JPH0625011B2 - アルカリ骨材反応によるコンクリートの膨張抑制方法 - Google Patents
アルカリ骨材反応によるコンクリートの膨張抑制方法Info
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- JPH0625011B2 JPH0625011B2 JP61263504A JP26350486A JPH0625011B2 JP H0625011 B2 JPH0625011 B2 JP H0625011B2 JP 61263504 A JP61263504 A JP 61263504A JP 26350486 A JP26350486 A JP 26350486A JP H0625011 B2 JPH0625011 B2 JP H0625011B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は，水溶性のセルロースエーテルを用いたアルカ
リ骨材反応の抑制方法に関する。
リ骨材反応の抑制方法に関する。
最近，モルタルおよびコンクリート構造物中におけるア
ルカリと骨材との反応が問題になっている。モルタルお
よびコンクリート構造物は，しばしば，このアルカリ骨
材反応に起因して膨脹し，クラックが発生し，劣化す
る。その対策として，建設省は，最近（昭和61年６月２
月） イ．（化学法またはモルタルバー法により）安全と認め
られる骨材の使用 ロ．低アルカリ形（Na2O当量が０．６％以下）セメント
の使用 ハ．抑制効果のある混合セメント（高炉セメントＢ種ま
たはＣ種）の使用 ニ．コンクリート中のアルカリ総量の抑制（Na2O量が
３．０kg/m3以下とする） の措置を講ずることが望ましいという趣旨の通達を出し
ている。
ルカリと骨材との反応が問題になっている。モルタルお
よびコンクリート構造物は，しばしば，このアルカリ骨
材反応に起因して膨脹し，クラックが発生し，劣化す
る。その対策として，建設省は，最近（昭和61年６月２
月） イ．（化学法またはモルタルバー法により）安全と認め
られる骨材の使用 ロ．低アルカリ形（Na2O当量が０．６％以下）セメント
の使用 ハ．抑制効果のある混合セメント（高炉セメントＢ種ま
たはＣ種）の使用 ニ．コンクリート中のアルカリ総量の抑制（Na2O量が
３．０kg/m3以下とする） の措置を講ずることが望ましいという趣旨の通達を出し
ている。
前記ロおよびハでいうセメントは，特殊なセメントであ
って，それぞれ特別な特性を有しているが，これまでの
ところ，それらの使用量は少なく，土木建築その他のコ
ンクリート施工では，普通ポルトランドセメントが，全
セメント使用量の80％以上の量で使用されている。この
普通ポルトランドセメントは，Na2O当量が0.6 〜1.0 ％
程度，場合によっては，1.2 ％程度であることもある。
って，それぞれ特別な特性を有しているが，これまでの
ところ，それらの使用量は少なく，土木建築その他のコ
ンクリート施工では，普通ポルトランドセメントが，全
セメント使用量の80％以上の量で使用されている。この
普通ポルトランドセメントは，Na2O当量が0.6 〜1.0 ％
程度，場合によっては，1.2 ％程度であることもある。
本発明の一つの目的は，前記建設省通達の要件ロおよひ
ハを充足しない普通ポルトランドセメントを用いた場合
でも，望ましくないアルカリ骨材反応を効果的に抑制で
きる簡便な方法を提供することである。
ハを充足しない普通ポルトランドセメントを用いた場合
でも，望ましくないアルカリ骨材反応を効果的に抑制で
きる簡便な方法を提供することである。
また，問題のアルカリ骨材反応は，用いる骨材の種類に
大きく依存する。そのため，前記の建設省通達では，骨
材のアルカリとの反応性を予め試験し，試験の結果安全
と認められた骨材の使用が望ましいとしている。
大きく依存する。そのため，前記の建設省通達では，骨
材のアルカリとの反応性を予め試験し，試験の結果安全
と認められた骨材の使用が望ましいとしている。
本発明の今一つの目的は，アルカリとの反応性が高い骨
材を用いた場合でも，望ましくないアルカリ骨材反応を
効果的に抑制できる方法を提供することである。
材を用いた場合でも，望ましくないアルカリ骨材反応を
効果的に抑制できる方法を提供することである。
前記の目的を達成する本発明方法は，モルタルまたはコ
ンクリート配合物中に系中のアルカリと骨材とのアルカ
リ骨材反応を抑制するに充分な量の水溶性のセルロース
エーテルを配合することを特徴とする。
ンクリート配合物中に系中のアルカリと骨材とのアルカ
リ骨材反応を抑制するに充分な量の水溶性のセルロース
エーテルを配合することを特徴とする。
すなわち本発明者らは，水溶性セルロースエーテルがア
ルカリ骨材反応の抑制に著効を示すことを見いだした。
セルロースエーテル類は，硬化に至るまでの間，その増
粘作用並びに保水作用によって材料分離やブリージング
を抑制する作用があることは知られているが，硬化の後
に徐々に進行するアルカリ骨材反応を抑制する作用があ
ることは全く知られていなかった。材料分野やブリージ
ングと言ういわば分離的な現象と，アルカリ骨材反応と
いう長期にわたる化学的な現象（骨材表面がガラス化す
るものとも言われている）とは全く別のものであり，本
発明によればやがてコンクリート崩壊に至るような原因
となり得るアルカリ骨材反応が，他の性質には特に悪い
影響を与えることのないセルロースエーテルによって防
止できた点において，この分野に大きく貢献できると思
われる。
ルカリ骨材反応の抑制に著効を示すことを見いだした。
セルロースエーテル類は，硬化に至るまでの間，その増
粘作用並びに保水作用によって材料分離やブリージング
を抑制する作用があることは知られているが，硬化の後
に徐々に進行するアルカリ骨材反応を抑制する作用があ
ることは全く知られていなかった。材料分野やブリージ
ングと言ういわば分離的な現象と，アルカリ骨材反応と
いう長期にわたる化学的な現象（骨材表面がガラス化す
るものとも言われている）とは全く別のものであり，本
発明によればやがてコンクリート崩壊に至るような原因
となり得るアルカリ骨材反応が，他の性質には特に悪い
影響を与えることのないセルロースエーテルによって防
止できた点において，この分野に大きく貢献できると思
われる。
したがって本発明は材料分離やブリージングの防止のた
めにセルロースエーテルを配合するのとは異なり，硬化
後にセメント中のアルカリ成分と骨材が徐々に反応して
過度の膨張を起こすようなセメントと骨材を使用した材
料配合系のコンクリートを対象とするものであって，か
ような材料配合のコンクリートに対してその練り混ぜ時
に水溶性セルロースエーテルを該反応を抑制するに充分
な量で配合することを特徴とするものである。
めにセルロースエーテルを配合するのとは異なり，硬化
後にセメント中のアルカリ成分と骨材が徐々に反応して
過度の膨張を起こすようなセメントと骨材を使用した材
料配合系のコンクリートを対象とするものであって，か
ような材料配合のコンクリートに対してその練り混ぜ時
に水溶性セルロースエーテルを該反応を抑制するに充分
な量で配合することを特徴とするものである。
以下，本発明の基礎をなす実験およびその結果を記載す
ることにより，本発明方法およびその効果を具体的に説
明する。
ることにより，本発明方法およびその効果を具体的に説
明する。
実験には，次の各材料を使用した。
(1)．セメント 普通ボルトランドセメント（日本セメント株式会社製の
「アサノセメント」，Na2O 当量： 0.6％） (2)．骨材Ａ 豊島産安山岩 粒度分布 粒度 重量％ 0.15〜0.6 mm 20 ％ 0.6 〜2.5 mm 50 ％ 2.5 〜5.0 mm 30 ％ (3)．骨材Ｂ 豊浦標準砂 (4)．水 東京都調布市上水道水の蒸留水 (5)。水酸化ナトリウム 特級試薬 (6)．添加材 メチルセルロース 〔モルタル配合〕 １回に練り混ぜたセメント，骨材および水の量は，次の
とおりである。
「アサノセメント」，Na2O 当量： 0.6％） (2)．骨材Ａ 豊島産安山岩 粒度分布 粒度 重量％ 0.15〜0.6 mm 20 ％ 0.6 〜2.5 mm 50 ％ 2.5 〜5.0 mm 30 ％ (3)．骨材Ｂ 豊浦標準砂 (4)．水 東京都調布市上水道水の蒸留水 (5)。水酸化ナトリウム 特級試薬 (6)．添加材 メチルセルロース 〔モルタル配合〕 １回に練り混ぜたセメント，骨材および水の量は，次の
とおりである。
セメント 600 g 骨材Ａ 600 g 骨材Ｂ 600 g 水酸化ナトリウム水溶液 300 ml ただし，水酸化ナトリウム水溶液の量は，モルタル中の
アルカリ量がNa2O 換算でセメントに基づき1.2重量％と
なるように調節した。
アルカリ量がNa2O 換算でセメントに基づき1.2重量％と
なるように調節した。
モルタルの混練は，JIS R 5201 9.1.1 が規定する混練
機を使用し，次の要領で行った。すなわち，練りばちお
よびバドルを混合位置に固定し，前記の量のセメント，
骨材（ＡおよびＢ）並びにセメントに基づき0，2.5 ま
たは5.0 重量％の添加材（メチルセルロース）を入れて
混練機を始動し，バドルを回転させながら，30秒間空練
りした。次いで，混練機を停止して前記の量の水酸化ナ
トリウム水溶液を入れた後，混練機を30秒間駆動し，そ
して20秒間休止した。この休止の間に，さじ，練りばち
およびバドルに付着したモルタルをかき落した。さらに
練りばちの底のモルタルをかき上げるように，混練機の
30秒間駆動および20秒間休止のサイクルを３回反復し
た。最後の休止が終わった後，120 秒間練り混ぜた。得
られたモルタルは，直ちに成形に付した。
機を使用し，次の要領で行った。すなわち，練りばちお
よびバドルを混合位置に固定し，前記の量のセメント，
骨材（ＡおよびＢ）並びにセメントに基づき0，2.5 ま
たは5.0 重量％の添加材（メチルセルロース）を入れて
混練機を始動し，バドルを回転させながら，30秒間空練
りした。次いで，混練機を停止して前記の量の水酸化ナ
トリウム水溶液を入れた後，混練機を30秒間駆動し，そ
して20秒間休止した。この休止の間に，さじ，練りばち
およびバドルに付着したモルタルをかき落した。さらに
練りばちの底のモルタルをかき上げるように，混練機の
30秒間駆動および20秒間休止のサイクルを３回反復し
た。最後の休止が終わった後，120 秒間練り混ぜた。得
られたモルタルは，直ちに成形に付した。
JIS R 5021 9.1.2 が規定する40×40×160mm の３連型
枠で，両端に長さ変化測定用のゲージプラグを埋め込め
るよう，ゲージプラグ固定用の穴をあけたものを使用し
た。
枠で，両端に長さ変化測定用のゲージプラグを埋め込め
るよう，ゲージプラグ固定用の穴をあけたものを使用し
た。
前記型枠の高さの約1/2 までモルタルを詰め，突き棒を
用いて，全面にわたって突きかためた。次いで，型枠の
上端までモルタルを詰め，同様にして突き棒で突き，最
後に残りのモルタルを約5mm盛り上げた。
用いて，全面にわたって突きかためた。次いで，型枠の
上端までモルタルを詰め，同様にして突き棒で突き，最
後に残りのモルタルを約5mm盛り上げた。
〔初期養生および脱型〕 モルタル打設後，型枠ごと20℃，相対湿度100 ％の雰囲
気で24時間養生した後，脱型した。
気で24時間養生した後，脱型した。
水中から取り出した供試体は，長手方向の端を下にして
立てておき，40℃の温度で水蒸気養生した。
立てておき，40℃の温度で水蒸気養生した。
測定の材令（前記の水蒸気養生に付した期間）は，０ケ
月， 0.5ケ月，１ケ月，２ケ月，３ケ月，４ケ月，５ケ
月および６ケ月であった。
月， 0.5ケ月，１ケ月，２ケ月，３ケ月，４ケ月，５ケ
月および６ケ月であった。
〔測定〕 各測定材令に達した供試体は，20℃，相対湿度100 ％の
雰囲気で16時間保った後，その長さ（ゲージプラグ内側
端面間の距離）を測定し，そしてその測定値と当初の
（材令０ケ月における）長さの測定値とから，当該材令
における長さの変化率（膨脹量）を算出した。
雰囲気で16時間保った後，その長さ（ゲージプラグ内側
端面間の距離）を測定し，そしてその測定値と当初の
（材令０ケ月における）長さの測定値とから，当該材令
における長さの変化率（膨脹量）を算出した。
得られた結果を第１表に示す。示した膨脹量は，３連型
枠を用いて，同一のモルタルから同時に作成し，同一条
件下で養生した同一材令の３本の供試体について得た値
の平均値である。
枠を用いて，同一のモルタルから同時に作成し，同一条
件下で養生した同一材令の３本の供試体について得た値
の平均値である。
第１図は，第１表の結果を示したグラフである。第１図
において，各曲線は，モルタルバーの膨脹量の経時変化
を示し，曲線Ｃはメチルセルロース無添加の場合に，そ
して曲線ＡおよびＢはそれぞれメチルセルロースをセメ
ント当り2.5重量％および５重量％添加した場合に関す
る。
において，各曲線は，モルタルバーの膨脹量の経時変化
を示し，曲線Ｃはメチルセルロース無添加の場合に，そ
して曲線ＡおよびＢはそれぞれメチルセルロースをセメ
ント当り2.5重量％および５重量％添加した場合に関す
る。
第１表および第１図に示す実験結果によれば，メチルセ
ルロース無添加の場合には，試験したモルタルの膨脹量
は，３ケ月で0.095 ％そして６ケ月で0.128 ％である。
これに対し，メチルセルロースをセメント当り2.5重量
％および５重量％添加した場合には，膨脹量が３ケ月で
それぞれ0.044 ％および0.026 ％そして６ケ月でそれぞ
れ0.062 ％および0.034 ％となり，メチルセルロースの
添加量が増すにつれ膨脹量は小さくなることが判る。こ
れは，メチルセルロースの添加により，モルタルまたは
コンクリートにおけるアルカリ骨材反応を実質的に抑制
できることを意味する。
ルロース無添加の場合には，試験したモルタルの膨脹量
は，３ケ月で0.095 ％そして６ケ月で0.128 ％である。
これに対し，メチルセルロースをセメント当り2.5重量
％および５重量％添加した場合には，膨脹量が３ケ月で
それぞれ0.044 ％および0.026 ％そして６ケ月でそれぞ
れ0.062 ％および0.034 ％となり，メチルセルロースの
添加量が増すにつれ膨脹量は小さくなることが判る。こ
れは，メチルセルロースの添加により，モルタルまたは
コンクリートにおけるアルカリ骨材反応を実質的に抑制
できることを意味する。
前記の実験では，アルカリ骨材反応抑制剤としてメチル
セルロースを用いたが，メチルセルロース以外の水溶性
のセルロースエーテル，たとえば，エチルセルロース，
プロピルセルロース，シアノエチルセルロース，カルボ
キシメチルセルロースおよびヒドロキシエチルセルスも
本発明の実施に使用できる。
セルロースを用いたが，メチルセルロース以外の水溶性
のセルロースエーテル，たとえば，エチルセルロース，
プロピルセルロース，シアノエチルセルロース，カルボ
キシメチルセルロースおよびヒドロキシエチルセルスも
本発明の実施に使用できる。
既述の如く，アルカリ骨材反応は，使用するセメントの
アルカリ量および使用する骨材の種類に大きく依存する
ので，本発明方法の実施に当たっては，モルタルまたは
コンクリート配合物に添加すべき水溶性のセルロースエ
ーテルの適量を予め試験によって決定するのがよい。す
なわち，水溶性のセルロースエーテルの添加量をいろい
ろ変えてモルタルバー法の試験を行った結果，膨脹量が
規定量以下（３ケ月で0.05％以下でかつ６ケ月で0.1％
以下）であった場合，その場合の添加量を水溶性のセル
ロースエーテルの適量とするのである。
アルカリ量および使用する骨材の種類に大きく依存する
ので，本発明方法の実施に当たっては，モルタルまたは
コンクリート配合物に添加すべき水溶性のセルロースエ
ーテルの適量を予め試験によって決定するのがよい。す
なわち，水溶性のセルロースエーテルの添加量をいろい
ろ変えてモルタルバー法の試験を行った結果，膨脹量が
規定量以下（３ケ月で0.05％以下でかつ６ケ月で0.1％
以下）であった場合，その場合の添加量を水溶性のセル
ロースエーテルの適量とするのである。
セルロースエーテルの添加混合は，通常行われているモ
ルタルまたはコンクリートの混合と同様にして行える。
すなわち，水溶性のセルロースエントおよび骨材と，コ
ンクリートミキサー中で空練りすることにより混合でき
る。
ルタルまたはコンクリートの混合と同様にして行える。
すなわち，水溶性のセルロースエントおよび骨材と，コ
ンクリートミキサー中で空練りすることにより混合でき
る。
本発明にしたがい，適量のセルロースエーテルをモルタ
ルまたはコンクリート配合物に添加するなら，モルタル
またはコンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を
効果的に抑制でき，前記建設省通達の要件イ，ロ，ハお
よびニが満たされない場合でも，構造物の膨脹および劣
化を回避または少なくとも実質的に低減でき，安全なモ
ルタルまたはコンクリート施工が可能である。
ルまたはコンクリート配合物に添加するなら，モルタル
またはコンクリート構造物におけるアルカリ骨材反応を
効果的に抑制でき，前記建設省通達の要件イ，ロ，ハお
よびニが満たされない場合でも，構造物の膨脹および劣
化を回避または少なくとも実質的に低減でき，安全なモ
ルタルまたはコンクリート施工が可能である。
セルロースエーテルがアルカリ骨材反応を抑制する作用
機構は，まだ完全には解明されていないが，セルロース
エーテルが系中のアルカリと優先的に反応し，その結果
アルカリ骨材反応が抑制されるのであろうと思われる。
機構は，まだ完全には解明されていないが，セルロース
エーテルが系中のアルカリと優先的に反応し，その結果
アルカリ骨材反応が抑制されるのであろうと思われる。
第１図はモルタルバーの膨脹量の経時変化を示すグラ
フ。
フ。
Claims (1)
- 【請求項１】コンクリート硬化後にセメント中のアルカ
リ成分と骨材が徐々に反応して過度の膨張を起こす材料
配合のコンクリートに対し，当該コンクリートの練り混
ぜ時に水溶性セルロースエーテルを該反応を抑制するに
充分な量で配合することを特徴とするアルカリ骨材反応
によるコンクリートの膨張抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61263504A JPH0625011B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | アルカリ骨材反応によるコンクリートの膨張抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61263504A JPH0625011B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | アルカリ骨材反応によるコンクリートの膨張抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117942A JPS63117942A (ja) | 1988-05-21 |
| JPH0625011B2 true JPH0625011B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=17390445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61263504A Expired - Lifetime JPH0625011B2 (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | アルカリ骨材反応によるコンクリートの膨張抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625011B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54122335A (en) * | 1978-03-16 | 1979-09-21 | Tokuyama Soda Co Ltd | Adhesive composition |
| JPS6017357B2 (ja) * | 1979-01-31 | 1985-05-02 | 信越化学工業株式会社 | セメント系接着剤組成物 |
| JPS5852942B2 (ja) * | 1979-04-13 | 1983-11-26 | 株式会社トクヤマ | ブリ−ジング防止用添加剤 |
| JPS5734057A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-24 | Asahi Chemical Ind | Concrete compound for centrifugal force molding and centrifugal force molding method using said compound |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP61263504A patent/JPH0625011B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63117942A (ja) | 1988-05-21 |
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