JPH10114561A - コンクリート - Google Patents

コンクリート

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JPH10114561A
JPH10114561A JP26870796A JP26870796A JPH10114561A JP H10114561 A JPH10114561 A JP H10114561A JP 26870796 A JP26870796 A JP 26870796A JP 26870796 A JP26870796 A JP 26870796A JP H10114561 A JPH10114561 A JP H10114561A
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JP
Japan
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concrete
fine fibrous
fibrous cellulose
cellulose
admixture
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JP26870796A
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English (en)
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Hisao Ishikawa
久夫 石川
Hiroshi Suenaga
浩 末永
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New Oji Paper Co Ltd
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Oji Paper 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
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/18Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0045Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
    • C04B2103/0051Water-absorbing polymers, hydrophilic polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高流動性で骨材の分離抵抗性が大きく、自己
充填性があり、かつ硬化遅延が少なく、強度への影響が
少ないコンクリート混和剤を提供。 【解決手段】 JAPAN TAPPI No.26−
78に基づき測定した保水値が210〜500%である
微細繊維状セルロースを混和剤として混入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、建築材料および
二次製品材料として使用するコンクリートの流動性を高
め、また骨材、セメント、水の分離抵抗性の優れた性状
を与えるコンクリート混和剤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組成物の施工方
法としては、鉄筋を組んだ型枠内へコンクリートを流し
込み、バイブレーターによる振動締固めを行うのが一般
的である。しかし、近年バイブレーターによる騒音公
害、作業者の人手不足が深刻な問題となってきており、
コンクリート構造物の施工の合理化や省力化が強く求め
られている。ここでコンクリートを打設する際の施工性
を改良するには、コンクリートの流動性や粘性などが問
題になる。一般にコンクリートの流動性を高めると、骨
材の分離が起こり、粗骨材が絡み合って充填性が悪くな
るばかりではなく、均一なコンクリートが得られないこ
とから、強度の低下が起こる。またコンクリートに増粘
剤を多量に添加すると骨材の分離は抑えられるものの、
粘度が著しく高くなり、充填作業が困難になるなどの問
題がある。このような問題に対応し、新しい材料、工法
の開発が進められ、中でも予めコンクリートに混入する
ことにより、コンクリートの特性を変化させることがで
きる混和剤の開発が重要な位置を占めてきている。
【0003】一方、吹き付けコンクリートの場合、吹き
付ける際のコンクリートの粘度が低いために、コンクリ
ートが跳ね返ることにより多量の粉塵が発生する問題が
ある。このように吹き付け用コンクリートにおいても、
その施工性の点から、塗料の特性を使用目的に応じて変
化できる混和剤が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、上記事情
に鑑み、流動性や粘性等を調整して施工性を向上したコ
ンクリートを得るため、高流動性で骨材の分離抵抗性が
大きく、自己充填性があり、かつ硬化遅延が少なく、コ
ンクリート強度への影響が少ないコンクリート用混和剤
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決する手段】 本発明者らは、高流動性で材
料の分離抵抗性が大きく、自己充填性があり、かつ硬化
遅延が少なく、コンクリート強度への影響が少ないコン
クリート用混和剤について鋭意研究した結果、本発明を
完成するに至ったものである。
【0006】すなわち、本発明に係るコンクリートは、
JAPAN TAPPI No.26−78に基づき測
定した保水値が210〜500%である微細繊維状セル
ロースを混和剤として混入してなることを特徴とするも
のである。
【0007】
【発明の実施の形態】 本発明で使用する微細繊維状セ
ルロースは、パルプの水懸濁液を媒体攪拌ミル、振動ミ
ル、高圧均質化装置、コロイドミル等を用い微細化する
ことにより製造することができる。この媒体攪拌ミル
は、固定した粉砕容器に挿入した攪拌機を高速で回転さ
せて、粉砕容器内に充填したガラスビーズ、アルミナビ
ーズ等の媒体と試料を攪拌して剪断応力等により試料を
粉砕する装置であり、塔式、槽式、流通管式、アニュラ
ー式等があるが、媒体攪拌方式であれば、どの装置でも
使用可能である。振動ミルは、粉砕容器を高速振動させ
ることにより、容器内に充填されたビーズ、ボールまた
はロッド間で試料を衝撃力、剪断力等を作用させる粉砕
装置である。また高圧均質化装置は、パルプ懸濁液を少
なくとも3000psiの圧力差において小径オリフィ
スを高速で通過させ、この時に剪断力を試料に与えて粉
砕させる装置である。
【0008】微細繊維状セルロースの形態について、広
葉樹漂白クラフトパルプを原料に、媒体攪拌ミルである
サンドミルにより作製したものを光学顕微鏡、電子顕微
鏡および繊維長測定装置にて観察したところ、未処理パ
ルプの繊維幅は20〜30μm、数平均繊維長は約0.
6mm、形状は平滑で扁平な円筒形をしているが、本発
明で使用する微細繊維状セルロースは、保水値が210
%〜250%位まではルーメンを持った木材繊維の構造
が破壊され、繊維幅2〜4μmの繊維同士あるいは繊維
と未粉砕部分が相互に数本から数十本、一部で結合ない
し絡まった状態であり、さらに微細化を進め、保水値が
高くなると、繊維幅は1μm以下、さらには0.5μm
以下の微細な繊維状セルロースになる。また繊維長は繊
維幅の変化に比べ余り起こらず保水値約300%でも数
平均繊維長は0.2〜0.3mm位になる。繊維長につ
いては、使用するセルロース原料によって初期繊維長が
異なるため、用途により繊維長の異なる原料を適宜選べ
ばよく、数平均繊維長は0.01〜0.4mmが使用に
適している。
【0009】本発明で使用する微細繊維状セルロース
は、保水値210%〜250%では固形分濃度1%で半
クリーム状態になり、保水値250%以上になるとクリ
ーム状態になり、微細繊維状セルロースの保水値が高い
ほど、微細化の度合い、すなわち繊維の表面積が増大
し、水との親和性が増して水の保持力が高くなり、粘性
も高くなる。このため、保水値が210%未満の微細繊
維状セルロースを使用した場合、微細化の程度が少な
く、本発明におけるセメント粒子の分散安定化効果およ
び骨材との分離抵抗性の改善効果が発揮できない。また
保水値が500%を超える微細繊維状セルロースでは、
コストアップとなるため好ましくない。このため本発明
で使用する微細繊維状セルロースの保水値の範囲は21
0〜500%、好ましくは250〜450%である。
【0010】微細繊維状セルロースは、表面積が大きい
ため多数の水酸基を有しており、ゼータ電位がマイナス
であることから、硬化前のコンクリート中において陽イ
オン化したセメント微粒子に吸着される。従って、この
セメント粒子表面への吸着による静電気的反発力とセメ
ント粒子表面に吸着された微細繊維状セルロースの立体
的保護作用により、さらにはコンクリート中に混和剤と
して微細繊維状セルロースを配合することにより、セメ
ント粒子表面に吸着した微細繊維同士が絡み合い、セメ
ント粒子同士をつなぐ架橋構造をとるようになり、コン
クリートの粘性が増大とともにコンクリートの流動性が
向上し、セメント粒子は分散安定化されると推定され
る。また微細繊維状セルロースは高い保水性を持ってお
り、上記セメント粒子と骨材との分離抵抗性を大幅に改
善できる。
【0011】以上より、混和剤として本発明に係る微細
繊維状セルロースを配合したコンクリートは、良好な流
動性を示し、コンクリート打設時における振動締固め作
業を軽減することができる。また高い粘性と高い粒子間
結着力を示すと共に、微細繊維状セルロース自体が高い
保水性を有することにより、コンクリートにおいて骨材
との分離が起きるのを防止することができる。
【0012】また混和剤として本発明に係る微細繊維状
セルロースを配合したコンクリートが、高粘性を有する
ことにより、このコンクリートを吹き付けコンクリート
とした場合、跳ね返りに伴う粉塵が減少し、作業環境を
改善することができる。
【0013】本発明の微細繊維状セルロースの原料とし
ては、クラフトパルプ化、サルファイトパルプ化または
アルカリパルプ化等で得られる針葉樹や広葉樹の漂白化
学パルプ、コットン、リンター、古紙パルプ、および前
記パルプを機械的粉砕や化学的処理により製造したセル
ロース微粉体等が挙げられるが、特に限定されるもので
はない。本発明のコンクリートにおいて、セメントとし
てポルトランドセメント、アルミナセメント、混合セメ
ント、その他特殊なセメント等の周知のセメントを使用
することができる。骨材としては、周知の川砂、山砂な
どの天然骨材や、膨張頁岩、膨張粘土、膨張スレート等
の人工骨材を使用することができる。またフライアッシ
ュや高炉スラグ等を骨材として使用することもできる。
【0014】混和剤として、本発明の微細繊維状セルロ
ースと共に、澱粉やザンダンガム等の天然あるいは生合
成系高分子、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース等のセルロース系の半合成高
分子、さらにはポリアクリルアミドやポリビニルアルコ
ール等の合成高分子から選ばれた流動化剤、ナフタレン
スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のナフタレンスル
ホン酸系、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物
等のメラミンスルホン酸系またはポリカルボン酸を主成
分とする高性能減水剤、ナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物等のナフタレンスルホン酸系、メラミン
スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンスルホ
ン酸系またはポリカルボン酸を主成分とするAE減水剤
等を併用してもよい。
【0015】本発明の微細繊維状セルロースの配合量
は、保水値の高いほど微細化が進み、粘性が高くなるの
で、保水値の高いものは少量の配合量でセメント粒子の
分散安定化効果および骨材との分離抵抗性の改善効果が
現れるのに対し、保水値の低いものを使用する場合に
は、前記の効果を現すため、多めの配合量が必要とな
る。具体的には、セメントに対する重量%で0.01〜
3.5%の配合量が適しており、好ましくは0.05〜
3%である。3.5%より多いと、コンクリートの粘度
が上がりすぎて流動性が悪くなる。
【0016】本発明の微細繊維状セルロースの保水値の
測定は、JAPAN TAPPINo.26−78に基
づき測定した。底部に穴があいた円筒状の遠心管にG3
のガラスフィルターを取り付け、それに固形分濃度5〜
10%に濃縮した微細繊維状セルロースを絶乾約0.5
g相当量を入れ、3000Gで15分間の遠心処理によ
り脱水処理を行い、処理試料を取り出し試料の重量を測
定した。その後この試料を105℃で恒量になるまで乾
燥し、乾燥重量を測定した。保水値は、次式(1)によ
り算出した。 保水値(%)={(W−D)/D}×100 ・・・・ 式(1) ここでWは、遠心処理後の湿潤重量(g)、Dは乾燥重
量(g)である。
【0017】また平均繊維長の測定は、繊維長測定装置
(フィンランドKAJAANI社製、型式:FS−20
0)または平均繊維長0.1mm以下のものは、粒度計
(島津製作所社製、型式:SALD−1100)にて測
定した。
【0018】
【実施例】 以下に本発明の具体的な実施例を説明する
が、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【0019】実施例1 セメントとして普通ポルトランドセメント(比重3.1
6)、細骨材として大井川水系産川砂(比重2.6
2)、粗骨材として青梅産採石(比重2.61)、微細
繊維状セルロースとして、保水値230%のを使用し、
表1の配合で混練りしてコンクリートを製造し、直径1
0cmの円筒型枠にコンクリートをバイブレーターを使
用しないで詰め、下記のように評価し、その結果を表2
に示す。コンクリートの評価方法 (1)分離抵抗性:肉眼による評価 ○印・・・骨材分離および水の分離無し ×印・・・骨材の分離または水の分離あり (2)自己充填性:コンクリートを円筒型枠に詰め、3
日間放置後、脱型してコンクリート表面の充填状態を肉
眼観察した。 ○印・・・・5mm以上の空隙の発生が殆ど見られない ×印・・・・5mm以上の空隙の発生が見られる
【0020】実施例2 実施例1と同様のコンクリート組成に保水値480%の
微細繊維状セルロースを0.05%配合(セメントに対
する重量%)して、実施例1と同様に評価を行い、結果
を表2に示す。
【0021】比較例1 実施例1と同様のコンクリート組成に保水値195%の
微細繊維状セルロースを3%配合(セメントに対する重
量%)して、実施例1と同様に評価を行い、結果を表2
に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】表2の評価結果から明らかなように、本発
明の微細繊維状セルロースを配合することにより流動性
がよく、分離抵抗性および自己充填性に優れたコンクリ
ートを得ることが出来る。
【0025】
【発明の効果】 以上詳しく説明したように、本発明に
係る微細繊維状セルロースをコンクリート中に配合する
ことにより、コンクリート中のセメント粒子が分散さ
れ、また微細繊維状セルロースの高保水性から、硬化前
のコンクリートの流動性を高め、コンクリート中の骨材
の分離が抑えられるため、コンクリート打設時の施工性
を向上することができ、またコンクリート打設時の粘性
を増加させることが出来るので、コンクリートを吹き付
ける際に、跳ね返りによる粉塵の発生するのを防止する
ことができ、実用上極めて有用である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 JAPAN TAPPI No.26−
    78に基づき測定した保水値が210〜500%である
    微細繊維状セルロースを混和剤として混入してなること
    を特徴とするコンクリート。
JP26870796A 1996-10-09 1996-10-09 コンクリート Pending JPH10114561A (ja)

Priority Applications (1)

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JP26870796A JPH10114561A (ja) 1996-10-09 1996-10-09 コンクリート

Applications Claiming Priority (1)

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JP26870796A JPH10114561A (ja) 1996-10-09 1996-10-09 コンクリート

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JPH10114561A true JPH10114561A (ja) 1998-05-06

Family

ID=17462261

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JP26870796A Pending JPH10114561A (ja) 1996-10-09 1996-10-09 コンクリート

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JP (1) JPH10114561A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009114000A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Denki Kagaku Kogyo Kk 急硬成分を含有してなる素子定着用カプセル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009114000A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Denki Kagaku Kogyo Kk 急硬成分を含有してなる素子定着用カプセル

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