JPH09100522A

JPH09100522A - 消波用高比重コンクリート成形体

Info

Publication number: JPH09100522A
Application number: JP28636595A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Saiki; 正道斎木; Wakio Nishigori; 和紀郎錦織; Kenji Hori; 健治堀; Toshiyuki Hirate; 俊行平手
Original assignee: Tetra Co Ltd
Current assignee: Tetra Co Ltd
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1995-10-09
Publication date: 1997-04-15
Anticipated expiration: 2015-10-09
Also published as: JP2866330B2

Abstract

(57)【要約】【課題】大水深領域など波力の大きい領域に設置した
場合に、その波力の減殺だけでなく、反射波、伝達波を
効果的に低減させることのできる経済的で材料分離のな
い均一な消波用高比重コンクリート成形体を比較的安価
な材料成分を用いて製造する。【解決手段】鉄分含有細骨材成分とセメント成分とを
含む比重２．２以上のモルタル、このモルタルとの比重
差が０．７以内でありかつ比重が２．８〜３．３の範囲
内にある粗骨材成分を主成分として含むコンクリートを
製造して型枠に打込み、振動締め固めを行ったのち硬化
させ、さらに脱型することにより得られる消波用高比重
コンクリート成形体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、消波用高比重コ
ンクリート成形体に関するものであり、一層詳細には、
大水深領域などの波力の大きい領域に設置した場合に、
その波力の緩和だけでなく反射波や伝達波も効果的に低
減することができ、さらに護岸の消波工として構成した
場合は越波も低減することができる消波用高比重コンク
リート成形体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の港湾、漁港等の整備の進展によ
り、防波堤などが大水深・大波浪領域に建設されること
が多くなっている。一般に、防波堤に作用する波力を減
殺するためには、防波堤の前面にコンクリート製の消波
ブロックを設置することが有効である。しかし、このよ
うな大水深・大波浪領域に建設される防波堤の前面に設
置される消波ブロックは当然大きな波力を受けることか
ら、従来から用いられているような比重２．３程度の消
波ブロックでは重量不足となることがあり、安定性を確
保するのが困難となる場合がある。

【０００３】このような消波ブロックの重量不足を解決
する方法としては、消波工断面の法勾配を緩くするなど
の形状の変更が考えられるが、その場合には消波工の断
面が非常に大きくなるため、消波ブロックの所要個数が
増え、その製作・据付工事費の増大および工期の長期化
が問題となる。一方では、施工機械の小型化や、周囲の
環境との調和のために消波ブロックを小型化したいとの
要求も強く、このため、消波ブロックの大きさや法勾配
を変えずに、あるいは小型化しながら消波機能を確保す
ることが可能な高比重ブロックが提案され、その採用事
例も増えつつある。

【０００４】ところで、消波ブロックの高比重化は、消
波用コンクリート成形体（コンクリートブロック）の高
比重化を意味し、そのためにはコンクリートの配合成分
の高比重化が必要となる。通常の消波用コンクリート成
形体は一般に、砂などのように比重が２．５〜２．８程
度で粒径の小さい細骨材と砂利や砕石などのように粒径
の大きな粗骨材とセメントと水と混和剤をミキサに投入
して練り混ぜることにより製造したコンクリートを型枠
に打込んで振動締固め作業を行ない、硬化、脱型するこ
とにより製作されている。しかしながら、セメント自体
には大きな比重変化は望めないため、コンクリート成形
体の高比重化には、コンクリートの配合成分中の大部分
を占める細骨材あるいは粗骨材の高比重化が必要とな
る。

【０００５】比重の高い細骨材としては、鉄鉱石粉鉱や
砂鉄などのように高価な鉄分含有細骨材がこれまでに用
いられており、一方、比重の高い粗骨材としては比重が
４．０以上の鉄鉱石塊鉱も用いられている。そして鉄鉱
石塊鉱（粗骨材）は、骨材全体の比重の調整や、コンク
リート製造時に生じやすいモルタルと粗骨材との比重の
相違による骨材分離のトラブルを回避する目的で、従来
の粗骨材成分である比重が２．５〜２．８程度の砕石や
砂利などの普通粗骨材を適量混合したうえで用いられる
ことが多い。しかしながら、このような粗骨材の混合に
よっても粗骨材成分の分離のトラブルが発生しやすい。
すなわち、粗骨材成分として高比重の鉄鉱石塊鉱と通常
の砂利や砕石とを混合して用いれば、粗骨材の平均比重
をモルタル比重に近づけることは確かに可能であるが、
混合された粗骨材自体の比重差が大きくなるため、結果
として鉄鉱石塊鉱のような高比重の粗骨材成分の分離が
生じやすくなり、特にコンクリート成形体上部（打込み
面付近）および下部での分離が著しく、材料分離のない
均一なコンクリートの成形体が得られない。

【０００６】そこでこのような粗骨材の分離の課題を解
決するために、シリカヒュームなどの混和材等を用いて
モルタルを高粘度化することも検討されている。しか
し、モルタルの高粘度化は、コンクリート成形体の製作
の作業性を低下させるだけでなく、製作時に実施される
締固め作業の障害となりやすいという問題がある。すな
わち、消波用のコンクリート成形体の製作に際しては、
製造したコンクリートを型枠に打込んだのち、振動締固
め作業を行なって密実なコンクリート成形体とするのが
一般的であるが、モルタル分の粘度が高いと、振動締固
めの効率の低下が顕著なため均一で密実なコンクリート
成形体を得にくいという問題があった。

【０００７】一方、特開平６−２１１５５４号公報に
は、砂と比重２．９〜５．０の酸化鉄系鉄鉱石とからな
る細骨材及びセメントペーストからなる比重２．１〜
２．９のモルタル、そして砂利及び／又は酸化鉄系鉄鉱
石からなる粗骨材とを混練、成形、硬化させた防波堤用
異形コンクリートブロックが開示されており、その成分
を限定することにより、従来技術においてしばしば発生
している粗骨材の比重分離現象の発生を阻止することが
できると述べられている。しかしながら、この先願に係
る発明は、高価な酸化鉄系鉄鉱石からなる細骨材を用い
るだけでなく、同じように高価な酸化鉄系鉄鉱石からな
る粗骨材を多量に用いるため工業的に不利であり、また
粗骨材の比重分離現象を充分に阻止できるとは言いがた
い。

【０００８】また、一般に、コンクリートの配合設計に
おいては、水セメント比と細骨材率が主なパラメータと
なる。そしてこの細骨材率としては、単位水量が最も少
なく、コンクリートの経済性や品質が良好となるような
最適値（最適細骨材率）をとることが原則である。しか
しながら、粗骨材として、比重２．８未満の通常の砕石
や砂利を使用する場合には、コンクリートの比重を確保
するために細骨材として鉄鉱石や砂鉄を最適細骨材率を
大幅に越えて使用する場合があり、そのため、経済性や
品質の低下したコンクリートとなりやすいという問題も
あった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、大
水深領域などの波力の強い領域に設置した場合でもその
波力だけでなく反射波、伝達波を効果的に低減させるこ
とのできる消波用高比重コンクリート成形体であって、
その製造に際して、従来問題とされていたモルタルと粗
骨材の比重の相違に基づく粗骨材の分離とそれによる成
形体の不均質化の問題を解決することができ、しかも、
細骨材としての鉄鉱石粉鉱や砂鉄を適切な範囲で使用し
た経済的で品質の良好なコンクリートからなる消波用高
比重コンクリート成形体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉄分含有細骨
材成分とセメントとを含む比重２．２以上のモルタル、
このモルタルとの比重差が０．７以内であり、かつ比重
が２．８〜３．３の重量粗骨材単味あるいはこの重量粗
骨材と比重が２．５〜２．８の普通粗骨材とを混合した
粗骨材成分を主成分として含むコンクリートを製造して
型枠に打込み、振動締固めを行ったのち硬化させ、さら
に脱型することにより得られる。好ましくは、比重が
２．４〜３．５の範囲にある消波用高比重コンクリート
成形体である。この場合、鉄分含有細骨材成分は鉄鉱石
粉鉱および／もしくは砂鉄であることが好ましい。

【発明の実施の態様】

【００１１】このように、本発明は、鉄分含有細骨材成
分とセメントとを含むモルタル、そして粗骨材成分を主
成分として含むコンクリートの製造、打込み、振動締固
めそして硬化、脱型することにより得られる消波用高比
重コンクリート成形体の改良にあるが、その改良点の第
一の特徴は、比重が２．８〜３．３の範囲内にあり、か
つモルタルとの比重差が０．７以内である安価な重量粗
骨材を用いることである。従って、本発明で用いる鉄分
含有細骨材成分とセメントとを含むモルタルは、従来よ
り知られているものを用いることができる。すなわち、
セメントとしての例としては、ポルトランドセメント、
高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメ
ント、シリカセメントなどを挙げることができる。ま
た、鉄分含有細骨材成分の例としては、粒径が５ｍｍ未
満の鉄鉱石と砂鉄を挙げることができる。なお、モルタ
ルには鉄分含有細骨材成分以外の細骨材として公知の普
通砂なども加えることができることは言うまでもない。

【００１２】次に本発明の特徴的要件である粗骨材につ
いて述べる。本発明で使用する粗骨材成分は、比重が
２．８〜３．３の範囲内にある。例えば、粒径が５〜４
０ｍｍの範囲にある骨材であり、具体的には、天然で得
られるかんらん石、輝緑岩，玄武岩などを粗骨材として
適当なサイズおよび粒度になるまで粉砕したものが好適
に使用される。ただし、粗骨材成分を選択するに際して
は、一緒に用いるモルタルとの比重差が０．７以内、好
ましくは０．５以内であるような粗骨材成分を選ぶ必要
がある。このように一緒に用いるモルタルとの比重差が
小さい粗骨材成分を用いることによって、従来より問題
となっていた骨材分離（粗骨材のモルタル成分からの分
離）を効果的に防止もしくは低減させることができる。

【００１３】また、モルタルは、鉄分含有細骨材成分や
普通砂とセメントと水等を含む比重２．２以上のものと
し、粗骨材は上記特定の粗骨材成分を主成分とする。そ
してこれらの各成分を主成分として配合したコンクリー
トの製造、打込み、振動締固め、硬化、脱型などの各作
業は、公知の方法により実施することができ、目的の消
波用高比重コンクリート成形体が得られる。なお、鉄鉱
石含有成分や普通砂の細骨材成分を最適細骨材率を大き
く逸脱しない範囲で使用しても、所要のコンクリート比
重を確保することができる。上記のような各成分を用い
ることにより、例えば、比重が２．４〜３．５の範囲に
ある、大水深領域などの波力の大きい領域に配置した場
合に、その波力や反射波、伝達波を効果的に低減し、し
かもその大きな波力に対して安定な、本発明に係る消波
用高比重コンクリート成形体を得ることができる。

【００１４】

【実施例】

〔消波用高比重コンクリート成形体の製造〕消波用コン
クリート成形体の一般的な製作法に従って、まず、下記
の細骨材と粗骨材とセメントを表１に記載の量にてミキ
サで空煉りした後、水と混和剤を投入して混練すること
によりコンクリートを製造した。つぎに、得られたコン
クリートを型枠に打込み、振動締固めを行ったのち硬化
させて脱型することにより通常の比重の消波用コンクリ
ート成形体（試料番号１）および消波用高比重コンクリ
ート成形体を製作した。

【００１５】（１）セメント：普通ポルトランドセメン
ト（２）細骨材１）チリ産酸化鉄鉱石粉鉱、比重４．５５２）普通砂、比重２．５８（３）粗骨材１）普通砕石、比重２．６７２）重量砕石、比重３．１０３）南アフリカ産酸化鉄鉱石塊鉱、比重４．８６（４）混和剤（通常量のＡＥ減水剤あるいは高性能ＡＥ
減水剤）（５）試験練り目標値：スランプ値８〜１０ｃｍ、空気
量４．５±１．５％

【００１６】各成分の混合比および条件を次の表１に示
す（但し、Ｗ／Ｃは水セメント比、Ｓ／ａは細骨材率を
表わす）。また、資料番号６の粗骨材の比重は、鉄鉱石
塊鉱の比重を示している。

【００１７】

【表１】

【００１８】試料番号１は、粗骨材として普通砕石を用
いた普通コンクリートであって、得られたコンクリート
成形体の比重は２．３である。試料番号２、３は、いず
れも本発明の消波用高比重コンクリート成形体を製作し
た例であり、製作途中での骨材分離は認められなかっ
た。また、これらの消波用高比重コンクリート成形体
は、粗骨材として高価な酸化鉄鉱石塊鉱を使用する必要
がないため、工業的に有利ということができる。特に、
試料番号２は細骨材率を最適細骨材率として配合したも
のであり、単位水量が少なく、経済的でコンクリートの
品質も極めて良好である。また、試料番号３は、単位水
量が著しく増加しない範囲で細骨材率を大きくした例で
あり、本発明の配合によれば比重３．３程度の良質な高
比重コンクリートが得られる。

【００１９】試料番号４では、製作途中での骨材分離は
ほとんど認められなかったが、同じ比重のコンクリート
成形体を得るために、試料番号２に比べて比較的高価な
細骨材である鉄鉱石粉鉱を最適細骨材率（本試料の場合
５０％程度）を越えて多量使用しなければ試料番号２と
同じ比重が確保できず、それに伴い試料番号２に比べて
単位水量がやや増加し不経済になっている。試料番号５
では、製作途中での粗骨材の分離が僅かに認められた。
また、同じ比重のコンクリート成形体を得るために、試
料番号３に比べて、比較的高価な細骨材である鉄鉱石粉
鉱を多量に使用しなければならないという欠点があるこ
とに加えて、単位水量の増加が著しく、コンクリートの
品質低下がみられ、実用的な配合とはならない。試料番
号６は、モルタル比重と粗骨材の平均比重（普通砕石と
鉄鉱石塊鉱の混合平均比重）を一致させた配合であり、
本発明の資料番号３と同じ比重のコンクリートを従来法
で製造した高比重コンクリートである。そして、この試
料番号６は、粗骨材として高価な酸化鉄鉱石塊鉱を使用
することと、鉄鉱石塊鉱と普通砕石の２種類の粗骨材を
使用することにより材料管理や計量などが煩雑になるこ
となどを考えると、本発明に比べて工業的に不利である
ことは明白である。

【００２０】〔消波用高比重コンクリート成形体におけ
る骨材分離〕表１の試料番号１、２、３、６の各配合に
てコンクリートを製造し、これを直径２０ｃｍ、高さ１
ｍの円筒に３層に分けて打ち込み、各層毎に振動締固め
を行なったのち硬化させて成形体を製作した。次いで、
この成形体を上端（打込み面）から１０ｃｍ毎に切断
し、得られた各コンクリートブロック片の比重を測定し
た。その結果を図１と図２に示す。

【００２１】図１は、試料番号１〜３の配合によるもの
であり、試料番号１は、従来の普通の比重のコンクリー
ト成形体である。この図１から、本発明の高比重コンク
リート成形体は、従来の普通の比重のコンクリート成形
体と同様に均一なコンクリート成形体となっており、粗
骨材の分離が殆ど生じていないことが確認された。図２
は、試料番号１、６の配合によるものであり、図１と同
様に試料番号１は、従来の普通の比重のコンクリート成
形体である。この図２から、従来法で製造した高比重コ
ンクリート成形体は、従来の普通の比重のコンクリート
成形体に比較して、粗骨材の分離が多く発生し、比重の
著しい偏りが生じていることがわかる。なお、切断した
各コンクリートブロック片を割裂して、その割裂面を観
察したところ、粗骨材の分布が不均一となっており上記
の切断ブロック片についての比重測定による結論が裏付
けられた。

【００２２】

【発明の効果】先に述べたように、本発明によれば、骨
材分離が少なく、均一で耐久性の高い消波用高比重コン
クリート成形体を得ることができるだけでなく、高価な
細骨材である鉄鉱石粉鉱の必要量を少なくするとともに
同じく高価な粗骨材である鉄鉱石塊鉱を用いなくても、
大水深領域など波力の大きい領域に設置した場合に、そ
の波力や反射波、伝達波を効果的に低減させることので
きる消波用高比重コンクリート成形体を得ることができ
る等種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の普通の比重のコンクリート成形体（資料
番号１）および本発明の高比重コンクリート成形体（資
料番号２、３）の各々の深さ方向の比重の変動を示す図
である。

【図２】従来の普通の比重のコンクリート成形体（資料
番号１）および従来技術による高比重コンクリート成形
体（資料番号６）の各々の深さ方向の比重の変動を示す
図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 14:14 14:36） 111:74 (72)発明者平手俊行茨城県土浦市東中貫町２−７株式会社テトラ応用水理研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄分含有細骨材成分とセメントとを含む
比重２．２以上のモルタル、このモルタルとの比重差が
０．７以内でありかつ比重が２．８〜３．３の範囲内に
ある粗骨材成分を主成分として含むコンクリートを製造
して型枠に打込み、振動締固めを行ったのち硬化させ、
さらに脱型することにより得られる消波用高比重コンク
リート成形体。
【請求項２】鉄分含有細骨材成分は、鉄鉱石粉鉱およ
び／または砂鉄である請求項１に記載の消波用高比重コ
ンクリート成形体。
【請求項３】細骨材成分は、普通砂も含むことからな
る請求項１に記載の消波用高比重コンクリート成形体。
【請求項４】比重が２．４〜３．５の範囲にある請求
項１に記載の消波用高比重コンクリート成形体。