JPH0826854A - コンクリート構造物およびその施工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コンクリート構造物は、コンクリートの被打
設部上に、吸水性組成物が撒布され、該吸水性組成物上
にコンクリートが打設されて構築されている。上記の吸
水性組成物は、吸水性樹脂粒子と多孔性無機粒子との混
合物からなる。該吸水性組成物は、少なくとも、その表
面が多孔性無機粒子にて覆われている吸水性樹脂粒子を
含有していることが好ましい。尚、圧縮強度試験に供す
る供試体は、型枠１３を用いて作成した。 【効果】 ブリーディング水の発生を抑制することがで
きる。このため、作業性を向上させることができ、工期
を短縮することができる。硬化時におけるコンクリート
層の収縮の度合いを小さくすることができるので、コン
クリート層のひび割れや亀裂を抑制することができる。
即ち、該コンクリート層の強度を、所望する呼び強度以
上の値に維持可能なコンクリート構造物を提供すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸水性組成物を用いて
構築された、例えばスラブ等のコンクリート構造物およ
びその施工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンクリート（フレッシュコン
クリート）が硬化（水和）する際に必要とされる水は、
セメントに対して、理論的には25重量％〜30重量％とさ
れている。ところが、建設現場等においては、作業の効
率化や省力化等の面から、該コンクリートをポンプ等で
圧送することが多い。このため、コンクリートを取り扱
い易くすると共に、型枠等の隅々にまで均一に流し込む
ことができるように、通常は、水を60重量％程度使用し
た、軟らかなコンクリート（いわゆる、生コンクリー
ト）としている。

【０００３】従って、該コンクリートを打設すると、コ
ンクリートが硬化する際に、ブリーディング水が発生す
ることとなる。そして、ブリーディング水がコンクリー
ト層表面に滲み出ると、該表面が滑らかに仕上がらない
ため、表面を均す作業等が必要となる。また、水分が多
いため、硬化時におけるコンクリート層の収縮の度合い
が大きくなり、コンクリート層にひび割れや亀裂が入り
易くなる。つまり、コンクリート層の強度が低下する。
さらに、レイタンスが飛散するため、作業環境が悪化す
る。

【０００４】そこで、従来より、上記のブリーディング
水を吸収する吸収材として、吸水性樹脂からなる吸水性
組成物が用いられている。この吸水性組成物は、ブリー
ディング水を吸収し、ゲル化して保持するようになって
いる。上記の吸水性組成物、即ち、吸水性樹脂に望まれ
る吸水特性としては、ブリーディング水に接した際の高
い吸水倍率や優れた吸水速度、ブリーディング水の拡散
性および通液性、コンクリートからブリーディング水を
吸い上げる吸引力等が挙げられる。尚、このような吸水
性組成物として、例えば、特開平5-139865号公報にはコ
ンクリートの改良材が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の吸水性組成物は、吸水性樹脂粒子と無機粒子とを単
に混合しただけの混合物か、または、無機粒子の表面に
吸水性樹脂粒子を付着させた組成物からなっている。つ
まり、上記従来の吸水性組成物は、ブリーディング水に
接した際に、該ブリーディング水と吸水性樹脂粒子とが
直ちに、かつ、不均一に接触する構成となっている。こ
のため、吸水性樹脂粒子の接液粒子（粒子群のうち、ブ
リーディング水に接している粒子）のみが膨潤してゲル
化され、吸水性樹脂粒子全体にわたってブリーディング
水を均一にかつ速やかに吸収することが困難となってい
る。

【０００６】つまり、上記従来の吸水性組成物を用いて
コンクリートを打設しても、コンクリートが硬化する際
に発生するブリーディング水を充分に吸収することがで
きない。従って、コンクリート構造物を構築する際に、
上記従来の吸水性組成物を用いて施工しても、上述した
問題点が充分に解決されないこととなる。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、吸水性樹脂粒子全体にわた
って、コンクリート層が有する余剰水を均一にかつ速や
かに吸収させることができる吸水性組成物を用いること
により、ブリーディング水の発生を抑制し、これによ
り、作業性を向上させると共に、コンクリート層のひび
割れや亀裂を抑制し、該コンクリート層の強度を、所望
する呼び強度以上の値に維持可能なコンクリート構造
物、および、その施工法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記目
的を達成すべく、吸水性樹脂からなる吸水性組成物を用
いたコンクリート構造物およびその施工法について鋭意
検討した。その結果、吸水性樹脂粒子と多孔性無機粒子
との混合物からなる吸水性組成物を用いた場合に、吸水
性樹脂が備える吸水特性、例えば、コンクリート層が有
する余剰水に接した際の高い吸水倍率や優れた吸水速
度、余剰水の拡散性および通液性、コンクリートから余
剰水を吸い上げる吸引力等を充分に発揮させることがで
きること、つまり、吸水性樹脂粒子全体にわたって余剰
水を均一にかつ速やかに吸収させることができることを
見い出した。即ち、該吸水性組成物を用いることによ
り、ブリーディング水の発生を抑制可能であることを見
い出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、請求項１記載の発明のコンクリート
構造物は、上記の課題を解決するために、コンクリート
の被打設部上に、吸水性樹脂粒子と多孔性無機粒子との
混合物からなる吸水性組成物が散在され、該吸水性組成
物上にコンクリートが打設されていることを特徴として
いる。

【００１０】請求項２記載の発明のコンクリート構造物
は、上記の課題を解決するために、吸水性樹脂粒子と多
孔性無機粒子との混合物からなる吸水性組成物が、コン
クリート層が有する余剰水を吸収し得るように、上記コ
ンクリート層の下に散在されていることを特徴としてい
る。

【００１１】請求項３記載の発明のコンクリート構造物
は、上記の課題を解決するために、請求項１または２記
載のコンクリート構造物において、吸水性組成物が、少
なくとも、その表面が多孔性無機粒子にて覆われている
吸水性樹脂粒子を含有していることを特徴としている。

【００１２】また、請求項４記載の発明のコンクリート
構造物の施工法は、上記の課題を解決するために、多孔
性無機粒子と、吸水性樹脂が吸収可能な溶媒とを混合し
た後、さらに吸水性樹脂粒子を混合することにより得ら
れる吸水性組成物を、コンクリートの被打設部上に散在
させ、その後、該吸水性組成物上にコンクリートを打設
して構造物を構築することを特徴としている。

【００１３】以下に本発明を詳しく説明する。本発明に
かかるコンクリート構造物を構築する際に用いられるコ
ンクリートは、いわゆる、生コンクリート（フレッシュ
コンクリート）であり、セメントに対して、水が60重量
％程度使用されている。従って、該コンクリートは、そ
の取り扱いが容易となっており、例えば建設現場等にお
いて、ポンプ等で圧送することができ、作業の効率化や
省力化等が図れるようになっている。また、該コンクリ
ートは、型枠等の隅々にまで均一に流し込むことができ
るようになっている。

【００１４】上記のコンクリートは、特に限定されるも
のではなく、広く一般に用いられている、例えば、普通
コンクリートや軽量コンクリート、舗装コンクリート等
が使用可能である。該コンクリートは、セメント、細骨
材、粗骨材、および、水により構成されている。

【００１５】上記のセメントとしては、特に限定される
ものではないが、ＪＩＳ規格に適合したものが好適であ
り、例えば、普通ポルトランドセメント、普通ポルトラ
ンドセメント（低アルカリ形）、早強ポルトランドセメ
ント、早強ポルトランドセメント（低アルカリ形）、超
早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメン
ト（低アルカリ形）、中庸熱ポルトランドセメント、中
庸熱ポルトランドセメント（低アルカリ形）、耐硫酸塩
ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント
（低アルカリ形）等のポルトランドセメント（ＪＩＳ
Ｒ ５２１０）；高炉セメントＡ種、高炉セメントＢ
種、高炉セメントＣ種等の高炉セメント（ＪＩＳ Ｒ
５２１１）；シリカセメントＡ種、シリカセメントＢ
種、シリカセメントＣ種等のシリカセメント（ＪＩＳ
Ｒ ５２１２）；フライアッシュセメントＡ種、フライ
アッシュセメントＢ種、フライアッシュセメントＣ種等
のフライアッシュセメント（ＪＩＳ Ｒ ５２１３）等
が挙げられる。

【００１６】上記の細骨材としては、コンクリート自
体、および、鋼材に有害な影響を及ぼさないものであれ
ば、特に限定されるものではないが、ＪＩＳ規格に適合
したものが好適であり、例えば、砂、砕砂、高炉スラグ
細骨材、天然軽量細骨材、人工軽量細骨材等が挙げられ
る。天然軽量細骨材および人工軽量細骨材としては、Ｊ
ＩＳ Ａ ５００２に適合したものが好適である。

【００１７】上記の粗骨材としては、コンクリート自
体、および、鋼材に有害な影響を及ぼさないものであれ
ば、特に限定されるものではないが、ＪＩＳ規格に適合
したものが好適であり、例えば、砂利、砕石、高炉スラ
グ粗骨材、天然軽量粗骨材、人工軽量粗骨材等が挙げら
れる。天然軽量粗骨材および人工軽量粗骨材としては、
ＪＩＳ Ａ ５００２に適合したものが好適である。

【００１８】また、上記のコンクリートは、必要に応じ
て、混和材料を構成材料として有していてもよい。上記
の混和材料としては、コンクリート自体、および、鋼材
に有害な影響を及ぼさないものであれば、特に限定され
るものではないが、ＪＩＳ規格に適合したものが好適で
あり、例えば、ＡＥ剤や減水剤、ＡＥ減水剤、流動化
剤、防錆剤、急結剤、硬化促進剤、凝結遅延剤等の混和
剤、および、膨張材等が挙げられる。

【００１９】尚、コンクリートの練り混ぜ方法や、これ
に用いるミキサの種類等は、特に限定されるものではな
い。また、上記のコンクリートは、レディーミクストコ
ンクリートであってもよく、また、建設現場等にて適宜
練り混ぜられるコンクリートであってもよい。

【００２０】次に、本発明にかかるコンクリート構造物
を構築する際に用いられる吸水性組成物について説明す
る。

【００２１】本発明にかかる吸水性組成物を構成する吸
水性樹脂は、水に不溶で、かつ、余剰水を速やかに吸収
する性質、即ち、吸水性を有するものであれば、特に限
定されるものではないが、安価で、安全性、耐久性、吸
水倍率や吸水速度、拡散性、通液性、吸引力等の吸水特
性に優れ、腐敗の心配が無く、かつ、上記のコンクリー
トに有害な影響を及ぼさないものが好ましい。

【００２２】上記の吸水性樹脂としては、例えば、ポリ
アクリル酸部分中和物架橋体、デンプン−アクリル酸グ
ラフト重合体の中和物、デンプン−アクリロニトリルグ
ラフト重合体の加水分解物、酢酸ビニル−アクリル酸エ
ステル共重合体のケン化物、イソブチレン−無水マレイ
ン酸共重合架橋体、アクリロニトリル共重合体若しくは
アクリルアミド共重合体の加水分解物またはこれらの架
橋体、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合架橋体、ポ
リビニルアルコール架橋体、変性ポリエチレンオキサイ
ド架橋体、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホ
ン酸塩共重合架橋体、（メタ）アクリロイルエタンスル
ホン酸塩共重合架橋体、架橋カルボキシメチルセルロー
ス塩、カチオン性モノマーの架橋重合体等が挙げられ
る。これら吸水性樹脂は、単独で用いてもよく、また、
二種類以上を適宜混合して用いてもよい。このうち、ポ
リアクリル酸部分中和物架橋体、デンプン−アクリル酸
グラフト重合体、および、これらの混合物が、吸水特性
や安全性等の点で好ましい。

【００２３】尚、吸水性樹脂は、一般的に、自重の数十
倍から数百倍の余剰水を吸収可能である。つまり、吸水
性樹脂の吸水倍率は数十倍から数百倍である。

【００２４】上記の吸水性樹脂は、所定形状に造粒され
ていてもよく、また、不定形破砕状、球状、鱗片状、繊
維状、棒状、塊状等、種々の形状であってもよい。さら
に、吸水性樹脂は、１次粒子であってもよく、また、１
次粒子の造粒体であってもよい。吸水性樹脂粒子の平均
粒径は、吸水性樹脂の種類や多孔性無機粒子の平均粒
径、或いは、コンクリートの種類や養生方法等を考慮に
入れて適宜設定すればよいが、好ましくは0.01mm〜１m
m、より好ましくは 0.1mm〜１mm、さらに好ましくは0.1
5mm〜0.25mmとすればよい。尚、吸水性樹脂の製造方法
および造粒方法は、前記の吸水特性が満足されるのであ
れば、特に限定されるものではない。

【００２５】また、上記の吸水性樹脂は、その吸水特
性、例えば余剰水の浸透性や分散性、吸水速度等を向上
させるために、吸水性樹脂粒子に対して種々の加工や修
飾（モディファイ）等が施されている。例えば、吸水性
樹脂がカルボキシル基やスルホン酸基等の官能基を有し
ている場合には、吸水性樹脂粒子の表面近傍に表面架橋
を導入する表面処理が施されている。上記の表面処理
は、吸水性樹脂に、該官能基と反応可能な多価アルコー
ルや多価エポキシ化合物、多価アミン化合物、多価金属
塩等を添加することにより行うことができる。上記の多
価アルコールとしては、グリセリンやエチレングリコー
ル等が挙げられる。多価エポキシ化合物としては、エチ
レングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
多価アミン化合物としては、エチレンジアミンやポリエ
チレンイミン等が挙げられる。多価金属塩としては、硫
酸アルミニウム等が挙げられる。尚、これら化合物の使
用量は、特に限定されるものではない。また、吸水性樹
脂に、例えば、電子線やγ線等の活性エネルギ線を照射
することにより、吸水性樹脂粒子の表面近傍に表面架橋
を導入することもできる。

【００２６】さらに、吸水性樹脂に、加工性の改良およ
び品質性能の向上のために、必要に応じて、シリカ微粒
子等の無機微粒子や、パルプ繊維等からなる充填剤、銀
や銅、亜鉛等の金属等を主体とする抗菌剤、殺菌剤、防
カビ剤、防腐剤、界面活性剤、発泡剤等を添加してもよ
い。これら添加剤を添加することにより、吸水性樹脂、
即ち、吸水性組成物に種々の機能を付与することができ
る。上記添加剤の添加量は、添加剤の種類にもよるが、
吸水性樹脂に対して0.01重量％〜５重量％程度とすれば
よい。尚、添加剤の添加方法は、特に限定されるもので
はない。また、充填剤を用いる場合には、吸水性樹脂の
吸水速度をより一層改善するために、無機微粒子とパル
プ繊維とを併用することが好ましい。

【００２７】本発明にかかる吸水性組成物を構成する多
孔性無機粒子は、水に不溶で、かつ、余剰水が毛細管現
象により速やかに浸透する構造を有するものであれば、
特に限定されるものではないが、安価で、安全性、耐久
性等に優れ、かつ、上記のコンクリートに有害な影響を
及ぼさないものが好ましい。多孔性無機粒子は、例え
ば、無機粒子を加熱膨張させて発泡させることにより好
適に形成される。つまり、無機粒子をこのように発泡さ
せると、その内部に独立気泡が形成され、該無機粒子は
多孔質となる。尚、孔の大きさは、余剰水が速やかに浸
透するように、大きい方が好ましい。

【００２８】上記の多孔性無機粒子としては、例えば、
シラス（火山噴出物）、シラス発泡粒、珪藻土、珪灰
石、ゼオライト等の天然無機物、フライアッシュ、シリ
カやアルミナ等の微細粒、人工ゼオライト等の人工無機
物が挙げられる。これら多孔性無機粒子は、単独で用い
てもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよ
い。このうち、余剰水の浸透性や、入手の容易さ、価格
等の点でシラス発泡粒が好ましい。尚、該シラス発泡粒
としては、具体的には、例えば、シラックスＰＢ−１０
（商品名：株式会社シラックスウ製；シラス中の火山ガ
ラス粒子を加熱膨張させた、独立気泡を有する発泡粒）
等が挙げられる。

【００２９】多孔性無機粒子の平均粒径は、無機物の種
類や吸水性樹脂粒子の平均粒径、或いは、コンクリート
の種類や養生方法等を考慮に入れて適宜設定すればよい
が、好ましくは0.01mm〜２mm、より好ましくは0.03mm〜
0.8mmとすればよい。また、多孔性無機粒子のかさ比重
は、無機物の種類や吸水性樹脂粒子の平均粒径、或い
は、コンクリートの種類や養生方法等を考慮に入れて適
宜設定すればよいが、好ましくは0.05 g/g〜 1.2 g/g、
より好ましくは 0.1 g/g〜 0.4 g/gとすればよい。尚、
多孔性無機粒子が人工無機物からなる場合には、該人工
無機物の製造方法は、特に限定されるものではない。

【００３０】但し、本発明にかかる多孔性無機粒子と
は、一つの粒子からなり、該粒子が多孔質であるものを
示している。つまり、上述の多孔性無機粒子は、複数の
粒子若しくは粉体が凝集して形成された集合体を示すも
のではない。

【００３１】吸水性組成物における上記吸水性樹脂粒子
と多孔性無機粒子との重量比は、10／90〜90／10の範囲
内が好ましく、20／80〜70／30の範囲内がより好まし
く、凡そ50／50が最も好ましい。上記の重量比が10／90
よりも小さい場合、即ち、吸水性樹脂粒子および多孔性
無機粒子の合計量に対する吸水性樹脂粒子の割合が、10
重量％未満の場合には、吸水性組成物における吸水性樹
脂の量が少なくなりすぎ、吸水性組成物の吸水性能が低
下するため、好ましくない。また、上記の重量比が90／
10よりも大きい場合、即ち、吸水性樹脂粒子および多孔
性無機粒子の合計量に対する吸水性樹脂粒子の割合が、
90重量％を越える場合には、吸水性組成物における吸水
性樹脂の量が多くなりすぎ、吸水性樹脂粒子を多孔性無
機粒子で覆うことができなくなるため、好ましくない。
尚、上述の吸水性樹脂と無機物との組み合わせは、特に
限定されるものではなく、吸水性樹脂および無機物の種
類、或いは、コンクリートの種類や養生方法、コンクリ
ート構造物の構築場所等を考慮に入れて適宜設定すれば
よい。

【００３２】また、本発明にかかる吸水性組成物は、吸
水性樹脂粒子と多孔性無機粒子とを単に混合した混合物
であってもよいが、少なくとも、その表面が多孔性無機
粒子にて覆われている吸水性樹脂粒子を含有しているこ
とが好ましい。従って、吸水性組成物は、その表面が吸
水性樹脂粒子にて覆われている多孔性無機粒子を含有し
ていてもよく、また、表面が覆われていない多孔性無機
粒子や吸水性樹脂粒子を含有していてもよい。尚、吸水
性組成物における、表面が多孔性無機粒子にて覆われて
いる吸水性樹脂粒子の割合は、特に限定されるものでは
ないが、吸水性樹脂粒子全体の数十重量％程度であるこ
とが好ましい。そして、以下の説明においては、吸水性
組成物が、表面が多孔性無機粒子にて覆われている吸水
性樹脂粒子を含有している場合を例に挙げることとす
る。

【００３３】本発明にかかる吸水性組成物を製造する際
に用いられる溶媒としては、吸水性樹脂が吸収可能な液
体、例えば、水、水と均一に混合する液体が挙げられ、
該液体としては、有機溶剤、例えばメチルアルコールや
エチルアルコール等が挙げられる。尚、水と上記液体と
の混合比率は、溶解させる結合剤（後述する）の種類、
或いは、吸水性樹脂や多孔性無機粒子の種類等を考慮に
入れて適宜設定すればよい。

【００３４】上記溶媒の使用量は、吸水性樹脂粒子およ
び多孔性無機粒子の合計量 100重量部に対して、１重量
部〜50重量部の範囲内が好ましい。上記の使用量が50重
量部を越える場合には、溶媒の使用量が過多となる。こ
のため、多孔性無機粒子と吸水性樹脂粒子とを混合する
と、吸水性樹脂粒子が溶媒を必要以上に吸収し、膨潤す
るので好ましくない。また、上記の使用量が１重量部未
満の場合には、溶媒の使用量が過少となる。このため、
多孔性無機粒子と吸水性樹脂粒子とを混合しても、吸水
性樹脂粒子を多孔性無機粒子で覆うことができなくなる
ので好ましくない。尚、溶媒の使用量が過少である場合
に、吸水性樹脂粒子を多孔性無機粒子で覆うことができ
ない理由については後述する。

【００３５】上記の吸水性樹脂粒子および多孔性無機粒
子は、結合剤を介して結合されていてもよい。結合剤
は、親水性を有する化合物、つまり、上記の溶媒に溶解
可能な化合物であり、かつ、上記のコンクリートに有害
な影響を及ぼさないものであれば、特に限定されるもの
ではないが、弱アルカリ性の水に溶解可能な化合物が好
ましい。上記の結合剤としては、例えば、水溶性ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ、ポバール）やカルボキシメチ
ルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセ
ルロース、ポリアクリル酸（塩）、架橋ポリアクリル酸
（塩）、アルギン酸（塩）、デンプン、各種水性エマル
ジョン、ポリアクリルアミド、ゼラチン、アラビアゴ
ム、ポリビニルピロリドン、デキストリン、カゼイン等
が挙げられる。これら化合物は、単独で用いてもよく、
また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。そし
て、上記化合物のうち、部分ケン化された水溶性ポリビ
ニルアルコールが好ましく、ケン化度が60モル％〜 100
モル％で重合度が 200〜5000程度の水溶性ポリビニルア
ルコールがさらに好ましい。尚、該水溶性ポリビニルア
ルコールとしては、具体的には、例えば、ゴーセノール
（商品名：日本合成化学工業株式会社製）、ＭＡ−１７
やＰＡ−１８（何れも商品名：信越ポバール株式会社
製）等が挙げられる。

【００３６】また、例えば、水溶性ポリビニルアルコー
ルを例に挙げて説明すると、ケン化度や重合度等を適宜
変更することにより、余剰水に対する該ポリビニルアル
コール、つまり、結合剤の溶解速度を任意に設定するこ
とができる。そして、結合剤の溶解速度を変更すること
により、吸水性樹脂の吸水速度等を制御することができ
る。即ち、吸水性組成物の吸水性能を制御することがで
きる。

【００３７】上記の結合剤は、必要に応じて使用され、
また、使用する際は、溶媒に予め溶解される。そして、
結合剤を用いた場合には、得られる吸水性組成物は、吸
水性樹脂粒子の表面が上記結合剤にてほぼコーティング
されることとなる。このため、いわゆるブロッキングが
防止でき、吸水性組成物の安定性および保存性がより一
層向上する。尚、結合剤の種類や使用量等は、吸水性樹
脂および無機物の種類や、吸水性樹脂粒子や多孔性無機
粒子の平均粒径、或いは、コンクリートの種類等を考慮
に入れて適宜設定すればよい。また、結合剤の製造方法
は、特に限定されるものではない。

【００３８】上記構成の吸水性組成物は、以下に示す方
法により製造される。尚、以下の説明においては、結合
剤を用いる場合を例に挙げることとする。

【００３９】先ず、適当な大きさおよび形状の容器に、
所定量の多孔性無機粒子を入れ、攪拌しながら、結合剤
が予め溶解された所定量の溶媒を添加する。次いで、多
孔性無機粒子に溶媒が毛細管現象により浸透し、多孔性
無機粒子全体が湿潤した後、攪拌しながら、所定量の吸
水性樹脂粒子を入れる。

【００４０】続いて、該多孔性無機粒子と吸水性樹脂粒
子とを充分に混合した後、この混合物を所定時間（例え
ば１時間）静置する。尚、攪拌時間や静置時間は、特に
限定されるものではない。

【００４１】吸水性樹脂粒子は、溶媒の局在化を防止す
るために、攪拌しながら膨潤させる方が好ましい。ま
た、吸水性樹脂粒子を攪拌しながら膨潤させることによ
り、該吸水性樹脂粒子の表面に結合剤を均一にコーティ
ングすることができる。

【００４２】吸水性樹脂粒子は、多孔性無機粒子に浸透
した溶媒を該多孔性無機粒子から吸い上げる。従って、
吸水性樹脂粒子は、表面のみが若干膨潤してゲル化され
ると共に、該表面が結合剤によりほぼコーティングされ
る。そして、該多孔性無機粒子は、上記の結合剤を介し
て吸水性樹脂粒子の表面に結合される。これにより、吸
水性樹脂粒子は、その表面が多孔性無機粒子にて覆われ
ることとなる。尚、結合剤を用いない場合には、吸水性
樹脂粒子におけるゲル化した表面が結合剤の役割を果た
すこととなる。

【００４３】次いで、上記の混合物を容器から取り出
し、必要に応じて、所定温度（例えば120℃）で所定時
間（例えば３時間）乾燥する。この乾燥工程により、若
干膨潤した吸水性樹脂粒子は、溶媒が除去されて元の状
態に戻る。これにより、吸水性組成物が得られる。尚、
乾燥方法や乾燥時間、乾燥温度は、特に限定されるもの
ではない。また、溶媒の使用量が比較的少ない場合に
は、上記の乾燥工程を省略してもよい。

【００４４】尚、上記の方法において、例えば、溶媒の
使用量が過少である場合には、吸水性樹脂粒子は、表面
が殆どゲル化されず、また、該表面が結合剤によりコー
ティングされることも少なくなる。このため、多孔性無
機粒子は、吸水性樹脂粒子に付着し難くなる。つまり、
吸水性樹脂粒子を多孔性無機粒子で覆うことができ難く
なる。

【００４５】次に、上記構成の吸水性組成物を用いたコ
ンクリート構造物の施工法について説明する。尚、以下
の説明においては、略容器状の型枠を用いる場合を例に
挙げることとする。

【００４６】先ず、型枠（コンクリートの被打設部）
内、例えば型枠の底面に、吸水性組成物を、単位面積当
たり所定量、撒布（散在）する。上記吸水性組成物の撒
布量は、該吸水性組成物の吸水特性、撒布面積、或い
は、打設するコンクリートの種類や量、その水分量、養
生方法、コンクリート構造物の構築場所等を考慮に入れ
て、最適な量となるように適宜設定すればよいが、少な
くとも、余剰水を充分に吸収することが可能な量が好ま
しい。

【００４７】また、吸水性組成物は、型枠内に均一に撒
布すればよい。吸水性組成物は、吸水性樹脂粒子が多孔
性無機粒子で覆われているので、その流動性が改善され
ており、また、増量効果も有している。このため、吸水
性組成物は、分散安定性（偏析防止）に優れており、撒
布時においては、均一に撒布することが可能となってい
る。

【００４８】尚、吸水性組成物は、吸水倍率や吸水速
度、拡散性、通液性、吸引力等の吸水特性に優れている
ので、型枠における特定の箇所に局在化していても、コ
ンクリート層全体にわたって余剰水を均一にかつ速やか
に吸収することができる。つまり、吸水性組成物は、コ
ンクリートを打設する前に、型枠内に所定量、撒布され
ていればよく、必ずしも均一に撒布されていなくてもよ
い。

【００４９】さらに、吸水性組成物は、例えば、コンク
リート層の厚みが分厚い場合等には、上述した型枠の底
面への撒布に加えて、型枠の内壁面に散在させてもよ
い。つまり、例えば、型枠の内壁面に凹凸がある場合に
は、これら凹凸を利用して、該内壁面に吸水性組成物を
散在させることができる。このように吸水性組成物を散
在させると、コンクリート層全体にわたって余剰水をよ
り一層、均一にかつ速やかに吸収することができる。

【００５０】次に、該吸水性組成物上（つまり、型枠
内）にコンクリートを打設する。この際、必要に応じて
鋼材を埋め込み、コンクリートを補強してもよい。尚、
コンクリートの打設方法は、特に限定されるものではな
く、例えば型枠の中央部から周囲に向かって流し込んで
もよく、また、型枠の隅部から中央部に向かって流し込
んでもよい。また、コンクリートの温度や空気量は、特
に限定されるものではない。さらに、鋼材の種類は、特
に限定されるものではない。

【００５１】その後、打設したコンクリート、即ち、コ
ンクリート層を硬化させ、養生して構造物を構築する。
尚、コンクリートの養生方法は、特に限定されるもので
はないが、水中養生を行うことが好ましい。

【００５２】通常、コンクリートの硬化時には、該コン
クリート層からブリーディング水が滲み出る。しかしな
がら、本実施例にかかるコンクリート構造物の施工法に
おいては、吸水性組成物が型枠内に撒布されている。こ
のため、該吸水性組成物は、コンクリート層が有する余
剰水を吸収することができる。即ち、吸水性組成物に余
剰水が接触すると、多孔性無機粒子にて覆われている吸
水性樹脂粒子が余剰水を均一にかつ速やかに吸収して膨
潤し、該吸水性樹脂粒子が露出すると共に、該余剰水を
ゲル化して保持する。つまり、上記の吸水性組成物は、
コンクリート層が有する余剰水を吸収する吸収材として
好適であり、ブリーディング水の発生を抑制することが
できる。

【００５３】また、ブリーディング水の発生が抑制され
るので、コンクリート層を水中養生させるまでの時間を
従来よりも短縮することができる。さらに、コンクリー
ト層を水中養生させると、従来の施工法により構築され
たコンクリート構造物と比較して、コンクリート層表面
がより緻密となる。その上、水中養生に用いる水によ
り、コンクリート層内部で発生する水和熱（硬化熱）を
吸収することができるので、硬化歪みを少なくすること
ができ、コンクリート層の強度をより一層向上させるこ
とができる。

【００５４】以上のように、上記のコンクリート構造物
は、コンクリートの被打設部上に、吸水性樹脂粒子と多
孔性無機粒子との混合物からなる吸水性組成物が散在さ
れ、該吸水性組成物上にコンクリートが打設されている
構成である。

【００５５】また、以上のように、上記のコンクリート
構造物は、上記の吸水性組成物が、コンクリート層が有
する余剰水を吸収し得るように、上記コンクリート層の
下に散在されている構成である。

【００５６】さらに、以上のように、上記のコンクリー
ト構造物は、吸水性組成物が、少なくとも、その表面が
多孔性無機粒子にて覆われている吸水性樹脂粒子を含有
している構成である。

【００５７】上記の吸水性組成物は、吸水性樹脂粒子全
体にわたって、コンクリート層が有する余剰水を均一に
かつ速やかに吸収させることができる。つまり、余剰水
を吸収するので、コンクリートの水分量が少なくなる。
それゆえ、上記の吸水性組成物を用いることにより、ブ
リーディング水の発生を抑制することができる。

【００５８】これにより、硬化時におけるコンクリート
層の収縮の度合いを小さくすることができるので、コン
クリート層のひび割れや亀裂を抑制することができる。
つまり、該コンクリート層の強度を、所望する呼び強度
以上の値に維持可能なコンクリート構造物を提供するこ
とができる。

【００５９】また、以上のように、上記のコンクリート
構造物の施工法は、多孔性無機粒子と、吸水性樹脂が吸
収可能な溶媒とを混合した後、さらに吸水性樹脂粒子を
混合することにより得られる吸水性組成物を、コンクリ
ートの被打設部上に散在させ、その後、該吸水性組成物
上にコンクリートを打設して構造物を構築する方法であ
る。

【００６０】このため、ブリーディング水の発生を抑制
することができる。これにより、コンクリート層表面を
均す作業等が不要となるので作業性を向上させることが
でき、従って、工期を短縮することができる。また、硬
化時におけるコンクリート層の収縮の度合いを小さくす
ることができるので、コンクリート層のひび割れや亀裂
を抑制することができる。つまり、該コンクリート層の
強度を、所望する呼び強度以上の値に維持可能なコンク
リート構造物の施工法を提供することができる。

【００６１】尚、コンクリート構造物の種類や大きさ
は、特に限定されるものではないが、吸水性組成物、即
ち、吸水性樹脂粒子が膨潤可能なように、例えばスラブ
等、吸水性組成物に対して極端に大きな圧力がかからな
い構造物が好適である。

【００６２】また、本発明にかかる吸水性組成物を用い
ることにより、理由は定かではないが、減水剤等から発
生するアンモニアガスや亜硫酸ガス等の有毒ガスを抑制
することができる。このため、コンクリート構造物が例
えば池（水槽）やプール等の場合には、コンクリートの
硬化後に、いわゆるコンクリートのアク抜きを施す必要
がない。

【００６３】

【作用】上記の構成によれば、吸水性組成物を用いるこ
とにより、ブリーディング水の発生を抑制することがで
きる。これにより、硬化時におけるコンクリート層の収
縮の度合いを小さくすることができるので、コンクリー
ト層のひび割れや亀裂を抑制することができる。つま
り、該コンクリート層の強度を、所望する呼び強度以上
の値に維持可能なコンクリート構造物を提供することが
できる。

【００６４】また、上記の方法によれば、吸水性組成物
を用いることにより、ブリーディング水の発生を抑制す
ることができる。これにより、コンクリート層表面を均
す作業等が不要となるので作業性を向上させることがで
き、従って、工期を短縮することができる。また、硬化
時におけるコンクリート層の収縮の度合いを小さくする
ことができるので、コンクリート層のひび割れや亀裂を
抑制することができる。つまり、該コンクリート層の強
度を、所望する呼び強度以上の値に維持可能なコンクリ
ート構造物の施工法を提供することができる。

【００６５】

【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限
定されるものではない。尚、吸水性組成物は、以下の方
法により調製した。

【００６６】〔吸水性組成物の調製法〕５Ｌビーカー
に、多孔性無機粒子としてのシラス発泡粒（商品名 シ
ラックスＰＢ−１０：株式会社シラックスウ製、以下、
発泡シラスと称する）50重量部を入れ、攪拌しながら、
溶媒としてのポリビニルアルコール水溶液（10重量％）
7.5重量部（つまり、結合剤としてのポリビニルアルコ
ール0.75重量部）を添加した。発泡シラスの平均粒径は
470μｍ、かさ比重は0.15 g/gであった。また、ポリビ
ニルアルコールのケン化度は88モル％、重合度は1300で
あった。尚、上記のかさ比重 (g/g)は、ＪＩＳ Ｋ ６
８９１に基づいて測定した値（25／25℃）である。

【００６７】発泡シラスにポリビニルアルコール水溶液
が浸透し、発泡シラス全体が湿潤した後、攪拌しなが
ら、吸水性樹脂粒子としてのポリアクリル酸部分ナトリ
ウム（商品名 アクアリックＣＡ Ｋ−４：株式会社日
本触媒製）50重量部を入れた。ポリアクリル酸部分ナト
リウムの平均粒径は 200μｍであった。

【００６８】そして、該発泡シラスとポリアクリル酸部
分ナトリウムとを充分に混合した後、この混合物を１時
間静置した。次いで、上記の混合物をビーカーから取り
出し、 120℃で３時間乾燥することにより、吸水性組成
物を得た。

【００６９】得られた吸水性組成物中に、その表面が発
泡シラスにて覆われているポリアクリル酸部分ナトリウ
ムが存在することを、顕微鏡（スキャラー株式会社製：
ＶＭＳ−３０００型）を用いて確認した。吸水性組成物
の顕微鏡写真のスケッチである平面図を図３（ａ）に、
吸水性組成物に水が滴下された直後の顕微鏡写真のスケ
ッチである平面図を同図（ｂ）に、吸水性組成物に水が
滴下されてから約30秒後の顕微鏡写真のスケッチである
平面図を同図（ｃ）に、吸水性組成物に水が滴下されて
から約１分後の顕微鏡写真のスケッチである平面図を同
図（ｄ）にそれぞれ示す。

【００７０】図３から明らかなように、吸水性組成物に
水３を滴下すると、多孔性無機粒子２…にて覆われてい
る吸水性樹脂粒子１が水３を均一にかつ速やかに吸収し
て膨潤し、該吸水性樹脂粒子１が露出すると共に、該水
３をゲル化して保持することがわかる。

【００７１】そして、得られた吸水性組成物の吸水倍
率、および、吸水性樹脂に対する吸水倍率を以下の方法
により測定した。

【００７２】（ａ）吸水倍率 吸水性組成物約 0.1ｇを不織布製のティーバッグ式袋
（40mm× 150mm）に均一に入れ、イオン交換水中に浸漬
した。所定時間後に上記ティーバッグ式袋を引き上げ、
一定時間水切りを行った後、ティーバッグ式袋の重量Ｗ
₁ （ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性組成物
を用いないで行い、そのときの重量Ｗ₀ （ｇ）を測定し
た。そして、これら重量Ｗ₁ ・Ｗ₀ から、次式、 吸水倍率 (g/g)＝ (重量Ｗ₁(ｇ) −重量Ｗ₀(ｇ) ) ／吸
水性組成物重量 (ｇ) に従って、吸水開始から１分後、５分後、10分後、30分
後の吸水倍率 (g/g)を算出した。

【００７３】（ｂ）吸水性樹脂に対する吸水倍率 上記（ａ）の方法によって算出された吸水開始から30分
後の吸水倍率 (g/g)を、吸水性組成物中の吸水性樹脂粒
子の重量比で除して求めた。例えば、30分後の吸水倍率
が 225 g/g、吸水性樹脂粒子の重量比が 0.499（49.9重
量％）である場合には、吸水性樹脂に対する吸水倍率
は、 225 (g/g)／ 0.499＝ 451 (g/g)となる。

【００７４】上記の測定結果は、以下の通りであった。
即ち、吸水性組成物の１分後の吸水倍率は 187 g/g、５
分後の吸水倍率は 225 g/g、10分後の吸水倍率は 225 g
/g、30分後の吸水倍率は 225 g/gであった。また、吸水
性樹脂に対する吸水倍率は 451 g/gであった。

【００７５】〔実施例１〕コンクリート構造物を、以下
に示す方法により構築した。先ず、呼び強度（いわゆ
る、４週圧縮強度）が 180 kgf/cm²、スランプが18cmと
なるように、各構成材料を配合してコンクリートを調製
した。尚、上記の呼び強度は、ＪＩＳ Ａ ５３０８に
て規定されているコンクリートの強度の区分に従った。
また、上記のスランプは、ＪＩＳ Ａ １１０１に基づ
いて測定される値である。

【００７６】各構成材料の配合量、即ち、上記コンクリ
ートの構成は、 セメント（普通ポルトランドセメント）： 297 kg/m³ 水 ： 190 kg/m³ 細骨材（砂） ： 799 kg/m³ 粗骨材（最大寸法20mmの砂利） ： 933 kg/m³ 水セメント比 ： 64 ％ 粗骨材率 ： 46.5 ％ とした。

【００７７】型枠は、以下に示す方法により作成した。
即ち、図１に示すように、先ず、バタ（角材または丸
太）１０…を用いて、縦1800mm、横1800mm、高さ1750mm
のビティ（仮設物）１１を設け、このビティ１１上に、
いわゆるコンクリートパネル（厚さ12mm）１２を水平に
固定した。次に、このコンクリートパネル１２上に、角
材やコンクリートパネル等を用いて型枠１３を作成し
た。この型枠１３は、縦1000mm、横1000mm、高さ（厚
さ） 150mmのコンクリート構造物１４を構築可能な大き
さとした。尚、上記のコンクリート構造物１４は、スラ
ブのモデルである。

【００７８】そして、上記の型枠１３を用いて上記のコ
ンクリートを硬化させた。即ち、先ず、型枠１３内に、
吸水性組成物（図示せず）を40g/m²となるように均一に
撒布した（つまり、吸水性組成物の使用量は40ｇ）。次
に、該吸水性組成物上（つまり、型枠１３内）にコンク
リート（図示せず）を打設した。この際、図２に示すよ
うに、鋼材としての鉄筋（Ｄ１３）１５…を 150mm間隔
で格子状にコンクリート内に埋め込み、該コンクリート
を補強した。その後、打設したコンクリートを硬化さ
せ、養生してコンクリート構造物１４とした。

【００７９】上記のコンクリート構造物１４を、打設日
から９日後に、ＪＩＳ Ａ １１０７に基づいて切り取
ることにより、３つの供試体を作成した。そして、これ
ら供試体を用いてコンクリートの圧縮強度試験を行っ
た。尚、上記の圧縮強度試験は、ＪＩＳ Ａ １１０８
に基づいて実施した。

【００８０】上記の試験結果は、以下の通りであった。
即ち、３つの供試体の圧縮強度は各々 192 kgf/cm²、 2
02 kgf/cm²、 196 kgf/cm²であり、平均値は 197 kgf/c
m²であった。

【００８１】〔実施例２〕実施例１における吸水性組成
物の撒布量を40g/m²から80g/m²（つまり、吸水性組成物
の使用量は80ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様の
操作を行い、コンクリート構造物を構築した。そして、
実施例１と同一の条件でコンクリートの圧縮強度試験を
行った。

【００８２】上記の試験結果は、以下の通りであった。
即ち、３つの供試体の圧縮強度は各々 203 kgf/cm²、 1
99 kgf/cm²、 206 kgf/cm²であり、平均値は 203 kgf/c
m²であった。

【００８３】〔比較例１〕実施例１における吸水性組成
物を用いない以外は、実施例１と同様の操作を行い、コ
ンクリート構造物を構築した。そして、実施例１と同一
の条件でコンクリートの圧縮強度試験を行った。

【００８４】上記の試験結果は、以下の通りであった。
即ち、３つの供試体の圧縮強度は各々 178 kgf/cm²、 1
89 kgf/cm²、 176 kgf/cm²であり、平均値は 181 kgf/c
m²であった。

【００８５】〔比較例２〕実施例１における吸水性組成
物に代えて、該吸水性組成物を作成する際に用いた吸水
性樹脂粒子としてのポリアクリル酸部分ナトリウム（商
品名 アクアリックＣＡ Ｋ−４：株式会社日本触媒
製）を用いた。つまり、実施例１における吸水性組成物
に代えて、吸水性樹脂粒子を80g/m²となるように均一に
撒布した（つまり、吸水性樹脂粒子の使用量は80ｇ）以
外は、実施例１と同様の操作を行い、コンクリート構造
物を構築した。そして、実施例１と同一の条件でコンク
リートの圧縮強度試験を行った。

【００８６】上記の試験結果は、以下の通りであった。
即ち、３つの供試体の圧縮強度は各々 186 kgf/cm²、 1
84 kgf/cm²、 178 kgf/cm²であり、平均値は 183 kgf/c
m²であった。

【００８７】上記の実施例１・２および比較例１・２の
結果から明らかなように、本実施例の施工法を用いて構
築されたコンクリート構造物は、呼び強度（ 180 kgf/c
m²）よりも高い圧縮強度が得られることがわかった。つ
まり、上記の実施例１・２および比較例１・２の結果か
ら明らかなように、本実施例にかかる吸水性組成物を用
いて構築することにより、コンクリート層、即ち、コン
クリート構造物の強度を、所望する呼び強度以上の値に
充分に維持可能であることがわかった。

【００８８】

【発明の効果】上記の構成によれば、吸水性組成物を用
いることにより、ブリーディング水の発生を抑制するこ
とができる。これにより、硬化時におけるコンクリート
層の収縮の度合いを小さくすることができるので、コン
クリート層のひび割れや亀裂を抑制することができる。
つまり、該コンクリート層の強度を、所望する呼び強度
以上の値に維持可能なコンクリート構造物を提供するこ
とができるという効果を奏する。

【００８９】また、上記の方法によれば、吸水性組成物
を用いることにより、ブリーディング水の発生を抑制す
ることができる。これにより、コンクリート層表面を均
す作業等が不要となるので作業性を向上させることがで
き、従って、工期を短縮することができる。また、硬化
時におけるコンクリート層の収縮の度合いを小さくする
ことができるので、コンクリート層のひび割れや亀裂を
抑制することができる。つまり、該コンクリート層の強
度を、所望する呼び強度以上の値に維持可能なコンクリ
ート構造物の施工法を提供することができる。従って、
上記の方法は、コンクリート構造物の施工法として好適
に使用されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるコンクリート構造物
を構築する際に用いられる型枠の概略の正面図である。

【図２】上記型枠の概略の平面図である。

【図３】上記コンクリート構造物を構築する際に撒布さ
れる吸水性組成物に、水が吸収される様子を示すもので
あり、（ａ）は、吸水性組成物の概略の平面図、（ｂ）
は、吸水性組成物に水が滴下された直後の状態を示す概
略の平面図、（ｃ）は、吸水性組成物に水が滴下されて
から約30秒後の状態を示す概略の平面図、（ｄ）は、吸
水性組成物に水が滴下されてから約１分後の状態を示す
概略の平面図である。

【符号の説明】

１ 吸水性樹脂粒子 ２ 多孔性無機粒子 ３ 水 １０ バタ １１ ビティ １２ コンクリートパネル １３ 型枠（コンクリートの被打設部） １４ コンクリート構造物 １５ 鉄筋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩路 尚武 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒高分子研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリートの被打設部上に、吸水性樹脂
   粒子と多孔性無機粒子との混合物からなる吸水性組成物
   が散在され、該吸水性組成物上にコンクリートが打設さ
   れていることを特徴とするコンクリート構造物。
2. 【請求項２】吸水性樹脂粒子と多孔性無機粒子との混合
   物からなる吸水性組成物が、コンクリート層が有する余
   剰水を吸収し得るように、上記コンクリート層の下に散
   在されていることを特徴とするコンクリート構造物。
3. 【請求項３】吸水性組成物が、少なくとも、その表面が
   多孔性無機粒子にて覆われている吸水性樹脂粒子を含有
   していることを特徴とする請求項１または２記載のコン
   クリート構造物。
4. 【請求項４】多孔性無機粒子と、吸水性樹脂が吸収可能
   な溶媒とを混合した後、さらに吸水性樹脂粒子を混合す
   ることにより得られる吸水性組成物を、コンクリートの
   被打設部上に散在させ、その後、該吸水性組成物上にコ
   ンクリートを打設して構造物を構築することを特徴とす
   るコンクリート構造物の施工法。