JP2017128489A - 早強性コンクリートの調製方法及び硬化体 - Google Patents

Abstract

【課題】流動性の優れたコンクリートを充填し打設するコンクリート工事では充分な骨組みを有する型枠を組み立てる必要があり、その作業に費用と手間がかかる。また、コンクリート工事の工期の短縮を図るという問題がある。充填作業中は流動性を保ちつつ、逐次部位の充填が終了すると速やかに流動性が停止し早期に凝結・硬化を促進する早強性コンクリートの調製方法及びその硬化体を提供。【解決手段】ベース配合のコンクリートを練り混ぜた後、該コンクリートスラリーに対して、Ａ成分：特定のポリアクリルアミド及び特定のポリアクリル酸アルカリ金属塩の中から選ばれる一つ又は２つ以上、Ｂ成分：ケイ酸アルカリ金属塩、Ｃ成分：特定のポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル、Ｄ成分：リン酸ナトリウム、Ｅ成分：水、からなる構成成分を特定割合で含有する混和剤組成物の所定量を添加して含有させることを特徴とする早強性コンクリートの調製方法。【選択図】なし

Description

本発明は早強性コンクリートの調製方法及び該調製方法によって得られるコンクリート硬化体に関する。

コンクリートを打設する建築工事や土木工事において、作業性がよく鉄筋の多い部位へ充填性の優れた流動性のよいコンクリートの使用が近年増している。コンクリート（以下、モルタルを包含してコンクリートと呼ぶ）を打設する新設工事では、流動性のよいコンクリートを型枠内に大量打設する際に、充填後も長時間に亘り高流動性を持続し型枠の側面にかかる側圧が大きくなり、充填後のコンクリートスラリーが型枠の隙間から外に流れ出ないよう頑丈な型枠を組み立てる必要があり、その作業に手間と費用がかかるという課題がある。すなわち、型枠組み立て作業を軽減すると同時に、逐次充填が終了すると速やかに流動性が停止して早期に凝結・硬化する早強性コンクリートの実現が望まれている。またコンクリート補修・補強工事において、壁部材や天板部材のコンクリート工事では、可能な限り型枠組み立て作業を簡略化、軽減して施工する工事が望まれている。すなわち、コンクリート補修・補強工事において、充填作業中はコンクリートの流動性を保ちつつ、逐次充填が終わると速やかに流動性が停止して早期に凝結・硬化する早強性コンクリートの提案が望まれている。かかる課題に関連する従来技術として、例えば特許文献１〜３や、特にトンネルの吹付け工事においてコンクリートの凝結・硬化を促進するための種々の急結材の利用が知られている。しかしながら、例えば急結材として比較的安価で安全性の高いケイ酸塩を使用する方法では硬化体の収縮が大きいという問題（例えば特許文献４〜６）が指摘されているなど、前記の課題解決に向けては種々の問題を抱えており充分に解決されていないのが現状である。

特開平１１−３５３６２号公報 特開２０００−０９６８２０号公報 特開２０１１−１８４９３４号公報 特開２００２−２４９３６０号公報 特開２０１１−８４４４０号公報 特開２０１５−１２０６３０号公報

本発明が解決しようとする課題は、流動性のよいコンクリートを型枠に充填する際に、強い側圧負荷を考慮した充分な骨組みを有する型枠を組み立てる必要があり、その作業に手間と費用がかかるという問題がある。またコンクリート工事における工期の短縮を図るため、充填作業中はコンクリートの流動性を保ちつつ、逐次充填が終了すると速やかに流動性が停止して早期に凝結・硬化する早強性コンクリートが望まれるという課題がある。本発明者らはかかる課題を解決するべく鋭意研究した結果、特定の５つの構成成分を特定割合で含有する液状の混和剤組成物を、ベース配合のコンクリートスラリーに対して特定割合で添加して含有させる方法が正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、セメント、細骨材、粗骨材、水及びセメント分散剤を含有するベース配合のコンクリートを練り混ぜた後、該コンクリートスラリーに対してセメント１００質量部当たり下記の混和剤組成物を０．１〜１５質量部の割合で添加して含有させること特徴とする早強性コンクリートの調製方法に係る。

混和剤組成物：下記のＡ成分、下記のＢ成分、下記のＣ成分、下記のＤ成分及び下記のＥ成分とから成り、且つＡ成分を０．０５〜３質量％、Ｂ成分を１５〜４８質量％、Ｃ成分を０．４〜３０質量％、Ｄ成分を０．０５〜３質量％及びＥ成分を１６〜８４．５質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る混和剤組成物。

Ａ成分：分子量が１０×１０^４〜１５００×１０^４のポリアクリルアミド及び分子量が５×１０^４〜５００×１０^４のポリアクリル酸アルカリ金属塩の中から選ばれる一つ又は二つ以上。

Ｂ成分：ケイ酸アルカリ金属塩

Ｃ成分：下記の化１で示されるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル

化１において、
Ｒ^１：炭素数３〜５のアルキル基
Ａ^１：分子中に合計２〜１０個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基。

Ｄ成分：リン酸ナトリウム塩

Ｅ成分：水

本発明に係る混和剤組成物（以下、本発明の混和剤と呼ぶ）について説明する。本発明の混和剤はＡ成分とＢ成分とＣ成分とＤ成分とＥ成分とから成る液状の混和剤組成物である。

Ａ成分としては、分子量が１０×１０^４〜１５００×１０^４の水溶性のポリアクリルアミドが使用でき、更には分子量１００×１０^４〜１０００×１０^４の範囲のポリアクリルアミドが好ましい。かかる範囲より分子量が小さい場合には流動性を停止するための凝集効果が弱くなり、逆に分子量が大きい場合には水溶液の粘度が高くなりハンドリングが低下する。またＡ成分としては、分子量が５×１０^４〜５００×１０^４のポリアクリル酸アルカリ金属塩が使用でき、更には分子量が１０×１０^４〜２００×１０^４の範囲のポリアクリル酸アルカリ金属塩が好ましい。かかる範囲より分子量が小さい場合や大きい場合は前記の理由同様に適さない。またアルカリ金属塩の種類としては、ナトリウム塩、カリウム塩及びリチウム塩が挙げられ、中でもナトリウム塩が好ましい。以上説明した高分子量のポリアクリルアミド及びポリアクリル酸アルカリ金属塩の水溶性高分子は水に溶解した状態になって始めて凝集効果が発揮される性質のものであり、仮にそれらの高分子が粉末状態のものを水に溶解させようとしても短時間で容易に水に溶解しないため、予め水に溶解した水溶液のものを使用することが本発明の混和剤の重要なポイントの一つとなっている。

Ｂ成分はケイ酸アルカリ金属塩である。ケイ酸アルカリ金属塩としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、及びケイリチウムが挙げられるが、工業的に入手し易い観点から、ケイ酸ナトリウムを主成分とする水ガラスを使用するのが好ましい。水ガラスの分子式は、Ｎａ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２で表され、限定するものではないが、ＪＩＳ−Ｋ１４０８に規定された１号〜３号までの化合物、言い換えると分子式で示される酸化ナトリウムに対する二酸化ケイ素のモル比（ｎ）がＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏ＝１．８〜３．５の範囲のものが有利に使用でき、この範囲の中でもモル比の高いものを使用するが好ましい。本発明において、水ガラスの役割はコンクリートスラリーに混合した際に、吹付けコンクリートのように吹付け直後に瞬結させるのではなく、一定の作業時間を確保しながら充填後の流動性を停止し凝結を早めて硬化反応を促進する役割として使用する。

Ｃ成分は下記の化１で示されるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルである。

但し、化１において、
Ｒ^１：炭素数３〜５のアルキル基
Ａ^１：分子中に合計２〜１０個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基から成る化合物等の条件に適合するものが本発明において使用できる。

また、Ｃ成分における化１の化合物として、好ましくはＲ^１が炭素数４のブチル基であって、且つＡ^１が分子中に合計３〜８個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基から成る化合物が挙げられる。本発明において、Ｃ成分から成る化合物は常温で液状であって、混和剤組成物が均一の溶液であり製品の化学的安定性が優れ、また硬化後のコンクリート硬化体の収縮ひび割れを抑制する役割として使用する。

Ｄ成分はリン酸ナトリウム塩である。リン酸ナトリウム塩としてはリン酸３ナトリウム、リン酸２ナトリウム、リン酸１ナトリウム等が挙げられるが、中でもリン酸２ナトリウム又はリン酸１ナトリウムが好ましく、更には水に対する溶解性がよい観点からリン酸１ナトリウムが好ましい。また、本発明の混和剤においてリン酸ナトリウム塩の役割としては、Ｂ成分であるケイ酸アルカリ金属塩がコンクリートスラリーと混合したときにセメントの急激な水和反応による急結作用を一時的に遅延させ、該スラリーの充填に必要な作業時間を確保するために用いる。

Ｅ成分は水である。天然水、蒸留水、水道水等、使用する水の種類については限定するものではなく、通常は水道水を使用するのが好ましい。また水の役割としては、本発明の混和剤を溶液の状態で沈殿物や分離のない安定な均一溶液として使用することが重要であるためである。

以上説明した本発明に係る混和剤組成物は、Ａ成分とＢ成分とＣ成分とＤ成分及びＥ成分とから成り、且つＡ成分を０．０５〜３質量％、Ｂ成分を１５〜４８質量％、Ｃ成分を０．４〜３０質量％、Ｄ成分を０．０５〜３質量％及びＥ成分を１６〜８４．５質量％（合計１００質量％）の割合で含有する液状の混和剤であり、好ましくはＡ成分を０．１〜１．５質量％、Ｂ成分を２０〜４５質量％、Ｃ成分を１〜２０質量％、Ｄ成分を０．１〜２質量％及びＥ成分を３１．５〜７９．８質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る混和剤組成物である。

次に本発明に係る早強性コンクリートの調製方法（以下単に本発明の方法と呼ぶ）について説明する。本発明の方法は、セメント、細骨材、粗骨材、水及びセメント分散剤を含有するベース配合のスランプ値が１２〜２７ｃｍ、好ましくは１５〜２５ｃｍのコンクリートスラリーに本発明の混和剤を所定量添加して含有させることにより、充填後に速やかに流動性を停止させ、同時に凝結・硬化を促進して早強性コンクリートを調製する方法である。ベース配合で練り混ぜた後のコンクリートスラリーに本発明の混和剤を添加する時期は、現場で打設する事情に応じて適宜選択して行うことができる。例えば、生コン工場で練り混ぜたコンクリートスラリーを打設現場まで運搬した後、該コンクリートスラリーに本発明の混和剤を添加して短時間で混合し、速やかに型枠内に充填して打設することができる。また別の方法として、例えばＹ字管を用いて、一方でコンクリートスラリーを圧縮空気、或はピストンポンプ等により配管で輸送し、他方で本発明の混和剤溶液を別の配管で輸送し、其々の所定量をノズルの手前で合流させ短時間で混合した後ノズルから押し出す方法で行うことができる。いずれの場合も添加混合後約１分〜６０分の範囲内で充填したコンクリートスラリーの流動性が完全に停止し、その後凝結が開始して硬化が徐々に進行する。充填したコンクリートスラリーの流動性が完全に停止する時間は本発明の混和剤の添加量に大きく依存し、通常コンクリートスラリー中に含有するセメント１００質量部当たり本発明の混和剤を０．１〜１５質量部、好ましくは０．３〜１０質量部の割合で添加して用いるが、調節しようとする目標の流動性停止時間及び凝結・硬化時間に合わせて本発明の混和剤の組成比率及び添加量を適宜選択して所定量を添加することができる。

前記のセメント、細骨材、粗骨材、水及びセメント分散剤を含有するコンクリートにおいて、セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、及び中庸熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、これらのポルトランドセメントに、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ微粉末、或いはシリカフューム微粉末を混合した混合セメントも使用することができる。中でも本発明においては、汎用で入手し易い観点から普通ポルトランドセメント及び早強ポルトランドセメントが好ましく、更には早期強度が得られ易い観点から早強ポルトランドセメントを使用するのが好ましい。

細骨材としては、川砂、山砂、海砂等が挙げられる。更に粗骨材としては、川砂利、砕石、軽量骨材等が挙げられる。

セメント分散剤としては、限定するものではなく、ポリカルボン酸系水溶性ビニル共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物、メラミンナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物、リグニンスルホン酸塩等の一般のセメント分散剤が使用できるが、中でも本発明の方法では、ポリエチレングリコール鎖を側鎖にもち、強い分散力を有するポリカルボン酸系水溶性ビニル共重合体が好ましい。例えば、ポリエチレングリコール鎖を側鎖にもつポリカルボン酸系水溶性ビニル共重合体を主成分とするポリカルボン酸系セメント分散剤（例えば特開２００３−２７２０）を使用すると、コンクリートに流動性を付与する際に少ない添加量で大きな流動性が得られ、逆に流動性を強く停止させる際に分散剤と凝集剤との間の相互作用が強く働くため、特定の分散剤と特定の前記Ａ成分から成る水溶性高分子凝集剤を組み合わせて用いることにより流動性が鋭敏に停止し、同時に凝結・硬化を促進する相乗効果が得られることを本発明者らは見出した。

以上説明した本発明の方法は、ベース配合のコンクリートを練り混ぜた後、該コンクリートスラリーに対して本発明の混和剤を所定量添加して含有させることにより、型枠内に充填した後はコンクリートスラリーが早期に流動性が停止して側圧負荷を軽減し、同時に凝結・硬化を促進することによって短い工期で早強性コンクリートが得られるという特徴がある。

また、ポルトランドセメントを使用すると本発明の方法によって得られるコンクリート硬化体は、コンクリートスラリーの充填型枠を早期に取り外すことができ、常温で材齢１日の圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ^２以上、また蒸気養生する場合には更に高い強度発現が早期に得られ易いなど、生コンクリートのみならず、コンクリート二次製品の用途にも適用が可能である。

本発明の方法の実施形態としては、次の１）〜６）が挙げられる。
１）水／セメント比（以下、Ｗ／Ｃと略す）が４０％のベース配合のコンクリートスラリー（ＣＳ−１）に対して、分子量８００×１０^４のポリアクリルアミドを０．２質量％、ケイ酸ナトリウム（ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏのモル比＝３〜３．３）を３０質量％、ポリ（ｎ＝２モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝２モル）プロピレングリコールモノブチルエーテルを８質量％、リン酸１ナトリウムを０．８質量％及び水を６１質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る混和剤組成物（Ｍ−１）を、セメント１００質量部当たり２質量部の割合で添加して含有させる早強性コンクリートの調製方法。

２）コンクリートスラリー（ＣＳ−１）に対して、分子量８００×１０^４のポリアクリルアミドを０．２質量％、ケイ酸ナトリウム（前記モル比＝３〜３．３）を２５質量％、ポリ（ｎ＝２モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝２モル）プロピレングリコールモノブチルエーテルを１５質量％、リン酸１ナトリウムを０．５質量％及び水を５９．３質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る混和剤組成物（Ｍ−２）を、セメント１００質量部当たり３質量部の割合で添加して含有させる早強性コンクリートの調製方法。

３）コンクリートスラリー（ＣＳ−１）に対して、分子量１００×１０^４のポリアクリル酸ナトリウムを０．７質量％、ケイ酸ナトリウム（前記モル比＝３〜３．３）を３０質量％、ポリ（ｎ＝３モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝３モル）プロピレングリコールモノブチルエーテルを１０質量％、リン酸１ナトリウムを０．３質量％及び水を５９質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る混和剤組成物（Ｍ−３）を、セメント１００質量部当たり２質量部の割合で添加して含有させる早強性コンクリートの調製方法。

４）コンクリートスラリー（ＣＳ−１）に対して、分子量１００×１０^４のポリアクリル酸ナトリウムを０．５質量％、ケイ酸ナトリウム（ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏのモル比＝２〜２．３）を３５質量％、ポリ（ｎ＝２モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝２モル）プロピレングリコールモノブチルエーテルを１５質量％、リン酸２ナトリウムを０．２質量％及び水を４９．３質量％（合計１００質量％）の割合で含有する混和剤組成物（Ｍ−４）を、セメント１００質量部当たり３質量部の割合で添加して含有させる早強性コンクリートの調製方法。

５）Ｗ／Ｃが３５％のベース配合のコンクリートスラリー（ＣＳ−２）に対して、前記混和剤組成物（Ｍ−１）を、セメント１００質量部当たり４質量部の割合で添加して含有させる早強性コンクリートの調製方法。

６）コンクリートスラリー（ＣＳ−２）に対して、前記混和剤組成物（Ｍ−３）を、セメント１００質量部当たり４質量部の割合で添加して含有させる早強性コンクリートの調製方法。

発明の効果

本発明によると、本発明の方法は流動性のよいコンクリートを充填して打設する場合において早期に型枠を取り外すことができるため、側圧負荷を考慮した充分な骨組みを有する型枠を組み立てる作業の手間と費用を軽減する効果があり、同時にコンクリートの凝結・硬化を促進するため、コンクリート工事における工期の短縮を図ることができるという効果がある。

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に限定されるというものではない。なお、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。

試験区分１（混和剤組成物の調製）
・参考例１
Ａ成分としてポリアクリルアミドの２％水溶液（分子量８００×１０^４、多木化学社製商品名：タキフロックＡＬ−６５）１００部、Ｂ成分としてケイ酸ナトリウムの４０％水溶液（昭和化学社製の商品名：水ガラス３号、モル比ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏ＝３〜３．３）７５０部、Ｃ成分としてポリ（ｎ＝２モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝２モル）プロピレングリコールモノブチルエーテル８０部、Ｄ成分としてリン酸１ナトリウムの１５％水溶液５３部及びＥ成分として水道水１７部を混合して均一に溶解し、Ａ成分／Ｂ成分／Ｃ成分／Ｄ成分／Ｅ成分＝０．２／３０／８／０．８／６１（質量比、合計１００％）の水溶液濃度３９質量％の混和剤組成物（Ｍ−１）を調製した。

・参考例２
参考例１と同様な方法により、Ａ成分としてポリアクリルアミド（前記ＡＬ−６５）、Ｂ成分としてケイ酸ナトリウム（前記水ガラス３号）、Ｃ成分としてポリ（ｎ＝２モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝２モル）プロピレングリコールモノブチルエーテル、Ｄ成分としてリン酸１ナトリウム及びＥ成分として水道水を混合して均一に溶解し、Ａ成分／Ｂ成分／Ｃ成分／Ｄ成分／Ｅ成分＝０．２／２５／１５／０．５／５９．３（質量比、合計１００％）の水溶液濃度４０．７質量％の混和剤組成物（Ｍ−２）を調製した。

・参考例３
Ａ成分としてポリアクリル酸ナトリウムの１８％水溶液（分子量１００×１０^４、東亜合成社製商品名：アロンＡ−２０Ｌ）３９部、Ｂ成分としてケイ酸ナトリウムの４０％水溶液（前記水ガラス３号）７５０部、Ｃ成分としてポリ（ｎ＝３モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝３モル）プロピレングリコールモノブチルエーテル１００部及びＤ成分としてリン酸１ナトリウムの１５％水溶液２０部及び水道水９１部を混合して均一に溶解し、Ａ成分／Ｂ成分／Ｃ成分／Ｄ成分／Ｅ成分＝０．７／３０／１０／０．３／５９（質量比、合計１００％）の水溶液濃度４１質量％の混和剤組成物（Ｍ−３）を調製した。

・参考例４
Ａ成分としてポリアクリル酸ナトリウムの１８％水溶液（前記Ａ−２０Ｌ）３９部、Ｂ成分としてケイ酸ナトリウムの５５％水溶液（水ガラス１号、ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏのモル比＝２〜２．３）６３６部、Ｃ成分としてポリ（ｎ＝３モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝３モル）プロピレングリコールモノブチルエーテル１５０部及びＤ成分としてリン酸２ナトリウムの３％水溶液６７部及び水道水１０８部を混合して均一に溶解し、Ａ成分／Ｂ成分／Ｃ成分／Ｄ成分／Ｅ成分＝０．５／３５／１５／０．２／４９．３（質量比、合計１００％）の水溶液濃度５０．７質量％の混和剤組成物（Ｍ−４）を調製した。

・比較参考例１〜４
参考例１〜４と同様な方法で、比較参考例１〜４として、（ＭＲ−１）〜（ＭＲ−４）を調製した。以上で調製した参考例１〜４｛（Ｍ−１）〜（Ｍ−４）｝及び比較参考例１〜４｛（ＭＲ−１）〜（ＭＲ−４）｝の結果を表１にまとめて示した。

表１において、
ａ−１：ポリアクリルアミド（分子量８００×１０^４、多木化学社製商品名：タキフロックＡＬ−６５）
ａ−２：ポリアクリル酸ナトリウム（分子量１００×１０^４、東亜合成社製商品名：アロンＡ−２０Ｌ）
ｂ−１：ケイ酸ナトリウム（昭和化学社製の製品名：水ガラス３号、モル比ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏ＝３〜３．３）
ｂ−２：ケイ酸ナトリウム（昭和化学社製の製品名：水ガラス１号、モル比ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏ＝２〜２．３）
ｃ−１：ポリ（ｎ＝２モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝２モル）プロピレングリコールモノブチルエーテル
ｃ−２：ポリ（ｎ＝３モル）エチレングリコールポリ（ｎ＝３モル）プロピレングリコールモノブチルエーテル
ｄ−１：リン酸１ナトリウム
ｄ−２：リン酸２ナトリウム
ｅ−１：水道水
ａｒ−１：ポリアクリルアミド（分子量１×１０^４）
ａｒ−２：ポリアクリル酸ナトリウム（分子量１×１０^４）

試験区分２（ベース配合コンクリートスラリーの調製）
試験例１
表１に記載した配合Ｎｏ．１の条件で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに早強ポルトランドセメント、水、細骨材（川砂、密度＝２．５８ｇ／ｃｍ^３）、粗骨材（砕石、密度＝２．６８ｇ／ｃｍ^３）、セメント分散剤｛竹本油脂社製商品名：チューポールＨＰ−１１、ポリエチレングリコール鎖を側鎖にもつポリカルボン酸系水溶性ビニル共重合体を主成分とする高性能ＡＥ減水剤）及び空気量調節剤を添加して９０秒間練り混ぜ、スランプ値２１±２ｃｍ、空気量４±１％のベース配合コンクリートスラリー（ＣＳ−１）を得た。

試験例２
表２に記載した配合Ｎｏ．２の条件で、セメントとして普通ポルトランドセメントを用いて試験例１と同様な方法により、スランプ値２１±２ｃｍ、空気量４±１％のベース配合コンクリートスラリー（ＣＳ−２）を得た。

表２において、
＊１：早強ポルトランドセメント（密度＝３．１３ｇ／ｃｍ^３）
＊２：普通ポルトランドセメント（密度＝３．１６／ｃｍ^３）
＊３：細骨材（川砂、密度＝２．５８ｇ／ｃｍ^３）
＊４：粗骨材（砕石、密度＝２．６８ｇ／ｃｍ^３）

試験区分３（早強性コンクリートの調製）
実施例１
試験例１で調製したコンクリートスラリー｛（ＣＳ−１）、スランプ２１．７ｃｍ｝に対して、表１に示した参考例１の混和剤組成物（Ｍ−１）を所定量添加してコンクリートミキサーで１５秒間混合し早強性コンクリートを調製した。ミキサーから排出直後の該スラリーのスランプ値は２０．６ｃｍであった。また、排出直後から３０分経過後のコンクリートのスランプ値は０ｃｍ（全く流動しない状態で側圧がゼロの状態）であった。また、ミキサーから排出直後の早強性コンクリートスラリーを、直径×高さが１０ｃｍ×２０ｃｍの鋼製円筒型枠に充填したコンクリートは、混和剤組成物を添加した直後から３時間経過後には硬化しており該型枠を取り外すことができた。実施例１の供試体としてコンクリート硬化体（ＨＣ−１）を得た。

実施例２〜４
実施例１と同様な方法により実施例２〜４の早強性コンクリートを調製した。前記同様に、いずれも充填したコンクリートは混和剤組成物を添加した直後から３時間経過後には硬化しており型枠を取り外すことができた。実施例２〜４の供試体としてコンクリート硬化体（ＨＣ−２）〜（ＨＣ−４）を得た。

実施例５
試験例２で調製したコンクリートスラリー｛（ＣＳ−２）、スランプ値は２１．８ｃｍ｝に対して、表１に示した参考例１の混和剤組成物（Ｍ−１）を所定量添加してコンクリートミキサーで１５秒間混合し早強性コンクリートを調製した。ミキサーから排出直後の該スラリーのスランプ値は１９．７ｃｍであった。また、排出直後から３０分経過後のコンクリートのスランプ値は０ｃｍであった。ミキサーから排出直後のコンクリートスラリーを、直径×高さが１０ｃｍ×２０ｃｍの鋼製円筒型枠に充填したコンクリートは、混和剤組成物を添加した直後から３時間経過後には硬化しており型枠を取り外すことができた。実施例５の供試体としてコンクリート硬化体（ＨＣ−５）を得た。

実施例６
実施例５と同様な方法により実施例６の早強性コンクリートを調製した。前記同様に、充填したコンクリートは混和剤組成物を添加した直後から３時間経過後には硬化しており型枠を取り外すことができた。実施例６の供試体としてコンクリート硬化体（ＨＣ−６）を得た。以上の実施例１〜６の結果を表３及び表４にまとめて示した。

比較例１〜４
表３に記載の比較参考例の混和剤組成物（ＭＲ−１）〜（ＭＲ−４）を用いて、実施例と同様な方法により比較例１〜４のコンクリートを調製した。ミキサーから排出直後のコンクリートスラリーを、直径×高さが１０ｃｍ×２０ｃｍの鋼製円筒型枠に充填したコンクリートは、比較参考例の混和剤組成物を添加した直後から３時間経過後も流動性が残っており形を保つことができず、いずれも型枠を取り外すことができなかった。

比較例５及び６
実施例と同様な方法により混和剤組成物を添加しなかった場合の比較例５及び６のコンクリートを調製した。混和剤組成物を添加することなく練り混ぜたコンクリートスラリーを前記円筒型枠に充填したコンクリートは３時間経過後も流動性があり形を保つことができず、いずれも型枠を取り外すことができなかった。以上の比較例１〜６の結果を表３及び表４にまとめて示した。なお、比較例１〜６の供試体としては２０時間経過後に型枠を取り外した供試体（ＨＲ−１）〜（ＨＲ−６）を用いて測定した。

試験区分４（コンクリートの物性評価）
・コンクリートの物性評価
試験区分３で調製した各例のコンクリートについてスランプ、空気量及び凝結・硬化性状を下記のように求めた。また、各例のコンクリート硬化体（ＨＣ−１）〜（ＨＣ−６）及び（ＨＲ−１）〜（ＨＲ−６）について圧縮強度及び乾燥収縮率を下記のように求めた。
・スランプ（ｃｍ）：ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・空気量（容量％）：ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・早期型枠取外しの可否：直径×高さが１０ｃｍ×２０ｃｍの鋼製円筒型枠に充填したコンクリートを充填後３時間経過（２０℃×６０％ＲＨで保存）したときに、コンクリートが硬化している場合を○、硬化していない場合を×として評価した。
・圧縮強度（Ｎ／ｍｍ^２）：ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠して材齢３時間、材齢１日及び材齢２８日の圧縮強度を測定した。型枠を取外した後の測定用円柱供試体のコンクリート養生は２０℃で水中養生した。
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１３２に準じて、寸法１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍの鋼製直方型枠に充填して供試体を作成し、ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠してコンパレータ法により材齢２８日における乾燥収縮率を測定した。

表３において、
＊１：試験区分１の表１に示した混和剤組成物の種類
＊２：コンクリート中のセメント１００質量部当たりの混和剤組成物の添加質量部
＊３：試験区分２の試験例の混和剤組成物を添加する前のコンクリートスラリーの種類
＊４：コンクリートスラリーを円筒型枠に充填後３時間経過したときの型枠取外しの可否を評価した。硬化して型枠取外し可能なものを○、硬化していないものを×として評価した。

表４において、
＊１：表３に示した方法で得られたコンクリート硬化体の種類
＊２：硬化していなかったので測定しなかった。

本発明の方法は、表３の結果から明らかのように流動性のよいコンクリートを充填し打設する場合において早期に型枠を取り外すことができるため、側圧負荷を考慮した充分な骨組みを有する型枠を組み立てる作業の手間と費用を軽減する効果がある。また同時に本発明の方法は、表４の結果から明らかのようにコンクリートの凝結・硬化を促進する働きがあるためコンクリート工事における工期の短縮を図ることができ、低収縮で高品質な硬化体が得られるという効果がある。

Claims (11)

1. セメント、細骨材、粗骨材、水及びセメント分散剤を含有するベース配合のコンクリートを練り混ぜた後、該コンクリートスラリーに対してセメント１００質量部当たり下記の混和剤組成物を０．１〜１５質量部の割合で添加して含有させること特徴とする早強性コンクリートの調製方法。
   混和剤組成物：下記のＡ成分、下記のＢ成分、下記のＣ成分、下記のＤ成分及び下記のＥ成分とから成り、且つＡ成分を０．０５〜３質量％、Ｂ成分を１５〜４８質量％、Ｃ成分を０．４〜３０質量％、Ｄ成分を０．０５〜３質量％及びＥ成分を１６〜８４．５質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る混和剤組成物。
   Ａ成分：分子量が１０×１０^４〜１５００×１０^４のポリアクリルアミド及び分子量が５×１０^４〜５００×１０^４のポリアクリル酸アルカリ金属塩の中から選ばれる一つ又は二つ以上。
   Ｂ成分：ケイ酸アルカリ金属塩
   Ｃ成分：下記の化１で示されるポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル
   

   

   （化１において、
   Ｒ^１：炭素数３〜５のアルキル基
   Ａ^１：分子中に合計２〜１０個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基）
   Ｄ成分：リン酸ナトリウム塩
   Ｅ成分：水
2. ベース配合のコンクリートスラリーのスランプ値が１５〜２５ｃｍである請求項１記載の早強性コンクリートの調製方法。
3. Ａ成分が分子量１００×１０^４〜１０００×１０^４のポリアクリルアミドである請求項１又は２記載の早強性コンクリートの調製方法。
4. Ａ成分が分子量１０×１０^４〜２００×１０^４のポリアクリル酸ナトリウム塩である請求項１又は２記載の早強性コンクリートの調製方法。
5. Ｂ成分がケイ酸ナトリウムであり、且つ該分子式で示されるＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏのモル比が１．８〜３．５である請求項１〜４のいずれか一つの項記載の早強性コンクリートの調製方法。
6. Ｃ成分が化１において、Ｒ^１が炭素数４のアルキル基であり、且つＡ^１が分子中に合計３〜８個のオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とで構成されたポリオキシアルキレン基を有するポリアルキレングリコールから全ての水酸基を除いた残基である請求項１〜５のいずれか一つの項記載の早強性コンクリートの調製方法。
7. Ｄ成分がリン酸１ナトリウムである請求項１〜６のいずれか一つの項記載の早強性コンクリートの調製方法。
8. 混和剤組成物がＡ成分を０．１〜１．５質量％、Ｂ成分を２０〜４５質量％、Ｃ成分を１〜２０質量％、Ｄ成分を０．１〜２質量％及びＥ成分を３１．５〜７９．８質量％（合計１００質量％）の割合で含有して成る混和剤組成物である請求項１〜７のいずれか一つの項記載の早強性コンクリートの調製方法。
9. セメント分散剤がポリエチレングリコール鎖を側鎖にもつポリカルボン酸系水溶性ビニル共重合体を主成分とするセメント分散剤である請求項１〜８のいずれか一つの項記載の早強性コンクリートの調製方法。
10. 混和剤組成物をセメント１００質量部当たり０．３〜１０質量部の割合で添加して含有させる請求項１〜９のいずれか一つの項記載の早強性コンクリートの調製方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか一つの項記載の調製方法によって得られる材齢１日の圧縮強度が２０Ｎ／ｍｍ^２以上のコンクリート硬化体。