JPH0319043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本願発明は、遠心力を利用して製造されるパイ
ルなどの遠心力成形品についての新しい製造方法
に関するものである。 現在、遠心力成形品であるパイルの遠心力締固
め方法は、表１に示す方法がとられている。

【表】 表１は、コンクリートポール・パイル協会が会
員会社アンケートをに求めた結果をまとめたもの
である。表１に示したように、パイルの遠心力締
固め方法は、一般に低速・中速・高速の３段階で
行なわれていて、まず、低速回転によつて型枠の
中のコンクリートを全長にわたつて平均にいきわ
たるように均し、次第に回転速度をあげ、高速回
転により大きな遠心力を与え、コンクリートを十
分に締固めるものである。 遠心力締固めは、回転によつて生ずる遠心力を
利用するものであるから、その効果は遠心力の大
きさに関係し、次の式によつて示される。 ｆ＝ｍ・（2πrn）²／ｒ・１／mg＝4rπ²n²／ｇ ここに ｆ＝遠心力（ｇ） ｍ＝質量 ｒ＝回転の半径（cm） ｎ＝回転速度（rps） ｇ＝重力の加速度（980cm／sec²） 遠心力の大きさは、上式のとおりであるが、一
般に重力の加速度ｇの倍数によつて表現されてお
り、表１の遠心力ｇは、この原則によつて示され
ているものである。以上述べた方法が、現在一般
に用いられている遠心力締固め方法であるが、こ
の方法には次のような欠陥がある。すなわち、遠
心力成形品の遠心力締固めによつてその断面は、
図１に示したように一番外側より、コンクリート
層１、次いでモルタル層２、ペースト層３の順に
三層に材料が分離し、かつ、遠心力締固めによつ
て多量の水とセメント及び砂の微粒子４（以下、
スラリーという）が内面に搾り出され、遠心力停
止と同時に製品の内面にたまる。このスラリー
は、排出処理されるが、その量は月産10000tの生
産工場で500t／月にも達し、その処理に多額の費
用を要しているのが現状で、遠心力成形上避け得
ないものとされていた。また、上記した材料分離
も製品強度上決して好ましいものではない。 本願発明は、上記したこれら欠点を解決したも
のであつて、以下本願発明の内容を詳述する。 遠心力成形品として従来パイル用に用いられて
いたコンクリートの配分の一例を示すと表２のと
おりである。

【表】 この配合でコンクリート強度は、４週間圧縮強
度で、δ28＝500〜700Kg／cm²のものが得られるが、
最近では、コンクリート技術の長足の進歩があ
り、コンクリートの配合及び養生方法によつて従
来のように28日待たなくても、短期間（２〜７
日）に更に高強度のコンクリート（圧縮強度800
Kg／cm²以上）が得られるようになつた。 コンクリートの配合についていえば、高性能減
水剤（例えば、花王石けん製マイテイなど）の開
発、高強度混和材（例えば、電気化学工業製
Σ1000など）の開発によつて、従来Ｗ／Ｃ＝37〜
39％（表２参照）であつたものが、高性能減水剤
によりＷ／Ｃ＝28〜30％まで下げ得るようになつ
たこと、また、高強度混和材によつて、コンクリ
ート中にできる微細孔も埋めコンクリートをち密
化することが可能になつたことが挙げられる。 一方、養生方法については、従来の常圧蒸気養
生のほか、高温高圧養生（オートクレーブ養生）
などの特殊養生が行われるようになつてきてい
る。以上のような技術背景で、現在では、コンク
リート強度800〜1000Kg／cm²のものが、容易に、
かつ短期間に得られるようになつている。 本願発明は、上記したコンクリートの配合のう
ち、高性能減水剤を用いできるだけコンクリート
の使用水量を減じ、かつ、遠心力締固め方法とし
て表１の低速・中速回転の遠心力と回転時間は従
来の方法を採用し、高速回転の遠心力と回転時間
を抑えることによつて、遠心力成形品のスラリー
を全く排出しない画期的な方法を見い出したもの
である。遠心力成形品であるパイルの実施例を以
下に示す。予備試験の結果、高性能減水剤を用い
たコンクリートの配合でも、Ｗ／Ｃ＝30％を超え
るコンクリート配合の場合は、高速回転の遠心力
と回転時間を抑えてもスラリーが排出されること
が分かつた。そこで、Ｗ／Ｃ＝30％の場合につい
て遠心力供試体によつて高速回転の遠心力と排出
するスラリー量との関係を求める実験を行つた。
実験結果を実験１に示す。 （実験１） １ コンクリート配合

【表】 ２ 遠心力供試体寸法 直径20cm×高さ30cm×厚さ４cm ３ 遠心力成形条件 初速２ｇ−２分、中速10ｇ−２分、高速ｘｇ
−３分 ４ 配合別排出スラリー量

【表】 実験１は、セメントとして、ポルトランドセメ
ント系セメント（普通、早強、超早強及び中庸熱
ポルトランドセメント）のうち、普通及び早強ポ
ルトランドを用いた場合を示したものである。 この結果によると、高性能減水剤を用いてＷ／
Ｃ＝30％以下のコンクリート配合の場合は、遠心
力の大きさが17〜24ｇの範囲において、ほとんど
スラリーを排出しないこと及び早強ポルトランド
セメントの方が普通ポルトランドセメントよりス
ラリーの排水量がやや少ないことが分かつた。 早強ポルトランドセメントの方が普通ポルトラ
ンドセメントに比べスラリーの排出量が少いの
は、早強ポルトランドセメントは、セメントの粒
子が小さく、より多くの水を吸着するためと思わ
れる。 次に実験２を示す。 次に、実験２として、実際の製品である遠心力
コンクリートくいを製造した。セメントは早強ポ
ルトランドセメントを用い、これに高強度混和材
（電気化学工業製Σ1000）を添加し、高性能減水
剤としては花王石鹸株式会社製の減水剤の商標名
「マイテイ」を使用し、Ｗ／Ｃ＝30％とした上記
実験１における表３のNO2とコンクリート配合
として、高速回転時間とスラリーの排出状況を試
験した。その結果を表５に示す。なお、この高速
回転による試験は、実験１に示した、初速２ｇ−
２分、中速10ｇ−２分の遠心力付与に続いて行つ
たものである。

【表】

【表】 実験２から、高速回転時間を長くするとスラリ
ーが排出しだすことが分かり、回転時間に限度が
あることが分かつた。 表５から、外形Ｄ（mm）と回転時間Ｔ（分）の上
限の関係式を求めると、Ｔ＝１／100Ｄ＋１を得るこ とができる。したがつて、この関係式から、製品
の大きさが分かれば、回転時間の上限値を求める
ことができ、この求めた回転時間以下の回転時間
ならば、ほとんどスラリーを排出しない製品を得
ることができる。 以上述べたとおり、高性能減水剤を用い水セメ
ント比を30％以下のコンクリート配合とし、高速
の遠心力を17〜24ｇ、回転時間ＴをＴ＝１／100Ｄ＋ １の計算式から得られる値以下とすることによ
り、スラリーをほとんど排出しない遠心力成形品
が得られることが分かつた。 このようにして得られた遠心力成形品の断面図
は図２に示すように、外側コンクリート層１、内
側モルタル層２の２層に材料が分離し、現在行わ
れている遠心力成形品にみられるペースト層３が
存在していない。 現在行われている表１に示す遠心力締固め方法
を用いる場合一般にＷ／Ｃ＝35％程度のコンクリ
ート配合が用いられているが、遠心力成形中にス
ラリーが排出されて、遠心力成形品のＷ／Ｃ＝30
％程度になりこのことにより遠心力成形品のコン
クリート強度を高めることが実験的に確かめられ
ている。 これに対し、本願発明は、Ｗ／Ｃ＝30％以下の
配合を用い、高速時の遠心力と回転時間を抑え、
製品内面に水が搾り出される、すなわち、脱水す
る前に回転を終了するものであるから、遠心力成
形品のＷ／Ｃは変化なく全体としてＷ／Ｃ＝30％
以下となつており、内面のモルタル層には、外側
よりより多くの水が集合している結果となつてい
るがもともとＷ／Ｃの低いコンクリートの配合を
用いていること及び材料の分離が２層になること
により現在行われている方法による遠心力締固め
によるコンクリート強度に比べ強度低下もないと
いえる。 以上、述べたとおり、本願発明は、高性能減水
剤を用いＷ／Ｃ＝30％以下としたコンクリートを
用い、遠心力成形品の大きさに応じ、製品の高速
回転の遠心力と回転時間を抑えることによつて、
コンクリートの強度低下もなく、かつ、スラリー
を全く排出しない方法を見い出したもので、従来
の常識では考えられない画期的な発明といえる。 本願発明の効果は、従来遠心力成形品の製法上
避け得ないとされていたスラリーを全く排出しな
いから、その処理費用がなくなること、高速時の
遠心力を抑え、かつ、その回転時間を短かくする
ことによつて、全体の製品回転時間の短縮による
生産の増大及び型枠・遠心機設備の耐久性の向上
の他、製品回転による騒音も少なくなる。また、
製品の品質面では、型枠は二つ割り型枠が用いら
れているため、高速時の遠心力が大きく、回転時
間が長いとその合せ目からペーストがそれだけ多
く漏れることになるが、本願発明は、高速時の遠
心力を抑え、かつ、回転時間を短かくするもので
あるから、型枠合せ目からのペースト漏れも少
く、製品の品質が向上すること、材料の分離が少
いことによる、コンクリート強度の低下もないこ
と及び製品の内面にスラリーが排出されないこと
によつて、製品内面が荒されないため内面の仕上
りも極めてよい。 以上のように、本願発明の効果は計り知れない
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の遠心力成形品の締固め状態を示
す縦断面図、第２図は本発明による遠心力成形品
の締固め状態を示す縦断面図である。 １……コンクリート層、２……モルタル層、３
……ペースト層、４……スラリー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 遠心力成形品において高性能減水剤を用い、
   水セメント比を30％以下のコンクリート配合と
   し、高速時の遠心力を17〜24ｇ、回転時間を、Ｔ
   ＝１／100Ｄ＋１の関係式（ここに、Ｄ：製品の外径 （mm）、Ｔ：回転時間（分））から求めた値以下と
   することを特徴とする遠心力成形品の製造方法。