JPH1017355A - ハイスランプコンクリート及びその製法 - Google Patents

ハイスランプコンクリート及びその製法

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JPH1017355A
JPH1017355A JP8191680A JP19168096A JPH1017355A JP H1017355 A JPH1017355 A JP H1017355A JP 8191680 A JP8191680 A JP 8191680A JP 19168096 A JP19168096 A JP 19168096A JP H1017355 A JPH1017355 A JP H1017355A
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JP
Japan
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glass
reducing agent
cement
water reducing
slump concrete
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JP8191680A
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Seiji Nakamura
聖二 中村
Kenichi Aizawa
賢一 会沢
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DENKA GRACE KK
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DENKA GRACE KK
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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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302Water reducers

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、産業廃棄物として処理されていたガラ
ス廃砂を、ハイスランプコンクリートのセメントの一
部、又は増量微粉末として配合し、ハイスランプコンク
リートの流動性や流動安定性を改良し、硬化後の圧縮強
度も顕著に向上させ、ガラス廃砂を有効に利用する。ま
た、流動性及び硬化後の圧縮強度においてより優れたハ
イスランプコンクリートを提供する。 【解決手段】 セメント、骨材、水及び高性能減水剤
に、網入りガラスや線入りガラス等の模様入りガラスの
研磨に使用した廃棄物であるガラス廃砂を、添加混練し
てなり、好ましくは高性能減水剤が、60重量%以上の
オキシエチレン基を有するポリカルボン酸系減水剤であ
る。更に、微粉末、好ましくはガラス廃砂に、水を加え
てスラリー状にした後、セメントを配合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、ガラスの研磨、特
に網入り、線入り等の板ガラスを研磨するに際に使用し
たガラス研磨用珪砂の廃材(以下、ガラス廃砂とする)
を、セメントの一部として利用して得られるハイスラン
プコンクリートに関する。更に、安定した高流動性と硬
化後に高圧縮強度が得られるハイスランプコンクリート
の製法に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄筋を配した狭窄部位等に緻密にコンク
リートを充填する細密充填など流動性を要求される用途
には、ハイスランプコンクリートが好ましく使用され
る。ハイスランプコンクリートを混練するにあたり、高
性能減水剤または高性能AE剤(以下、高性能減水剤と
する)を配合することによりスランプの向上を図ってい
る。しかしながら、高性能減水剤のみに依存すると柔ら
かさに対する抵抗性が失われ、材料分離を起こし使用に
耐えないコンクリートとなる。そのため流動性に見合っ
た微粉末の増加、例えばセメントの増量や高炉スラグ、
フライアッシュ、石灰石粉などの微粉末をセメント増量
材の一部として配合することにより、安定した高流動性
を得る方法が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ガラス廃砂はガラスの
研磨工程から排出され、用途がなく産業廃棄物として処
理される廃材である。一方、ハイスランプコンクリート
にあっては、セメントの一部に代えて高炉スラグ、フラ
イアッシュ、石灰石粉などの微粉末を配合することが一
般に行われているが、この微粉末としてガラス廃砂を使
用するならば、廃棄物を有効利用できると共に、ハイス
ランプコンクリート自体の単価を低下させることができ
る。そこで、微粉末としてガラス廃砂を使用しながら他
の高価な微粉末を使用した場合と遜色ないハイスランプ
コンクリートを得ることが望ましい。
【0004】更に、ハイスランプコンクリートは、流動
性が高いため一見硬化後の圧縮強度に不安を感じるが、
硬化後に高強度が得られると共に、混練した状態で、材
料分離が生じることなく安定したフローが得られるハイ
スランプコンクリートが求められていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
することを目的とし、その構成は、セメント、骨材、水
及び高性能減水剤に、ガラス廃砂を添加混練してなり、
好ましくは高性能減水剤が、60重量%以上のオキシエ
チレン基を有するポリカルボン酸系減水剤であることを
特徴とし、更に、微粉末、好ましくはガラス廃砂に、水
を加えてスラリー状にした後、セメントを配合すること
を特徴とする。
【0006】本発明は、ガラス工場から排出される廃棄
物であるガラス廃砂が、珪砂を主成分とする硬質で微細
な粉末であり、しかも各粒子は研磨の結果、角がとれて
ほぼ球形になっているため、ハイスランプコンクリート
のセメントの一部に代えて配合する微粉末として使用し
得ることを見出して完成したものである。ガラス廃砂を
配合することにより、従来のスラグを使用したハイスラ
ンプコンクリートに比して遜色のない流動性が得られ、
コンクリートの材料分離が短時間後に観察されるような
ことはなく安定していた。更に、硬化後も比較的高い圧
縮強度が得られた。このような結果が得られる理由は、
ガラス廃砂が微細で球形であるばかりでなく、ガラス廃
砂固有の成分の相乗効果によるものと推測する。
【0007】更に、より優れたハイスランプコンクリー
トを得るためには、原料を混練するにあたり、微粉末を
前もって水でスラリー化しておき、これを最終的にセメ
ントと混練することにより同一材料を同一量使用しなが
らはるかに優れた流動性と安定性が得られ、硬化後も圧
縮強度が顕著に向上している事実を発見し、本発明を完
成するに至った。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明におけるハイスランプコン
クリートとは、通常のスランプコーンで測定したスラン
プが18cm以上で、無振動打設が可能で、一般にスラ
ンプフローで表される高流動コンクリートも指称する。
セメント、骨材、及び水を加え、更に高性能減水剤を添
加して混練して製造される。減水剤としてはリグニン系
減水剤では充分な流動性が得られず、高性能減水剤を必
要とする。ハイスランプコンクリートに配合する微粉末
としては、本発明のガラス廃砂の他に、セメントの増量
又は高炉スラグ、フライアッシュ、石灰石粉などが挙げ
られる。一般にブレーン比表面積3000cm2 /g以
上のSiO2 及びカルシウム分を含む微粉末が好まし
く、セメントの一部に代えてハイスランプコンクリート
に配合し、流動性及び流動性の安定化に寄与する物質で
ある。
【0009】網入りガラス、線入りガラス、模様ガラス
等を製造する際には、固化したガラス面にSiO2 を主
成分とする硬質の粒子を吹き付けて研磨する。この粒子
は使用を繰返すことにより次第にすり減り、粒径が小さ
くなり、角もとれて球形に近づきガラス研磨の効果が減
少する。このような小さくなった粒子及びガラスの研磨
粉を研磨材から除去し、新しい研磨材を補充している。
本発明におけるガラス廃砂とは、上記の工程で小さくな
って除去された粒子及びガラスの研磨粉を含有する成分
であり、全固形分に対しSiO2 70%以上、好ましく
は80%以上を含有し、ガラス工場から常時大量に排出
され、安定して入手することができる。ガラス廃砂の使
用量はセメントと微粉末の合計に対し、5〜60%、好
ましくは10〜50%である。5%未満ではガラス廃砂
配合の効果が発現されず、60%を越えると硬化体の圧
縮強度が低下する。
【0010】ガラス廃砂の1例を挙げると、下記の品質
を有する。 pH 粒度 真比重 組成 ───────────────────────────── 9〜12 10±5μm 2.6 SiO2 分 メジアン径 87±3%
【0011】また、ガラス廃砂の組成は下記の通りであ
る。 SiO2 …… 87±3% Al2 3 …… 3±1% Fe2 3 …… 1.5±0.5% CaO …… 2±0.5% MgO …… 0.5±0.2% K2 O+Na2 O …… 3±2% TiO2 …… 0.3±0.3% Ig・loss …… 1.5±1%
【0012】高性能減水剤は、ナフタリンスルホン酸系
高性能減水剤をはじめ種々の減水剤が市販されている
が、ポリカルボン酸系高性能減水剤以外の減水剤では、
一応のフロー値を得ることはできても安定性が悪く、ポ
リカルボン酸系高性能減水剤が特に優れている。ポリカ
ルボン酸系高性能減水剤としては、比較的多くのカルボ
キシル基を有するモノマーの重合体であり、中でもポリ
オキシエチレン基を有する重合体が特に好ましい。更に
ポリオキシエチレン基の重量比が全重合体の重量の60
重量%以上を占めるポリカルボン酸系減水剤は優れた効
果を有する。このようなポリカルボン酸としては、例え
ば、次式の(1)、(2)及び(3)の重合体を挙げる
ことができる。
【0013】
【化1】
【0014】ポリカルボン酸系高性能減水剤の使用量
は、セメントと微粉末の合計100重量部に対し0.01
〜1.0重量部、好ましくは0.05〜0.7重量部であ
り、一般に10〜30重量%の水溶液として使用され
る。
【0015】本発明においては、微粉末に高性能減水剤
と水を加えてスラリー状にした状態でセメント及び骨材
と配合すると、フロー値が向上し、硬化体の圧縮強度の
顕著な向上が認められる。また、微粉末に高性能減水剤
と水を加えた状態で保存し、使用直前にセメントを加え
て混練しても同様の効果が得られる。微粉末はガラス廃
砂が好ましいが、高炉スラグ、フライアッシュ、石灰石
粉等、他の微粉末との併用であっても効果を有する。
【0016】
【実施例】以下の実施例における使用材料は次の通りで
ある。 セメント:普通ポルトランドセメント(秩父小野田セメ
ント) 比重3.16 ガラス廃砂:SiO2 87±3%、水分16〜18%を
含有し、ブレーン比表面積7000〜8000cm2
gの原料を用い、105℃で水分をほぼ完全に 除去し
た微粉末。 スラグ:エスメント400(新日本製鐡株式会社製)、
ブレーン値4000cm2 /g 石灰石粉:炭酸カルシウム(上越鉱業社製)ブレーン値
3500cm2 /g 混和剤:高性能減水剤:化学式(1)の構造式を有し、
m=33の重合体の20%水溶液 フロー値の測定は、JIS R 5201 セメントの物理試
験方法に準拠したフローコーンを用い、引き上げた時の
無振動による広がりを測定した。またスランプフロー
は、スランプコーンによるコンクリートの広がりを測定
した。
【0017】実施例1 セメント、細骨材、水及び高性能減水剤を表1に示す配
合で、JISモルタルミキサを用い全材料を投入し低速
で2分間混練ぜた。実験No.1〜3はセメント単独及
び高炉スラグの微粉末を用いた配合である。実験No.
4〜8は微粉末としてガラス廃砂を配合したものであ
り、その中、実験No.4〜6はガラス廃砂を粉体とし
て使用し、実験No.7及び8はスラリー化して使用し
た。各実験のフロー値、モルタルの状態観察及び標準養
生による圧縮強度を表1に併記した。表1中、ガラス廃
砂と記載すべき箇所を廃砂と略記した。(表2も同様)
【0018】
【表1】
【0019】実施例2 表2に示す配合を用い、50リットルのパン型強制ミキ
サーで練り量30リットルを90秒で練混ぜ、高流動コ
ンクリートを得た。試験結果としてスランプフロー、空
気量及び標準養生による圧縮強度を表2に併記した。
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】従来、産業廃棄物として処理されていた
ガラス廃砂を、ハイスランプコンクリートのセメントの
一部、又は増量微粉末として配合する本発明により、ハ
イスランプコンクリートの流動性及び流動安定性が改良
され、更に硬化後の圧縮強度も顕著に向上した。また、
微粉末を予め水及び高性能減水剤とスラリー化すること
によりハイスランプコンクリートの物性が顕著に向上し
た。
───────────────────────────────────────────────────── 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 ) 103:32 111:70

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント、骨材、水及び高性能減水剤
    に、ガラス廃砂を添加混練してなるハイスランプコンク
    リート。
  2. 【請求項2】 高性能減水剤が、ポリカルボン酸系減水
    剤であることを特徴とする請求項1記載のハイスランプ
    コンクリート。
  3. 【請求項3】 ポリカルボン酸系セメント減水剤が、6
    0重量%以上のオキシエチレン基を有するポリカルボン
    酸系セメント減水剤である請求項2記載のハイスランプ
    コンクリート。
  4. 【請求項4】 微粉末に、水を加えてスラリー状にした
    後、セメントを配合することを特徴とするセメント、骨
    材、水、微粉末及び高性能減水剤を含有するハイスラン
    プコンクリートの製法。
  5. 【請求項5】 微粉末が、ガラス廃砂であることを特徴
    とする請求項4記載のハイスランプコンクリートの製
    法。
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