JPS59202810A - 超高強度コンクリ−ト杭の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超高強度コンクリート杭の製法に関する。

従来のコンク’Ｊ　−１−杭は、圧縮強度で１，０００
に９／ｃｒｉセｌ吸か限度であり、そのものは、オート
クレーブ査牛するか、不溶性無水石膏を主成分とする高
強度混和剤を配合し、常圧の蒸気養生を行うことにより
生産項九でいる。一方、１１１ｔ震対策の必要性がクロ
ーズアップ芒れてきた今日、さらに高強度コンクリート
を使用し、導入プレストレス量ケ多くした超高強度コン
クリート杭が要望されている。

本発明者は、コンクリートの高強度化について、さらに
検討衾加えたところ、超微粉等の適切量全配合し、かつ
低水セメント比としたものは、容易に１，２００ｋｇ／
１以上の強度勿発現し、これをコンクリート杭の製造に
応用すると、桶めて耐久性の犬なるものが得られること
を見出し、本発明を完成ｊ７たものである。

すなわち、本発明は、セメント１００重量部、硫酸カル
シウムの無水物又は三水物の内、少なくとも一種を１〜
２０重量部、平均粒径１μ以下の超微粉を少なくとも５
０重量部。

高性能減水剤全多くともｌ　ＯＮ置部、及びモース硬度
６以上又はヌーグ圧子硬Ｋ　７　ｏ　ｏｋｇ／１＋１１
１１２以上の規準で選定さｒＬだイ関負骨材の任意量全
配合して、水セメント比０．２５以下の混線物を調整し
、これ葡成形後ｆ生することを特徴とする。

以下詳しく本発明について説明する。

先ず、本発明で便用する混線材料について説明すると、
硫酸力ルノウムの無水物又は二水物の内少なくとも一棟
、好ましくは不溶性無水石膏を使用する事は、コンクリ
ートの強度を高めるために必要であシ、このこと自体は
公知である。従って、とｎらを成分とする市販の高強度
混和剤、例えば、電気化学工業（株）商品名［−テン力
シグマ１００ＯＪ、日本セメント（株）商品名「アサノ
スーパーミックス」、昭和鉱業（株）商品名「ダイミッ
クスヨなども使用可能である。この成分の添加量はセメ
ント１００重量部に対し、１〜２０重量部である。１重
量部未満では耐久性を著しく高めた超高強゛要コンクリ
ート杭を製造する事はできず、又、２０重量部よシ多く
混和してもよシ高い効果ケ得る事はできない。本発明で
は耐久性効果ケさらに高めるために、超微粉の適切量と
多量の高性能減水剤及び硬質骨材全使用しで、水セメン
ト比０．２５以下の混線物を用いることが特徴である。

超微粉は、平均粒径１μ以下の粉末であシ、成分的な制
限は特にないが、水に易溶性のものは適さない。本発明
では、シリコン又は含シリコン合金やジルコニア′ｆ：
製造する際に副生ずる、シリカダスト（シリカヒユーム
）やシリカ質ダストが特に好適であり、フライアッシュ
、炭酸カルシウム、シリカゲル、オパール質砂石２Ｍ化
チタン、酸化アルミニウムなども使用できる。超微粉の
使用量は、セメント１００重量部に対し、５０重量部以
下、好ましくは２〜４０重量部である。５０重量部を越
えると、混練物の流動性が著しく低下し、成形する事が
困難となり、かつ強度発現も不充分となる。

セメントとじては、普通、早強、超早強もしくは白色の
ポルトランドセメントが一般的に用いられる。さらに膨
張セメントラ用いてケミカルプレストレスの導入や収縮
補償をしたシ、また急峻セメントにょシ短時間に所要強
度を発現させる事もできる。

高性能減水剤とは、セメントに多量添加しても、凝結の
過達延や過度の空気連行ケ伴なわないで分散能力が大で
ある界面活性剤であって、メラミンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物の塩、ナフタリンスルホン酸ポル仏アル
デヒド縮合物の塩、高分子量りゲニンスルホン酸塩、ポ
リカルボン酸塩などを主成分とするものがあけられる。

高性能減水剤の標準使用量は、セメントに対し、０．３
〜１重量％であるが、本発明では、それよシ多量に添加
する事が望ましい。本発明では、一応、セメント１００
重ｈｒ部に対して、多くとも１０重量部と限定したが、
好丑しい使用量は２〜５重量部である。高性能減水剤は
、混線物を低水セメント比で得るために不可欠で６　、
！７　、Ｉ　０重量部より多いと減水効果が添加量の増
大に伴なわなくなり、かえって、硬化に悪影響を与える
。

骨材は、従来よシー股のコンフリートラ調合する際に使
用されているものよりも硬質なものでろって、モース硬
度６以上好ましくは７以上又はヌープ圧子ｗ度７００　
ｋｇ／ｃｎ１以上のいずれかの規準で遠足されたものを
用いる。

この規準を満足するものを例示すれば、砂石。

黄鉄鉱、赤鉄鉱、磁鉄鉱、黄玉、ローソン石。

コランダム、フェナサイト、スピネル、緑柱石、金縁石
、電気石、花崗岩、紅柱石、十字石、ジルコン、焼成ボ
ーキサイト、炭化硼素。

炭化タングステン、フェロシリコンナイトライド、窒化
硅素、溶融シリカ、電融マグネ７ア、炭化硅素等がある
。これらのうちで窒化物等はアルカリと反応してコンク
リートと骨材の界面の接着強度を高めるために高強度で
あると共に耐磨耗性も優ｎでいる点から特に好適である
。この例をあげれば、フェロシリコンナイトライド、窒
化硅素、電融マグ不シア等である。

本発明において骨材の選定規準を前述のようにＷめた理
由は次の通シである。本発明のコンクリート杭は、マト
リックス部分がセメント水利物で構成され、そのマトリ
ックス強度は、本発明の条件により著しく高い物性を有
するようになった。しかしながら、杭をコンクリ−１・
又はモルタル等と骨材との複合体としてみるならば、破
壊は弱い部分から生じるため応力集中を考ｌハした場合
、従来の骨拐では本発明のマトリックス強度を活かすこ
とができず、骨材部分よシ破壊が生じる。そこで本発明
者等は超高強度コンクリート杭に要求される好捷しい圧
縮強度、すなわち１２００ｋｇ／ｃｒｊ以」二望ましく
は２ｏｏｏ’ｇイｄ以上ケ容易に実施させるためには、
マトリックス強度のみならず骨材のｍｌ久住即ち、強度
も重要であるとの認識のもとに、前述の規準即ち、モー
ス硬度６以上又はヌープ圧子硬度７００　ｋＶ謝〆以上
′（！−満足するもの勿選定した。本発明において前述
の規準を満たさない骨材ケ用いても、超高強度コンクリ
ート杭は製造できない。

ここでいうヌープ圧子硬度とは、マイクロビッカース硬
厩と同様、鉱物、カラス、研摩材などの非金属材料の恢
σ測定に用いられるもので、対稜角が１７０°３０′と
１３００のダイヤモンド四角錐圧子を用いて測られる微
小押込み硬さ゛である。試験面に菱形の圧痕をつけたと
きの荷重ｐｋｇ（ｒ、水入口みの長い方の対角線の長さ
１ｍｍよシ求めた凹みの投射面積で除した商を、ヌープ
圧子硬１１Ｈｋ　と表わし、次式で算出する。

Ｈｋ　＝　Ａ７ｃｏｔ］／２（１７０°３０′）・ｊ　
ａｎ　’／２（１３０°）１＝　１４’、２３ｐ／ｌ”
　（ｋｇ／１ｒｖｎ２）以上の材料を配合して混線物を
調整するが、その際の水量は、水セメント比で０．２５
以下、好ましくは０．１５〜０．２０である。０．２５
よシ多い水量では、本発明に係る前述した材料を用いて
も１，０００ｋｇ／・程度の強度しか得る１１７Ｍ 事はできない。

次に混練物の成形と養生について説明すると、混練物を
杭に成形するには、遠心力成形法、振動遠心力成形法、
ロール転圧成形法。

吹付は成彩法等、もしくは、これらの方法の組合せによ
り行う事ができる。

成形後の養生は、ｎ′温養生、常圧蒸気養生。

高温高圧養生のいずれも採用でき、必要ならばこれらの
組合せ養生を行って製品とする。

以」二説明した辿り、本発明は、セメントに超微粉、硫
酸カルシウム（無水物及び／又は二水物）ならひに高性
能減水剤の特定量を使月」し更に、硬質骨材ケ用いて低
水セメント比の混練物を調整し、杭に成形するものでる
り、不発明によれば、大きな許答圧弗縮応力を有し、導
入プレストレスｋＴｋ犬きくした超高強度コックｌ）　
−１−杭ケ製造する事ができる。

以下、実施例金あげてさらに詳しく説明する。

実施例 下記の材料を表に示すように１５通シ配合し、モルタル
又はコンクリート全調整した。

その後、振動法によシ、φ１０ＣＴＬ×２０ｃＩｒＬの
テストピースに成形し、６時間前養生を実施し、７５℃
捷で昇温しく昇温速度１８℃／ｈ　）、４時間保持し、
その後自然放冷した。翌日脱型し圧縮強度を測定した。

その結果を表に示す。

次に実験Ｎｏ、１〜１５と同一配合の混練物を調整し、
振動遠心法により杭を成形した。

成形品の寸法はφ３０Ｃｒ／Ｌ×５ｍでプレテン／コン
方式ケ採用し、有効プレストレス量はテストピース強度
の１／／３とした。そして上記と同様の養生をし、１２
日間散水養養生上て杭の曲げ強度（初ひひわれ）全測定
した。結果は表に併記した。

尚実￥ＡＮｏ、ｌ〜４および１２は比較例、他は本発明
例である。

〈使用材料〉 ・セメント・・電気化学工業（株）普通ポルトランドセ
メント °不溶性無水石省゛・・・フン酸発生の副産物（ブＶ−
７５３５０−勺　） ・超微粉・　フェロシリコン製造時のノリカダスト（平
均粒径０．１μ） ・高性能減水剤・・アルキルナフタレンスルホン酸ホル
ムアルテヒド縮合 物の塩を主成分とする電気 化学工業（株）商品名ＵＦＴ ５００Ｊ ・骨相 川砂・・相模用産５ｒｒｒＩｎ下モース硬＃５〜５．５
川砂利・相模用産最大寸法１３＋ｎｒｎモース硬度５〜
５５ 硅砂・　５ｍ下　　モース硬暦７ 砂石・・・最大仕法】３關　モース硬度７コランダム砂
・・５　ｍｍ下　モース硬度９コランダム石・・最大仕
法１３１訓モース祇９水・・・・水道水 以上の美絶倒で示した通り、本発明の範囲で混練物ケ調
整した実験Ｎｏ、　５〜１１．および１３〜１５では、
成形養生後、安定して４００　ｋｇ／・以上の曲げ強要
ケ示し、特に硬度の高いコランダムケ便用した実験ＮＯ
，１４および１５でば、著しく高い曲げ強度ケ有する杭
孕得た。

特許出願人　　電気化学工業株式会社 手　　続　　補　　正　　書 昭和５８年６月９　日 特許庁長官　若　杉　　和　夫　　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第７９０８４号 ２、発明の名称 超高強度コンクリート杭の製法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都千代田区有楽町１丁目４番１号名　称
　（３２９）電気化学工業株式会社明細書の発明の詳細
な説明の欄 ５、補正の内容 明細書第２頁第１７行目「少なくとも」を「多くとも」
と訂正する。

手続補正書 昭和５８年　６月２０日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第７９０８４号 ２、発明の名称 超高強度コンクリート杭の製法 ６、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　東京都千代田区有楽町１丁目４番１号明細書の
特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の欄 ５、補正の内容 １）明細書第１頁第４行目「実用新案登録請求の範囲」
を「特許請求の範囲」と訂正する。

２）明細書第７頁第７〜８行の「杭をコンクリート又は
モルタル等と」を１杭をマトリックスと」「を有効成分
換算で添加した」を追加する。

６、添付書類 訂正した明細書第１頁 尚５−１）の補正ケ所以外の訂正はなし。

明　　　　　細　　　　書 １発明の名称　　超高強度コンク’Ｊ　−ト杭の製法 ２特許請求の範囲 セメント１００重量部、硫酸カルシウムの無水物又は二
水物の内少なくとも一種を１〜２０重量部、平均粒径１
μ以下の超微粉を多くとも５０重量部、高性能減水剤を
多くとも１０重量部、及びモース硬度６以上又はヌープ
圧子硬度７００　／′ｇ／　ｍｍｚ　　以上の基準で選
定された硬質骨材の任意量を配合して、水セメント比０
．２５以下の混練物を調整し、これを成形後養生するこ
とを特徴とする超高強度コンクリート杭の製法。

ろ発明の詳細な説明 本発明は超高強度コンクリート杭の製法に関する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメント１００重量部、硫酸カルシウムの無水物又は三
   水物の内、少なくとも一種を１〜２０重喰部、平均粒径
   １μ以下の超微粉全多くとも５０重量部、高性能減水剤
   を多くとも１０．ｌｒ量都、及びモース硬度６以上又は
   ヌーゾ圧子映ル”７０”／１ｒｒｒｒ？以上の基準で選
   定された硬’ｆ’Ｌ　’ｔｊｆ拐の任意ｄ″を配合して
   、水セメ／１・比０．２５以下の混練物を調整し、これ
   を成形後養生することケ特徴とする超高強度コンクリー
   ト杭の製法。