JPH09255447A - 気泡コンクリートの製造方法およびポリマー含浸コンクリートの製造方法 - Google Patents

気泡コンクリートの製造方法およびポリマー含浸コンクリートの製造方法

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JPH09255447A
JPH09255447A JP8755096A JP8755096A JPH09255447A JP H09255447 A JPH09255447 A JP H09255447A JP 8755096 A JP8755096 A JP 8755096A JP 8755096 A JP8755096 A JP 8755096A JP H09255447 A JPH09255447 A JP H09255447A
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JP
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ice particles
concrete
monomer
polymer
cooled
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JP8755096A
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Tetsuji Sato
哲司 佐藤
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Obayashi Corp
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Obayashi Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients

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Abstract

(57)【要約】 【課題】気泡コンクリート内に導入される気泡の大きさ
や量を制御するとともに該気泡を断面内に均等に分布さ
せる。 【解決手段】本発明に係る気泡コンクリートの製造方法
は、所定温度に冷却された氷粒を作り(ステップ10
1)、該氷粒をセメント、骨材および水に混合して練り
混ぜ(ステップ102)、水和組織形成後に前記氷粒を
融解して蒸発乾燥させる(ステップ104)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、気泡コンクリート
の製造方法およびポリマー含浸コンクリートの製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】気泡コンクリートは、内部に多量の気泡
が形成された多孔質のコンクリートであり、軽量であっ
て断熱性、透水性、通気性等に優れた点を生かして様々
な用途に利用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる気泡コンクリー
トは、粗骨材とセメントペーストとを練り混ぜたり、発
泡剤や起泡剤あるいは安定な泡沫を用いて製造していた
が、練り混ぜの際に気泡が消滅する等の原因により、所
望の気泡量を導入する、あるいは断面内に均等に分布さ
せるといった点ではどうしても不安定になりがちである
という問題を生じていた。
【0004】また、気泡コンクリートを基材として該基
材にモノマーを含浸させ、しかる後にモノマーを加熱重
合してポリマー含浸コンクリートを製造する方法が知ら
れており、高強度、軽量、水密性、気密性等の利点を生
かして様々な分野に利用されているが、モノマーを含浸
可能な深さは基材表面からせいぜい数十mm程度であ
り、大断面を有する構造部材に適用しても大幅な高強度
化を期待することはできないという問題を生じていた。
【0005】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、気泡コンクリート内に導入される気泡の大き
さや量を制御するとともに該気泡を断面内に均等に分布
させることが可能な気泡コンクリートの製造方法を提供
することを目的とする。
【0006】また、本発明は、超高強度化が可能なポリ
マー含浸コンクリートの製造方法を提供することを目的
とする。
【0007】なお、関連する先行技術が特開昭62-21227
3号公報に記載されている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の気泡コンクリートの製造方法は請求項1に
記載したように、所定温度に冷却された氷粒をセメン
ト、骨材および水に混合して練り混ぜ、水和組織形成後
に前記氷粒を融解して蒸発乾燥させるものである。
【0009】また、本発明に係る気泡コンクリートの製
造方法は、前記氷粒を液体窒素で冷却するものである。
【0010】また、本発明に係る気泡コンクリートの製
造方法は、前記練り混ぜ工程の後に急結剤若しくは瞬結
剤を混合するものである。
【0011】また、本発明に係るポリマー含浸コンクリ
ートの製造方法は請求項4に記載したように、モノマー
が含有され所定温度に冷却された氷粒をセメント、骨材
および水に混合して練り混ぜ、水和組織形成後に前記氷
粒を融解して前記モノマーを溶出させ、該モノマーを重
合してポリマーを形成するとともに残留水分を蒸発乾燥
させるものである。
【0012】本発明に係る気泡コンクリートの製造方法
においては、水和組織が形成されるまでは氷粒が融け出
さないようにする。すると、氷粒が存在する部分を除い
て水和反応が進行してコンクリートが硬化するので、水
和組織形成後に氷粒を融解して蒸発乾燥させれば、氷粒
が存在した部分が硬化コンクリート内に気泡となって残
留する。
【0013】また、本発明に係るポリマー含浸コンクリ
ートの製造方法においては、水和組織が形成されるまで
はモノマーを含んだ氷粒が融け出さないようにする。す
ると、氷粒が存在する部分を除いて水和反応が進行して
コンクリートが硬化するので、水和組織形成後に氷粒を
融解すれば、氷粒が存在した部分にモノマーが溶出す
る。
【0014】次に、モノマーを重合してポリマーを形成
するとともに残留水分を蒸発乾燥させるようにすれば、
氷粒が存在した部分にはポリマーが完全に充填形成され
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る気泡コンクリ
ートの製造方法およびポリマー含浸コンクリートの製造
方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。
【0016】(第1実施形態)図1は、本実施形態に係
る気泡コンクリートの製造方法の手順を示したフローチ
ャートである。同図でわかるように、本実施形態の製造
方法においては、まず、所定温度に冷却された氷粒を作
る(ステップ101)。
【0017】氷粒は、製造しようとする気泡コンクリー
トの気泡径に合わせて、例えば数mm程度の粒径とする
のがよい。また、水和反応中に多少の融解があることを
考慮に入れて、若干大きめの粒径とするのがよい。ま
た、冷却にあたっては例えば液体窒素を用いて―150
゜C程度まで冷却するのがよい。
【0018】次に、冷却された氷粒をセメント、骨材お
よび水からなるフレッシュコンクリートに混合して練り
混ぜる(ステップ102)。フレッシュコンクリート
は、氷粒が急激に融けることがないように例えば5゜C
程度の温度にしておく。
【0019】続いて、練り混ぜたフレッシュコンクリー
トを養生して硬化させる(ステップ103)。ここで、
氷粒は、極低温に冷却してあるので、硬化中に発生する
水和熱によってもすぐには融け出さない。したがって、
氷粒が存在する部分を除いて水和反応が進行し水和組織
が形成される。
【0020】次に、水和組織形成後、氷粒を融解して蒸
発乾燥させる(ステップ104)。すると、氷粒が存在
した部分は硬化コンクリート内に気泡となって残留す
る。なお、氷粒は、自然に融解させてもよいし、温風等
で強制的に融解させてもよい。
【0021】以上説明したように、本実施形態に係る気
泡コンクリートの製造方法によれば、氷粒をフレッシュ
コンクリートに練り混ぜ、水和組織形成後に氷粒を融解
して水分を蒸発乾燥させるようにしたので、所望の径、
所望の量の気泡をコンクリート内に確実に形成すること
ができる。
【0022】また、氷粒をフレッシュコンクリートに練
り混ぜる際、該コンクリート内にほぼ均等に分散させる
ことができるので、硬化後に形成される気泡も硬化コン
クリート内に均等に分散する。したがって、透水性、通
気性に優れた良質な気泡コンクリートが形成される。
【0023】また、氷粒を冷却するのに液体窒素を用い
るようにしたので、氷粒を十分に冷却することが可能と
なり、水和組織形成前の融解を防止して確実な気泡形成
が可能となる。
【0024】本実施形態では、氷粒を極低温に冷却する
ことによって、水和組織形成前に氷粒が融解するのを防
止するようにしたが、フレッシュコンクリートに急結剤
を添加しておけば、氷粒を極低温に冷却しなくても、水
和組織形成前に氷粒が融解するのを防ぐことができる。
同様に、瞬結剤を用いるようにしてもよい。なお、この
ような急結剤や瞬結剤を極低温の氷粒と併用すれば、気
泡の形成がより確実になる。
【0025】また、本実施形態では特に言及しなかった
が、氷粒に所定の薬剤、例えば防錆剤を入れておけば、
これをコンクリート内に均等に分散させることができ
る。
【0026】(第2実施形態)図2は、本実施形態に係
るポリマー含浸コンクリートの製造方法の手順を示した
フローチャートである。同図でわかるように、本実施形
態の製造方法においては、まず、モノマーが含有され所
定温度に冷却された氷粒を作る(ステップ111)。
【0027】氷粒は、第1実施形態と同様、例えば数m
m程度の粒径とするのがよい。また、水和反応中に多少
の融解があることを考慮に入れて、若干大きめの粒径と
するのがよい。また、冷却にあたっては例えば液体窒素
を用いて―150゜C程度まで冷却するのがよい。
【0028】モノマーは、メタクリル酸メチル(MM
A)やスチレンなどの低粘度のビニル系化合物が代表的
であるが、従来のように基材表面から含浸させるわけで
はないので、粘度の高いものを用いてもよい。
【0029】次に、冷却された氷粒をセメント、骨材お
よび水からなるフレッシュコンクリートに混合して練り
混ぜる(ステップ112)。フレッシュコンクリート
は、氷粒が急激に融けることがないように例えば5゜C
程度の温度にしておく。
【0030】続いて、練り混ぜたフレッシュコンクリー
トを養生して硬化させ、基材とする(ステップ11
3)。ここで、氷粒は、極低温に冷却してあるので、硬
化中に発生する水和熱によってもすぐには融け出さな
い。したがって、氷粒が存在する部分を除いて水和反応
が進行し水和組織が形成される。
【0031】次に、水和組織形成後、氷粒を融解して氷
粒が存在した空隙部分にモノマーを溶出させる(ステッ
プ114)。なお、氷粒は、自然に融解させてもよい
し、温風等で強制的に融解させてもよい。
【0032】次に、モノマーを加熱重合してポリマーを
形成するとともに、残留水分を蒸発乾燥させる(ステッ
プ115)。
【0033】重合は、加熱の他、放射線、マイクロ波等
の手段で行ってもよい。また、重合の際は、熱触媒とし
て例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を使
用し、架橋剤としてトリメチロールプロパントリメタク
リレート(TMPTMA)やシランカップリング剤を使
用すればよい。
【0034】このように加熱重合が終了すると、氷粒が
存在した部分には、ポリマーが完全に充填形成される。
【0035】以上説明したように、本実施形態に係るポ
リマー含浸コンクリートの製造方法によれば、モノマー
を含有する極低温の氷粒を作り、該氷粒をフレッシュコ
ンクリートに練り混ぜ、水和組織形成後に氷粒を融解し
て残留空隙内にモノマーを溶出させ、該モノマーを加熱
等により重合するようにしたので、氷粒が存在した空隙
部分にポリマーを完全に充填形成することができる。
【0036】そのため、ポリマー含浸率(基材コンクリ
ートの乾燥重量に対する含浸されたポリマーの重量百分
率)は、基材表面から含浸させていた従来のポリマー含
浸コンクリートよりも大幅に増加し、強度、伸び能力、
水密性、気密性、耐薬品性、耐磨耗性、耐候性、凍結融
解抵抗性等が改善される。
【0037】特に、基材の表面近傍のみならず中心部に
おいてもポリマーを充填することができるので、構造部
材として使用する場合の強度特性が飛躍的に改善され、
プレキャストコンクリートの超高強度化あるいは超軽量
化が可能となる。
【0038】また、氷粒の量や大きさを調整することに
よって空隙の量や大きさを自由に調整することができる
とともに、該空隙を基材内にほぼ均等に分散させること
ができるので、所望の特性を持つポリマー含浸コンクリ
ートを安定生産することが可能となる。
【0039】また、基材内にポリマーを形成するにあた
って、従来のように基材表面からモノマーを含浸させる
という方法ではないため、含浸処理の前に基材を十分に
乾燥させたり、その後に冷却したりといった工程が不要
になるとともに、含浸処理効率を高めるために乾燥温度
を高くしたり、脱気あるいは加圧含浸を行ったりする必
要がなくなる。
【0040】また、従来においては、現場処理で乾燥温
度をあまり高く設定できないこと、設備面で常圧含浸に
頼らざるを得ないこと等により良質なポリマー含浸コン
クリートを製造することは困難であったが、本実施形態
によれば、現場処理であっても良質なポリマー含浸コン
クリートを製造することが可能となる。
【0041】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る気泡コ
ンクリートの製造方法は、所定温度に冷却された氷粒を
セメント、骨材および水に混合して練り混ぜ、水和組織
形成後に前記氷粒を融解して蒸発乾燥させるようにした
ので、気泡コンクリート内に導入される気泡の大きさや
量を制御するとともに該気泡を断面内に均等に分布させ
ることができる。
【0042】また、本発明に係るポリマー含浸コンクリ
ートの製造方法は、モノマーが含有され所定温度に冷却
された氷粒をセメント、骨材および水に混合して練り混
ぜ、水和組織形成後に前記氷粒を融解して前記モノマー
を溶出させ、該モノマーを重合してポリマーを形成する
とともに残留水分を蒸発乾燥させるようにしたので、ポ
リマー含浸コンクリートの超高強度化が可能となる。
【0043】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る気泡コンクリートの製造方
法を示すフローチャート。
【図2】第2実施形態に係るポリマー含浸コンクリート
の製造方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
101、111 氷粒製造工程 102、112 練り混ぜ工程 103、113 硬化工程 104、114 融解工程 115 重合工程

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定温度に冷却された氷粒をセメント、
    骨材および水に混合して練り混ぜ、水和組織形成後に前
    記氷粒を融解して蒸発乾燥させることを特徴とする気泡
    コンクリートの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記氷粒を液体窒素で冷却する請求項1
    記載の気泡コンクリートの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記練り混ぜ工程の後に急結剤若しくは
    瞬結剤を混合する請求項1記載の気泡コンクリートの製
    造方法。
  4. 【請求項4】 モノマーが含有され所定温度に冷却され
    た氷粒をセメント、骨材および水に混合して練り混ぜ、
    水和組織形成後に前記氷粒を融解して前記モノマーを溶
    出させ、該モノマーを重合してポリマーを形成するとと
    もに残留水分を蒸発乾燥させることを特徴とするポリマ
    ー含浸コンクリートの製造方法。
JP8755096A 1996-03-16 1996-03-16 気泡コンクリートの製造方法およびポリマー含浸コンクリートの製造方法 Withdrawn JPH09255447A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007031195A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 Hazama Corp 吸着機能を有するモルタル又はコンクリートの製造法
KR100697565B1 (ko) * 2005-03-24 2007-03-23 한상관 콘크리트에 투입되는 혼합물의 제조방법과 이러한 방법에 의해 제조되는 콘크리트레미콘 조성물을 이용하여 단열성 블록을 제조하는 방법과 도로를 포장하는 토목공법
JP2012067520A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd グラウト材充填方法

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Effective date: 20030603