JPWO2019244601A1 - コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このコテ等による表面仕上げについて、最終の表面仕上げ作業の開始時はブリーディングが引き始めた時機が最適な時期とされており、その時機までは作業を行えない。その時機はコンクリートの凝結始発時間の直前であるため、特に外気温の低い寒冷期におけるコンクリート打設では、何時間もの間、左官職人が待機しているのが現状である。この待機時間が、作業効率の低下を招き、残業につながるケースが多く見受けられる。
そこで、本発明は、表面仕上げ剤としてのコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を簡易かつ安全に安定してコンクリート中に均一に混和し、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の有する機能を十分に発揮させることができるコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法を提供することを目的とする。
[2] 前記水溶紙の原料が木材パルプを含む[1]に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[3] 前記水溶紙の原料が、さらに、多糖類、ポバール、セルロース、ポリビニルアルコール、カルボメチルセルロース、及びでんぷんからなる群から選択される少なくとも1種の水溶紙用添加剤を含み、前記木材パルプと前記水溶紙用添加剤との合計に対する前記木材パルプの含有量が75〜95質量%である[2]に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[4] 前記水溶紙は、スターラーにより800rpmで撹拌されている20℃の水500mLに10gの前記水溶紙を添加した際に、当該添加後から30秒以内で、前記水溶紙に由来する凝集物が目視により確認できなくなる[1]〜[3]のいずれかに記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[5] 前記包体が、袋体及び箱体の少なくともいずれかである[1]〜[4]のいずれかに記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[6] 前記コテ仕上げ用硬化促進剤は、コンクリート1m3に対し4kg/m3を混和し、当該混和後の前記コンクリートの打ち込み直後から前記コンクリートの表面仕上げが可能となるまでの時間が、環境温度2〜8℃において、前記コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を混和しない以外は同じ配合のコンクリートと比較して、短縮される[1]〜[5]のいずれかに記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[7] 前記コテ仕上げ用硬化促進剤は、コンクリート1m3に対し4kg/m3を混和し、当該混和後の前記コンクリートの仕上げ表面の品質が、前記コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を混和しない以外は同じ配合のコンクリートと比較して、透水率及びスケーリング量がそれぞれ60%以上低減する[1]〜[6]のいずれかに記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[8] 前記コテ仕上げ用硬化促進剤が、アルミニウムスルホン酸塩を含む[1]〜[7]のいずれか1項に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[9] 前記アルミニウムスルホン酸塩の平均粒径が500μm以下である[8]に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[10] 前記コテ仕上げ用硬化促進剤が、さらに、メラミン系化合物、オキシカルボン酸類及び/又はその塩からなる群から選択される少なくとも1種を含む[8]又は[9]に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
[11] 前記内包体を、コンクリートミキサーおよび/またはアジテータ車中のコンクリートに直接投入する、あるいは、前記コンクリートミキサーおよび/またはアジテータ車に空気圧送により投入する[1]〜[10]のいずれかに記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
なお、「コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の有する機能」とは、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を添加することで、コンクリート打設から表面仕上げが可能となる時間を、添加しない場合に比べて短縮できる機能をいう。
なお、本明細書で使用する「部」や「%」は特に規定のない限り質量基準である。また、本発明のコンクリートとは、セメントペースト、セメントモルタル、およびセメントコンクリートを総称するものである。さらに、以下では表面仕上げの好ましい一例として、コテ仕上げを挙げて説明するが、他の表面仕上げについても同様なことがいえる。
かかるコテ仕上げ用硬化促進剤であれば、低温下でも最終コテ仕上げを実施するまでの時間を短縮することが可能となり、建設現場の施工効率を向上させることが可能となる。
また、コテ仕上げ用硬化促進剤は、コンクリート1m3に対し4kg/m3を混和し、当該混和後のコンクリートの仕上げ表面の品質が、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を混和しない以外は同じ配合のコンクリートと比較して、透水率及びスケーリング量がそれぞれ60%以上(好ましくは70%以上)低減するものであることが好ましい。
アルミニウムスルホン酸塩の平均粒径は限定されるものではないが、500μm以下が好ましく、325μm以下がより好ましい。アルミニウムスルホン酸塩の平均粒径が500μm以下であることで、コテ仕上げ性が良好となったり、コテ仕上げ後のブリーディングが収まりやすくなったりする。
なお、平均粒径の測定は、堀場製作所社製、レーザ回折/散乱式粒度分布計により測定したものである。
木材パルプと水溶紙用添加剤との合計に対する木材パルプの含有量は75〜95%であることが好ましく、80〜90%であることがより好ましい。木材パルプと水溶紙用添加剤との合計に対する水溶紙用添加剤は、5〜25%が好ましく、10〜20%がより好ましい。
上記範囲の下限値以上であることで、水溶紙で構成された包体を製造する際のヒートシールに必要な接着剤原料が不足せず、製造が容易となる。上記範囲の上限値以下であることで、コンクリート中への空気の巻き込みが抑えられる。
本発明に係る包体が袋体である場合、その寸法は、横15〜35cmが好ましく、20〜30cmがより好ましい。縦は10〜50cmが好ましく、15〜40cmがより好ましい。幅(袋の底部の奥行き)は5〜20cmが好ましい。
本発明に係る包体が箱体である場合、その寸法は、横15〜35cmが好ましく、20〜30cmがより好ましい。縦は10〜50cmが好ましく、15〜40cmがより好ましい。高さは5〜20cmが好ましい。
上記それぞれの範囲であることで、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の包装袋の封入量が250g/L以上1200g/L以下で封入しやすくなり、1m3あたりの添加袋数が増加しすぎるのを防ぐことができる。また、分散するまでの時間も短くなり、コンクリート練り混ぜ後に十分分散しなかったり、空気圧送をした場合、圧送管内で引っかかり破袋したりすることを防ぐことができる。
また、本発明に係る箱体は、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を充填した後は、蓋を被せて上記手段で密封することが好ましい。
なお、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を充填する前の袋体及び箱体は、既述の水溶紙を使用して、公知の手法により作製することができる。
また、混和材料等も特に限定されるものではなく、公知のものを適宜選択して用いることができる。
単位セメント量310kg/m3、単位水量170.5kg/m3、s/a=43%、空気量4.5±1.5%、スランプ12±2.5cm、減水剤添加率:セメント×1.0%のコンクリートを生コン工場にて3m3を製造し、生コン工場から出荷してから運搬時間も含めて30分後に、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を粉体のまま、あるいはこれを封入した内包体をアジテータ車に直接投入し、3分間回転撹拌し、混和した。その後、1m3毎にコンクリートを荷卸しし、荷卸しした順番に「前」(採取時期:前期)、「中」(採取時期:中期)、「後」(採取時期:後期)、としコンクリートの性状を評価した。試験は全て外気温(環境温度)2〜8℃の環境下で実施した。
なお、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤は後述のアルミニウムスルホン酸塩Aを用いた。
・セメント:普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン比表面積3200cm2/g。
・粗骨材:砕石、密度2.64g/cm3。
・細骨材:海砂を洗浄したもの。塩化物含有量0.02%。密度2.62g/cm3。
・水:水道水
・減水剤:リグニン系減水剤、GCP株式会社製
・コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤:下記のアルミニウムスルホン酸塩A〜Dを使用した。
アルミニウムスルホン酸塩A;市販品を粉砕し平均粒径321μmの粉体としたもの。
アルミニウムスルホン酸塩B;市販品を粉砕し平均粒径492μmの粉体としたもの。
アルミニウムスルホン酸塩C;市販品を粉砕し平均粒径621μmの粉体としたもの。
アルミニウムスルホン酸塩D;市販品を粉砕し平均粒径211μmの粉体としたもの。
・非水溶紙:木材パルプの含有率65%、坪量150g/m2、厚さ280μm、分散時間90秒超、市販品、袋を作製する際のシールは圧着シール。
・水溶性フィルム:ポリビニルアルコールフィルム、秤量30g/m2、厚さ40μm、分散時間30秒以内、市販品、袋を作製する際のシールは圧着シール。
なお、各種袋(袋体)の寸法は表1に記載のとおりである。
コテ仕上げ時間:30×30×20cmの型枠を24個準備してコンクリートを充填し、コンクリート打設から1時間ごとに1つずつ金コテでコンクリート表面のコテ仕上げを行った。コテ仕上げから24時間後のコンクリート表面の状況を確認し、(1)コンクリート表面が平滑であること、(2)コンクリート型枠上端から沈下が見られないことの2つの条件を満たすコテ仕上げに適した、コンクリートの打ち込み直後からコテ仕上げが可能となるまでの最短時間を測定した。
表面含浸材の試験方法(案)(JSCE−K 571)で示されている透水量試験に準拠し、口径75mmの漏斗をコテ仕上げに適した時間にコテ仕上げを行ったコンクリート打設面に設置して、水頭高さを250mmとして透水量を測定し、コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を混和していないコンクリートに比べ、透水量(透水率)が60%以上であれば×、45%以上60%未満であれば△、30%以上45%未満であれば○、30%未満であれば◎とした。なお、評価は、各荷卸し時期、前、中、後のそれぞれで行った。
30×30×20cmの型枠にコンクリートを充填した供試体を作製し、ASTM C672法に準拠し、湛水する試験液には4%のCaCl2水溶液とし、−18℃で16時間、+23℃で6時間、冷却・昇温過程1時間となる凍結融解工程とし、25サイクル実施した。目視による評価は5サイクル目と25サイクル目に実施した。
また、表面の目視評価を下記評価指標で行った。
0:剥落なし
1:粗骨材の露出なし劣化深度最大3mm程度のごく軽微な剥落
2:軽度の剥落(評価1と評価3の中間に位置する程度)
3:いくらか粗骨材の露出が確認される中度の剥落
4:強度の剥落(評価3と評価5の中間に位置する程度)
5:表面全体に粗骨材の露出が確認される激しい剥落
さらに、5サイクル毎に目視による表面の観察に加えて、スケーリングしたコンクリートを採取し、40℃で3時間以上乾燥させ計量した。コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を混和していないコンクリートの25サイクル目までの総スケーリング量を100とし評価した。
なお、評価は、各荷卸し時期、前、中、後のそれぞれで行った。
実験例1の実験No.1−7で使用したコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤について、表4に示すように、アルミニウムスルホン酸塩の平均粒径を変えた以外は実験例1と同様に実験及び試験を行った。表5、表6に試験結果を示す。
実験例1の実験No.1−7で使用した水溶紙の袋体についてシール方法を表7に示すように変えた以外は実験例1と同様に実験を行った。シール方法はヒートシール、接着剤シール、糸縫いシールとした。また、実験例1と同様な試験を行った。表8、表9に試験結果を示す。
ヒートシール:FR−450−10(富士インパルス社製)を用いて、10秒間加熱した。
接着剤シール:BBX909(セメダイン社製)を用いて、開口部から0.5cmの幅で塗布し、封をした。
糸縫いシール:A1−98(DS−9C)(ニューロング社製)を用いて1cmピッチで封をした。
Claims (11)
- 水溶紙で構成された包体にコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を封入して内包体とし、当該内包体をコンクリートミキサーおよび/またはアジテータ車に投入してコンクリートと混合するコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記水溶紙の原料が木材パルプを含む請求項1に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記水溶紙の原料が、さらに、多糖類、ポバール、セルロース、ポリビニルアルコール、カルボメチルセルロース、及びでんぷんからなる群から選択される少なくとも1種の水溶紙用添加剤を含み、
前記木材パルプと前記水溶紙用添加剤との合計に対する前記木材パルプの含有量が75〜95質量%である請求項2に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。 - 前記水溶紙は、スターラーにより800rpmで撹拌されている20℃の水500mLに10gの前記水溶紙を添加した際に、当該添加後から30秒以内で、前記水溶紙に由来する凝集物が目視により確認できなくなる請求項1〜3のいずれか1項に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記包体が、袋体及び箱体の少なくともいずれかである請求項1〜4のいずれか1項に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記コテ仕上げ用硬化促進剤は、コンクリート1m3に対し4kg/m3を混和し、当該混和後の前記コンクリートの打ち込み直後から前記コンクリートの表面仕上げが可能となるまでの時間が、環境温度2〜8℃において、前記コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を混和しない以外は同じ配合のコンクリートと比較して、短縮される請求項1〜5のいずれか1項に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記コテ仕上げ用硬化促進剤は、コンクリート1m3に対し4kg/m3を混和し、当該混和後の前記コンクリートの仕上げ表面の品質が、前記コンクリート表面仕上げ用硬化促進剤を混和しない以外は同じ配合のコンクリートと比較して、透水率及びスケーリング量がそれぞれ60%以上低減する請求項1〜6のいずれか1項に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記コテ仕上げ用硬化促進剤が、アルミニウムスルホン酸塩を含む請求項1〜7のいずれか1項に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記アルミニウムスルホン酸塩の平均粒径が500μm以下である請求項8に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記コテ仕上げ用硬化促進剤が、さらに、メラミン系化合物、オキシカルボン酸類及び/又はその塩からなる群から選択される少なくとも1種を含む請求項8又は9に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
- 前記内包体を、コンクリートミキサーおよび/またはアジテータ車中のコンクリートに直接投入する、あるいは、前記コンクリートミキサーおよび/またはアジテータ車に空気圧送により投入する請求項1〜10のいずれか1項に記載のコンクリート表面仕上げ用硬化促進剤の投入方法。
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