JPS62158181A

JPS62158181A - 重量コンクリ−トの調合方法

Info

Publication number: JPS62158181A
Application number: JP60299075A
Authority: JP
Inventors: 敏郎鈴木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1987-07-14

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】産業上の利用分野この発明は原子力発電設備の遮蔽壁等に用いる重量コン
クリートの調合方法に関する。

発明が解決しようとする問題点コンクリートスラリーはモルタル部分から粗骨材が分離
して不均質となり易い。この分離は粗骨材とモルタルの
比重の差、流動性の差、寸法の差等が組合されて惹起さ
れる。すなわち、比重差が大きく、スランプが大でモル
タル部分の粘性が小さいと分離が著しくなり、バイブレ
ータ−等の締固めにより一層分離が促進それる。従って
高比重の骨材を用いた重量コンクリートは密度の不均一
を生じ遮蔽上の欠点となり易かった。

コンクリートスラリーの調合に際して、均質な混合、密
実な充填打設等の、いわゆるワーカビリチーを確保する
ために、従来はセメントの水和反応に必要な水量より可
成り大量の水を混入するのが通例であった。このために
、前記粗骨材の分離を抑制することは容易ではなかった
。また、水和反応に必要な水量以上に水を添加すること
はコンクリート強度の°低下をもたらし、この面からも
改善が要望されていた。

この発明は上記問題点に着目しなされたものである。そ
の目的は、高比重の粗骨材が分離しがたく、シかも、ワ
ーカビリチーを損なうことなく、低水セメント比となし
て高強度を発現し得る重量コンクリートの調合方法を提
案するにある。

問題点を解決するための手段この重量コンクリートの調合方法は、高比重の骨材を含
有する重量コンクリートの調合方法において、水に代え
て小氷塊を用い、その水／セメント比を４５％以下とな
し、セメント、骨材等と小氷塊の表面に生した少量の融
解水で湿潤した擬似固相状態において攪拌、混合し巨視
的均一系となし、続いて小氷塊の融解に伴ない除々に均
一系に移行せしめることを特徴とする。

この調合方法では小氷塊の一部を融解せしめ、その融解
水で湿潤したこの発明でいう「擬似固相状態」でセメン
１−１骨材等と小氷塊とを攪拌混合する。表面が湿潤し
た氷塊表面にはセメント粒子や微細な細骨材類が付着し
、この付着した微細粒子は少量の水を吸収して粘着性を
帯び氷塊を核にして小塊を形成する。擬似固相状態とは
この小塊と同相のセメントおよび骨材が共存する状態で
ある。

この擬似固相状態においては、水／セメント比が４５％
以下の低い値であっても、小氷塊を核にした小塊は、固
相に似た挙動をなし、周囲のセメント、骨材等の固体粒
状物中に分散し、対流混合が支配的な短時間の混合によ
り、容易に骨材等が均一に分散し゛た巨視的均一系にな
る。また、この擬似固相状態においては、小氷塊を核に
した小塊表面は次第に粘性を帯び、（乾燥固体粒の混合
で起る高比重粒の分離のことき現象は起らず）高比重の
骨材であっても均一に分散せしめることができる。この
擬似固相状態は組成物を攪拌、混合する初期に比較的短
時間出現することしこよりその主目的は達成される。

巨視的均一な混合系を経て、氷塊は雰囲気温度下におい
て除々に融解し、融解水は周囲の固体を濡して凝固相状
態から粘性を帯びた均質なコンクリ−トス）リーに移行
する。このコンクリートスラリーは水／セメント比が４
５重量％以下の低水／セメント比の領域であり、粘性が
高く、高比重の骨材の分離を抑制することができる。

従来、水／セメント比４５％以下の低水／セメント比の
領域は均質な混練がむずかしいとされ、混練から打設ま
での間に水和反応の進行によるスランプロスが打設性能
に大きな影響をおよぼす領域である。しかしこのコンク
リートスラリーは打設する時点において氷塊が残存しな
い均一系であるが、氷塊が残存する状態では水和反応は
殆ど進行しておらず、融解後においても、漸時低温で水
和反応が緩慢な状態にあるので、水和反応の進行による
粘度の増大、すなわち可塑性の低下をもたらすことなく
良好な作業条件を保ち、コンクリートを打設して高強度
で均質性が高い硬化物をつくることができる。氷塊が残
存した状態で打設すると、融解したあとに空洞を形成す
ることもあり好ましくない。

この調合方法では水／セメン１−比は４５重量％以下で
なければならない。例えば、セメント／細骨材／ｍ骨材
＝１／２／２　（重量比）のコンクリートの場合２５〜
４５％の範囲が好適である。２５％未満であると均一な
コンクリートをつくることが困難となり、通常のバイブ
レータ−を用いた打設では充分な締固め密実な充填がむ
ずかしくなる。４５％以上になると高比重の粗骨材の分
離が起り易くなり不適当である。

この調合方法でつくるコンクリートは、ＪＭ子方力発電
所遮蔽壁等に用いる重量コンクリートであって、骨材と
して鉄片（比重ｄ　＝７．８６）　、鉛片（１１，３４
）等の金属片、磁鉄鉱（４，５〜５．２）、砂鉄（４〜
５）、かつ鉄鉱（３〜４）、針鉄鉱（４〜５．３）　、
チタン鉄鉱（４，２〜４．８）　、りん鉄（５，８〜Ｇ
、３）等の鉄化合物あるいはパライト（４〜４．７）。

銅からみ（約３．６）等の高比重のものが用いられる。

この調合方法で用いる小氷塊の大きさは、小さいほど均
質な混合ができるが、その小ささには、氷塊の製造法、
温度の制御能力、等による制約がある。また、氷塊のノ
」１ささの必要性も、水セメント比、その他の条件で異
なる。実用という観点から考えて、水セメンｌ−比がき
わめて低い領域以外のコンクリートに用いる小氷塊は、
アイス・スライサーでスライスしたもので十分である。

使用しうる氷塊の形状、様態の範囲は極めて広く、前述
したように、セメントの微細粒子が氷塊を分散させる硬
化を有するため、例えば、氷塊が鎖状につながっていて
も混合攪拌を開始すれば、それが分離し、均質に分散す
る。また、氷塊表面にマクロな水膜が生じている状態で
もほとんど支障がない。

従ってこの製造方法は、氷塊の製造管理等を極低温や狭
い温度範囲等の限られた条件下に保つ必要はない。多量
の小氷塊が必要な場合は、アイス・スライサーで製造し
た小氷塊を、氷の融点以下。

でき得れば、氷の表面に疑似液層が生じない温度で保存
し、使用時には破砕（極めて簡単に破砕できる）して用
いればよい。

この調合方法では、メセルセルロース等の水溶性基分子
物質を添加することもできる６メチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、あるいはポリビニルアルコー
ル等の水溶性高分子物質はコンクリートスラリーに添加
して粘度を向上せしめ、骨材の分離を抑制する作用をす
る。しかし、これら高分子物質はコンクリートスラリー
に粉末のまま添加すると「ままこ」を生じ易く、水溶液
にして添加すると粘度が著しく高くなり、均一に分散せ
しめがたく、特に低水／セメント比の場合は容易ではな
かった。しかし、この調合方法の場合は小氷塊中に溶込
み封入した状態で添加し、小氷塊と共に一次分散し、そ
の後、氷塊の融解とともに除々に溶出せしめ低水／セメ
ント比であっても均一に分散したコンクリートスラリー
が得られる。

この水溶性高分子物質を添加したコンクリートスラリー
は氷塊が残存したり、あるいは融解後間がない低温の状
態では粘度が低く、昇温に伴ない粘度が著しく上昇する
ので、骨材等の均一な混練を阻害することなく、コンク
リート打設時の粗骨材の沈降分離の抑制を一層高めるこ
とができる。

実験例（目的）高比重の粗骨材を用いて重量コンクリートを混練製造し
、これを運搬、打設、締固める工程における粗骨材の分
散を確めるためのモデル実験を行なった。

（方法）高比重粗骨材として３ｍφの鋼球を用い、セメント／砂
ＺｗＩ球（重量比）１／２／３の重量コンクリートを水
に代り小氷塊を用いてつくった。なお、砂は２．５ｍｍ
以下の川砂を表乾で用いた。

水／セメント比３５％、４０％、４５％、５０％、５５
％の５種類を、先ずセメント、砂および小氷塊を混合攪
拌し、小氷塊が融解した後、鋼球を混入して混練した。

この重量コンクリートを５■φＸ　Ｌｏａｎｈの型枠に
入れ、型枠の外側からバイブレータ−で３０秒間振動を
加え締固めた。簡単に表面仕上げを行って硬化せしめ硬
化体資料をつくった。この資料中央部を縦方向に割裂さ
せ、割裂面で飛球の分散度をしらへた。

（結果）水／セメント比３５％、４０％、４５％、５０％、５５
％の資料割裂面の写点を、それぞれ第１．２，３゜４．
５図に示した。

（考察）重量コンクリ−１−の製造において、高比重の粗骨材の
分離を生ぜさせず、均一に分散させるためには、水／セ
メント比を低く押え、相当硬練りとする必要がある。

作用および発明の効果この発明は以上の構成からなり、水に代えて小氷塊を用
い、その水／セメント比を４５％以下とすることにより
、■低水／セメント比であっても均質性が高いコンクリ
ートスラリーをつくることができる。■コンクリートス
ラリーは粘度が高く打設時の粗骨材の分離が起り難い。

■低温で混練、調合し、打設時まで余猶をもって水和反
応を抑制し、ワーカビリティを維持できる。■低水／セ
メント比による高強度をコンクリ−１〜母材に付与でき
る。

以上の通りこの調合方法によれば、高比重粗骨材が分離
しがたい、均一性が高く、高強度のコンクリ−１−をつ
くることを可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１．２，３，４．５図はそれぞれ実験例の水／セメン
ト比３５％、４０％、４５％、５０％、５５％の硬化体
資料割裂面の鋼球の分散度を示す図面である６第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高比重の骨材を含有する重量コンクリートの調合
方法において、水に代えて小氷塊を用い、その水／セメ
ント比を４５％以下となし、セメント、骨材等と小氷塊
の表面に生じた少量の融解水で湿潤した擬似固相状態に
おいて攪拌、混合し巨視的均一系となし、続いて小氷塊
の融解に伴ない除々に均一系に移行せしめることを特徴
とする重量コンクリートの調合方法。