JPH08133861A

JPH08133861A - 軽量コンクリートの製造方法

Info

Publication number: JPH08133861A
Application number: JP27224894A
Authority: JP
Inventors: Akira Kojima; 昭小島; Toshiyuki Mutou; 豪志武藤; Shigeru Furukawa; 茂古川; Seitaro Takahashi; 清太郎高橋; Toshihiko Asada; 俊彦浅田
Original assignee: ASAOKA KK; Sanso KK
Current assignee: ASAOKA KK; Sanso KK
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 1996-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量且つ高強度のコンクリートを得ると共
に、ＦＲＰのリサイクルによる有効利用を実現する。【構成】セメントに、骨材及び水の他に、粒径５〜１
０００μｍに微粉末化した再生ＦＲＰ粉末を含有した軽
量コンクリート系材料を混合し、型枠中で１０〜４０ｋ
ｇ／ｃｍ² の加圧力で加圧処理した後養生させ、更に養
生後、１５０〜２１０℃の範囲で高温養生させると共
に、養生の前後あるいは高温養生の後に脱型した。軽量
コンクリート系材料にシリカヒューム、フライアッシュ
ファイバーあるいはアスベストを加えることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軽量コンクリートの製造
方法、更に詳しくは曲げ強度及び圧縮強度を備えていな
がら軽量である軽量コンクリートの製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、コンクリート系材料は、高い
機械的強度、堅牢性、長期安定性、不燃性などから建築
材料や土木材料として幅広く使用されている。しかしな
がら、作業者の高齢化や建築物の高層化などから軽量で
高い強度をもつことが要求されるようになっている。

【０００３】このような要求に応えるものとして、従
来、下記のような軽量コンクリートがあった。第１は、
ＡＬＣに代表されるものであり、アルミニウムをコンク
リート中で発泡させ、多数の気泡を発生させ、空隙を作
ることによって軽量化させたものである。その比重は
０．５５、曲げ強度は１．５ＭＰａ、圧縮強度は４．０
ＭＰａ程度であり、鉄骨造建築物の外壁材、Ｒ／Ｃ等の
建築物の間仕切り、戸建住宅の外壁材として多量に使用
されている。

【０００４】第２は、軽量ＧＲＣに代表されるＧＲＣセ
メントをベースとし、気泡剤、水、消石灰で気泡を作
り、これに耐アルカリ性ガラス繊維を混入することによ
り、軽量・高強度化させたものである。その比重は１．
３、曲げ強度は５．５ＭＰａ、圧縮強度は２５．０ＭＰ
ａ程度であり、カーテンウォール、永久型枠、吸音パネ
ル、間仕切パネル等に使用されている。

【０００５】第３は、ＣＦＲＣカーテンウォールに代表
されるものであり、シラスバルーン、パーライト等の軽
量骨材を使用し、炭素繊維で強度補強した軽量コンクリ
ートがある。その比重は１．１〜１．３、曲げ強度１０
ＭＰａ、圧縮強度は３０ＭＰａ程度である。しかしなが
ら、一般的に、軽量性と機械的強度とは矛盾するもので
ある。比重が小さくより軽量になれば、強度は低下し、
逆に強度が高くなれば比重は大きく重くなる。それらの
ことから、現状では、各種軽量コンクリートに炭素繊維
や耐アルカリ性のガラス繊維、スチール製の金網などを
添加、配置して強度を補強しているものである。またＯ
Ａルームなどの床は、通信情報の発展にともないフリー
アクセスフロアー化し、特にインテリジェントビルにお
いてはそのための材料にも軽量、高強度材料が必要とな
っている。

【０００６】このような軽量及び高強度化を兼ね備えさ
せるためには、軽量コンクリート系材料の硬化前に脱気
を行ったり、あるいは硬化後に高温養生させることによ
って、コンクリートの曲げ強度及び圧縮強度が向上する
ことが、本発明者によって確認されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな本発明者によって確認された技術のみでは、充分満
足すべき軽量性と機械的強度を得ることがでず、より軽
量且つ高強度のコンクリートの出現が強く求められてい
る。一方、資源のリサイクルは、地球環境の保全や資源
の有効利用の点から強く求められている。本発明者は、
プラスチックのリサイクルに関しての研究を行ってき
た。プラスチックの中でも、特に難破壊性樹脂であるＦ
ＲＰに着目し、その有効利用の可能性について検討し
た。

【０００８】そこで本発明のうち、請求項１記載の発明
の目的は、軽量且つ高強度のコンクリートを得ることが
できる軽量コンクリートの製造方法を提供し、更にＦＲ
Ｐのリサイクルによる有効利用を実現することにある。
更に、請求項２、３、４、５、６、７あるいは８記載の
発明の目的は、更に高強度の達成された軽量コンクリー
トの製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明は、セメントに、骨材及び
水の他に、粒径５〜１０００μｍに微粉末化した再生Ｆ
ＲＰ粉末を含有した軽量コンクリート系材料を混合し、
型枠中で１０〜４０ｋｇ／ｃｍ² の加圧力で加圧処理し
た後養生させ、更に養生後、１５０〜２１０℃の範囲で
高温養生させると共に、養生の前後あるいは高温養生の
後に脱型したことを特徴とする。

【００１０】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明の構成に加えて、骨材にシリカヒュームを、シリ
カヒューム／シリカヒューム＋セメント重量比で、０．
０３〜０．３の範囲で加えたことを特徴とする。また請
求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構
成に加えて、軽量コンクリート系材料に、フライアッシ
ュファイバーを加えたことを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、セメントとフライ
アッシュファイバーとをあらかじめ混合しておいたこと
を特徴とする。更に、請求項５記載の発明は、請求項１
または２記載の発明の構成に加えて、軽量コンクリート
系材料に、アスベストを加えたことを特徴とする。請求
項６記載の発明は、セメントとアスベストとをあらかじ
め混合しておいたことを特徴とする。

【００１２】請求項７記載の発明は、軽量コンクリート
系材料に、カーボンファイバーを加えたことを特徴とす
る。請求項８記載の発明は、セメントとカーボンファイ
バーとをあらかじめ混合しておいたことを特徴とする。
即ち、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）をリサイクルす
るには、粒径５〜１０００μｍ程度の微粉末化にするこ
とが有効であることを見いだし、このＦＲＰ微粉末は、
モルタルやコンクリートの骨材として、特に、軽量・高
強度コンクリートの骨材として再利用できることが判っ
た。従って、プラスチック廃棄物となるべきＦＲＰを微
粉末にして利用することによってリサイクルに貢献する
ことができたものである。このＦＲＰ微粉末の他の利用
方法としては、ＦＲＰ中のプラスチックの充填材、塗料
の増量材としてもリサイクル可能であることが判った。

【００１３】本発明に使用できるＦＲＰは、公知の種々
のものが含まれ、樹脂としては不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を、無機繊維とし
てはガラス繊維等を挙げることができる。また、それ以
外に、ＣａＣＯ₃ 、タルク、石英、雲母、シリカなどの
添加材が含まれていてもよい。また、ＳＭＣ法、ハンド
レイアップ法（ハンドレ法）、ＢＭＣ法、スプレーアッ
プ法等公知の種々の方法で得られたＦＲＰを用いること
ができる。特にＳＭＣ法あるいはハンドレイアップ法で
成形されたＦＲＰを用いることが好ましい。

【００１４】この２種類（ＳＭＣ法、ハンドレ法）の成
形法から作られたＦＲＰ微粉末の組成は若干異なってい
る。ハンドレイアップ法で作られたＦＲＰはガラス繊維
が約４０〜６０％、樹脂分が約４０〜６０％である。そ
れに対し、ＳＭＣ法で作られたＦＲＰ微粉末は、ガラス
繊維分が約２０〜５０％、樹脂分が約２０〜５０％、充
填材であるＣａＣＯ₃ が約２０〜５０％であった。した
がって、本発明において使用するＦＲＰ微粉末は、どち
らの場合でも構わないが、加熱時に熱分解をうけ、重量
を減少することが大であるハンドレ法のＦＲＰよりも、
ＳＭＣ法によるＦＲＰの方がより好ましい結果をひき出
している。

【００１５】再生ＦＲＰは、粒径５〜１０００μｍ程度
の微粉末にすることにより、本発明において骨材に加え
て有効に利用できる。ここで、微粉化する方法として
は、種々の方法を用いることができ、例えば、微粉化装
置として特殊ダイアモンドカッターを用いて、容易に切
削し、微粉化することができる。再生ＦＲＰは、５〜３
００μｍの範囲、更に５〜１００μｍの範囲が好まし
く、特に平均粒径が１５μｍ程度が好ましい。

【００１６】更に、本発明で用いる骨材としては、たと
えばシラスバルーン、パーライト、ネオライト、フヨウ
ライト等の本分野で公知のもの、あるいは抗火石をバル
ーン化した骨材を適宜用いることができる。その他、コ
ンクリート系材料で用いられる種々の減水剤や混和剤な
どの添加材を含有することができる。更に、本発明で
は、請求項２、３あるいは４記載のように、シリカヒュ
ーム、フライアッシュファイバーあるいはアスベストを
加えて複合化することにより、高強度の軽量コンクリー
トが実現できた。

【００１７】ここで、フライアッシュファイバーは、石
炭を燃焼させた際に副生する石炭灰（フライアッシュ）
を原料にし、１１００〜１９００℃、特に１４００〜１
７００℃の高温下で溶融させ、それを遠心力で繊維化
し、あるいは圧縮空気を吹きつけて繊維状あるいは綿状
にしたものである。繊維長さが１０〜２０ｍｍ程度であ
り、機械的強度は、直径が６μｍの場合には、引張り強
度４１２０MPa 、引張り弾性率２００GPa と高強度であ
る。更に１０００℃もの高温にも耐える耐熱性を有し、
且つ廉価である。

【００１８】次に、本発明に従って軽量コンクリートを
製造する方法について説明する。従来の方法に従い、セ
メントに、骨材としてのシラスバルーン及び平均粒径１
５μｍに微粉末化した再生ＦＲＰ粉末を加えて混合す
る。そこに水を加え、モルタルミキサー中で攪拌する。
十分混合させた後に、これを型枠中に流し込み、流動性
を失わないうちに油圧プレスで押し型を介して加圧処理
を施す。

【００１９】次いで、常温放置及び水中養生を行った
後、乾燥器中で高温養生させた後、本発明にかかわる軽
量コンクリートを得るものである。なお、フライアッシ
ュファイバーあるいはアスベストを加えて複合化する場
合には、セメントに、骨材としてのシラスバルーン及び
平均粒径１５μｍに微粉末化した再生ＦＲＰ粉末を加え
て混合する際に、フライアッシュファイバーあるいはア
スベストを加えるものである。

【００２０】これらの処理を行うことによって作られた
モルタルは、比重０．９５〜１．２５、曲げ強度４．０
〜７．１ＭＰａ、圧縮強度２１〜４３ＭＰａを示した。
本発明に従い得られる、高強度の軽量コンクリートは、
ＰＣカーテンウォール、間仕切り壁、押し出し成型板、
一般住宅用内外装材、フリーアクセスフロア、低層共同
住宅の階段、廊下、門柱、塀、化粧門柱、化粧塀、永久
型枠、化粧永久型枠等の建築用部材、地中梁型材、側溝
蓋用永久型枠等の土木用型枠、擬木、プレキャスト擁
壁、集水蓋板、インターロッキング、ＰＣ管、陶管等の
各種管相当品等の土木用部材、などとして幅広く使用す
ることができる。

【００２１】なおここで水中養生として説明したが、こ
こにおける水中とは水の中の意味であり、水の温度は関
係しない。したがって、常温での水中の他に、温水の内
部での養生でも可能である。

【００２２】

【実施例】本発明を以下の実験例１により例証する。実験例１普通ポルトランドセメント（小野田セメント株式会社
製）に対して、骨材としてのシラスバルーン（三機化工
建設株式会社製、サンキライトＢ０３０）、ＦＲＰ微粉
末（ハンドレイアップ成形品を微粉砕したもので平均粒
径１５μｍ）、シリカヒューム及び補強繊維を加えたも
のを用いて、種々実験した。またここで、補強繊維とし
ては、フライアッシュファイバー（繊維長１０〜２０ｍ
ｍ）、アスベスト（繊維長８〜１２ｍｍ）、ビニロン
（繊維長６ｍｍ）、ポリプロピレン（繊維長５ｍｍ）、
カーボンファイバー（呉羽化学株式会社製、ピッチ系チ
ョップストランド、繊維長５ｍｍ）の５種類を用いて実
験した。

【００２３】具体的には、セメントに、骨材としてのシ
ラスバルーン及び平均粒径１５μｍに微粉末化した再生
ＦＲＰ粉末を加えて混合する。ここでシラスバルーン
は、シラスバルーン／セメント重量比（Ｓ／Ｃ）が０．
２８の割で加えてある。またＦＲＰ粉末は、ＦＲＰ／セ
メント重量比（ＦＲＰ／Ｃ）が０．４７の割で加えてあ
る。

【００２４】更にこのような混合物に、所定量の水を加
えてモルタルミキサー中で攪拌する。ここで、水は、水
／セメント重量比（Ｗ／Ｃ）が０．７５の割で加えてあ
る。このようにして十分混合させた後に、これを型枠
（ＪＩＳ：４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍ）中に流し込み、
流動性を失わないうちに、油圧プレスで押し型を介して
加圧処理（４．０ＭＰａ、１５分）を施す。

【００２５】次いで、１日間常温で放置した後、脱型
し、水中養生を１週間行った。更にその後、水中から取
り出し、２００℃まで加熱した乾燥器中で３時間加熱す
る高温養生を行った。また実験に際しては、シリカヒュ
ームをセメントの一部と置換した場合についても行っ
た。ここでは、シリカヒュームは、シリカヒューム／シ
リカヒューム＋セメント重量比（ＳＦ／ＳＦ＋Ｃ）で、
０．１、０．２、０．３の場合の実験を行ってある。

【００２６】更に、補強繊維については、セメントに、
骨材としてのシラスバルーン及び平均粒径１５μｍに微
粉末化した再生ＦＲＰ粉末を加えて混合する際に、同時
に混合している。ここで、フライアッシュファイバー
（ＦＡ）、ビニロン（ＶＦ）、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、カーボンファイバー（ＣＦ）については、ファイ
バー／セメント重量比で０．０３とした場合の実験とし
てある。

【００２７】このような種々の実験の結果を、表１に示
す。

【００２８】

【表１】

【００２９】実験例１の検討ここで、まず加圧処理による影響について、表２に従っ
て検討する。

【００３０】

【表２】

【００３１】ここでは、加圧処理以外についてはまった
く同一の条件で実験した、資料番号２及び３のものを比
較した。その結果、加圧処理したもののほうが、軽量化
されるとともに、曲げ強度も圧縮強度もともに増大した
ことが確認できる。これは、軽量コンクリートの緻密化
の成果であると考えられる。

【００３２】なおこの実験では、加圧力を４０ｋｇ／ｃ
ｍ² にしたが、大型パネル等の製造を考慮すると、この
加圧力は少ないほうが望ましい。そこで追加の実験を行
ってみたところ、加圧力を２０ｋｇ／ｃｍ² にした場合
にも同様の強度向上が見られ、更に１０ｋｇ／ｃｍ² に
した場合にも、加圧処理を行わない場合に比べて強度向
上が見られた。そこでこの加圧処理に際しての加圧力
は、１０〜４０ｋｇ／ｃｍ² 望ましくは２０〜４０ｋｇ
／ｃｍ² であることが確認された。次に、高温養生によ
る影響について、表３に従って検討する。

【００３３】

【表３】

【００３４】ここでは、高温養生以外についてはまった
く同一の条件で実験した、資料番号１及び２のものを比
較した。その結果、高温養生したもののほうが、軽量化
されるとともに、曲げ強度も圧縮強度もともに増大した
ことが確認できる。このことは、軽量コンクリートが加
熱によって軽量・高強度化されたことを示している。

【００３５】なおこの実験では、高温養生のための温度
を２００℃としているが、その他にも、１００℃、１５
０℃、及び１５０℃から２００℃の間の養生温度につい
ても実験した。その結果、１５０℃程度でも強度向上は
見られたものの、２００℃の場合が一番効果が大きくな
った。また別の実験事実として、ＦＲＰ微粉末をそのま
ま加熱し、赤外線器吸収スペクトルを測定した。すると
１７５℃処理品から環状カルボニル基の増大（生成）が
観察された。このようなＦＲＰの変化は、軽量セメント
においても同様な変化を生じると考えられる。すなわ
ち、軽量セメント中ではＦＲＰ微粉末自体に生じる構造
変化が、ＦＲＰ微粉末の熱分解となり、他の骨材間を熱
融着させることによって強度が著しく向上したものと考
えられる。ＦＲＰ微粉末をそのまま加熱した際に、２０
０℃に達すると、着色が生じる。このことも、軽量セメ
ント中ではＦＲＰ微粉末自体に生じる構造変化が、ＦＲ
Ｐ微粉末の熱分解となっていることを支持する現象であ
る。

【００３６】このようなことから、高温養生は強度向上
に際して大きな要因となっているものである。またその
際の温度としては、１５０〜２１０℃の範囲、熱分解に
よる強度向上を考慮すると１７５〜２１０℃の範囲、更
に実験の結果の最適範囲としては、１９０〜２００℃の
範囲であることが確認された。次に、シリカヒュームの
添加量による影響について、表４に従って検討する。

【００３７】

【表４】

【００３８】ここでは、シリカヒュームの添加量以外に
ついてはまったく同一の条件で実験した、資料番号３、
４、５及び６のものを比較した。この結果、シリカヒュ
ームの添加量が増加すると圧縮強度は向上するものの、
曲げ強度が最大値を生じた後、低下することが確認され
た。また現実に使用することを考慮すると、シリカヒュ
ーム自体が高価な素材であることから、使用量は少ない
ことが望ましい。更に、添加作業の効率から考えると、
添加する場合の最大添加量としては３％（ＳＦ／ＳＦ＋
Ｃ＝０．０３）程度であると考えられる。

【００３９】そこで実験結果を考慮すると、シリカヒュ
ームの添加量としては、ＳＦ／ＳＦ＋Ｃが、０．０３〜
０．３の範囲、望ましくは０．０５〜０．２の範囲であ
ることが確認された。なおシリカヒュームの添加による
強度の向上は、微細骨材としてのシリカヒュームの使用
による緻密化が原因であると思われる。次に、強化繊維
の種類による影響について、表５に従って検討する。

【００４０】

【表５】

【００４１】ここでは、強化繊維の種類以外については
まったく同一の条件で実験した、資料番号７、８、９、
１０及び１１のものを比較した。ここでまず、２００℃
の高温養生を前提とすると、有機繊維であるビニロンと
ポリプロピレンは使用できない。すなわち、強度が得ら
れたとしても、すでに繊維強度がなくなっており、繊維
が本来有している強度が期待できないからである。この
ことは、２００℃での高温養生を行った場合を示した、
資料番号７、８、９、１０、１１を見ると、ビニロンと
ポリプロピレンの曲げ強度及び圧縮強度が低いことから
も確認できるものである。更に、セメント中に混入する
ことから、耐アルカリ性も要求されるものである。した
がってこの点からも、ビニロンあるいはポリプロピレン
は適さないこととなる。

【００４２】このような点から使用が可能なのは、無機
繊維としての、フライアッシュファイバー、アスベス
ト、カーボンファイバーである。次にこれら無機繊維の
評価を行うと、実用的にはいずれの繊維を用いることも
できる。ただ、カーボンファイバーは、そのままでは均
一に分散させることが困難なので、分散に際して工夫が
必要とされる。またフライアッシュファイバーは、使用
しやすいものの、値段が高いものとなる。

【００４３】したがって、強度、値段、使用の容易性等
を考慮すると、アスベストを使用することが望ましい。
次に、シリカヒュームを加えた上で、強化繊維としての
アスベストの添加の影響について、表６に従って検討す
る。

【００４４】

【表６】

【００４５】ここでは、アスベストの添加量以外につい
てはまったく同一の条件で実験した、資料番号５及び１
２のものを比較した。この結果、シリカヒュームを添加
した上で、更にアスベストを添加すると曲げ強度及び圧
縮強度は共に向上することがわかった。更に、本発明に
かかわる軽量コンクリートは、加圧処理の前に、型枠中
の軽量コンクリート系材料に、振動を与えて脱気した
り、あるいは真空ポンプで脱気したりすると、強度が更
に向上するものである。このような種々の実験を行った
結果、得られたデータ全体について検討を行った。その
結果、無機繊維の添加によって、表７のように、曲げ強
度及び圧縮強度が若干低下することが信じられないこと
であった。

【００４６】

【表７】

【００４７】ここでは、強化繊維の種類以外については
まったく同一の条件で実験した、資料番号３、７、１０
及び１１のものを比較した。本来ならば、強化繊維の添
加によって、曲げ強度及び圧縮強度が共に向上すること
が予想できた。ただこのデータからは、強化繊維を添加
しない資料番号３の方が、強化繊維を添加した資料番号
７、１０及び１１のものよりも圧縮強度はすべて上回っ
ているし、曲げ強度に関しても資料番号７及び１０のも
のよりも上回っている。

【００４８】この点が理解できない点となっていた。そ
こで、データを取るための試験片を子細に観察してみる
と、無機繊維が軽量コンクリート全体に均一に分布せ
ず、一部には固まりになって存在している部分があるこ
とが発見された。そして、このような固まりになってい
る部分が曲げ強度あるいは圧縮強度の低下の原因になっ
ていることが分かった。

【００４９】そこで、いわゆるプレミックスという手法
を用いて、無機繊維をあらかじめセメント中に混合して
おくことを思い付いた。このように無機繊維をあらかじ
めセメント中に混合しておくための機械としては、たと
えば特開平１−２６２９３５号公報記載の発明にかかわ
る連続式液体粉状体混合装置を用いることができる。そ
こで、無機繊維として、フライアッシュファイバー、ア
スベスト、カーボンファイバー及び耐アルカリガラスを
添加し、更にこれらをプレミックスした場合について、
更に実験した。実験例２普通ポルトランドセメント（小野田セメント株式会社
製）に対して、骨材としてのシラスバルーン（三機化工
建設株式会社製、サンキライトＢ０３０）、ＦＲＰ微粉
末（ハンドレイアップ成形品を微粉砕したもので平均粒
径１５μｍ）、シリカヒューム及び補強繊維を加えたも
のを用いて、種々実験した。またここで、補強繊維とし
ては、フライアッシュファイバー（繊維長１０〜２０ｍ
ｍ）、アスベスト（繊維長８〜１２ｍｍ）、カーボンフ
ァイバー（呉羽化学株式会社製、ピッチ系チョップスト
ランド、繊維長５ｍｍ）、耐アルカリガラス（日本電気
硝子株式会社製、繊維長５〜１０ｍｍ）の４種類を用い
て実験した。

【００５０】具体的には、あらかじめ補強繊維を加えて
混合したセメントに、骨材としてのシラスバルーン及び
平均粒径１５μｍに微粉末化した再生ＦＲＰ粉末を加え
てあらかじめ混合する。ここでシラスバルーンは、シラ
スバルーン／セメント重量比（Ｓ／Ｃ）が０．２８の割
で加えてある。またＦＲＰ粉末は、ＦＲＰ／セメント重
量比（ＦＲＰ／Ｃ）が０．４７の割で加えてある。

【００５１】更にこのような混合物に、所定量の水を加
えてモルタルミキサー中で攪拌する。ここで、水は、水
／セメント重量比（Ｗ／Ｃ）が０．７５の割で加えてあ
る。このようにして十分混合させた後に、これを型枠
（ＪＩＳ：４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍ）中に流し込み、
流動性を失わないうちに、油圧プレスで押し型を介して
加圧処理（４．０ＭＰａ、１５分）を施す。

【００５２】次いで、１日間常温で放置した後、７０℃
の蒸気中で７時間の蒸気養生を行った。更にその後、蒸
気中から取り出し、１時間に２０〜３０℃程度温度上昇
させ、２００℃まで加熱した後、乾燥器中で３時間経過
する高温養生を行った。なおここで脱型は、蒸気養生の
前後、あるいは必要に応じて高温養生の後に行うことが
できる。

【００５３】また実験に際しては、シリカヒュームをセ
メントの一部と置換した場合についても行った。ここで
は、シリカヒュームは、シリカヒューム／シリカヒュー
ム＋セメント重量比（ＳＦ／ＳＦ＋Ｃ）で、０．１、
０．２、０．３の場合の実験を行ってある。更に、補強
繊維については、あらかじめセメントに混合してあるも
のである。ここで、フライアッシュファイバー（Ｆ
Ａ）、カーボンファイバー（ＣＦ）、たアスベスト（Ａ
Ｓ）及び耐アルカリガラス（ＡＧ）については、ファイ
バー／セメント重量比で０．０３とした場合の実験とし
てある。結果を表８に示す。

【００５４】

【表８】

【００５５】実験例２の検討ここではまず、実験例１と実験例２との相違点である、
水中養生と蒸気養生との違いについて、表９にしたがっ
て検討する。

【００５６】

【表９】

【００５７】ここでは、水中養生と蒸気養生との違い以
外についてはまったく同一の条件で実験した、資料番号
１、２、３と２０、２１、２２のものとを比較した。た
だここで、資料番号１と２０とは同一の資料である。そ
の結果、養生のみを行った資料番号２と２１の場合で
も、加圧後に養生を行った資料番号３と２２との場合で
も、いずれであっても蒸気養生の方が水中養生にくらべ
て、曲げ強度及び圧縮強度が共に、１０〜２０％程度低
下することが確認された。次に、あらかじめプレミック
スしてセメントに加えた強化繊維の種類による影響につ
いて、表１０に従って検討する。

【００５８】

【表１０】

【００５９】ここでは、強化繊維の種類以外については
まったく同一の条件で実験した、資料番号２２、２３、
２４、２５及び２６のものを比較した。更に、プレミッ
クスしない場合とも比較するために、資料番号３、７、
１０及び１１も示した。このデータから、あらかじめセ
メントにプレミックスしてある強化繊維を使用すると、
資料番号２２、２３、２４、２５及び２６のものの比較
で理解できるように、強化繊維を使用しないものにくら
べて、曲げ強度及び圧縮強度が飛躍的に向上しているこ
とがわかる。

【００６０】更に、同一量の強化繊維を添加するもの
の、強化繊維をセメント中にプレミックスした場合とし
ない場合とを比較すると、資料番号２３、２４、２５
と、資料番号７、１０、１１で理解できるように、プレ
ミックスした場合の方が、曲げ強度及び圧縮強度が向上
していることがわかる。このことは、表９で説明したよ
うに、蒸気養生の方が水中養生にくらべて、曲げ強度及
び圧縮強度が低下することを考慮すると、強化繊維をセ
メント中にプレミックスした場合の曲げ強度及び圧縮強
度の向上は驚くべきものである。

【００６１】更にここで、強化繊維に関しては、フライ
アッシュファイバー、アスベスト、カーボンファイバ
ー、耐アルカリガラスを混合して使用しても、前述した
と同様の効果があることがわかった。次に、あらかじめ
プレミックスしてセメントに加えた強化繊維の他に、シ
リカヒュームを添加した場合の添加量による影響につい
て、表１１に従って検討する。

【００６２】

【表１１】

【００６３】ここでは、シリカヒュームの添加量以外に
ついてはまったく同一の条件で実験した。ここで、資料
番号２３、２７、３１及び３５のものをは、フライアッ
シュファイバーを、フライアッシュファイバー／セメン
ト重量比（Ｓ／Ｃ）で０．０３添加したものに対して、
シリカヒュームを添加しないものと、シリカヒュームを
シリカヒューム／シリカヒューム＋セメント重量比（Ｓ
Ｆ／ＳＦ＋Ｃ）で、０．１、０．２、０．３の割合で添
加したものとを比較したものである。

【００６４】ここで、資料番号２４、２８、３２及び３
６のものをは、カーボンファイバーを、カーボンファイ
バー／セメント重量比（Ｓ／Ｃ）で０．０３添加したも
のに対して、シリカヒュームを添加しないものと、シリ
カヒュームをシリカヒューム／シリカヒューム＋セメン
ト重量比（ＳＦ／ＳＦ＋Ｃ）で、０．１、０．２、０．
３の割合で添加したものとを比較したものである。

【００６５】ここで、資料番号２５、２９、３３及び３
７のものをは、アスベストを、アスベスト／セメント重
量比（Ｓ／Ｃ）で０．０３添加したものに対して、シリ
カヒュームを添加しないものと、シリカヒュームをシリ
カヒューム／シリカヒューム＋セメント重量比（ＳＦ／
ＳＦ＋Ｃ）で、０．１、０．２、０．３の割合で添加し
たものとを比較したものである。

【００６６】ここで、資料番号２６、３０、３４及び３
８のものをは、耐アルカリガラスを、耐アルカリガラス
／セメント重量比（Ｓ／Ｃ）で０．０３添加したものに
対して、シリカヒュームを添加しないものと、シリカヒ
ュームをシリカヒューム／シリカヒューム＋セメント重
量比（ＳＦ／ＳＦ＋Ｃ）で、０．１、０．２、０．３の
割合で添加したものとを比較したものである。

【００６７】この結果、いずれの場合も、シリカヒュー
ムの添加量が増加すると曲げ強度及び圧縮強度はいった
ん向上するものの、最大値に達した後、いずれの強度も
低下することが確認された。また現実に使用することを
考慮すると、シリカヒューム自体が高価な素材であるこ
とから、使用量は少ないことが望ましい。更に、添加作
業の効率から考えると、添加する場合の最大添加量とし
ては３％（ＳＦ／ＳＦ＋Ｃ＝０．０３）程度であると考
えられる。

【００６８】そこで実験結果を考慮すると、シリカヒュ
ームの添加量としては、ＳＦ／ＳＦ＋Ｃが、０．０３〜
０．３の範囲、望ましくは０．０５〜０．２の範囲であ
ることが確認された。なおシリカヒュームの添加による
強度の向上は、微細骨材としてのシリカヒュームの使用
による緻密化が原因であると思われる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち、請
求項１記載の発明は、軽量且つ高強度のコンクリートを
得ることができる軽量コンクリートの製造方法を提供
し、更にＦＲＰのリサイクルによる有効利用を実現する
ものである。更に、請求項２、３、４、５、６、７ある
いは８記載の発明は、更に高強度の達成された軽量コン
クリートの製造方法を提供するものである。

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 18:20 18:14 Ｚ 14:38 Ｃ 14:46 16:06 ＢＡ 14:38）Ａ 111:40 (72)発明者高橋清太郎東京都中央区東日本橋３−12−12 株式会社三創内 (72)発明者浅田俊彦東京都狛江市東和泉１−34−19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントに、骨材及び水の他に、粒径５
〜１０００μｍに微粉末化した再生ＦＲＰ粉末を含有し
た軽量コンクリート系材料を混合し、型枠中で１０〜４
０ｋｇ／ｃｍ² の加圧力で加圧処理した後養生させ、更
に養生後、１５０〜２１０℃の範囲で高温養生させると
共に、養生の前後あるいは高温養生の後に脱型したこと
を特徴とする軽量コンクリートの製造方法。
【請求項２】骨材にシリカヒュームを、シリカヒュー
ム／シリカヒューム＋セメント重量比で、０．０３〜
０．３の範囲で加えたことを特徴とする請求項１記載の
軽量コンクリートの製造方法。
【請求項３】軽量コンクリート系材料に、フライアッ
シュファイバーを加えたことを特徴とする請求項１また
は２記載の軽量コンクリートの製造方法。
【請求項４】セメントとフライアッシュファイバーと
をあらかじめ混合しておいたことを特徴とする請求項３
記載の軽量コンクリートの製造方法。
【請求項５】軽量コンクリート系材料に、アスベスト
を加えたことを特徴とする請求項１または２記載の軽量
コンクリートの製造方法。
【請求項６】セメントとアスベストとをあらかじめ混
合しておいたことを特徴とする請求項５記載の軽量コン
クリートの製造方法。
【請求項７】軽量コンクリート系材料に、カーボンフ
ァイバーを加えたことを特徴とする請求項１または２記
載の軽量コンクリートの製造方法。
【請求項８】セメントとカーボンファイバーとをあら
かじめ混合しておいたことを特徴とする請求項７記載の
軽量コンクリートの製造方法。