JPH0345544A - コンクリート配合組成物 - Google Patents

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、コンクリート配合組成物に係り、特に振動締
固めを行うことなく密実な高品質・高耐久性コンクリー
ト構造体を構築し得るコンクリート配合組成物に関する
。

〔発明の背景〕

従来のコンクリート配合組成物は、砂利、砂等の骨材に
セメントと水、さらに必要に応じてＡＥ剤、減水剤等の
混和剤を添加して攪拌屋台することにより製造される。

このような材料組戒めコンクリート配合組成物を用いて
密実な高品質コンクリート構造体を構築するためには、
従来、セメントの水和に必要な量よりも多量の水を該組
成物中に含有させるかあるいは流動化剤等を添加し、そ
れによってその組成物の軟度を増大させて流動性を高め
るとともに、パイブレークまたは突棒などを用いて入念
に打込み、締固めすることが不可欠であった。

しかしながら、上記のようにして軟度の増大を図ると、
骨材の分離やブリージングが起こり易くなり、したがっ
てコンクリート構造体の均質性を損なう原因となる。そ
して上記のブリージングは、骨材、鉄筋、セパレータ等
の下面にブリージング水の滞留を招き、そのブリージン
グ跡が水みちとなって外部から侵入した水が鉄筋を発錆
させ、この発錆に伴う膨張がコンクリート構造体を破壊
させる。このような現象は、コンクリート構造物が水中
、地下、貯水池等、常時水と接触する環境にある場合は
特に顕著であり、海水などが侵入する場合には、コンク
リート構造体が極めて早期に劣化するという不都合を生
ずる。

また、壁、柱などの背の高いコンクリート構造部材にお
いては、鉄筋が狭い間隔に配置される場合が多く、この
ような場合には、コンクリートの締固めを入念に実施す
ることは困難であり、実際上は不可能に近い。このため
、これらの部材においては、ジャンカ、豆板、コールド
ジヨイントなどの施工欠陥が生じ易く、コンクリート構
造体の耐久性を損なう原因となっていた。

一方、通常のコンクリート配合組成物を用いても、適切
な打ち込み、十分な締固めが行われるならば、密実な高
耐久性コンクリート構造体が構築され得る。しかしなが
ら、最近では熟練作業者の不足や省力化推進等の状況か
らコンクリート構造体の品質が一段と低下し易い環境に
なっており、現在では作業者の技術や施工方法に左右さ
れずに高品質・高耐久性コンクリート構造体を構築し得
るコンクリート配合組成物の開発が望まれている。

そこで本発明者は、上述の状況に鑑みて種々研究を重ね
た結果、 １、　上記のような従来のコンクリート配合組成物にお
いて、所定割合のセルロース系またはアクリル系増粘剤
と高性能減水剤とを併用すると、骨材分離やブリージン
グを起こし難いコンクリート配合組成物が得られること
、 ２、上記のような増粘剤と高性能減水剤を含むコンクリ
ート配合組成物中に空気含有量を調整するためのＡＥ剤
と消泡剤とを所定割合配合して、その空気量を４〜６容
量％とすると、コンクリート構造体の耐久性が向上する
こと、 ３、　上記のように増粘剤と高性能減水剤を加えたコン
クリート配合組成物において、スランプフロー値を４５
〜６５ｃｍにすると、壁や柱などの配筋の密な部材にお
いても、振動締固めをしなくても、従来のコンクリート
配合組成物を用いて振動締固めすることにより得られる
コンクリート構造体と同等またはそれ以上の充填性を有
する極めて密実なコンクリート構造体が得られること、
を見出した。

〔発明の目的および構成〕

本発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、骨材
分離やブリージングを起こし難く、しかも振動締固めす
ることなく極めて密実で、かつ耐久性の大きいコンクリ
ート構造体を構築し得るコンクリート配合組成物を提供
することを目的とし、セメント、骨材、水、セルロース
系またはアクリル系増粘剤、高性能減水剤、ＡＥ剤およ
び消泡剤を含み、かつスランプフロー値＝４５〜６５ｃ
ｍおよび空気含有量：４〜６容量％を有するコンクリー
ト配合組成物 に係るものである。

〔発明の詳細な説明〕

本発明において重要なことは、まず第一に、十分な流動
性を保持し、かつ骨材分離やブリージングを起こさない
適正な軟度とレオロジー特性を有するコンクリート配合
組成物とするために、増粘剤および高性能減水剤を併用
することである。

増粘剤としてはセルロース系またはアクリル系増粘剤の
いずれをも使用でき、例えば、ヒドロキシエチルセルロ
ース、ヒドロキシメチルセルロースまたはヒドロキシプ
ロピルメチルセルロースなどの非イオン系の水溶性セル
ロース系増粘剤またはボリアクリルアミド重合体等のよ
うなアクリル系増粘剤が使用される。

高性能減水剤としてはナフタリンスルホン酸ホルマリン
高縮合物またはスルホン化メラミンホルマリン縮合物等
が使用される。

これらの増粘剤および高性能減水剤はいずれも、単独で
、あるいは２種以上併せて用いることができる。

増粘剤および高性能減水剤の使用量は該組成物のスラン
プフロー値が４５〜６５ｃｍになるような量であり、一
般に増粘剤０．２５〜１．５０ｋｇ／ボ、高性能減水剤
１，５００〜５，０００　ｃｃ／Ｃ＝１００ｋｇ　、好
マシ＜はツレツレ０．４０〜０．７５ｋｇ／ｒｒｒ、　
２，０００〜４，０００　ｃｃ／Ｃ＝１００ｋｇ使用す
ることが本発明にとって重要である。

ＡＥ剤としては、例えば天然樹脂酸塩がそして消泡剤と
しては、例えば有機極性化合物が用いられる。

振動締固めすることなく密実なコンクリート構造体を得
るためには、本発明のコンクリート組成物において４５
〜６５ｃｍのスランプフロー値が必要であり、このスラ
ンプフロー値は上記の増粘剤と高性能減水剤の配合量を
調節することによって、所定の値に維持される。スラン
プフロー値が４５印未満では流動性が不十分で空隙を生
じやすく、一方それが６５ｃｍよりも大きくなると流動
性は高くなるが、骨材分離を生じやすくなることから、
本発明ではスランプフロー値を４５〜６５ｃ１１１ト定
めた。

さらに、本発明のコンクリート配合組成物においては、
組成物全体の容積に対して４〜６％の空気を導入するこ
とが、コンクリート構造体の十分な耐久性保持のために
、具体的には十分な耐凍結融解抵抗性を得る点から、必
要である。本発明のコンクリート配合量Ｉ′Ｉｉ、′！
！ｌＪにおいて、この空気含有量が４％未満になると、
耐凍結融解抵抗性が低下するようになり、一方それが６
％より多くなると、強度の低下が著しくなることから、
本発明では空気含有量を４〜６％と定めた。

導入される空気量は、骨材、増粘剤および高性能減水剤
、特に増粘剤の使用量に左右され、さらに気温、練り混
ぜ機械のタイプおよび打設方法などによっても左右され
る。このため、増粘剤等の使用量や気温等の要因に合わ
せて、ＡＥ剤および消泡剤の使用量を試験線りによって
調整することが必要である。ＡＥ剤および消泡剤の使用
量はそれぞれ一般にセメント重量に対して０．００５〜
０．３％および０．００１〜０．２％であることが本発
明にとって重要である。

また、導入される空気泡の大きさは微細であることが好
ましい。一般に増粘剤および減水剤を添加した高流動コ
ンクリート配合組成物では攪拌混合および打設時に比較
的大きい空気泡が導入され易いが、本発明によるコンク
リート配合組成物においてはＡＥ剤および消泡剤が所定
量含有されているので、両者の作用により大きな気泡が
消泡され強度および耐久性の向上に役立つ適当量の微細
な空気泡が導入される。

本発明によるコンクリート配合組成物の代表的組成を示
すと、次の通りである。

セメント　　　　　　　２７５　〜３７５　　ｋｇ／ボ
骨材　　　　　　　　１７００　〜１９００　　ｋｇ／
ボ水　　　　　　　　　　　　１５０　〜１７０　　ｋ
ｇ／ｒｒｒセルロース系またはアクリル系増粘剤 ０．４０〜０．７５　　ｋｇ／ボ 高性能Ｍ水剤２０００　〜４０００　　ｃｃ／Ｃ＝１０
０ｋｇＡＥ剤　　　　　　　３０　〜５０　　ｇｒ／Ｃ
＝１００ｋｇ消泡剤　　　　　　　　１０　〜３０　　
ｇｒ／　Ｃ＝１００ｋｇ本発明の組成物は、常法に従っ
て製造することができ、例えば、生コンプラントあるい
は現場において、セメント、骨材および水に、セルロー
ス系またはアクリル系増粘剤を添加し、さらに高性能減
水剤を添加するとともにＡＥ剤および消泡剤を添加し攪
拌混合することによって製造される。

本コンクリート配合組成物に混合されるセルロース系ま
たはアクリル系増粘剤は、材料分離抵抗性を向上させて
ブリージングを防止し、かつ流動性、したがって充填性
を改善する作用を有し、減水剤は木組酸物に流動性を付
与し、さらにＡＥ剤および消泡剤は適正かつ微細な空気
量の導入を可能にする。従来のコンクリート配合組成物
にこれらの混和剤を添加してスランプフロー値を４５〜
６５ｃｎ＋とし４〜６容量％の空気を導入することによ
って製造された本発明による高流動コンクリート配合組
成物は、壁や柱などの背の高い非常に配筋の密な構造物
においても、振動締固めをすることなく、通常のコンク
リート配合組成物を用いて締固めして構築されたコンク
リート構造体と同等またはそれ以上の充填性を有し、が
っ極めて密実なコンクリート構造体が構築され得る。ま
た、このような高流動コンクリート配合組成物を用いた
場合、ブリージングが起こらないため、豆板、ジャンカ
、打継ぎ不良等の施工欠陥が生じにくく、品質のバラツ
キの少ない均質なコンクリート構造物を施工することが
可能である。さらに、空気量を４〜６％導入することに
より耐凍結融解抵抗性を高めた結果、本発明によるコン
クリート配合組成物を用いて構築されたコンクリート構
造体は寒冷地においても高い耐久性を有する。

また、締固めを省くことができるため、省力化を計るこ
とが可能であり、しかもコンクリートの品質が作業者の
技術に影響されないというメリットがある。

〔実施例〕

次いで、以下の実施例を参照して本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明は勿論これらの実施例に限定されな
い。

実施例１ 第１表に示す配合と第２表に示す材料を基本とする、第
３表に示す種々のコンシスチンシーを有する従来のコン
クリート配合組成物（比較試料１〜３）および本発明に
よる高流動コンクリート配合組成物（本発明試料１〜４
）を用いて各種試験を行った。

なお、第３表中スランプ値およびスランプフロー値は次
の試験により得られた値である。

ｚｊ長ｚＧｋ級 高さ３０ｃｍ、下端内径２０ｃｍ、上端内径１０ｃｍの
スランプコーンに、コンクリート配合組成物を１／３容
ずつに分け、標準棒で一定回数突きながら詰める。次い
でコーンを垂直に引き上げてコンクリートを抜くと、コ
ンクリート組成物はその柔らかさに応じて形が崩れる。

この時頂面から下の高さを測定しスランプ値（ｃｔｌ）
とする。

スーンプフロー゛ 上記スランプ試験と同様の試験を行いコンクリートの広
がりを縦および横方向に測定し、その平均値をＣｌ１１
で表した値をスランプフロー値とする。

穿」≦に 基 本 配 夷弓した 使 用 材 料 表中ＦＭは粗粒率を表す。

し　シュコン　丁−の 第１図に示される、−次側ＩＡ：高さ５５０ｍｍＸ直径
１００ｍｍ、二次側ＩＢ：高さ３５０ｍａ＋Ｘ直径１０
０順および一次側ＩＡと二次側２Ｂを結ぶ直結部分ＩＣ
＝長さ５５０鵬×直径１００ｍｎ＋の寸法を有するＬ型
の流動性測定治具ｌに、第３表に示した各試料Ｓを、１
次側ＩＡから投入することにより流動性試験を行った。

この試験において、比較試料を用いた場合には、振動機
を使用しなければコンクリートが二次側ＩＢに流動しな
いのに対して、本発明試料の場合には、無振動でも一次
側ＩＡに試料を投入するとほぼ同時に二次側ＩＢへ流動
した。この結果から、従来のコンクリート配合組成物に
比べて本発明による配合組成物は高い流動性を有してい
ることが明らかとなった。

白の　　ｉ 前記各試料を一次側２Ａから投入してそれぞれ硬化させ
、第２図に示される、−次側２　Ａ　：　１４００鵬Ｘ
２００　ａａＸ３５０　ｍｍ、二次側２　Ｂ　：　６５
０　ｍｍＸ２００閣×３５０１１Ｉ１１および一次側と
二次側とを連結する部分２　Ｃ：　１０５０ａｎＸ　２
００＋ｎｍＸ　３５０ｍｍの寸法を有するＬ型の供試体
を作製し、その表面状態を観察した。

この結果を第４表に示す。

第４表から明らかなように、型枠脱型後の供試体の表面
状態にも大きな相違が見られた。第４表から、高流動コ
ンクリート配合組成物の場合、無振動でも、従来のコン
クリート配合組成物を用いて振動締固めを行った場合と
同等またはそれ以上の充填性が確保されることがわかる
。

また、第４表から、高流動コンクリート配合組成物にお
いて、増粘剤の添加量とスランプフロー値との関係が、
試験組成物の流動性および骨材分離抵抗性に大きく関与
することがわかる。すなわち、増粘剤の添加量が０．３
７５　ｋｇ／ｒｒｆの場合、適正なスランプフロー値は
約４５〜５５であり、０．７５ｋｇ／ｒｒｆの場合、約
５５〜６５であることがわかる。

圧縮強度試験 表面状態の観察試験を行ったＬ型供試体の第３図に示す
位置から軸方向にコアＣ２〜ＣＩＯを採取して圧縮強度
を調べた。

圧縮強度は、直径１００　ｉｎのコアーから長さ２００
闘の円柱試験体を作製し、−軸圧縮強度試験方法によっ
て測定した。

また、比較のため、Φ１００　ｍｍＸ２００　ｍｍの円
筒中で第３表の各試料を硬化させて得られた円柱試験体
の圧縮強度も測定した。

圧縮強度試験の結果を第５表に示す。

第５表に示される結果から、本発明試料を用いて得られ
る無振動供試体においても、その強度は比較試料を用い
て得られる供試体の強度とほぼ同等であって、強度のバ
ラツキも少なく、特に本発明試料では比較試料よりも最
低圧縮強度部位の圧縮強度が大きいことがわかる。また
、本発明の供試体では骨材分離も生じていなかった。

なお、透水係数、中性化速度、鉄筋付着性にっても、本
発明試料は従来コンクリート組成物の比較試料に遜色な
い結果が得られた。

実施例２ 第４図（３ａ：立面図、３ｂ：側面図）に示す３階立て
建物のベントハウス３の斜線部分３Ａに、第６表に示さ
れる基本配合を有する従来のコンクリート配合組成物に
、増粘剤０．３７５〜０．７５ｋｇ／ｒｒｒ、高性能減
水剤２２５０〜４０００ＣＣ／Ｃ・１００ｋｇ、　ＡＥ
剤３５ｇｒ／Ｃ＝１００ｋｇおよび消泡剤２５ｇｒ／Ｃ
＝１００ｋｇを添加して攪拌混合し、その際空気を４．
３容量％導入して得られた本発明の高流動コンクリート
配合組成物を適用することによって、コンクリート構造
体を構築した。

蜀はし炙 基 本 配 ム その結果、配筋の密な壁厚１５ｃｍの薄い構造物におい
ても、適正に調整された高流動コンクリート配合組成物
を用いれば、無振動でも振動締固めを行った通常コンク
リート配合組成物と同等、あるいはそれ以上の流動性、
充填性が得られ、分離−のない密実なコンクリート構造
体が打設されることが立証された。

〔発明の効果〕

以上述べた説明から明らかなように、本発明によれば、
流動性に優れ、かつ骨材の分離およびプリージングを起
こし難いコンクリート配合組成物が提供され、したがっ
て、例えば鉄筋が密に配置されているような、コンクリ
ートが流動し難いような場所に打設する場合にも振動締
固めすることなく密実に充填されるとともに、均質かつ
耐久性の高いコンクリート構造体を形成できるコンクリ
ート配合組成物が提供され、その結果作業者の技術や施
工方法に左右されない高品質・高耐久性コンクリート構
造体の構築と省力化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＬ型の流動性測定治具、第２図は鉄筋が埋め込
まれているＬ型の供試体、第３図は、第クリートを適用
した３階立て建物のベントハウスの建物概要をそれぞれ
示す。図において、ｌ・・・流動性測定治具、２・・・
供試体、２Ｄ・・・鉄筋、３・・・ベントハウス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメント、骨材、水、セルロース系またはアクリル系増
   粘剤、高性能減水剤、ＡＥ剤および消泡剤を含み、かつ
   スランプフロー値：４５〜６５ｃｍおよび空気含有量：
   ４〜６容量％を有するコンクリート配合組成物。