JPS63239140A

JPS63239140A - 重量コンクリ−ト製造用配合物及び重量コンクリ−トの製造法

Info

Publication number: JPS63239140A
Application number: JP7170487A
Authority: JP
Inventors: 桜井　忠雄; 松本　要一; 斎藤　哲夫; 金野　初男
Original assignee: Tomen Construction Co Ltd; Tohoku Kaihatsu KK
Current assignee: Tomen Construction Co Ltd; Tohoku Kaihatsu KK
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1988-10-05
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0742152B2

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、比重が高く、化学的特性、機械的特性の優れ
た重量コンクリートに関する。

（従来の技術）骨材に磁鉄鉱、チタン鉱、重晶石、かんらん石等の比重
の高い材料を用いたコンクリートは重量コンクリートと
いわれ、消波ブロック、護岸堤等の海洋工事用コンクリ
ート、重量機械基盤用コンクリート、放射線遮へい用コ
ンクリート等として用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）重量コンクリートの製造においては、骨材が施工時に分
離し易いため、水セメント比を小さくして施工しなけれ
ばならない、その結果、施工性が悪くなり、製品コンク
リートの化学的、機械的特性も満足できるものとならな
い。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、すなわ
ち、［１］　粗骨材としての鉄鉱石及び細骨材としての
砂鉄の総量７０〜９０重量％、水／セメント比０．３〜
０．７のセメントペースト８〜３０重量％及び有機ポリ
マーディスパージョン０゜０５〜４重量％（ただし、固
形分として）からなり、かつ前記有機ポリマーセメント
比が２〜２０％であることを特徴とする重量コンクリー
ト製造用配合物及び、［２］　粗骨材としての鉄鉱石及
び細骨材としての砂鉄の総量７０〜９０重量％、水／セ
メント比０．３〜０．７のセメントペースト８〜３０重
量％及び有機ポリマーディスパージョン０゜０５〜４重
量％（ただし、固形分として）からなり、かつ前記有機
ポリマーセメント比が２〜２０％である配合物を型枠内
に入れ養生硬化せしめることを特徴とする重量コンクリ
ートの製造法である。

従来１重量コンクリートの製造において、がんらん石、
鉄鉱石などの粗骨材に砂などの細骨材とセメント、水と
を混合して、これを流し込み施工していたが、鉄鉱石は
比重が高いため、下方へ沈んでしまう分離現象が生じる
問題があった。

本発明者は種々研究の結果、細骨材を比重の高い砂鉄と
することにより、そして混和剤に有機ポリマーディスパ
ージョンを加えることにより、この分離現象の発生を防
止できることを見出だした。

細骨材に砂鉄を用いることにより、粗骨材、細骨材の双
方共に比重の高い材料とする一方、セメントと水からな
るセメントペースト分は比重の低い材料となったので、
比重差から粗、細骨材が沈降し、セメントペースト分が
上方に残って、分離が生じるものもと予想されたけれど
も、実験研究の結果、この予想を覆すことができた。

本発明では、このようにして粗、細骨材を共に高比重の
材料となすことによって、全体として高比重の重量コン
クリートを提供することができるのである。

粗骨材の鉄鉱石としては、赤鉄鉱、磁鉄鉱、硫化鉱等が
あり、比重が約４．０〜５．０、粒度が粒径約５〜６０
鋤鋼のものが好適に使用される。

細骨材の砂鉄としては、磁鉄鉱、赤鉄鉱、磁鉄鉱等を主
体し、比重が約４．０〜５．０、粒径が約５１以下（５
０〜２００メツシュ程度）のものが使用される。

細骨材率は０．３〜０．５であり、０．３より少ないと
製品コンクリートが粗面化し、強度も不十分なものとな
り、かつ比重も低くなり、また施工に際し、セメントペ
ーストと粗骨材との分離現象が生じてしまう。０．５を
越えるとコンクリート配合物の流動性がなくなり、ワー
カビリティのよいものとならない。

総骨材址は製品重量コンクリートの７０〜９０重量％で
あり、７０ｍＭ％より少ないと製品の比重が低くなり、
かつ不経済なものとなり、９０重量％を越えると施工性
が悪化する。

セメントとしては、普通ボルトランドセメント５高炉セ
メントやフライアッシュセメント等の混合セメント、ア
ルミナセメント等が使用され、その配合量は１１当たり
２６０〜４５０ｋｇが好ましい。

２６’Ｏｋｇより少ないと製品重量コンクリートが弱強
度のものとなり、４５０ｋｇを越えると製品の比重が低
くなって好ましくない。

本発明においては、有機ポリマーディスパージョンを加
えるが、これは水中に０．０５〜１μ輪程度の有機ポリ
マーの微粒子が分散しているもの（固形分濃度：５０％
前後）であり、有機ポリマーディスパージョンとしては
、スチレン・ブタジェンラテックス（ＳＢＲ）、その変
性物（例えば、スチレンブタジェンをアクリルにて変性
したもののラテックス）、アクリルニトリル・ブタジェ
ンラテックス（ＮＢＲ）、アクリルニトリル・ブタジェ
ン・スチレンラテックスのほか、メチルメタクリレート
・ブタジェンラテックス（ＭＢＲ）、ポリクロロプレン
ラテックス、エチレン・プロピレンラテックス等のラテ
ックス類、その他ポリアクリル酸エステル、ポリ酢酸ビ
ニル、塩化ビニル等のエマルジョン類が挙げられる。

この有機ポリマーディスパージョンの添加は、ポリマー
微粒子のボールベアリング的作用により細骨材等の動き
を良好にするため、単位水量が削減されブリージング抵
抗性が増すばかりでなく、高比重骨材とセメントペース
トとの比重差による分離を阻止する役割を果たす。さら
に、製品重量コンクリートの耐水性、凍結融解抵抗性、
機械的強度を高める。

この添加量は、固形分として０．０５〜４重皿％が好ま
しく、ポリマーセメント比、すなわちセメント重量に対
する有機ポリマー固形分の重量の割合（Ｐ／Ｃ（％））
は、２〜２０％が好ましい。

２％より少ないと製品重量コンクリートの凍結融解抵抗
性（耐久性）が低下し、２０％を越えると施工時のワー
カビリティが悪くなり、かつ不経済なものとなる。

なお、−ａの重量コンクリートの製造におけると同様に
、その他周知の混和剤を添加することを妨げるものでは
ない。

（実施例）本発明を実施例によって、具体的に説明する。

以下に示す材料を本例重量コンクリートの製造用に使用
した。

「■骨材」南アフリカ産の赤鉄鉱：平均粒径２５Ｍ１１、比重４．
８６、スリへり減量１４．７％、粗粒率７゜「細骨材」ニュージランド産の砂鉄（磁鉄鉱）：平均粒径０．１５
ＩＩＩ＋１１、比重４．５４「セメント」普通ボルトランドセメント：比ｆｆ１３．１６Ｆ有機ポ
リマーディスパージョン」 “クロスレンＣＭＸ−０２”（大田製薬工業（株）製　
スチレン・ブタジェンラテックス）：外ｉ−乳乳白色色
固形分４５〜４６％、粘度５０ＣＰＳ（２５℃）以下、「練り混ぜ用水」上水道水「混和剤」゛ボブリスＮｏ　５Ｌ″゛（日曹マスタービルダーズ社
製すグニンスルホン酸塩系ＡＥ減水剤）：外観−茶褐色
、固形分０．２５％以上の材料を第１表に示す割合で配合し、可傾式ミキサ
ーを用いて、全材料を投入後３分間撹拌した後、スラン
プ、空気量、コンクリートの単位容積質量等を測定して
供試体を得た。該供試体を型枠に流し込み、脱型した後
７日間２０±３℃の水中養生し、その後水中養生と湿度
８０〜９０％での湿空養生とに分け、硬化した。各種供
試体につき、種々の試験を行った。

なお、脱型後の長生については、前記の「７日間２０±
３℃の水中養生」工程を施さず、そのまま湿空ないし気
中にて養生、あるいは水中にて養生を実施する実験も別
途行った。

各試験の結果は、第２表に示すとおりであった。

また、凍結融解試験結果を第３表に示した。

凍結融解試験は、Ｊ　Ｉ　５Ａ６２０４付属書２「コン
クリートの凍結融解試験方法」に準拠して実施した。な
お、凍結融解試験については、一般に試験結果が相対動
弾性係数が３００サイクルで６０％以上であれば、耐久
性の良好な製品コンクリートであるとされている。

また、製品重量コンクリートの（１）圧縮強度とポリマ
ーセメント比との関係を第１図、第２図に、（２）ヤン
グ係数とポリマーセメント比との関係を第３図に、ヤン
グ係数と圧縮強度との関係を第４図に、ポリマーセメン
ト比と引張強度との関係を第５図に各々示した。

以上の結果からみて、 ■有機ポリマーディスパージョンの添加により、単位水
量を減することができ、しかも骨材とセメントペースト
の分離が阻止され、ブリージング抵抗性ら増したこと、
■有機ポリマーディスパージョンの添加により、ポリマ
ーの微粒子がセメントの水和反応の進行や乾燥により固
形の膜状ポリマーに変化し、セメント粒子や砂鉄を被覆
し、耐久性（凍結融解抵抗性）の浸れたｆｆｉ量コンク
リートが得られたこと、特に実施例第３表及びその他実
験の結果から、湿空養生を施したものは優れていること
、ポリマーセメント比が大きくなると、コンクリートの
伸び能力特性が改善されると共に、連行空気量も増大し
、耐凍害性に優れる結果となることが判った。

本発明により得られた重量コンクリートは、比重が３．
７〜４．０と非常に高く、かつ凍結融解抵抗性に優れて
いるため、以下のような各種、用途材料に好適に使用さ
れる。

消波ブロック（Ｉｌｌ岸堤）、防波堤の防護層、岸壁、
魚礁等の海洋材料、重量機械装置の載置基盤材料、原子
力関係楕遺物材料。

（発明の効果）以上に説明したとおり、本発明は、［１］　粗骨材とし
ての鉄鉱石及び細骨材としての砂鉄の総量７０〜９０重
量％、水／セメント比０．３〜０゜７のセメントペース
ト８〜３０重量％及び有機ポリマーディスパージョン０
．０５〜４重量％（ただし、固形分として）からなり、
かつ前記有機ポリマーセメント比が２〜２０％であるこ
とを特徴とする重量コンクリート製造用配合物及び、［
２］租骨材としての鉄鉱石及び細骨材としての砂鉄の総
量７０〜９０重量％、水／セメント比０．３〜０．７の
セメントペースト８〜３０重量％及び有機ポリマーディ
スパージョン０．０５〜４重量％（ただし、固形分とし
て）からなり、かつ前記有機ポリマーセメント比が２〜
２０％である配合物を型枠内に入れ養生硬化せしめるこ
とを特徴とする重量コンクリートの製造法であって、施
工に際して、粗骨材、細骨材、セメント等の各材料の分
離現象が生じなく、均質なｆｆ１１コンクリートが提供
できる。

また、特に凍結融解抵抗性に優れ、各種１１！Ｉ械的強
度等も良い重量コンクリートが得られるため、特に海洋
構造物用として有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は１本発明実施例による製品重量コンクリー
トにおける圧縮強度とポリマーセメント比との関係、第
３図は、ヤング係数とポリマーセメント比との関係、第
４図は、ヤング係数と圧縮強度との関係、第５図は、ポ
リマーセメント比と引張強度との関係を各々示すもので
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粗骨材としての鉄鉱石及び細骨材としての砂鉄の
総量７０〜９０重量％、水／セメント比０．３〜０．７
のセメントペースト８〜３０重量％及び有機ポリマーデ
ィスパージョン０．０５〜４重量％（ただし、固形分と
して）からなり、かつ前記有機ポリマーセメント比が２
〜２０％であることを特徴とする重量コンクリート製造
用配合物。
（２）粗骨材としての鉄鉱石及び細骨材としての砂鉄の
総量７０〜９０重量％、水／セメント比０．３〜０．７
のセメントペースト８〜３０重量％及び有機ポリマーデ
ィスパージョン０．０５〜４重量％（ただし、固形分と
して）からなり、かつ前記有機ポリマーセメント比が２
〜２０％である配合物を型枠内に入れ養生硬化せしめる
ことを特徴とする重量コンクリートの製造法。
（３）細骨材率が０．３〜０．５であることを特徴とす
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の重量コ
ンクリートの製造法。
（４）セメントがボルトランドセメントであることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の重量コンクリート
の製造法。
（５）セメントが高炉セメントであることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の重量コンクリートの製造法
。
（６）セメントがアルミナセメントであることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の重量コンクリートの製
造法。
（７）有機ポリマーディスパージョンが、スチレンブタ
ジエンラテックスであることを特徴とする特許請求の範
囲第２項ないし第６項のいずれかに記載の重量コンクリ
ートの製造法。
（８）有機ポリマーディスパージョンがアクリルニトリ
ルブタジエンラテックスであることを特徴とする特許請
求の範囲第２項ないし第６項のいずれかに記載の重量コ
ンクリートの製造法。
（９）有機ポリマーディスパージョンが塩化ビニルディ
スパージョンであることを特徴とする特許請求の範囲第
２項ないし第６項のいずれかに記載の重量コンクリート
の製造法。
（１０）有機ポリマーディスパージョンの固形分が２５
ないし６０重量％であることを特徴とする特許請求の範
囲第２項ないし第９項のいずれかに記載の重量コンクリ
ートの製造法。
（１１）養生を、湿空ないし気中養生で実施することを
特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第１０項のいず
れかに記載の重量コンクリートの製造法。