JPS588965B2 - コウカンコンクリ−トフクゴウチユウタイノ セイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼管内にコンクリート原料を注入して遠心力
成型を行い、ついで高温高圧蒸気養生を行う際に、生石
灰、石コウおよび減水剤を添加することにより膨張性コ
ンクリート硬化層を形成せしめることを特徴とする鋼管
コンクリート複合柱体の製造法に関するものである。

本出願人は，先に高温高圧水蒸気養生するコンクリート
製品を製造するに際し、１６００℃以上で焼成された硬
焼マグネシア微粉物を原料コンクリート中に少量添加す
る製造法を出願した。

（特開昭４９−７３４２３、以下先行発明という。

）しかるに，先行発明における硬焼マグネシアは、常温
常圧養生下では殆んど不活性で水利膨脹せず、高温高圧
水蒸気養生時にはじめて水利膨脹し、しかも短時間にほ
ゾ完全に水利を終了し、かつその水利生成物は極めて安
定であるという特性を有する。

故に、高温高圧水蒸気養生におけるコンクリートの硬化
に付随する収縮は、硬焼マグネシアの膨脹によって完全
に相殺されるのみならず、この膨脹が鋼管によって拘束
されることによりケミカルプレストレスが与えられて両
者の結合が極めて強固に一体化され、圧縮強度・耐衝撃
性に優れ，許容曲げモーメント・破壊曲げモーメントな
どの大きな値を示す鋼管コンクリート複合柱体が得られ
たのである。

上記のごとく、先行発明で添加される膨脹性セメント成
分は、１６００℃以上の温度で焼成された硬焼マグネシ
ア、いわゆる「マグネシアクリンカー」に限定されてい
た。

しかし、マグネシアクリン力一の用途は製鋼用のみに限
定されているといっても過言でなく、その入手が必ずし
も容易でないという欠点がある。

これに反し、生石灰は，本発明と同様の高温高圧水蒸気
養生によって得られる軽量気泡コンクリ−ト（ＡＬＣ）
の主原料でもあって、マグネシアクリンカーと比較する
と、著しく入手が容易、かつ安価であり、微粉砕に要す
る動力費も割安であるという利点がある。

本発明者らは、鋼管コンクリ−ト複合柱体の製造におい
て、限定選択された添加成分たる硬焼マグネシアに代替
して、この有用安価なる生石灰を使用すべく種々研究の
結果、ついに本発明を完成したものであって、その要旨
とするところは、生石灰の消和を制御する方法として石
コウとコンクリート製品への添加剤である減水剤（ＡＳ
ＴＭ−０４９４の規格による）の相乗作用効果を巧みに
利用して、生石灰の水和機構を前記硬焼マグネシアに近
似せしめ、硬焼マグネシアを使用した場合と同様の性能
を有する鋼管コンクリート複合柱体の製造法を確立した
ことにある。

石コウを添加することにより、生石灰の消和速度が抑制
されることは従来からよく知られているが、本発明者ら
の定性的基礎実験によると、石コウ単味ではその抑制作
用は必ずしも充分でない。

すなわち、図面は比較試験の結果であるが、■は生石灰
１００重量部に水５０重量部を加え、攪拌下に温度上昇
の経時変化を図示したものである。

■は、生石灰に対して０．３重量部の石コウを添加混合
しておき、同様条件で水を加え側定したものである。

この図面から判るように、生石灰単味の場合は約７分で
９０℃以上に達し、生石灰の消和が活発であるが、０．
３％量の石コウを添加することにより、最高温度は４５
℃とかなり低下し、消和が若干抑制されている。

なお、本実験は断熱瓶（ジュアー瓶）による精密実験で
はなく、開放状態による比較試験のため外部への放熱の
影響によってピーク温度から比較的急激に温度低下を示
しているのである。

コンクリート製品の減水剤には、リグニンスルフオン酸
系、オキシカルボン酸系、高級多価アルコール系、ポリ
アルキルアリルスルホン酸塩系あるいはケイフツ化物な
ど多品種のものがある。

これらの作用は、たとえばリグニンスルフオン酸（ＬＳ
Ａ）系の場合、セメント鉱物はその単位結晶の一端はＣ
ａ２＋、他端は０２−を露出しているから、ＬＳＡを加
えると、セメントのＣａ２＋はＬＳＡと反応してＣａ（
ＨＯＲＳＯｓ）２を生成し、０２−はフェノール性ＯＨ
一と水素結合する。

かくして、セメント粒子を頑丈な吸着膜でコーティング
することにより反応が遅延されるものと考えられる。

所謂「減水剤」には、促進型、普通型、遅延型などがあ
るが、促進型は、生石灰の消和速度を抑制する効果がな
いので好ましくない。

市販の減水剤一商品名ポゾリスＩＯＯＸＲ、ポゾリス物
産株式会社製品、ＡＳＴＭ−０４９４による分類…タイ
プＤ−のＣａＯに対する消和抑制作用について本発明者
の行った実験結果を図示すると、図面の曲線■となった
。

すなわち、生石灰１００重量部にポゾリス０．２重量部
を添加、混合しておき、水５０重量部を添加して、前記
■，■と同様条件で昇温状態を測定したものである。

この図から判る如く、減水剤によるＣａＯの消和抑制効
果は石コウ単味に勝るものであることが分った。

しかし、石コウ添訓の場合は勿論、ポゾリスＮｏ．１０
０ＲＸを添加した場合でも、ＣａＯは常温で容易に水和
することはこの図面から明らかであるから、高温高圧水
蒸気養生過程における膨脹剤としての効果は殆ど期待で
きない。

よって、石コウと減水剤の両者を添加した場合の相乗作
用の影響を求めた結果が、図面における曲線■である。

曲線■について説明する。

先ず生石灰１００重量部、石コウ０．３重量部、および
ポゾリスＮｏ．１００ＲＸ０．２重量部を混合し、水５
０重量部を添加して、前記■■■と同様にして水和させ
たものであるが，１５℃から反応を始めて、初期に２−
３℃の温度上昇が認められるだけで、その后の温度変化
は２時間に亘るも認められず、生石灰の常温における消
和現象は略完全に抑制された。

このような、特異な相乗作用は、減水剤や石コウなどの
単味添加の実験結果からは全く予測されないものであり
、正に特筆に値するものである。

本発明者らは、カハる新規なる知見に基いて、本発明を
完成した。

コンクリート原料に添加する生石灰、石コウおよび減水
剤の量は、コンクリート部分１ｍ３あたりそれぞれ１０
〜５０ｋｇ、０．０２〜ｏ．ｉｋｇおよび０．０１〜０
．０５ｋｇであることが好ましい。

鋼管コンクリート複合柱体の製造実施例を比較例と対比
して示す。

実施例 鋼管：材質ＳＰＣＣ ３００ｍｍ＄ 肉厚１．８ｍｍコ
ンクリート原料砂８００部、砂利８００部、粉砕砂２０
０部、セメント４００部、水２００部 添加剤：（Ａ）コンクリ−トｌｍ３あたり、生石灰を２
０Ｋｇ加えたもの （Ｂ）コンクリート１ｍ’あたり、生石灰を２０ｋｐ，
石コウを０．０６ｋｇポゾリスＸＲＩＯＯを０．０４ゆ
加えたもの （ｃ）コンクリート１ ｍ”あたり、生石灰を２０ｋｇ
、石コウを０．０６ｋｇ加えたもの （Ｄ）コンクリート１ｍ３あたり、生石灰を２０ｋｇ、
ポゾリスＸＲＩＯＯを０．０４ｋｇ加えたもの 成型方法：遠心力成型 （低速８Ｇ×３０秒、高速３５Ｇ×１０分）養生方法： 予備養生 ７０℃ ６ｈｒ オートクレープ水蒸気養生 １８０℃ｘ１０ｈｒ（昇温３ｈｒ保持５ｈｒ冷却２ｈｒ
） 上記の方法に従って製造されたＡ，Ｂ．Ｃ，Ｄを所要長
さに切断后各種強度試験を行った。

その結果は次の表に示すとおり、本発明の方法によるも
の（Ｂ）は、著しく成績が良好であった。

【図面の簡単な説明】

図面は生石灰の消和に及ぼす添加剤の影響を示す線図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼管内部にコンクリート原料を注入し遠心力成型し
   、この成型物をそのま〜、または予備養生したのち、高
   温高圧水蒸気養生して鋼管コンクリート複合柱体を製造
   する方法において、コンクリート原料に生石灰、石コウ
   および減水剤を添加することを特徴とする鋼管コンクリ
   ート複合柱体の製造法。