えるようになると低下する傾向を示すが、
長期強度は順次増大する。また、セッコウ添加量が多く
１．５時間強度が低くなる場合は硫酸アルミニウムなど
を増量することでカバーできるが、長期強度は低下する
傾向となっている。そしてセッコウ添加量は９重量部以
下が好ましく、６重量部以下がより好ましく、１．５時
間強度と２８日強度のバランスから１〜５重量部が最も
好ましいことが示される。

【００５６】また、ＣＡなどとの組み合わせではＣＡな
どに対してセッコウ量が多い場合は長期強度は大きくな
るが１．５時間強度は小さくなり、その反対の場合は逆
の傾向が示され、ＣＡなどに対してセッコウ量（重量
比）が０．５〜３倍が好ましく、セッコウとしては９重
量部以下である。そして１．５時間強度と長期強度のバ
ランスからは０．８〜２倍がより好ましいことが示され
る。

【００５７】硫酸アルミニウム単独の場合もセッコウと
併用添加した場合も、その添加量が多くなるほど１．５
時間強度は大きくなるが、長期強度は低下する傾向が示
され、セメント１００重量部に対して２．５重量部以下
が好ましく、２重量部以下がより好ましく、０．２〜
１．５重量部が最も好ましいことが示される。

【００５８】実施例２ 実験Ｎｏ．１−３〜１−８、１−２７、１−３３のコン
クリートを用いて、養生温度を８０、８５、９０、１０
０、１１０℃とした以外は、実施例１と同様（室温２０
℃からのからの急速加熱）に行った１．５時間の脱型強
度の測定結果を表５に示す。

【００５９】但し、養生温度が１１０℃の場合は型枠の
打ち込み面を水分が蒸発しないようにポリエチレンシー
トとガラス板と重しを乗せヒーターによる乾燥機の中で
養生した。

【００６０】

【表５】

【００６１】表５より、室温からの急速加熱養生する方
法では１．５時間で脱型強度を得るためには８５℃以上
必要であることを示している。また、８５℃養生では実
施例１と同様の強度となり、再現性の良いことが示され
た。

【００６２】実施例３ 表１のコンクリート配合の普通セメントを早強セメント
に代えて、養生温度を７０、７５、８５、９０℃とし
て、実施例２と同様にコンクリートの種類（但し、セメ
ントは早強セメントに代えた）について同様の実験を行
った結果を表６に示す。

【００６３】

【表６】

【００６４】表６より、早強セメントを使用することに
より、昇温を伴う場合の養生温度は７５℃から急速に高
い脱型強度が示され、その後、養生温度が高いほど脱型
強度も高くなるが、８５℃から９０℃にかけて更に顕著
に強度の伸びが示される。

【００６５】実施例４ 実験Ｎｏ．１−３〜１−８、１−２７、１−３３のコン
クリートを用いて、予め雰囲気温度を７０、７５、８
０、９０、１００、１１０℃に設定した養生槽で蒸気養
生した以外は、実施例１と同様に行った１．５時間の脱
型強度の測定結果を表７に示す。

【００６６】但し、養生温度が１１０℃の場合は型枠の
打ち込み面を水分が蒸発しないようにポリエチレンシー
トとガラス板と重しを載せ、ヒーターによる乾燥機の中
で養生した。

【００６７】

【表７】

【００６８】表７より、予め、雰囲気温度を設定してお
いた場合は、室温から昇温した場合よりも養生効率が良
く、７５℃以上から１．５時間強度の発現は顕著とな
り、養生温度が高くなるほど１．５時間強度は大きくな
るが、１１０℃では若干低下する傾向を示すのはキャッ
プレス型枠においてもその打ち込み面付近が少し熱膨張
したためである。しかしながら、これは斜壁などの製造
においては、その形状からくる自拘束力によりカバーで
きるし、コンクリート投入口に蓋を取り付け拘束するこ
とにより問題ないものである。

【００６９】実施例５ 表１のコンクリート配合の普通セメントを早強セメント
に代えて、予め設定する養生温度を６０、６５、７５、
９０℃として、実施例４と同様にコンクリートの種類
（但し、セメントは早強セメントに代えた）について同
様の実験を行った結果を表８に示す。

【００７０】

【表８】

【００７１】表８より、早強セメントを使用することに
より、予め、養生温度を設定した場合では６５℃から急
速に高い脱型強度が示され、養生温度が高いほど脱型強
度も高くなるが、７５℃から９０℃にかけて更に顕著に
強度の伸びが示される。

【００７２】実施例６ 実験Ｎｏ．１−１〜１−１０、１−２７、１−３３のコ
ンクリートを用いて、ＡＦｔ成分などを懸濁液にして添
加し、予め雰囲気温度を７５℃に設定した蒸気養生槽で
養生した以外は、実施例１と同様に行った１．５時間の
脱型強度と２８日材齢強度を測定した結果を表９に示
す。

【００７３】なお、ＡＦｔ成分などは、コンクリートの
練混ぜ水量からＡＦｔ成分などの２倍量の水量と、コン
クリート全体に使用量する半分の減水剤量を用いて懸濁
液を作製し、コンクリートを練り混ぜる時に添加した。

【００７４】

【表９】

【００７５】表９より、ＡＦｔ成分などを懸濁液にして
添加することにより、その分散性が向上し、１．５時間
強度および材齢２８日の長期強度の増大が示される。

【００７６】実施例７ 実験Ｎｏ．６−４について、ＡＦｔ成分などを懸濁液に
して添加して練混ぜたコンクリートを、さらに減水剤を
任意に後添加することによりスランプフローを任意に変
えてコンクリートを練混ぜφ１０×２０ｃｍのキャップ
レス型枠に、単に流し込み、手で揺するだけで成型し、
７５℃に設定したコンクリート製の蒸気養生槽で養生
し、１．５時間後に取り出し、脱型強度を測定した。そ
の実験結果を表１０に示す。なお、この場合はφ１０×
２０ｃｍの供試体の端部のジャンカや気泡の状態も観察
した。

【００７７】

【表１０】

【００７８】（注）ジャンカ、気泡の有無の評価 × ：供試体の端部にジャンカの部分がある。なお、強
度測定時はジャンカの部分を切断して研磨してから行っ
た。 △ ：供試体の表面に気泡が点在。 ○ ：供試体の表面に気泡がないか、少ない。 ＊ ：僅かにブリージングが発生。 ＊＊：ブリージングが発生し黄色（減水剤の色）を呈し
た。

【００７９】表１０より、通常のスランプよりは流動化
してスランプフローを大きくすることで、さらにＡＦｔ
成分などの分散が良くなり、より短時間で脱型強度が得
られるようになるが、大きくし過ぎるとブリージングな
どの材料分離が発生して凝結硬化が遅延され、短時間強
度は逆に低下する傾向が示され、そしてスランプフロー
は３５〜７５ｃｍの範囲が良く、好ましくは４０〜７０
ｃｍ、より好ましくは５０〜６５ｃｍが好ましいことが
示される。また、コンクリートを流動化することによ
り、流し込み成型でジャンカの発生を低減又は防止する
ことができるも示される。

【００８０】実施例８ 表１１に示すコンクリート配合を使用し、セメント１０
０重量部に対して、Ａ−１を３重量部とＢ−１を１．０
重量部を実施例６と同様の懸濁液にして添加し、コンク
リートを練混ぜ、φ１０×２０ｃｍのキャップレス型枠
に成型し、７５℃に設定してあるコンクリート製の蒸気
養生箱に入れ、１．５時間の脱型強度と、脱型後２０℃
の室内気乾養生した材齢２８日強度を測定した。その結
果を表１２に示す。

【００８１】

【表１１】

【００８２】

【表１２】

【００８３】表１１、１２より、水セメント比が小さく
なるほど１．５時間強度は増大するが、水セメント比が
５０％から強度が発現し、４５％以下が好ましく、４２
％以下が最も好ましいことが示される。また、水セメン
ト比が２５％から２０％と低くなると１．５時間強度の
発現が低くなる傾向となるのは、減水剤量が多くなり過
ぎ、遅延性が大きくなることによるものと考えられる。

【００８４】実施例９ 実施例８の実験Ｎｏ．８−３のコンクリートを使用し
て、型枠の肉厚を２ｃｍとしたφ１０×２０ｃｍのキャ
ップレス型枠を作製し、これを予め余熱しておきコンク
リートを打ち込み、成型後直ちに養生した以外は、実施
例８と同様の実験を行った結果を表１３に示す。

【００８５】

【表１３】

【００８６】（注）＊印：コンクリートが型枠に付着
し、ハツリ取られる。尚、離型剤は市販の油性のものを
使用した。

【００８７】表１３より、型枠を余熱しておくと１．５
時間強度は大きくなることが示される。そして、余熱温
度は４０℃より効果を示し、９０℃以上より顕著となる
が、２００℃ではコンクリートが型枠に付着するように
なり、好ましくは９０〜１８０℃であることが示され
る。

【００８８】実施例１０ 実施例８の実験Ｎｏ．８−３のコンクリートを使用し
て、容量５００リットルの二軸ミキサーで４５０リット
ル分のコンクリートを練混ぜ、幅１００×長さ３６０×
高さ１０ｃｍのプレキャスト板（φ６ｍｍの鉄筋を使用
したピッチ１５ｃｍのメッシュをダブルで配筋、かぶり
を３ｃｍとした）を注水から２０分間で棒状バイブレー
ターを骨材が分離しないように軽く併用して打設（平打
ち）して、水滴によりコンクリート面が荒らされないよ
うにアクリル板を乗せ、ブルーシートを掛けて５０ｃｍ
程度の空間を作り蒸気を吹き込み、２０℃から８５℃ま
で蒸気加熱して１．５時間養生して脱型した。そしてプ
レキャスト板の側面のひびわれ観察と、同様に養生した
φ１０×２０ｃｍの通常の型枠で成形した供試体強度を
測定した結果、プレキャスト板の側面には僅かに細く短
いひびわれが観察される程度であり、１．５時間強度は
１３．６Ｎ／ｍｍ² 、脱型後、屋外養生した材齢２８日
強度は５１．９Ｎ／ｍｍ² の値が示された。

【００８９】実施例１１ 実施例８の実験Ｎｏ．８−３のコンクリートを使用し
て、容量５００リットルの二軸ミキサーで３００リット
ル分のコンクリートを練混ぜた。但し、始めは、ＡＦt
成分などと水および減水剤の一部控えて（添加しない
で）スランプ１２ｃｍ±２ｃｍのコンクリートを練混
ぜ、小さい方の外径が８２ｃｍ、大きい方の外径が１０
５ｃｍ、高さ４５ｃｍの斜壁（無筋）１個分のコンクリ
ートを計量し、容量１００リットルのモルタルミキサー
で、１個分に相当する残りの練混ぜ水と減水剤量で懸濁
したＡＦt 成分などを添加して再度練混ぜてスランプフ
ローを６０〜７０ｃｍとし、前記斜壁に流し込み、適宜
棒バイブレーターを掛けた後、斜壁上部（コンクリート
投入口）に蓋をしてから、２０℃から急速加熱で８５℃
に昇温して１．５時間で脱型した。

【００９０】そして斜壁全体の気泡やひびわれ観察と、
同様に養生したキャップレス型枠によるφ１０×２０ｃ
ｍの供試体強度を測定した結果、斜壁には内外面には気
泡、ひびわれ共に観察されなかった。また、１．５時間
強度は１６．６Ｎ／ｍｍ² 、脱型後、屋外養生した材齢
２８日強度は５３．４Ｎ／ｍｍ² の値が示された。

【００９１】なお、始めに練混ぜたコンクリートの注水
から養生開始までは２０分要した。また、加熱養生方法
は床面に２００℃に加熱した油を通したパイプを配した
室の中で行った。

【００９２】実施例１２ 図１の製造フロー図に示す工程によりコンクリート製品
を作製した。実施例８の実験Ｎｏ．８−３のコンクリー
トを使用して、容量５００リットルの二軸ミキサーで３
００リットル分のコンクリートを練混ぜた。但し、始め
は、ＡＦt 成分などと水および減水剤の一部控えてスラ
ンプ１２ｃｍ±２ｃｍのコンクリートを練混ぜ、小さい
方の外径が８２ｃｍ、大きい方の外径が１０５ｃｍ、高
さ４５ｃｍの斜壁（無筋）１個分のコンクリートを計量
し、容量１００リットルのモルタルミキサーで、１個分
に相当する残りの練混ぜ水と減水剤量で懸濁したＡＦt
成分などを添加して再度練混ぜてスランプフローを６０
〜７０ｃｍとし、前記斜壁に流し込み、適宜棒バイブレ
ーターを掛けた後、コンクリート投入口に蓋を取り付
け、回転板の上で２〜３Ｇの遠心力を１分間作用させ
て、予め、蒸気を用いて７５℃に設定してある養生槽に
入れ１．５時間加熱養生して脱型した。

【００９３】そして斜壁全体の気泡やひびわれ観察と、
同様に養生したφ１０×２０ｃｍのキャップレス型枠に
よる供試体強度を測定した結果、斜壁には内外面には気
泡、ひびわれ共に観察されなかった。また、１．５時間
強度は１３．９Ｎ／ｍｍ² 、脱型後、屋外養生した材齢
２８日強度は５５．７Ｎ／ｍｍ² の値が示された。な
お、始に練混ぜたコンクリートの注水から蒸気養生開始
までは２０分要した。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、本発明のＡＦｔを生成す
る成分や混和材を添加して６５℃以上（予め、養生温度
を設定しておいた場合）又は７５℃以上（室温、外気温
から急速加熱した場合）の温度で、前置き養生や昇温時
間をとることなく加熱養生することにより、熱膨張がな
く、長期強度を害することなく、１．５時間以内の短時
間で脱型強度を得ることができる。

【００９５】さらに、ＡＦｔを生成する成分や混和材を
懸濁して添加してコンクリート中への分散効果を高くす
ることにより、１．５時間以内の短時間での脱型強度は
さらに高くなり、かつ、スランプフローを３５〜７５ｃ
ｍとすることによりジャンカの発生を低減又は防止する
だけでなく、短時間強度も向上させることが出来る。ま
た、型枠を予め余熱しておくことにより短時間強度を高
くすることも可能である。

【００９６】従って、本発明を使用することにより、コ
ンクリート製品の生産効率を高めるだけでなく、生産工
程も簡略化出来、騒音公害をなくすことも出来るもので
ある。さらに、多種類、多数の高価な型枠を保有する必
要もなく、広大な製品ヤードも必要でなくなるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１２の製造フローを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｃ０４Ｂ 103:12 (72)発明者 柴田 哲保 東京都新宿区西新宿１丁目22番２号 羽田 ヒューム管株式会社内 (72)発明者 島村 敬之 東京都新宿区西新宿１丁目22番２号 羽田 ヒューム管株式会社内 (72)発明者 村瀬 優 東京都新宿区西新宿１丁目22番２号 羽田 ヒューム管株式会社内 (72)発明者 芹澤 宏悦 東京都新宿区西新宿１丁目22番２号 羽田 ヒューム管株式会社内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エトリンガイトを生成する成分を添加し
   て練混ぜたコンクリートを型枠に成形後、該型枠の雰囲
   気温度を７５℃以上に昇温し、その雰囲気温度で多くと
   も１．５時間加熱養生した後、脱型することを特徴とす
   るコンクリート製品の製造方法。
2. 【請求項２】 エトリンガイトを生成する成分を懸濁液
   にして添加してコンクリートを練混ぜることを特徴とす
   る請求項１記載のコンクリート製品の製造方法。
3. 【請求項３】 エトリンガイトを生成する成分を懸濁液
   にして、一度練混ぜた生コンクリートに添加して、再
   度、練混ぜることを特徴とする請求項１記載のコンクリ
   ート製品の製造方法。
4. 【請求項４】 コンクリートの水セメント比を５０ｗｔ
   ％以下とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かの項に記載のコンクリート製品の製造方法。
5. 【請求項５】 コンクリートの軟らかさをスランプフロ
   ーで３５〜７５ｃｍとすることを特徴とする請求項１乃
   至４のいずれかの項に記載のコンクリート製品の製造方
   法。
6. 【請求項６】 予め、型枠を４０℃以上で余熱してお
   き、その中にコンクリートを投入して成形することを特
   徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載のコンク
   リート製品の製造方法。
7. 【請求項７】 型枠にコンクリートを投入後成形し、そ
   の型枠の投入口を解放状態で加熱養生することを特徴と
   する請求項１乃至６のいずれかの項に記載のコンクリー
   ト製品の製造方法。
8. 【請求項８】 型枠にコンクリートを投入後成形し、そ
   の型枠の投入口を密閉又は密閉に近い状態で加熱養生す
   ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記
   載のコンクリート製品の製造方法。
9. 【請求項９】 型枠にコンクリートを投入後、遠心力を
   作用させて成形することを特徴とする請求項１乃至８の
   いずれかの項に記載のコンクリート製品の製造方法。
10. 【請求項１０】 エトリンガイトを生成する成分を添加
    して練混ぜたコンクリートを型枠に成形後、該型枠を予
    め雰囲気温度を６５℃以上に設定してある加熱雰囲気中
    に入れ、その雰囲気温度で多くとも１．５時間加熱養生
    した後、脱型することを特徴とするコンクリート製品の
    製造方法。
11. 【請求項１１】 エトリンガイトを生成する成分を懸濁
    液にして添加してコンクリートを練混ぜることを特徴と
    する請求項１０記載のコンクリート製品の製造方法。
12. 【請求項１２】 エトリンガイトを生成する成分を懸濁
    液にして、一度練混ぜた生コンクリートに添加して、再
    度、練混ぜることを特徴とする請求項１０記載のコンク
    リート製品の製造方法。
13. 【請求項１３】 コンクリートの水セメント比を５０ｗ
    ｔ％以下とすることを特徴とする請求項１０乃至１２の
    いずれかの項に記載のコンクリート製品の製造方法。
14. 【請求項１４】 コンクリートの軟らかさをスランプフ
    ローで３５〜７５ｃｍとすることを特徴とする請求項１
    ０乃至１３のいずれかの項に記載のコンクリート製品の
    製造方法。
15. 【請求項１５】 予め、型枠を４０℃以上で余熱してお
    き、その中にコンクリートを投入して成形することを特
    徴とする請求項１０乃至１４のいずれかの項に記載のコ
    ンクリート製品の製造方法。
16. 【請求項１６】 型枠にコンクリートを投入後成形し、
    その型枠の投入口を解放状態で加熱養生することを特徴
    とする請求項１０乃至１５のいずれかの項に記載のコン
    クリート製品の製造方法。
17. 【請求項１７】 型枠にコンクリートを投入後成形し、
    その型枠の投入口を密閉又は密閉に近い状態で加熱養生
    することを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれかの
    項に記載のコンクリート製品の製造方法。
18. 【請求項１８】 型枠にコンクリートを投入後、遠心力
    を作用させて成形することを特徴とする請求項１０乃至
    １７のいずれかの項に記載のコンクリート製品の製造方
    法。
19. 【請求項１９】 前記加熱雰囲気が、養生槽またはコン
    クリートを直接加熱可能な装置もしくは方法であること
    を特徴とする請求項１０記載のコンクリート製品の製造
    方法。