JPS5818214A

JPS5818214A - 浮きコンクリ−トの製造方法

Info

Publication number: JPS5818214A
Application number: JP11860981A
Authority: JP
Inventors: 忠雄清水
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-28
Filing date: 1981-07-28
Publication date: 1983-02-02
Also published as: JPH0372590B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、水中で浮揚する浮きコンクリートの材料と
構造物の製造方法に関するものであり、特に近年の海洋
開発時代に伴なって、その経済性と重要性のために研究
開発の必要性が叫ばれている人工浮島・浮き桟橋・浮き
消波提・浮き魚礁等々の各種水中浮揚構造物を、比重１
．０以下の浮きコンクリートで構築しようとするもので
ある。

ところで、比重が１．０以下のコンクリートとしては、
従来の気泡コンクリートと共に、天然軽石や、或いは発
泡スチロール・耐圧ガラス・シラス等の各種材料で造ら
れた中空体をセメント中に充填・固結させたセメント複
合材料が知られているが、これらはいずれも水中に浸漬
すると吸水し、破壊し、沈降してしまうものであって、
水中で安心して使用できる浮きコンクリートは未だ知ら
れていない現状であった。

本願発明は、充分軽量で、吸水率が小さく、耐圧深度の
大きな浮きコンクリート材料によって、所望の浮力と安
全な強度を有する堅牢な水中浮揚コンクリート構造物を
、安価で、施工容易に製作する方法を提供するものであ
る。

すなわち、本願発明は取扱い容易で、安価で、水中で無
害なこと等から、セメントペースト系を主体とした結合
材を使用し、これに浮力材料を充填させる複合材料であ
る。ここで、セメントペーストとはセメントと水との混
合物であるが、本願の結合材として有効に作用させるた
めに、セメントの種類の選定や、混和材の添加、各種加
工法の適用等は、無論従来技術の範囲内で有り得るもの
とする。

ところで複合材料というものは、結合材の性質と共に、
充填される材料の性質と分量によって、その成形体の大
方の性質が左右されるものであるから、充填する浮力材
料は、先かじめ、素材の強度・真密度・結合材との結合
力等による選定や、製品の見掛比重・品質・価格等によ
る選別、および充填率・粒度分布等の調整を行なって、
浮力性能の向上や、所望の比重と強度を有するものを任
意に製作しようとするものである。

浮力材料の素材としては、原料が天然に多産し、造成も
流動炉等による大量生産が可能で、安価に供給されるこ
と等から、天然ガラス質の火山灰や岩石を焼成発泡膨張
させて造った中空球体や中空多胞体を、ここでは主体に
して用いるが、この他にも無機質物質でできていて、セ
メントとの結合力が強固であり、かつ目的に応じた強度
と真密度を有する、各種の人工ガラスや金属等で造成さ
れた中空球体も使用することができる。

これら中空球体は、水中で内部空間に吸水しない様に、
表面殻壁に破壊や小孔等のない完全に密閉されたものを
、水樋方法に依って選良して、安全に使用するものであ
る。

ところで、結合材としてのセメントペーストの比重が完
全水和固結状態で１．６位と大きくなるため、複合体を
水中浮上させるためには、浮力材料は必要な耐圧強度を
保ちながら充分軽量であると共に、充填率をできるだけ
高くさせなければならないが、従来の浮力材料は単品の
使用であったため、粒径分布が狭い範囲に限定されてい
て、充填率に一定の限界が生じており、従がって低比重
の複合体を得ることが困難であった。

本願発明は、浮力材の粒径が異なる時の浮力性能と力学
的強度についての解明を行なうことによって、上記の如
き難点を解決したものである。

すなわち、第一図に示した如く、同一素材で造られた粒
径の異なる２つの中空球体について、球殻の厚さと直径
の比の値が相等しい相似体である場合には、両者の見掛
比重や最大耐圧力等の力学的性質は相等しくなり、比表
面積は粒径に反比例して小さくなることが分かる。また
、粒径の異なる２組の相似中空球体を、各々同一配列（
例えば立方体配列）とさせた時、海水中での単位体積当
たりの余剰浮力や最大耐圧深度等の浮力性質は相等しく
なる。従がって、これらを結合材で固化させた時の複合
体についても、同様に単位体積当たりの余剰浮力や比重
・最大耐圧深度等の浮力性質・力学性質とも全て相等し
くなることが分かる。

すなわち、同一素材の中空球体で、殻厚と直径の比が等
しい相似体であるならば、比表面積以外の浮力性質や力
学的強度は全て、粒径の大小に係わらず等しくなる。従
がって、浮力材料としては、所望の見掛比重と最大耐圧
深度とを有する様な一定範囲内の相似比をもつ相似体群
を選別すれば、充分目的を達することができる。また、
相似体群の選別方法も、実際上は圧力容器中での加圧水
樋によって、比較的容易に、歩留まりを良くして安価に
得ることができる。

本願発明は、上述した如く、完全密閉型殻壁を有する浮
力材料から、所望の比重と耐圧深度を有する相似体群を
選別した後、粒径が微小径から粗粒径まで含んだ連続し
た粒度分布となる様に配合させるものである。すなわち
、微小粒径の中空球体をベースとして使用することによ
り、浮力に対する比表面積を充分大きくさせて、セメン
トペーストとの混合時における浮上分離を小さくさせ、
また、成形体の表面仕上がりを緻密できれいにさせるも
のである。また、連続粒度分布で粗粒径のものまで含む
様に配合させることにより、充填率を容易に向上させる
ことができる他に、微小粒径の粘稠性やチクソトロピー
を小さくさせ、また、粗粒径の偏在や混合抵抗を小さく
させて、分散・混合性を良好にさせると共に、流動性や
ワーカビリティも向上させるので、型枠中への流し込み
も容易に可能とさせることができる。

この様にして得た浮きコンクリート材料は、浮力材料の
充填率が充分高くできるため、鉄筋を埋設しても、なお
、所望の浮力を得ることができるようになり、また、型
枠を利用した成形法が可能であるため、構造物の製作は
、先かじめ必要な強度を有する鉄筋を組み立てて封入し
ておいた型枠中に、上記浮きコンクリート材料を打ち込
むことによって、任意な形状・大きさのものが自由に一
体成形できるようになる。

この様にして製作された水中浮揚コンクリート構造物を
水中に浮揚係留させると、所望の浮力と安全な強度を有
している他に、一体成形された剛体であるため堅牢で耐
久性の高いものとなり、耐圧深度が大きくて吸水率が小
さいため経時的な浮力減少も小さくなって安全となり、
全体として均質な比重と強度を有するため波による揺動
に対しても浮心・重心の移動がなくて安定な水中係留が
でき、無機質物質でできているため海洋汚染の心配がな
く、また、海藻の付着基盤としても有利である等々の効
果が生じるものである。

上述した如く、本願発明の水中浮揚コンクリート構造物
の製造方法によって、水中での浮力性能に優れ、信頼性
の高い浮きコンクリート構造物が始めて提供されること
によって、長年の夢であった水深の障害を取り除いて海
洋を立体的に利用することも実現可能となったもので、
今後、各種沿岸海洋構造物や自国２００海里内の海洋牧
場の構築等に広範に利用されるものと期待されるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第一図は、粒径が異なる相似中空球体について両者の浮
力性質や力学的性質等を比較して示したものである。特許出願人；清水忠雄

Claims

【特許請求の範囲】

無機質物質より造成された中空球体のうち、該中空球体
の表面殻壁が完全密閉されており、該殻壁厚の直径に対
する比の値を一定範囲内とする様な相似体群を選別し、
該相似体粒群を微小粒径から粗粒径まで含んだ連続粒度
分布に配合させた浮力材料を、セメントペースト系を主
体とした結合材と均一に混合させて、鉄筋を組み立て封
入している型枠中に、流し込んで整作する水中浮揚コン
クリート構造物の製造方法。