JPS6121950A - 高強度モルタル又はコンクリ−ト部材 - Google Patents

高強度モルタル又はコンクリ−ト部材

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JPS6121950A
JPS6121950A JP59138913A JP13891384A JPS6121950A JP S6121950 A JPS6121950 A JP S6121950A JP 59138913 A JP59138913 A JP 59138913A JP 13891384 A JP13891384 A JP 13891384A JP S6121950 A JPS6121950 A JP S6121950A
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JP
Japan
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concrete
cement
mortar
strength
concrete member
Prior art date
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Pending
Application number
JP59138913A
Other languages
English (en)
Inventor
神口 聰
公伸 芦田
朝明 西岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurimoto Ltd
Denka Co Ltd
Kurimoto Iron Works Ltd
Original Assignee
Kurimoto Ltd
Denki Kagaku Kogyo KK
Kurimoto Iron Works Ltd
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Publication date
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    • 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

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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、高強度モルタル又はコンクリート部材に関す
るものであり、さらに詳述すれば、高圧縮強度モルタル
又はコンクリートを振動遠心成形することによって、高
引張強度を得る高圧縮高引張強度モルタル又はコンクリ
ート部材(以下高強度モルタル又はコンクリート部材と
いう)に関する。
[発明が解決しようとする問題点] 一般に、モルタル又はコンクリートの引張強度は圧縮強
度に比例すると、図−1のように圧縮強度が大きくなれ
ば、引張強度も増加するのが常であるが、この関係は、
圧縮強度が400kg/cdぐらいまでのモルタル又は
コンクリートについてのみ、成り立ち、それ7以上の圧
縮強度の場合には、図−1のように引張強度が圧縮強度
に比べて増加せず、一定の強度で横ばいになる。この原
因は。
モルタル又はコンクリートの内部に空隙があり、それが
欠点となって、空隙周りに集中応力が作用するためであ
る。また、この空隙の影響は、圧縮強度よりも引張強度
に対して作用するため、引張強度の高い密実なモルタル
又はコンクリートを得るには、かような空隙を極力減ら
さなければならない。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、上記事情に鑑み、高強度モルタル又はコ
ンクリート部材を得るため、鋭意研究した結果、本発明
を完成したものである。すなわち、本発明は1モルタル
又はコンクリートから空隙を減らす方法として、ミクロ
的には、超微粉と高性能減水剤とを組合せることによっ
て、セメントの硬化に必要な水量を超える余剰水を極力
減じ、さらに、セメント粒子間の空隙を超微粉によって
埋め尽くし、マクロ的には、遠心力に振動を加えること
により、なお一層水セメント比を下げるとともに、彫型
時に巻き込む空気を完壁なまでに追い出す圧密効果を利
用することによって、従来技術では到達し得ない高い引
張強度を有する高強度モルタル又はコンクリート部材を
安定的に得ることが可能になり、更に、硫酸カルシウム
を加えることにより、効果が一層上がることを知見し本
発明を完成するに到った。
即ち、本発明の第1発明は、セメント、超微粉及び高性
能減水剤を混練してなるセメント混練物を振動遠心成形
することを特徴とする高強度モルタル又はコンクリート
部材である。
また、本発明の第2発明は、セメント、超微粉、高性能
減水剤及び硫酸カルシウムを混練してなるセメント混練
物を振動遠心成形することを特徴とする高強度モルタル
又はコンクリート部材である。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、本発明の第1発明について説明する。本発明で用
いるセメントとしては、普通、早強、超早強もしくは白
色等の各種ポルトランドセメントが一般的に用いられる
。さらに膨張セメントや、高炉セメント、フライアッシ
ュセメント等の混合セメント等を用いることもできる。
超微粉は好ましくは平均粒径1μ以下の粉末であり、成
分的な制限は特にないが、水に易溶性のものは適さない
。本発明ではシリコン、含シリコン合金及びジルコニア
を製造する際に副生ずるシリカダスト(シリカヒユーム
)やシリカ質ダストが特に好適であり、フライアッシュ
、炭酸カルシウム、シリカゲル、オパール質珪石、酸化
チタン、酸化アルミニラ11なども使用できる。
超微粉の使用量はセメント100重量部に対し3〜50
重量部が好ましく、10〜40重量部が更に好ましい。
50重量部を超えると、高強度モルタル又はコンクリー
トの流動性が著しく低下し、成形す1事が困難となり、
6かつ強度発現も不充分となる。3重量部未満では強度
発現が不充分である。
高性能減水剤にはセメントに多量添加しても凝結の過遅
延や過度の空気連行を伴わないで分散能力が大である界
面活性剤が用いられ、具体例を示すとメラミンスルホン
酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、ナフタリンスルホン酸
ホルムアルデヒド縮金物の塩、高分子量りゲニンスルホ
ン酸塩、ポリカルボン酸塩などを主成分とするものがあ
げられる。
高性能減水剤の使用量はセメント100重量部に対して
10重量部以下が好ましく、2〜5重量部がさらに好ま
しい、10重量部をこえると高強度モルタル又はコンク
リートを低水セメント比で得るための減水効果が添加量
の増大に伴わなくなり、逆に硬化に悪影響を与えるため
に好ましくなV)。
骨材は普通モルタル又はコンクリートに用いらている通
常骨材が用いられるが、さらに高強度が要求される場合
にはモース硬度6以上、好ましくは7以上、またはヌー
プ圧子硬度700kg10n”以上のいずれかの基準で
選定された硬質骨材を用いるのが好ましい。
前記基準を満足する本発明において使用可能な硬質骨材
を例示すると、珪石、黄鉄鉱、赤鉄鉱、磁鉄鉱、黄玉、
ローソン石、コランダム、フエナザイト、スピネル、緑
柱石、金縁石、電気石、花崗岩、紅柱石、十字石、ジル
コン、焼成ボーキサイト、炭化硼素、炭化タングステン
、フェロシリコンナイトライド、窒化珪素、溶融シリカ
、電融マグネシア、炭化珪素等がある。
これ等の中でフェロシリコンナイトライド、窒化珪素等
の窒化物、電融マグネシア等はアルカリと反応してコン
クリートと骨材の界面の接着強度を高めるために高強度
かつ耐摩耗性に優れた゛高強度モルタル又はコンクリー
ト部材を得ることができる。他方1価格、入手の容易性
を考慮すると各種の鉄鉱石が好適である。
以上の材料を配合して高強度モルタル又はコンクリート
を調整するが、その際の水量は水セメント比で0.25
以下、好ましくは0.15〜0.23であり、0.25
を越えると、本配合では軟らかすぎて、振動遠心成形で
は、好ましくない。
次に、本発明の第2発明は、第1発明において用いられ
るセメント、超微粉、高性能減水剤、骨材及び水からな
る同一組成の配合物にセメント100重量部に対して硫
酸カルシウムを好ましくは1〜20重量部添加してなる
組成の高強度モルタル又はコンクリート部材で構成され
る。
第2発明における超微粉の使用量は第1発明と同様にセ
メント100重量部に対して好ましくは3〜50重量部
であるが、特に硫酸カルシウムと併用する場合には4〜
15重量部が好ましい。本発明で使用する硫酸カルシウ
ムは無水塩又は2水塩の少なくとも一種、好ましくは不
溶性無水石膏を使用するのがよい。硫酸カルシウムを主
成分とする市販の高強度混和剤として、例えば電気化学
工業(株)商品名「デンカシグマ10’OOJ、日本セ
メント(株)商品名「アサノスーパーミックス」、昭和
鉱業(株)商品名[ダイミックス」なども使用可能であ
る。
上記材料の混合及び混練り方法は・、均一に混合できれ
ば1通常の方法でよく、特に制限されるものではない。
次に、振動遠心成形について説明する。従来の遠心力の
みの場合は、遠心力を重力の加速度単位Gで表して、4
0〜50G程度の回転により、コンクリートを締め固で
成形するのが一般であるが、この場合、高性能減水剤を
加えても、水セメント比を大巾に下げることは不可能で
、水セメント比の低下とともに、締め固めが不良となる
本発明の場合は、遠心成形が行なわれている間に振動を
与える方法で、振動はコンクリート全体に行き渡る様に
し、振巾としては、0.1+m+〜10m、振動数とし
ては毎分500〜s、oooが適当である。振巾や振動
数は、型枠を含めたコンクリート全体の大きさや重量に
よって、適宜選定されるが、作業の安全性から上記範囲
内が好ましい。
また、振動の与え方は1回転中の型枠にモルタル又はコ
ンクリートを全量供給後に約10〜20秒与えれば振動
による締め固め効果は出るが1通常1〜5分程度振動す
ればより完全である。又、5分以上振動を継続しても効
果は増加しない。振動を与える時の型枠の回転数は、特
に制限されるものではないが1作業安全上から初速回転
(1〜5G程度)もしくは、中速回転(5〜、30G程
度)で振動を与えるのが好ましい。また、モルタル又は
コンクリートの肉厚が大きい場合は、モルタル又はコン
クリートを何層かに分割して供給し、その都度所要の振
動を与えることによフても、充分に締め固められ、目的
は達せられる。
また、一般にコンクリートは、補強材と組合せた複合材
料として使用することが好ましく、本発明の高強度モル
タル又はコンクリート部材も、補強材で補強することが
好ましい。
補強材としては、鉄筋及び/又は繊維が用いられる。鉄
筋は従来のコンクリート製品に使用されているもので十
分である。長繊維はロービングで材質としては、鉄、カ
ーボン、及び耐アルカリガラスなどの無機質繊維、並び
にポリビニルアルコール、ポリエステル、及びポリプロ
ピレンなどののちのが、少なくとも1種以上用いられる
次に、養生方法は、本発明の第1発明及び第2発明とも
、通常の外気養生または、水中養生でもよいが、常圧蒸
気養生または、高圧高温蒸気養生等の促進養生を行なう
のが好ましい。
[発明の効果] 本発明の第1発明及び第2発明のいづれの場合も、各発
明の構成組成物からなるセメント混練物を振動遠心成形
することによって、ミクロ的にも、マクロ的にも、空隙
の少ないセメント硬化体を作る事ができ、高強度モルタ
ル又はコンクリート部材の提供が可能となる。
[実施例] 以下、実施例をあげて更に詳細に説明する。
(実施例1) まず始めに、低水セメント比での成形性の難易を従来の
遠心力のみの場合と、振動遠心成形した場合とを比較し
た。実験に使用した型枠は、内径φ600++wn、長
さ2,400wwa、管厚60IWIの円筒体で、使用
したコンクリートは、表−1に示す配合条件のものを、
水セメント比を0.16〜0.30の範囲で変化させた
。成形方法は、初速時に約1分間でコンクリートを全量
投入し、引続き3Gで3分間回転させ、次に緩やかに中
速回転(25G)に上げ、2分間中速回転を続けた。振
動遠心成形の場合、この中速回転中に、振巾4wn、振
動数2゜700の振動を90秒与えた。次に、中速回転
から、緩やかに回転を上げ、高速回転40Gで締め固め
を行なって、成形性を表−2に示す。
(表−1) (表−2) 尚、成形可能、不能の判定は、40Gでの高速回転を9
0分間かけても、なお締め固まらない場合を成形不能と
し、それ以外を可能とした。
(実施例2〜9) 表−3に示すコンクリート配合を用いて、内径φ2,4
00mm、管厚205nn、長さ2,430mの推進管
を実施例1による振動遠心成形で製造した後、6時間前
置き養生をしてから、15℃/Hの昇温速度で70℃ま
であげ、そのまま4時間保持した後、蒸気を止め、自然
放冷して翌日脱型し、材令28日まで屋外養生した。尚
、試験体として、材令21日に直径100軸の供試体を
推進管からコアリングし、φ100100mnX205
高さ)の円柱試験体とした。また、引張試験は、JIS
 A  1113の割裂試験法に準じ、材令29日で試
験した。次に、比較として推進管に用いたのと同じコン
クリートをφ10cnX20cn(高さ)の円柱型枠に
、テーブルおよび棒状バイブレータの併用で十分に締め
固め、推進管と同じ養生をして、同じ方法で試験した。
以上の試験結果を表−4に示す。
(比較例1) 表−3に示すコンクリート配合を用いて、実施例2〜9
と同様の方法で推進管を製造し、同様の試験を行なった
。その結果を表−4に併記する。
−普通コンクリート く材料〉 表中の材料は下記の通りである。他の表においても同様
とする。
セメント:電気化学工業株式会社製 普通ポルトランド
セメント 超微粉ニジリカダスト フェロシリコン副産物 比重2.2 平均粒径0.5μ 高性能減水剤:電気化学工業株式会社製 rFT−50
0J  (ナフタリン酸スルホ ン酸塩系減水剤、有効成分換算で 添加) 硫酸カルシウム:不溶性無水石膏 ブレーン 5,360a#/g 粗骨材A:青梅産硬質砂岩 (比重2.65.5〜25■、モース硬度的6.5)n
  BH赤鉄鉱 (比重4.8.5〜25m、モース硬度的7.5)〃 
C:相模用産玉砂利 (比重2.58.5〜25■、モース硬度的5)細骨材
A:青梅産硬質砂岩 (比重2.65.5 m下、モース硬度的6.5)〃 
B:赤鉄鉱 (比重4.8.5m下、モース硬度的7.5)〃 C:
相模用産川砂 (比重2.58.5 m下、モース硬度的5)Gmax
:最大骨材寸法 S/a:細骨材比 W/C:水セメント比 (実施例10〜18) 表−5に示すコンクリートを用いて、実施例2〜9と同
様の実験をして、その結果を表−6に示す。
(実施例19) 振動遠心成形の振動条件として、25Gの中速回転で振
巾0.5 +am、振動数3000回/分の振動を12
0秒与えた以外は、実施例2〜9と同様に行なった。そ
の結果同様の良好な結果が得られた。
[発明の効果] 以上の実施例により、本発明には次の効果がある。
■高圧縮強度高引張強度のモルタル又はコンクリートが
得られ、 ■緻密で密実なモルタル又はコンクリートが得られ。
■高品質で圧縮強度及び引張強度がともに高いモルタル
又はコンクリート部材が得られる。
■また、振動遠心成形で、密実で均一な組織のモルタル
又はコンクリートパネルができる。
次に、本発明の高強度モルタル又はコンクリート部材の
用途は、内圧管、ヒユーム管、パイル、セグメント、鉄
筋コンクリート管、無筋コンクリート管、およびプレス
トレストコンクリート管などのパイプ製品、プレキャス
ト板、階段、笠木、矢板、および定盤などの平板、及び
版状製品等があげられる。
【図面の簡単な説明】
図−1は、横軸に圧縮強度、縦軸に引張強度をとったも
ので、点線は、一般に使われている圧縮強度と引張強度
との関係式から求まる直線であり、実線は実験値である

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)セメント、超微粉及び高性能減水剤を混練してなる
    セメント混練物を振動遠心成形することを特徴とする高
    強度モルタル又はコンクリート部材。 2)セメント、超微粉、高性能減水剤及び硫酸カルシウ
    ムを混練してなるセメント混練物を振動遠心成形するこ
    とを特徴とする高強度モルタル又はコンクリート部材。
JP59138913A 1984-07-06 1984-07-06 高強度モルタル又はコンクリ−ト部材 Pending JPS6121950A (ja)

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