JPH1160312A

JPH1160312A - 遠心力成形用セメント組成物の製造方法および遠心力成形体

Info

Publication number: JPH1160312A
Application number: JP21751097A
Authority: JP
Inventors: 克彦 ▲高▼木; Katsuhiko Takagi; Takuji Haraoka; 卓司原岡; 正人 ▲高▼木; Masato Takagi
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 1999-03-02

Abstract

(57)【要約】【課題】セメント組成物のスランプと得られるコンク
リートまたはモルタルの強度がいずれも低下することな
く、排出されるノロ量を大幅に低減することが可能な遠
心力成形用セメント組成物の製造方法、および遠心力成
形体の提供。【解決手段】下記Ａ成分、Ｂ成分、セメント、水およ
び細骨材、またはさらに加えて粗骨材を含有するセメン
ト組成物の製造方法であって、Ａ成分、セメント、水お
よび細骨材、またはさらに加えて粗骨材を混練した後、
Ｂ成分を添加、混練し、セメント組成物の降伏値＝（0.
85〜1.15）×（基準セメント組成物の降伏値）、セメン
ト組成物の塑性粘度＝（1.5 〜5.0 ）×（基準セメント
組成物の塑性粘度）に調製する遠心力成形用セメント組
成物の製造方法、および該セメント組成物を遠心力成形
して得られる遠心力成形体。Ａ成分：減水剤および／または高性能減水剤、Ｂ成分：
増粘剤

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートパイ
ル、ポール、鋼管複合杭やヒューム管、鋼管ライニング
など遠心力を利用して成形するコンクリート製品、モル
タル製品の製造に好適な遠心力成形用セメント組成物の
製造方法、および該製造方法で製造したセメント組成物
を遠心力成形して得られる成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりコンクリートパイルやポール、
ヒューム管などのコンクリート製品は、遠心力によって
成形・締固めして製造されている（以下これらの製品を
総称して遠心力成形体と記す）。遠心力成形工程ではコ
ンクリート中の水が絞り出され緻密な組織が生成する
が、この水にはセメントや骨材中の微粉分などが混じっ
ており、いわゆるノロとして排出される。すなわちノロ
とは、主成分としてセメントを含有する水スラリーであ
る。

【０００３】特に、高強度を要求されるパイルなどでは
高性能減水剤を多量に添加するため、ノロの量が多く、
かつ、管内面のモルタル層の締まりが悪くなる。このノ
ロは、強アルカリ性のため、沈降分離、中和処理の後、
固形分は産業廃棄物として処理しなければならない。そ
のため、多額の費用が必要であるばかりでなく、最近で
はノロの廃棄場所の確保も困難になっており、遠心成形
業界にとって大きな問題になっている。

【０００４】このため、ノロをコンクリート製品の原料
として再利用する方法が開示されている（特開昭63−28
46号公報参照）。しかし、この方法ではノロの貯槽やノ
ロをリサイクルするための配管などの新規設備投資が必
要なことは自明であり、ごく一部の企業を除いて実用化
されていない。

【０００５】そのため、既に開示されているノロ対策は
ノロ発生量の低減策がほとんどである。提案されている
ノロ発生の防止策の原理は、下記(1) 〜(4) の４種に大
別される。 (1) 増粘剤、あるいは保水性のある物質を添加すること
によってペーストの粘性を高め、ノロの排出量を低減す
る。

【０００６】(2) 成形中に凝集剤を添加することによっ
て、ノロとして分離する粒子を凝集させ水だけが排出さ
れるようにする。 (3) 凝結硬化促進剤（材）を添加し、ノロの排出を低減
する。 (4) その他前記した(1) のペーストの増粘効果を利用したものとし
ては、例えば、セルロース系化合物および／またはポリ
アクリルアミド系化合物を添加する方法（特開昭61−20
1649号公報参照）、空気連行剤と微粉シリカおよび粘土
からなる無機微粉末を添加する方法（特開昭63−103850
号公報参照）、スチレン−マレイン酸共重合体の水溶性
塩と高性能減水剤とからなる添加剤を添加する方法（特
開平４−254458号公報参照）、あるいはモンモリロナイ
ト系粘土鉱物に有機酸類やアミン類などを配合した添加
物を添加する方法（特開平６−183799号公報参照）が開
示されている。

【０００７】前記した(2) の凝集効果を利用したものと
しては、ポリアクリルアミド系凝集剤とアニオン性界面
活性剤またはノニオン性界面活性剤とを用い特定の泡密
度の気泡を作り、この気泡を成形中に注入する方法（特
開昭63−60141 号公報参照）、分子量が30〜100 万で加
水分解率が５〜35％のポリアクリルアミド部分加水分解
物を成形中に添加する方法（特開平５−306154号公報参
照）などが開示されている。

【０００８】前記した(3) の凝結硬化促進剤（材）を利
用したものとしては、高性能減水剤とチオ硫酸塩とから
なる添加物を添加する方法（特開平６−9256号公報参
照）、カリ明バンまたは硫酸アルミニウムなどの金属硫
酸塩を配合する方法（特公平５−17195 号公報参照）な
どが開示されている。前記した(4) のその他の原理を利
用したものとしては、II型無水石膏と減水剤とポリエチ
レングリコールを添加することによって、コンクリート
混練時の水／結合材比を小さくし、ノロの排出量を低減
する方法（特公平７−115910号公報参照）を例示するこ
とができる。

【０００９】モルタルまたはコンクリートを製造するに
あたり、その流動性（以下、スランプと記す）と強度が
所定の値を満足することが必要条件であり、これに加え
て排出されるノロ量を低減することが要求される。しか
しながら、上記の方法ではこれら３つの条件を同時に満
足するものはない。

【００１０】また、使用する混和剤（混和材）の必要添
加量が多く、コンクリートが高価になることも問題であ
る。これらのことから、前記した従来技術のノロ低減剤
はほとんど使用されておらず、ノロの大部分は産業廃棄
物として処理されているのが現状である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セメ
ント組成物のスランプと得られるコンクリートまたはモ
ルタルの強度がいずれも低下することなく、排出される
ノロ量を大幅に低減するという、３つの条件を同時に満
足し、かつ、安価で、工業的に使用可能なコンクリート
またはモルタルの遠心力成形用セメント組成物の製造方
法を提供すること、および該製造方法で得られた遠心力
成形用セメント組成物を用いたモルタルまたはコンクリ
ートの遠心力成形体を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、第１の発明
は、下記Ａ成分、Ｂ成分、セメント、水および細骨材、
またはさらに加えて粗骨材を含有するセメント組成物の
製造方法であって、Ａ成分、セメント、水および細骨
材、またはさらに加えて粗骨材を混練した後、Ｂ成分を
添加、混練し、前記セメント組成物の降伏値＝（0.85〜
1.15）×（基準セメント組成物の降伏値）、かつ前記セ
メント組成物の塑性粘度＝（1.5 〜5.0 ）×（基準セメ
ント組成物の塑性粘度）に調製することを特徴とする遠
心力成形用セメント組成物の製造方法である。

【００１３】Ａ成分：減水剤および／または高性能減水剤Ｂ成分：増粘剤基準セメント組成物：Ａ成分、セメント、水および細骨
材、またはさらに加えて粗骨材から成るセメント組成物
であって、該セメント組成物におけるセメント、水、細
骨材および粗骨材それぞれの配合比並びに減水率が、前
記遠心力成形用セメント組成物のセメント、水、細骨材
および粗骨材それぞれの配合比並びに減水率と等しいセ
メント組成物。

【００１４】前記第１の発明においては、Ａ成分、セメ
ント、水および細骨材、またはさらに加えて粗骨材を、
１〜300 秒間混練した後、Ｂ成分を添加し、10〜300 秒
間混練することが好ましい。また、前記第１の発明にお
いては、前記遠心力成形用セメント組成物が、下記配合
比から成る遠心力成形用セメント組成物であることが好
ましい。

【００１５】Ａ成分／セメント（重量比）＝0.001 〜0.012 Ｂ成分／セメント（重量比）＝25×10^-8〜0.05 水／セメント（重量比）＝0.25〜0.45 水：120 〜180kg/m³−（コンクリートまたはモルタル）さらに、前記第１の発明においては、前記遠心力成形用
セメント組成物が、下記配合比から成る遠心力成形用セ
メント組成物であることがより好ましい。

【００１６】Ａ成分／セメント（重量比）＝0.001 〜0.012 Ｂ成分／セメント（重量比）＝25×10^-8〜0.05 水／セメント（重量比）＝0.25〜0.45 水：120 〜180kg/m³−（コンクリートまたはモルタル）細骨材率＝〔細骨材／（細骨材＋粗骨材）〕×100 ＝30
〜100 体積％さらに、前記第１の発明においては、前記Ｂ成分の重量
平均分子量が、5000〜5000000 であることが好ましい。

【００１７】第２の発明は、前記第１の発明の遠心力成
形用セメント組成物の製造方法で製造したセメント組成
物を遠心力成形して得られるモルタルまたはコンクリー
トの遠心力成形体である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の遠心力成形用セメ
ント組成物の製造方法（以下、本発明の方法と記す）、
およびこの方法によって製造した遠心力成形用セメント
組成物を用いたモルタルまたはコンクリートの遠心力成
形体について詳細に説明する。本発明者らは、本発明の
目的であるセメント組成物のスランプと得られるコンク
リートまたはモルタルの強度がいずれも低下することな
く、排出されるノロ量を大幅に低減するという、３つの
条件を同時に満足するために必要な条件を種々検討し
た。

【００１９】その結果、下記(1) 〜(3) の知見を見出
し、本発明を完成した。 (1) モルタルまたはコンクリート（以下、コンクリート
類とも記す）の強度や耐久性を低下させないためには、
減水剤および／または高性能減水剤のみを添加して混練
されたセメント組成物、すなわち、減水剤および／また
は高性能減水剤、セメント、水および細骨材、またはさ
らに加えて粗骨材からなるセメント組成物（以下、基準
セメント組成物と記す）と実質的に同一の条件で遠心成
形することが最も好適であること。

【００２０】(2) スランプを低下させることなくノロ量
を大幅に低減するためには、セメント組成物の降伏値お
よび塑性粘度を、下記基準セメント組成物の降伏値およ
び塑性粘度に対し、それぞれ0.85〜1.15倍および1.5 〜
5.0 倍とすることが必要であること。基準セメント組成
物：Ｂ成分を含まずに、Ａ成分、セメント、水および細
骨材、またはさらに加えて粗骨材から成るセメント組成
物であって、該セメント組成物におけるセメント、水、
細骨材および粗骨材それぞれの配合比並びに減水率が、
前記遠心力成形用セメント組成物のセメント、水、細骨
材および粗骨材それぞれの配合比並びに減水率と等しい
セメント組成物。

【００２１】(3) セメント組成物の降伏値および塑性粘
度を、基準セメント組成物のそれらに対し、それぞれ0.
85〜1.15倍および1.5 〜5.0 倍とするためには、Ａ．減
水剤および／または高性能減水剤（以下、高性能減水剤
類と記す）およびＢ．増粘剤の両者を添加することが必
要であり、さらに、上記高性能減水剤類および増粘剤の
添加順序を特定なものとすることが必要であること。

【００２２】また、増粘剤の分子量を特定範囲とするこ
とが好適であること。本発明は、セメント組成物の降伏
値および塑性粘度の測定方法に何ら限定されるものでは
ないが、本発明者らは、簡便のため、下記式(1) 、(2)
で定義される降伏値および塑性粘度を採用した（参考文
献：〔黒川ら，コンクリート工学年次論文報告集，16
(1) ，437(1994) 〕、〔黒岩ら，コンクリート工学年次
論文報告集，18(1) ，437(1996) 〕、〔谷川ら，日本建
築学会東海支部研究報告 1993年２月, p.9 〕）。

【００２３】

【数１】

【００２４】ここで、ρ ：セメント組成物の密度 [kg/m³] Ｇ：重力加速度 [m/s²] Ｖ：スランプコーンの容積 [m³] Sf ：スランプフロー [cm] ａ：スランプコーンをロートとして利用した場合ａ＝9.59×10^-3 [m²/s²] β ：栓流パラメータ、 β＝１−〔（４τ_y) ／（３τ_R）〕＋〔（τ_y／
τ_R）⁴／３〕 τ_R：ロート内でセメント組成物が閉塞する限界条件
[Pa] スランプコーンをロートとして利用した場合、 τ_R／ρ＝0.376 [m²/s²] ｔ：セメント組成物がロートを流下する時間 [ｓ] 流下時間ｔの測定には上下逆にしたスランプコーンを利
用した。

【００２５】セメント組成物は非ニュートン流体である
ため、測定方法や測定条件によって降伏値および塑性粘
度の絶対値は変動する。したがって、それらの相対値を
本発明の必須構成要素とすることが妥当である。ここ
で、基準セメント組成物の降伏値および塑性粘度に対す
る本発明に係わる遠心力成形用セメント組成物の降伏値
および塑性粘度の相対値（以下、比降伏値、および比塑
性粘度と記す）は、下記式(3) 、(4) で定義される。

【００２６】比降伏値Ｒ（τ_y）＝（τ_y）₁／（τ_y）₀・・・(3) ここで、（τ_y）₁：本発明に係わる遠心力成形用セメ
ント組成物の降伏値（τ_y）₀：基準セメント組成物の降伏値比塑性粘度Ｒ（η）＝（η）₁／（η）₀・・・・・(4) ここで、（η）₁：本発明に係わる遠心力成形用セメン
ト組成物の塑性粘度（η）₀：基準セメント組成物の塑性粘度したがって、本発明の必須構成要素である「前記セメン
ト組成物の降伏値＝（0.85〜1.15）×（基準セメント組
成物の降伏値）、かつ前記セメント組成物の塑性粘度＝
（1.5 〜5.0 ）×（基準セメント組成物の塑性粘度）」
とは、比降伏値Ｒ（τ_y）を0.85〜1.15とし、かつ、比
塑性粘度Ｒ（η）を1.5 〜5.0 とすることを意味する。

【００２７】すなわち、本発明の方法で製造したセメン
ト組成物の降伏値および塑性粘度は、基準セメント組成
物のそれらに対して、それぞれ0.85〜1.15倍および1.5
〜5.0 倍とすることが必要であり、それぞれ0.90〜1.10
倍および1.6 〜4.0 倍であると、特に好ましい。比降伏
値が0.85未満ではセメント組成物のスランプが過大であ
り、ノロ量が増加するため、好ましくない。

【００２８】比降伏値が1.15を超えるとノロ量は低減す
るが、セメント組成物のスランプが過小になるため、作
業性が低下すると共に、製品の強度が低下することもあ
り、好ましくない。また、比塑性粘度が1.5 未満ではノ
ロ量の低減割合が不十分であり、好ましくない。

【００２９】比塑性粘度が5.0 を超えると非常に高粘性
のセメント組成物になるため、作業性が著しく低下する
と共に、成形不良を起こし易く、好ましくない。次に、
本発明に係わる遠心力成形用セメント組成物を構成する
各成分について説明する。（Ａ成分：減水剤および／または高性能減水剤）Ａ成分
（減水剤および／または高性能減水剤）としては、セメ
ント分散剤として一般に用いられているものを使用する
ことができる。

【００３０】すなわち、例えば、ナフタレンスルホン酸
ホルマリン縮合物の水溶性塩、アルキルアリルスルホン
酸塩ホルマリン縮合物、オレフィン−不飽和ジルカルボ
ン酸共重合体の水溶性塩、リグニンスルホン酸塩、リグ
ニンスルホン酸とナフタレンスルホン酸のホルマリン共
縮合物の水溶性塩、クレオソート油のスルホン化物のホ
ルマリン共縮合物水溶性塩、メラミンスルホン酸ホルマ
リン縮合物の水溶性塩などを例示することができる。

【００３１】また、これらの化合物にポリオキシエチレ
ン鎖などの側鎖を付加したものや、これらの化合物どう
しを架橋したものなども用いることができる。また、本
発明においては、上記した各種のＡ成分を併用してもよ
い。上記した各種Ａ成分における塩としては、水溶性の
アルカリ金属塩であればよいが、Na塩が最も汎用的に用
いることができる。

【００３２】より具体的には、ナフタレンスルホン酸ホ
ルマリン縮合物系の「KFLOW S-110」（：商品名、川崎
製鉄（株）社製）、リグニンスルホン酸系の「サンフロ
ーＫ」（：商品名、サンフロー（株）社製）、ポリカル
ボン酸基含有主鎖にポリオキシエチレン側鎖を付加した
「マイティ3000」（：商品名、花王（株）社製）、メラ
ミンスルホン酸ホルマリン縮合物系の「シーカメントＦ
Ｆ」（：商品名、日本シーカ（株）社製）などを例示す
ることができ、これらを併用してもよい。

【００３３】Ａ成分は、セメント100 重量部に対して0.
1 〜1.2 重量部添加されていることが好ましく、0.2 〜
1.0 重量部であると特に好ましい。0.1 重量部未満では
セメント粒子の分散が不十分であるため、ノロ発生量は
少なくなるが、製品の強度が低下するため好ましくな
い。1.2 重量部を超えると減水率は高いが、コンクリー
トが餅状になり、著しく作業性が低下するので好ましく
ない。また、ノロ発生量も増大する。

【００３４】（Ｂ成分：増粘剤）Ｂ成分（増粘剤）とし
ては、本発明に係わる遠心力成形用セメント組成物の比
降伏値および比塑性粘度を、それぞれ0.85〜1.15および
1.5 〜5.0 とする増粘剤であればよい。具体的には、ポ
リアクリルアミドなどのアクリル酸系水溶性高分子、オ
レフィンと不飽和カルボン酸の共重合体の水溶性塩、セ
ルロースエーテルおよびその誘導体、アクリル酸基含有
エマルジョンなどのアルカリ増粘性ポリマーエマルジョ
ン、ポリエチレンオキサイドなどのポリエーテルおよび
その誘導体、ポリビニルアルコールおよびその誘導体、
β-1,3- グルカンや水溶性ポリサッカライドなどの多糖
類、ポリアクリル酸などの水溶性高分子を架橋などの方
法によって不溶化した高吸水ゲルなどの増粘剤および／
または分離低減剤などを例示することができ、またこれ
らを２種以上併用してもよい。

【００３５】なお、上記したオレフィンと不飽和カルボ
ン酸の共重合体の水溶性塩としては、オレフィンと不飽
和カルボン酸の共重合体の金属塩、アンモニウム塩など
が例示され、金属塩としてはNa塩、Ｋ塩などのアルカリ
金属塩が例示される。これらの増粘剤の中でも、ポリエ
ーテル系に属するグリコール系合成高分子、例えば「Ｃ
ＡＤ3200」（：商品名、花王（株）社製）などのように
セメントへの吸着力の弱い増粘剤や、セメント粒子間の
摩擦を減少させる作用を有するセルロースエーテル系分
離低減剤は、セメント組成物の比降伏値の増加率は小さ
いにもかかわらず、比塑性粘度の増加率が大きいため、
特に好適である。

【００３６】Ｂ成分の重量平均分子量は、5000〜500000
0 であることが好ましく、100000〜1000000 であると特
に好ましい。Ｂ成分の重量平均分子量が5000未満の場
合、比塑性粘度の増加率が小さいため、ノロ低減に対す
る増粘剤の添加効果が不十分であり、重量平均分子量が
5000000 を超えると比塑性粘度の増加率が過大になるた
め、セメント組成物の流動性が低下するばかりでなく、
成形不良を起こすこともあり、好ましくない。

【００３７】Ｂ成分の好適な添加量は、用いる増粘剤の
種類によって異なるので、一律に規定することはできな
いが、Ｂ成分／セメント（重量比）＝25×10^-8〜0.05で
あることが好ましい。例えば、オレフィンと不飽和カル
ボン酸の共重合体の金属塩をＢ成分として用いる場合
は、セメント100 重量部に対して25×10^-6〜0.06重量部
添加されていることが好ましく、50×10^-6〜0.05重量部
であると特に好ましい。

【００３８】また、ポリエチレングリコールをＢ成分と
して用いる場合は、セメント100 重量部に対して１×10
^-4〜0.1 重量部添加されていることが好ましく、５×10
^-4〜0.08重量部であると特に好ましい。また、β-1,3-
グルカンをＢ成分として用いる場合は、セメント100 重
量部に対して１×10^-3〜1.5 重量部添加されていること
が好ましく、５×10^-3〜１重量部であると特に好まし
い。

【００３９】Ｂ成分の添加量の好適範囲は、用いるＢ成
分の種類によって異なるが、いずれの場合も、添加量が
好適範囲の下限未満では比塑性粘度の増加率が小さいた
め、ノロ低減効果が不十分であり、添加量が好適範囲の
上限を超えると比塑性粘度の増加率が過大になるため、
セメント組成物の流動性が低下するので好ましくない。
また、製品の強度も低下することがあるため、好ましく
ない。

【００４０】（その他添加剤、添加材：）本発明におい
ては、混和剤であるＡ成分、Ｂ成分に、凝結硬化促進
剤、スランプ保持剤、またはこれらの両者を併用するこ
ともできる。これらの併用によって、セメント組成物の
比降伏値を増加させることなく、比塑性粘度を増加させ
ることができるため、Ｂ成分の添加量を少なくすること
ができ、経済的である。

【００４１】凝結硬化促進剤としては、コンクリートを
型枠に打設した後のスランプを低下させる混和剤であれ
ばよい。具体的には、ギ酸塩、酢酸塩、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、チオシアン酸塩、塩化カ
ルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸カルシ
ウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、亜硝酸カルシウ
ム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、硫酸カルシウ
ム、硫酸ナトリウム、および硫酸カリウムからなる群よ
り選ばれる１種以上であることが好ましい。

【００４２】このなかでも、ギ酸塩、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、チオシアン酸塩、硝酸カル
シウム、硝酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリ
ウムが、鉄筋の防錆に有効で、かつ安価であるため、特
に好ましい。なお、前記ギ酸塩、酢酸塩、チオシアン酸
塩における塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類
金属塩、アンモニウム塩を用いることが好ましい。

【００４３】スランプ保持剤としては、コンクリートを
型枠に打設するまでのスランプ低下を防止する混和剤で
あればよい。具体的には、リグニンスルホン酸塩、フミ
ン酸塩、タンニン酸塩などの高分子有機酸塩、分子量50
0 〜5000のポリアクリル酸塩、グルコン酸塩、グルコヘ
プトン酸塩、クエン酸塩などのオキシカルボン酸塩、グ
ルタミン酸塩などのアミノカルボン酸塩、糖類、分子量
500 〜5000のポリエチレングリコール、ホウ酸塩、ケイ
フッ化物が好適であり、このなかでもリグニンスルホン
酸塩やフミン酸塩などの高分子有機酸塩、分子量500 〜
5000のポリアクリル酸塩、グルコン酸塩などのオキシカ
ルボン酸塩、分子量500 〜5000のポリエチレングリコー
ルは少量の添加量でよく、かつ、水溶性であるため特に
好ましい。

【００４４】なお、ポリアクリル酸塩やポリエチレング
リコールの分子量が500 より小さいとスランプ保持効果
が低く、型枠への打設が困難になり、分子量が5000を超
えるとノロが増加するため、好ましくない。凝結硬化促
進剤および／またはスランプ保持剤の好適な添加量は、
これらの合計量で、セメント100 重量部に対して125 ×
10^-6〜0.25重量部添加されていることが好ましく、250
×10^-6〜0.20重量部であると特に好ましい。

【００４５】凝結硬化促進剤および／またはスランプ保
持剤の添加量が125 ×10^-6重量部未満の場合、流動性は
高いが、比塑性粘度の増加率が不十分であるため、ノロ
低減効果が不十分であり、好ましくない。逆に、0.25重
量部を超えると、スランプが低下するばかりでなく、ノ
ロ発生量が逆に増加するため、好ましくない。

【００４６】また、本発明においては、各種の混和材、
例えば高強度混和材、フライアッシュ、シリカフュー
ム、高炉スラグ、膨張材などを含む結合材も用いること
ができる。なお、何ら限定的ではないが、微粉末の混和
材や結合材を添加することによって、より少ないＢ成分
添加量で比塑性粘度を1.5 〜5.0 とすることができ、経
済的である。

【００４７】このような微粉末の混和材や結合材として
は、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、石灰石粉、フ
ライアッシュを分級などの方法で微粒分だけを捕集した
フライアッシュ系微粉末、もみ殻灰、地盤改良などの注
入用に用いられる微粒子セメント（平均粒径10μm 程
度）や超微粒子セメント（平均粒径４μm 程度）などを
例示することができる。

【００４８】これら微粉末の混和材や結合材の好適配合
量は、用いる微粉末の平均粒径、粒度分布、粒子形状な
どによって著しく異なるので、一律に規定することはで
きない。例えば、超微粉であるシリカフュームを用いる
場合は、セメント重量の0.01〜10重量％、より好ましく
は 0.1〜５重量％をシリカフュームで置換するのが良
く、ブレーン比表面積8000cm²/g の高炉スラグ微粉末を
用いる場合は、セメント重量の0.1 〜30重量％、より好
ましくは１〜20重量％を高炉スラグ微粉末で置換するの
が良く、平均粒径４μm の超微粒子セメントを用いる場
合は、セメント重量の１〜40重量％、より好ましくは５
〜35重量％を超微粒子セメントで置換するのが良い。

【００４９】これら微粉末の好適配合量は用いる微粉末
の種類によって異なるが、何れの場合も、微粉末配合量
が好適範囲の下限未満では比塑性粘度の増加率が小さい
ため、ノロ低減に対する微粉末の添加効果が不十分であ
り、逆に好適範囲の上限を超えると、比塑性粘度の増加
率が過大になるため、セメント組成物の流動性が低下す
るばかりでなく、成形不良を起こすこともあり、好まし
くない。

【００５０】また、好適範囲の上限を超えると、コンク
リートが高価になり、好ましくない。（セメント：）セメントとしては、普通ポルトランドセ
メント、高炉セメント、フライアッシュセメント、早強
セメント、粒度調整セメントなどのセメント類が用いら
れる。

【００５１】（骨材：）骨材としては、本技術分野で通
常用いられる細骨材（：例えば砂）、粗骨材（：例えば
砂利）を使用すればよい。なお、何ら限定的ではない
が、付着ペースト量が多い骨材を用いることによって、
より少ないＢ成分添加量で比塑性粘度を1.5 〜5.0 とす
ることができ、経済的である。

【００５２】このような骨材としては、自然破砕面や切
断面のように表面に凹凸や空隙が多い粗骨材、石灰岩の
ようにペースト付着強度の高い粗骨材、表面を親水処理
することなどにより骨材とペースト間の界面張力を小さ
くした粗骨材、あるいは比表面積の大きい骨材と形状が
球形に近い骨材とを混合してコンクリート用粗骨材の基
準に適合させた混合粗骨材などを例示することができ
る。

【００５３】上記粗骨材の付着ペースト量は、一般の粗
骨材を用いた場合の１〜500 重量％増、より好ましくは
５〜400 重量％増であることが良い。１重量％増未満で
はＢ成分添加量の低減割合が低く、経済的でないため、
好ましくない。また、500 重量％増を超えると比塑性粘
度の増加率が過大になるため、コンクリートの流動性が
低下するばかりでなく、成形不良を起こすこともあり、
好ましくない。

【００５４】また、単位水量や細骨材率の変更などの配
合変更を併用することによってもＢ成分の添加量を少な
くすることができ、経済的である。この場合、セメント
組成物の流動性や得られるモルタル、コンクリートの強
度、耐久性を低下させない範囲で単位水量を減少させる
方が、また細骨材率は増加させる方が、比塑性粘度の増
加率が大きく、好適である。

【００５５】本発明のセメント組成物は、他の混和剤、
例えばＡＥ剤、ＡＥ減水剤、起泡剤、遅延剤、硬化促進
剤、膨張剤、消泡剤、分散剤、界面活性剤などとの併用
も可能である。（セメント組成物の製造方法：）Ａ，Ｂ成分の添加順序
は、Ａ成分を添加、混練した後、Ｂ成分を添加、混練す
る。

【００５６】すなわち、Ａ成分を添加して好ましくは１
〜300 秒間、より好ましくは10〜240 秒間、特に好まし
くは30〜120 秒間、Ａ成分、セメント、骨材、水を混練
し、その後直ちにＢ成分を添加して好ましくは10〜300
秒間、特に好ましくは30〜240 秒間、Ａ成分、Ｂ成分、
セメント、骨材、水を混練する。Ｂ成分をＡ成分と同時
に、あるいはＡ成分よりも先に添加すると、セメント粒
子へのＡ成分の吸着が阻害されスランプが低くなり、好
ましくない。さらに、強度も低下することがあり好まし
くない。

【００５７】Ａ成分を添加した後の混練時間が１秒未満
ではセメント粒子へのＡ成分の吸着が不十分なためスラ
ンプが低くなり、好ましくない。また、逆に混練時間が
300秒より長いとスランプの低下が起こりだすため、好
ましくない。Ｂ成分添加後の混練時間が10秒未満ではコ
ンクリート中へのＢ成分の分散が不十分となり、強度が
低下するため、好ましくない。また、逆に混練時間が 3
00秒より長いとスランプが低下するため、好ましくな
い。

【００５８】Ａ成分、Ｂ成分の添加方法は特には限定さ
れないが、各成分を混練水に予め溶解させた後、添加す
る方法が最も一般的である。本発明において、セメント
組成物の配合は目的により異なり、通常用いられる配合
でよく、何ら限定されない。例えば、パイルの場合、セ
メント：水：細骨材：粗骨材＝ 450〜 500： 145〜15
5：650 〜750 ：1000〜1200[kg/m³−コンクリート] の
配合比のセメント、水、細骨材、粗骨材にＡ成分とＢ成
分を配合することが好ましく、ポールの場合、セメン
ト：水：細骨材：粗骨材＝350 〜 450： 145〜 155：70
0 〜800 ：1000〜1200[kg/m³−コンクリート] の配合比
のセメント、水、細骨材、粗骨材にＡ成分とＢ成分を配
合することが好ましい。

【００５９】（遠心力成形：）次に、本発明に係わる遠
心力成形および本発明の遠心力成形体について説明す
る。遠心力成形で使用されるセメント組成物の物性や遠
心力成形条件は、遠心成形業者によって種々異なるの
で、本発明に係わるセメント組成物に用いられる前記し
た混和剤の種類や添加量、分子量、骨材の種類、前記し
た微粉末の混和材や結合材の種類や配合量などは、使用
されるセメント組成物の物性や遠心力成形条件によっ
て、本発明に係わるセメント組成物の好適範囲の中から
最適な種類や添加量、配合量、分子量などを選択するこ
とができる。

【００６０】混練されたセメント組成物は型枠に投入さ
れ、遠心力によって締固められる。遠心力成形条件は、
通常行われている条件でよく、例えばポールやパイルで
あれば低速２〜５Ｇで２〜５分間、次いで中速５〜15Ｇ
で２〜６分間、最後に高速15〜35Ｇで４〜10分間回転さ
せることにより行う。なお、高速の成形条件を通常より
も２〜10Ｇ低く設定しても本発明の成形体は強度が低下
しない。

【００６１】したがって、成形時の遠心力を低くするこ
とは、発生するノロ量をさらに低減できると共に成形中
の騒音を低くできるので、好適である。遠心力成形後の
コンクリートは、水中養生、蒸気養生、オートクレーブ
養生などの通常の方法で養生されて製品となる。

【００６２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に記載された特定の詳細
事項に限定されるものではない。（実施例１）遠心力成形用セメント組成物を構成する下
記各配合量の５成分に、本発明におけるＡ成分としてナ
フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のNa塩を加え、80
秒間混練した。

【００６３】普通セメント（三菱マテリアル（株）社
製）：337kg/m³−コンクリート珪石粉（日本セメント（株）社製）： 92kg/m³
−コンクリート水道水：159kg/m³−コンクリート山砂（市原産）：714kg/m³−コンクリート石灰石砕石（津久見産）：1061kg/m³−コンクリート次に、本発明におけるＢ成分として、ポリエチレングリ
コールを添加し、100秒間混練してセメント組成物を得
た。

【００６４】上記Ａ成分、Ｂ成分の添加量を表１に示
す。混練後、直ちにJIS A 1101、並びにJIS A 1128に準
じて、スランプおよびスランプフロー、並びに空気量を
測定した。次に、スランプコーンを上下逆にしてロート
とし、これにセメント組成物を充填し、セメント組成物
がロートから流下する時間を測定した。

【００６５】さらに、JIS A 1136に準じて外径20cm×高
さ30cmの型枠を用い、コンクリートの厚さ４cmの遠心力
成形供試体を作製した。遠心力成形は、低速１Ｇで６分
間、次いで中速６Ｇで４分間、中速15Ｇで３分間、最後
に高速35Ｇで３分間回転させることにより行った。ま
た、得られた成形体の圧縮強度を、標準養生材齢28日で
測定した。

【００６６】前記Ｂ成分を添加せず前記Ａ成分および前
記５成分を配合して製造した後記の比較例１が、本実施
例における基準セメント組成物に相当する。比較例１で
測定された降伏値および塑性粘度を基準とし、前記した
式(3) 、式(4) にしたがって比降伏値および比塑性粘度
を求めた。得られた結果を表１に示す。

【００６７】また、比較例１で測定されたノロ発生量並
びに成形体の圧縮強度を基準とし、下記式(5) 、(6) で
定義される比ノロ発生率、並びに比強度によって、ノロ
発生率並びに遠心力成形供試体の圧縮強度を比較した。
得られた結果を表１に示す。なお、基準コンクリートと
は、基準セメント組成物を遠心力成形したものをいう。

【００６８】比ノロ発生率＝〔（ノロ発生量）／（基準セメント組成物のノロ発生量）〕× 100 … (5) 比強度＝〔（圧縮強度）／（基準コンクリートの圧縮強度）〕×100 … (6) （比較例１）前記Ｂ成分を添加しなかった以外は、実施
例１と同様にしてセメント組成物を製造し、評価した。

【００６９】得られた結果を表１に示す。（比較例２）普通セメント、珪石粉、水道水、山砂、石
灰石砕石、前記Ａ成分および前記Ｂ成分を同時に添加
し、180 秒間混練して、セメント組成物を得、実施例１
と同様の評価を行った。

【００７０】得られた結果を表１に示す。（比較例３）普通セメント、珪石粉、水道水、山砂、石
灰石砕石、および前記Ｂ成分を添加し、80秒間混練し
た。次に、前記Ａ成分を添加し、100 秒間混練して、セ
メント組成物を得た。

【００７１】得られたセメント組成物について実施例１
と同様の評価を行った。得られた結果を表１に示す。（実施例２〜11）前記Ａ成分、前記Ｂ成分の混練時間を
変化させた以外は実施例１と同様にしてセメント組成物
を製造し、評価した。

【００７２】得られた結果を表１に示す。（実施例12〜14）（比較例４〜９）Ａ成分、Ｂ成分の種
類、添加量を変えた以外は、実施例１と同様にしてセメ
ント組成物を製造し、評価した（実施例12〜14）。ま
た、Ａ成分およびＢ成分を同時に添加し上記実施例12〜
14と同様にしてセメント組成物を製造し、評価した（比
較例４、６、８）。

【００７３】得られた結果を、Ｂ成分を添加しない各基
準セメント組成物（比較例５、７、９）と併せて表２に
示す。なお、本実施例１〜14、比較例１〜９におけるセ
メント組成物の下記式(7) で示される減水率は全て17.5
％であった。減水率＝｛〔（Ａ成分を配合しないセメント組成物中の水分量）−（Ａ成分を配合したセメント組成物中の水分量）〕／〔Ａ成分を配合しないセメント組成物中の水分量〕｝×100(％) …(7) 表１、表２に示されるように、比降伏値と比塑性粘度を
本発明の範囲内とすることで、比強度は基準コンクリー
トの値と誤差範囲内で一致するのに対し、比ノロ発生率
は39以下となり、大幅なノロ低減が可能となった。

【００７４】

【表１】

【００７５】

【表２】

【００７６】

【表３】

【００７７】

【発明の効果】本発明の遠心力成形用セメント組成物の
製造方法によれば、セメント組成物のスランプ、コンク
リート、モルタルの強度を低下させることなく、高いノ
ロ低減効果を示す。ノロ処理費用は年々増加する傾向に
あるため、本発明の製造方法によれば、ノロ処理費用を
大幅に軽減することが可能である。

【００７８】さらに、産業廃棄物であるノロの発生量が
大幅に減少することから、地球環境の保護に役立つの
で、本発明の工業的価値は非常に大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０４Ｂ 103:32 103:44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記Ａ成分、Ｂ成分、セメント、水およ
び細骨材、またはさらに加えて粗骨材を含有するセメン
ト組成物の製造方法であって、Ａ成分、セメント、水お
よび細骨材、またはさらに加えて粗骨材を混練した後、
Ｂ成分を添加、混練し、前記セメント組成物の降伏値＝
（0.85〜1.15）×（基準セメント組成物の降伏値）、か
つ前記セメント組成物の塑性粘度＝（1.5 〜5.0 ）×
（基準セメント組成物の塑性粘度）に調製することを特
徴とする遠心力成形用セメント組成物の製造方法。記Ａ成分：減水剤および／または高性能減水剤Ｂ成分：増粘剤基準セメント組成物：Ａ成分、セメント、水および細骨
材、またはさらに加えて粗骨材から成るセメント組成物
であって、該セメント組成物におけるセメント、水、細
骨材および粗骨材それぞれの配合比並びに減水率が、前
記遠心力成形用セメント組成物のセメント、水、細骨材
および粗骨材それぞれの配合比並びに減水率と等しいセ
メント組成物。
【請求項２】Ａ成分、セメント、水および細骨材、ま
たはさらに加えて粗骨材を、１〜300 秒間混練した後、
Ｂ成分を添加し、10〜300 秒間混練することを特徴とす
る請求項１記載の遠心力成形用セメント組成物の製造方
法。
【請求項３】前記遠心力成形用セメント組成物が、下
記配合比から成ることを特徴とする請求項１または２記
載の遠心力成形用セメント組成物の製造方法。記Ａ成分／セメント（重量比）＝0.001 〜0.012 水／セメント（重量比）＝0.25〜0.45 水：120 〜180kg/m³−（コンクリートまたはモルタル）
【請求項４】前記Ｂ成分の重量平均分子量が、5000〜
5000000 であることを特徴とする請求項１〜３いずれか
に記載の遠心力成形用セメント組成物の製造方法。
【請求項５】請求項１〜４いずれかに記載の遠心力成
形用セメント組成物の製造方法で製造したセメント組成
物を遠心力成形して得られるモルタルまたはコンクリー
トの遠心力成形体。