JPH078737B2

JPH078737B2 - 遠心力成型体の製造方法

Info

Publication number: JPH078737B2
Application number: JP59248394A
Authority: JP
Inventors: 芳春渡辺; 峯雄伊藤; 久行清水
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1984-11-24
Filing date: 1984-11-24
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPS61127652A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、遠心力成型体の製造方法、詳しくは、コンク
リートパイル、ポール、及び鋼管複合杭等のパイル類、
ヒーム管や鋼管ライニングなどのヒューム管類、及びそ
の他、遠心力を利用して成型できる遠心力成型体の製造
方法に関する。

なお、本発明でいうコンクリートとはモルタル又はコン
クリートを総称したものである。

〔従来の技術とその課題〕従来より、高性能減水剤はコンクリートの高強度化に際
しては、必要不可欠なものであり、遠心力成型体の製造
にも多用されている。

しかしながら、高性能減水剤を添加したコンクリート
は、遠心力成型において、管内面の締りが悪い。ノロが
多量に発生する。並びに、水抜けが悪い。などの課題が
あり、その結果として管体強度が通常の振動締固めした
テストピースより小さいこと、また、各種混和材を併用
したとき、その一部がノロとなり分離することから、充
分に併用した混和材の性能が発揮されにくいこと、さら
に、内面仕上げを必要とするヒューム管などでは成型性
が悪いので高性能減水剤は特別な場合を除いて使用され
ず、そのため必要強度を得るために不経済なコンクリー
ト配合となっていること等が課題となっている。

これら課題を改良する方法としては、高性能減水剤にオ
キシカルボン酸などの有機酸を添加することが提案され
た（特公昭53-31888号公報、特開昭59-69457号公報）。

しかしながら、高性能減水剤と有機酸だけの併用では、
コンクリートの水セメント比を30％としても、遠心力成
型後の管体の実際の水セメント比は25％程度より下がら
ず、管体強度はそれほど上がらないこと、有機酸は強力
に凝結硬化を遅延する作用があるので、コンクリート温
度や、蒸気養生を行う前の養生、即ち、前置き養生時間
などによりコンクリート自体の強度のバラツキが多く、
特に、強度管理を行う10φ×20cmの振動締固めによるテ
ストピースの強度の変動が大きいなどの課題があり、充
分ではなかった。

一方、チオ硫酸塩は、硫酸塩、硝酸塩、及び亜硝酸塩等
と共にセメントの凝結硬化促進剤の無機化合物としてよ
く知られているものである。

本発明者らは、高性能減水剤と有機酸類とを併用した遠
心力成型体の製造方法の改良にあたり、前記凝結硬化促
進剤の中で、チオ硫酸塩だけが高性能減水剤と有機酸類
とを併用することによって、格段に遠心力成型性を向上
させ、かつ、強度性状も向上させることを知見し本発明
を完成するに至った。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、コンクリートに、高性能減水剤、有機
酸類、及びチオ硫酸塩を有効成分とする遠心力成型用セ
メント混和材を配合し、脱水しながら遠心力成型するこ
とを特徴とするコンクリートの遠心力成型体の製造方法
である。

以下、本発明の詳しく説明する。

本発明に係る高性能減水剤とは、比較的多量に添加して
も過度の凝結遅延や空気連行作用がなく、高分散性を発
揮する減水剤であって、チオ硫酸塩と併用することによ
ってはじめて本発明の効果を得ることができるものであ
る。

そして、高性能減水剤を使用しないコンクリートはもち
ろんのこと、通常の減水剤とチオ硫酸塩を併用しても効
果はみられない。

高性能減水剤は、土木学会発行コンクリートライブラリ
ーNo.47「高強度コンクリート設計施工指針（案）」に
よれば、その主成分の化学構造から、ポリアルキルアリ
ルスルホン酸塩系とトリアジン誘導体の高縮合物系の２
種類に大別されている。

ここで、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系に属するも
のは、ナフタレンスルホン酸又はその誘導体、もしくは
類縁物質のホルマリン高縮合物を主成分とするものであ
り、具体的には、花王石鹸社製商品名「マイティ10
0」、「マイティ150」、「マイティHS」、「マイティ15
0R」、及び「マイティ150RA」、山陽国策パルプ社製商
品名「サンフローPS」や「サンフローPSR」、竹本油脂
社製商品名「ポールファイン510N」、日曹マスタービル
ダーズ社製商品名「NL-450」や「NL-1440」、並びに第
一工業薬品社製商品名「セルフロー110P」等が使用可能
である。

また、トリアジン誘導体の高縮合物系に属するものは、
メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩を主成分とするも
のであり、具体的には、昭和電工社製商品名「メルメン
トＦ−10」や日曹マスタービルダーズ社製商品名「NL-4
000」などが使用可能である。

市販品としてはポリアルキルアリルスルホン酸塩系に属
するものが主流であるが、本発明では、ポリアルキルア
リルスルホン酸塩系、トリアジン誘導体の高縮合物系い
ずれも使用可能である。

これら高性能減水剤の詳細はセメント協会発行「セメン
ト・コンクリート」No.427（1982）に掲載されている。

高性能減水剤の使用量は、固形分換算でセメント100重
量部に対して、0.2〜５重量部が好ましく、経済性や実
際に必要な強度性状から0.4〜３重量部がより好まし
い。0.2重量部未満では、遠心力成型性の改良効果は小
さく、５重量部を超えると遠心力成型性は悪化し、物性
の向上もあまり期待されない。

本発明は、高性能減水剤と有機酸とを併用したコンクリ
ートの遠心力成型性をさらに向上させるための改良であ
り、高性能減水剤を添加していないコンクリートや、例
えば、リグニンスルホン酸塩系やポリオール系などの他
の一般的な減水剤と有機酸を併用したコンクリートにチ
オ硫酸塩を併用しても全く効果は得られないものであ
る。

本発明に係る有機酸類とは、オキシ多価カルボン酸、オ
キシモノカルボン酸、カルボン酸、及びポリカルボン酸
等又はそれらの塩類である。

具体的には、オキシ多価カルボン酸としては、リンゴ
酸、酒石酸、及びクエン酸等が挙げられ、オキシモノカ
ルボン酸としては、ヘプトン酸、グルコン酸、及びグリ
コール酸等が挙げられる。また、カルボン酸としては、
飽和又は不飽和カルボン酸の修酸、マロン酸、コハク
酸、グルタン酸、アジピン酸、マレイン酸、フマール
酸、及びヘプタン酸等が挙げられ、ポリカルボン酸とし
ては、アクリル酸や無水マレイン酸などの共縮合物が挙
げられる。

そして、これらの塩類としては、オキシ多価カルボン
酸、オキシモノカルボン酸、及びカルボン酸のアルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩、並びに、亜鉛、銅、鉛、
及び鉄等の金属塩や、ポリカルボン酸のアルカリ金属塩
又はアンモニウム塩が挙げられる。

なお、ポリカルボン酸の市販品としては、日本ゼオン社
製商品名「ワーク500」や東亜合成化学工業社製商品名
「アロン6001」などがある。

これらの有機酸類は、セメントの凝結硬化遅延剤として
よく知られているものであり、急硬性セメントのリター
ダーとして使用されているものもあるが、これら有機酸
類単独添加では、強度的硬化は全く期待できないもので
ある。

有機酸類の使用量は、コンクリート中のセメント100重
量部に対して、0.5重量部以下が好ましく、0.3重量部以
下がより好ましく、0.01〜0.2重量部が最も好ましい。
0.5重量部より多いと強度的効果が小さくなる傾向があ
る。

本発明に係るチオ硫酸塩としては、ナトリウムやカリウ
ムなどのアルカリ金属塩、マグネシウムやカルシウムな
どのアルカリ土類金属塩、及びアンモニウム塩等が挙げ
られる。

通常工業的に生産されているのはナトリウム、カリウ
ム、及びアンモニウム塩であり、経済性からナトリウム
塩が好ましい。

チオ硫酸塩の使用量は、無水物換算でコンクリート中の
セメント100重量部に対して、４重量部以下が好まし
く、0.003〜２重量部がより好ましい。４重量部を超え
るとノロの発生は少ないが、脱水性が不良で締め固めの
状態が悪く、管内面のモルタル層が１〜2cm程度の軟ら
かい状態となりやすい。

以上のように、高性能減水剤、有機酸類、及びチオ硫酸
塩を併用することにより、従来より脱水量が多く、か
つ、密実で高強度な遠心力成型体ができ、強度のばらつ
きなどを低減し安定した強度が得られる。

さらに、フエロシリコン合金炉などより副生する超微粉
末無定形シリカのシリカヒューム、及びファイバー等の
各種混和材の併用は可能であり、それらの性能を充分引
き出すことができる。

本発明の実施にあたり、チオ硫酸塩は高性能減水剤や有
機酸類と同様、セメントに予じめ混合しておいても、コ
ンクリートを練る時ミキサーに直接投入しても、また、
混練水の一部又は液体の高性能減水剤に溶解しておいて
もよく、方法は特に限定されない。

また遠心力成型も通常行われている方法で支障はなく、
特に限定されるものではない。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を詳しく説明する。

実施例１表−１に示すコンクリートの配合No.Iを用い、表−２の
ようにチオ硫酸塩と有機酸類の種類と添加量を変えて、
室温20℃で遠心力成型を行った。

遠心力成型は20φ×30L×5tcmの供試管で行ない、コン
クリート量は17kgで一定とし、遠心力成型後、脱水量
と、管内面の締まらなくて軟かいモルタル層の厚み（以
下モルタル厚という）を測定し、脱水量から成型後の水
セメント比を算出した。

遠心力成型は、低速6Gで５分、中速20Gで５分間、高速3
0Gで３分行ない、成型後前置き４時間し、３時間で70℃
まで昇温し、そのまま３時間保持して蒸気養生を実施し
た。

以後自然放冷して翌日脱型し、そのまま室内で６日間放
置し、材令７日の圧縮強度を測定した。

チオ硫酸塩や有機酸類の添加量は、セメント100重量部
に対する重量部である。結果を表−２に併記する。

〈使用材料〉セメント：電気化学工業社製、普通ポルトランドセメン
ト砂：新潟県姫川産川砂、比重2.65 砕石：〃砕石、比重2.68 減水材料e:高性能減水剤、第一工業薬品社製商品名「セ
ルフロー110P」粉末タイプチオ硫酸塩α：チオ硫酸ナトリウム、無水塩、〃 β：チオ硫酸カリウム、〃、〃 γ：チオ硫酸アンモニウム、〃、〃〃 δ：チオ硫酸カルシウム、〃、〃表−２から明らかなように、有機酸類を単独添加した比
較例に比べて本発明の実施例は、脱水量が大きく高強度
の遠心力成型体が製造できる。

また、チオ硫酸塩はそれ単独使用でも遠心力成型性の改
良効果を示すが、有機酸との併用で脱水性も向上し高強
度が得られる。

実施例２表−１に示すコンクリートの配合No.II〜VIIIを用い、
チオ硫酸ナトリウムとクエン酸を各々セメント100重量
部に対して、0.5と0.1重量部添加して、表−３のように
高性能減水剤の種類と添加量を変えたこと以外は実施例
１と同様に行った。結果を表−３に併記する。

なお、高性能減水剤は固形分換算で添加、液状の高性能
減水剤の水分は混練水に加えた。

実施例３表−１に示すコンクリートの配合No.Iを用い、表−４の
ように、チオ硫酸カリウム、クエン酸ナトリウム、及び
高強度セメント混和材を各々組合せて、室温13℃、コン
クリート温度15℃として、実施例１と同様に遠心力成型
供試管と、キャップレスの10φ×20cmの型枠に振動詰め
したテストピースとを作成しし、前置き時間を前者は４
時間、後者は２、４、６、及び８時間として実施例１と
同様の養生をし、材令１日の圧縮強度を測定した。

遠心力成型供試管については成型後のモルタル厚と脱水
量を測定した。結果を表−４に併記する。

〈使用材料〉混和材：高強度セメント混和材、大阪セメント社製商品
名「ノンクレーブ」、主成分II型無水セッコウ粉砕物表−４から明らかなように、有機酸類単独系では遠心力
成型性はよいが、その遅延作用より、遠心力成型供試管
強度が本発明の実施例より小さく、かつ、振動詰めテス
トピースも前置き時間により絶対強度の低いところでば
らつき、高強度セメント混和材の性能が充分発揮されな
い。

また、本発明によると遠心力成型性が有機酸類単独系以
上に発揮し、遠心力成型供試管や振動詰めテストピース
も高強度が得られ、前置き時間による強度のばらつきも
小さい。

〔発明の効果〕

以上まとめると、本発明の遠心力成型体の製造方法を用
いると、脱水量をさらに多くすることができる。

遠心力成型体をより密実化することができる。

安定した高強度を得ることができる。

などの効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 24/26 ＥＨ 24/30 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリートに、高性能減水剤、有機酸
類、及びチオ硫酸塩を有効成分とする遠心力成型用セメ
ント混和材を配合し、脱水しながら遠心力成型すること
を特徴とするコンクリートの遠心力成型体の製造方法