JPS61183158A - コンクリ−トの製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモルタル又はコンクリートの遠心成形法に関す
るものであり、更に詳しくは、パイル、ボール、ヒユー
ム管等のコンクリート二次製品の遠心成形時に生ずる産
業廃棄物であるノロの発生を防止すると共にコンクリー
トの物性を改善する遠心成形法に関するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

従来、コンクリート製のパイル、ポール、ヒユーム管等
のコンクリート二次製品は、型枠にまだ固まらないコン
クリートを注入した後、型枠を高速で回転させ、この際
に生ずる遠心力によりコンクリートを密実に充填し中空
円筒形の製品を製造している。遠心力締固めは、その遠
心作用により、コンクリート中の水をしぼり出すと共に
セメント粒子等の微粒分を凝集させる。

その結果、まだ固まらないコンクリートは流動性を失い
、中空円筒形の製品が製造される。しかし、しぼり出さ
れる水と共にコンクリート中の比重の軽い微粒分やセメ
ントペーストもしぼり出される。この懸濁液は一般にノ
ロと称される産業廃棄物であり、その処理に多くの費用
がかかっている。この産業廃棄物であるノロの発生を防
止するための方法としてコンクリートに凝集剤を添加す
る方法が知られている（特公昭５２−４２８１５号公報
、特公昭５３−２０５２５号公報）。

しかしこれらの方法では、まだ固まらないコンクリート
に凝集剤の水溶液を添加するために、コンクリートの流
動性が低下してしまうので、凝集剤の添加量におのずと
限界が生じ、従ってノロの発生を防止する効果が乏しい
。又凝集剤の添加量を多くした場合には、一定の流動性
を保持するためにコンクリートの単位水量を増加せねば
ならず、その結果コンクリートの強度が低下するという
大きな欠点を有している。

又別の方法として、遠心成形時に凝結促進剤を添加する
方法が知られている（特開昭５６−１６１１０８号公報
）。しかしこの方法では、回転体の中に凝集促進剤を添
加するという危険を含んでおり、又パイルやボール等の
ように型枠の長さが十数メートルに達するものに凝結促
進剤を添加することは極めて困難であり実用化には至っ
ていない。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明者等は、種々検討の結果、遠心力成形に発
生するノロを、危険や工程の増加することのない容易な
方法で防止し、しかも、コンクリートの流動性や硬化物
性を低下させることのない遠心成形コンクリートの製造
方法を見・出した。

即ち本発明は、平均粒径１μｍ〜２０００μｍの粉粒状
の有機高分子凝集剤を、モルタル又はコンクリートの製
造時に練り込んだ後、遠心成形することを特徴とするコ
ンクリートの製造方法である。

一般に有機高分子凝集剤をコンクリートに添加すると、
その長い高分子鎖によってセメント粒子間で橋かけ吸着
が起こり、コンクリート中のセメント等の微粒分が固粒
化され、その結果遠心成形により発生するノロを低減す
ることができる。しかし練り上がり時のコンクリートは
、高分子凝集剤の橋かけ吸着と自由水の増粘により、そ
の流動性が著しく低下し、コンクリートの運搬や打ち込
み作業が困難となる。

そこで本発明者等はノロ防止の主体である有機高分子凝
集剤を、コンクリートの運搬や打ち込み時には作用させ
ず、遠心成形時にのみ有効に作用させる方法を鋭意研究
した。即ち、ノロ防止の主体である有機高分子凝集剤に
いかにして遅効性を付与するかという問題を検討し、遅
効性を付与する最も簡便な手段として粉粒体の溶解と拡
散速度に着目した結果、粉粒体の平均粒径を制御するこ
とにより最適遅効性を付与しうろことを確認した。本発
明における有機高分子凝集剤の平均粒径は１μＩ１１〜
２０００μｍ、望ましくは１０μｍ〜１５００μｍであ
る。この平均粒径より小さくなると溶解速度が早くなり
すぎ、遅効性がなく、コンクリートの流動性が低下して
好ましくない。一方、平均粒径が大きすぎると、溶解速
度が遅くなりすぎてノロ防止効果が減少すると共に、未
溶解物がコンクリート中に残存し、コンクリートの強度
が低下するため好ましくない。

本発明に用いる有機高分子凝集剤は、微粒子の凝集作用
を有する有機高分子であれば特に限定されるものではな
いが、一般に下記の有機高分子が使用できる。その分子
量は一般的にｌＯ万以上である。アルギン酸（塩）、カ
ルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロ
キジエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース
、水溶性アニリン樹脂塩酸（塩）、ポリエチレンイミン
、ポリアミン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロ
ライド、キトサン、ヘキサメチレンジアミン、エピクロ
ルヒドリン重縮合物、澱粉、グアーガム、ローストビー
ンガム、ゼラチン、ポリカルボン酸（塩）又はその誘導
体、アクリルアミドとアクリル酸ソーダ共重合物、ポリ
アクリルアミド部分加水分解物、ポリビニルイミダシリ
ン、ポリアクリルアミノアクリレート又はメタクリレー
ト、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物、ポリアク
リルアミド又はその誘導体、ポリエチレンオキサイド又
はその誘導体、ポリビニルアルコール又はその誘導体、
特にポリアクリルアミド又はその誘導体、ポリエチレン
オキサイド又はその誘導体、ポリカルボン酸又はその誘
導体が好ましい。

本発明における有機高分子凝集剤の添加量は、コンクリ
ート重量に対し０．０００２〜０゜１重量％が好ましい
。これより少ない添加量ではノロ防止効果があまり期待
できず、又これより多い添加量では流動性が低下し、更
にコンクリートの強度も低下するので好ましくない。

本発明による凝集剤のセメント配合物への添加方法は、
混練水への溶解以外の粉粒状の有機高分子凝集剤を直接
線り込む方法であり、粉末、粒状いずれでも可能である
。その練り込み時期は、セメント又は骨材とのトライブ
レンド、又はセメント配合物の混練開始、即ちセメント
への注水と同時もしくは注水直後からセメント配合物の
混練終了までの間に練り込むことも可能であり、一旦練
り上がったセメント配合物への練り込みも可能である。

又凝集剤は一時に全量練り込むことも、あるいは数回に
分割して練り込むことも可能であ不。

本発明に用いられるモルタル又はコンクリートは、パイ
ル、ボール、ヒユーム管等のコンクリート二次製品に用
いられるコンクリートが使用できるが、ノロの発生量を
より少なくするためには、β−ナフタリンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物
、リグニンスルホン酸（塩）、ポリカルボン酸（塩）及
びこれらの誘導体を１種又は２種以上含有し、水セメン
ト比が４５％以下であるモルタル又はコンクリートが望
ましい。

又他のセメント添加剤、例えばＡＥ減水剤、流動化剤、
高性能減水剤、（超）遅延剤、早強剤、促進剤、気泡剤
、発泡剤、消泡剤、保水剤、増粘剤、セルフレベリング
剤、防水剤、防錆剤、着色剤、防腐剤、防かび剤、ひび
割れ低減剤、高分子エマルション、その他界面活性剤、
水溶性高分子、膨張剤（材）、グラスファイバー、フラ
イアッシュ、シンダーアッシュ、タリンカーアソシュ、
ハスクアッシュ、高炉スラグ、シリカヒユーム、シリカ
粉末等との併用も可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コンクリートの流動性や強度の低下な
しに遠心成形により発生する産業廃棄物であるノロの発
生が防止され、ノロの処理に要する費用の大幅な削減が
可能となる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明によるノロ発生防止効果を有
するコンクリートの製造方法を詳述するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。

１、　コンクリートの使用材料と配合 セメント：小野田セメント　比重３．１６細骨材　：紀
ノ用度川砂　　比重２．５６粗骨材　：宝塚産砕石　　
　比重２．６０配合 ２、有機高分子凝集剤 ■　ポリアクリルアミド系： ダイヤフロソク■製＾Ｐ−３３５ 分子量８００〜１０００万 ■　ポリエチレンオキサイド； 製鉄化学工業■製ＰＥ０−１５ 分子量３３０〜３８０万 ■　イソブチレン−無水マレイン酸共重合物：クラレイ
ソブレンケミカル■製イソパン−１１０分子量１９〜２
０万 ■　ポリアクリル酸： 花王石鹸■製試作サンプル 分子量４０〜４５万 下記方法により合成した。

温度計、攪拌機、滴下ロート、ガラス導入管及び還流冷
却器を備えたガラス製反応容器に水２００部を仕込み、
攪拌下に反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気下で７５
℃まで加熱した。

次いで、メタクリル酸１７２部と過硫酸アンモニウム５
部、水５０部の水溶液及び２メルカプトエタノール０．
２部、水５０部の水溶液を別々な滴下ロートより同時に
滴下しく７５℃）、更に２部の過硫酸アンモニウムを水
１０部に溶解させたものを加え９０分間熟成した。

更に過酸化水素５０部を加え１２０分間沸点にて熟成後
、カセイソーダ水溶液にて中和を行い（α＝０．７）重
合体水溶液を得た。

この水溶液を乾燥後ラボミルにて粉砕した。

上記４種の有機高分子凝集剤をヤマト科学■製のラボミ
ルにて粉砕した後分級し、所定の平均粒径を有するサン
プルを試作した。

３、有機高分子凝集剤の練り込み方法とコンクリートの
製造 コンクリートに対し０．００２重量％のサンプルを、セ
メントと混合した後ミキサーに投入したく比較例として
水溶液としたサンプルは混練水に溶解した）。実験には
１００　Ｉｌの強制攪拌ミキサーを用い、１バツチ５Ｏ
Ｎのコンクリートを製造した。全材料をミキサーに投入
後３分間混練した。練り上がり後直ちにスランプをＪＩ
Ｓ　Ａ　１１０１に従い測定した。

４、遠心力成形 遠心成形用型枠（２００φＸ　３００）に１６ｋｇのコ
ンクリートを仕込み、低速回転（３Ｇ／４分）、中速回
転（１２Ｇ／２分）、高速回転（３５Ｇ／６分）で成形
した。

５、結果の測定 遠心成形終了後発生したノロを回収し、吸引濾過により
水分（脱水量）と固形分（ノロ量）に分離し、各々の重
量を測定することにより、ノロ発生防止効果を測定した
。

又、遠心コンクリート供試体は蒸気養生後説型し、材令
１日の圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。

表１の結果より、有機高分子凝集剤を混練水に溶解し水
溶液としてコンクリートに添加した実験１１ｍ２〜５で
は、無添加コンクリートに比し、ノロ量の低減効果は認
められるが、練り上がり直後のスランプ値が低下し、作
業性が大きく悪化している。又、を機高分子凝集剤がセ
メント粒子に吸着しセメントの水和を阻害するため、圧
縮強度が低下する欠点が見られる。

有機高分子凝集剤の平均粒径が２０００μｍより大きい
粒状でコンクリートに添加した実験隘６及びｍ１３では
、スランプが低下する欠点は見られないが、溶解速度が
遅い為に凝集剤が有効に働かず、ノロの低減効果が認め
られない。更にコンクリート中に未溶解の有機高分子凝
集剤が残存するために圧縮強度が低下している。

一方、有機高分子凝集剤の平均粒径が１μｍ以下の微粒
子でコンクリートに添加した実験隘１０及びｌｌ＆１１
５では、溶解速度が早すぎる為に水溶液で添加した場合
と同様に練り上がりコンクリートのスランプ値が低下し
、ワーカビリティの低下が見られる。ノロ量は無添加コ
ンクリートに比し低減できるが、脱水量が少なく従って
圧縮強度が低下する欠点を有する。

一方、本発明に係わる高分子凝集剤の粒径が１〜２００
０μｍの粉粒状で練り込んだ場合には圧縮強度に悪影響
を与えずに、ノロの低減効果が顕著であり、ノロ中の固
型分も著しく減少した。

特に実験隘８，９ではノロ量がゼロという極めて優れた
効果を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　平均粒径１μｍ〜２０００μｍの粉粒状の有機高分
   子凝集剤を練り込んだモルタル又はコンクリートを遠心
   成形することを特徴とするコンクリートの製造方法。 ２　有機高分子凝集剤がポリアクリルアミド又はその誘
   導体、ポリエチレンオキサイド又はその誘導体、ポリカ
   ルボン酸又はその誘導体から選ばれる１種又は２種以上
   である特許請求の範囲第１項記載のコンクリートの製造
   方法。 ３　有機高分子凝集剤の添加量がモルタル又はコンクリ
   ートに対し０．０００２％〜０．１％である特許請求の
   範囲第１項記載のコンクリートの製造方法。 ４　有機高分子凝集剤の平均粒径が１０μｍ〜１５００
   μｍである特許請求の範囲第１項記載のコンクリートの
   製造方法。 ５　有機高分子凝集剤を練り込むモルタル又はコンクリ
   ートがβ−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物、メ
   ラミンスルホン酸ホルマリン縮合物、リグニンスルホン
   酸（塩）、ポリカルボン酸（塩）及びこれらの誘導体を
   １種又は２種以上含有し、水セメント比が４５％以下で
   ある特許請求の範囲第１項記載のコンクリートの製造方
   法。