JPS61227954A - 高物性マグマコンクリ−トの製造法 - Google Patents
高物性マグマコンクリ−トの製造法Info
- Publication number
- JPS61227954A JPS61227954A JP6802085A JP6802085A JPS61227954A JP S61227954 A JPS61227954 A JP S61227954A JP 6802085 A JP6802085 A JP 6802085A JP 6802085 A JP6802085 A JP 6802085A JP S61227954 A JPS61227954 A JP S61227954A
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- JP
- Japan
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- volcanic
- cement
- concrete
- fine
- water
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- Pending
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/14—Minerals of vulcanic origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は未利用資源の火山灰、火山砂、及び火山れき
等のマグマ原料と廃棄物のキラ等とを用い、通常のセメ
ントで常温、常圧のもとに、高物性の建築、土木用コン
クリートを製造する方法に係るものである０ 〔従来の技術〕 近時、資源の有限性や省エネ問題等と相俟って廃棄物や
未利用資源の活用と、製造過程における油の節減、例え
ば常温成形法や、得た製品の断熱性、耐久性等による建
造物の省エネ、省資源等が重要な課題となってきたが、
これが実用化されるためには、他に強度等、総合的な高
物性が要求される。かかる観点から、従来よシ火山灰や
火山れきを用いてコンクリートを作る試みがなされてき
たが、それ等はいずれも川砂や砂利等の骨材を単に代替
するのみで同じ混線法に従っていたため、得られたコン
クリートは物性の点で到底構造材等に用いられるもので
はなく、軽量ブロック程度のものが製造されるにすぎな
かった。
等のマグマ原料と廃棄物のキラ等とを用い、通常のセメ
ントで常温、常圧のもとに、高物性の建築、土木用コン
クリートを製造する方法に係るものである０ 〔従来の技術〕 近時、資源の有限性や省エネ問題等と相俟って廃棄物や
未利用資源の活用と、製造過程における油の節減、例え
ば常温成形法や、得た製品の断熱性、耐久性等による建
造物の省エネ、省資源等が重要な課題となってきたが、
これが実用化されるためには、他に強度等、総合的な高
物性が要求される。かかる観点から、従来よシ火山灰や
火山れきを用いてコンクリートを作る試みがなされてき
たが、それ等はいずれも川砂や砂利等の骨材を単に代替
するのみで同じ混線法に従っていたため、得られたコン
クリートは物性の点で到底構造材等に用いられるもので
はなく、軽量ブロック程度のものが製造されるにすぎな
かった。
このように従来に於ては、火山灰や火山れきを用いたコ
ンクリートはいくらセメントを増量しても強度不足で、
透水、中性化等の問題もアリ、第５種軽量コンクリート
として非構造材に限定されてきたが、これは第１に、火
山れき自体の圧縮強度が３５〜ｓ ｏ ｋｆ／ｄ止シで
強度不足であることと、第２に火山れきの表面がガサガ
サの凹凸状発泡面で、混練時、気泡内にセメントや水を
食われてセメントの有効接着量が半減し、作業性も不良
であること等が原因となっていた。
ンクリートはいくらセメントを増量しても強度不足で、
透水、中性化等の問題もアリ、第５種軽量コンクリート
として非構造材に限定されてきたが、これは第１に、火
山れき自体の圧縮強度が３５〜ｓ ｏ ｋｆ／ｄ止シで
強度不足であることと、第２に火山れきの表面がガサガ
サの凹凸状発泡面で、混練時、気泡内にセメントや水を
食われてセメントの有効接着量が半減し、作業性も不良
であること等が原因となっていた。
本発明はかかる実情に鑑み、従来コンクリートに使用が
制限されていた粒径０．６ ｗｇ以下の細骨材である火
山灰等を用いて、従来の火山灰コンクリートは勿論のこ
と、川砂、川砂利コンクリート等の性能をも上回る多目
的部材を完成したものである０ すなわちその構成は、先ず細骨材として火山灰又は火山
砂と、キラ又は同様の細粒とを用い、これ等を湿潤状態
にして後、セメントを加えて空線シし、該細骨材の表面
に予めセメント粒子を強く付着（粘着）させることを第
１の特徴とする。すなわち本発明に於ては単に原料を同
時に混練するのでなく、予め水で湿潤させてから後に粉
末のセメントを加える訳である。なお、前記「湿潤状態
」とは、片手で普通に握って水分の付着力によシ塊状を
呈する程度のものを言い、既にその状態にあるものはそ
のまま原料として用いる。又、［キラｊとは、ガラス原
料の硅砂を水洗い精選する際に出る産業廃棄物の一種で
、例えば沈澱槽にヘドロ状に溜ったものやしぼシ器から
排出されるものであシ、地元では「水先」とも呼称され
ている。これは略球状を呈するガラス質の微粒子でアシ
、火山灰のように針状もしくは不定複雑形状を呈するも
のとは対称的である。
制限されていた粒径０．６ ｗｇ以下の細骨材である火
山灰等を用いて、従来の火山灰コンクリートは勿論のこ
と、川砂、川砂利コンクリート等の性能をも上回る多目
的部材を完成したものである０ すなわちその構成は、先ず細骨材として火山灰又は火山
砂と、キラ又は同様の細粒とを用い、これ等を湿潤状態
にして後、セメントを加えて空線シし、該細骨材の表面
に予めセメント粒子を強く付着（粘着）させることを第
１の特徴とする。すなわち本発明に於ては単に原料を同
時に混練するのでなく、予め水で湿潤させてから後に粉
末のセメントを加える訳である。なお、前記「湿潤状態
」とは、片手で普通に握って水分の付着力によシ塊状を
呈する程度のものを言い、既にその状態にあるものはそ
のまま原料として用いる。又、［キラｊとは、ガラス原
料の硅砂を水洗い精選する際に出る産業廃棄物の一種で
、例えば沈澱槽にヘドロ状に溜ったものやしぼシ器から
排出されるものであシ、地元では「水先」とも呼称され
ている。これは略球状を呈するガラス質の微粒子でアシ
、火山灰のように針状もしくは不定複雑形状を呈するも
のとは対称的である。
次にその中にリグリンスルフォン酸系、或いはその他の
界面活性剤等の混和剤（商品名ハイゲルト等が該当する
）及び水を添加するのであるが、その際、強くセメント
が付着した細骨材の表面はヌルヌルした状態になる。又
、セメントは該骨材の表面をとシ囲んだもののみで有効
に作用するため、２〜３倍に増大された計算になるから
、セメント使用量が少なくてすむ訳であシ、それは一種
の微細な外殻層を形成することになる。
界面活性剤等の混和剤（商品名ハイゲルト等が該当する
）及び水を添加するのであるが、その際、強くセメント
が付着した細骨材の表面はヌルヌルした状態になる。又
、セメントは該骨材の表面をとシ囲んだもののみで有効
に作用するため、２〜３倍に増大された計算になるから
、セメント使用量が少なくてすむ訳であシ、それは一種
の微細な外殻層を形成することになる。
このように増量されたきめ細かい接着材（モルタル）中
Ｋ、後述の火山れき等、無機発泡体を粗骨材として投入
し、スランプ価が例えばＯないし１５１のフレッシュコ
ンクリートを作る。その際、該粗骨材の表面に該細骨材
が付着して、それ自体が大きな外殻層を形成する。従っ
て本コンクリートは、細骨材をとシ囲む外殻層と、それ
が連なって粗骨材をとり囲む外殻層との二重構造体をそ
の骨格とするとみなされうるものである。
Ｋ、後述の火山れき等、無機発泡体を粗骨材として投入
し、スランプ価が例えばＯないし１５１のフレッシュコ
ンクリートを作る。その際、該粗骨材の表面に該細骨材
が付着して、それ自体が大きな外殻層を形成する。従っ
て本コンクリートは、細骨材をとシ囲む外殻層と、それ
が連なって粗骨材をとり囲む外殻層との二重構造体をそ
の骨格とするとみなされうるものである。
なお、ここに粗骨材として用いる火山れきにはふるい分
けや精選する過程に発生する廃棄物（ダスト）の細粒を
も含めていることも特徴の１つであって、それは粒径０
．０１〜５ｆｌ程度のものであるが、火山灰とはその起
源を異にするところの固くてやや重い火山れきの分身で
あシ、微細な無機発泡体である。これに５〜３０鱈位の
大きな火山れきを混在させて、粗骨材として用いるので
ある。
けや精選する過程に発生する廃棄物（ダスト）の細粒を
も含めていることも特徴の１つであって、それは粒径０
．０１〜５ｆｌ程度のものであるが、火山灰とはその起
源を異にするところの固くてやや重い火山れきの分身で
あシ、微細な無機発泡体である。これに５〜３０鱈位の
大きな火山れきを混在させて、粗骨材として用いるので
ある。
次にかかるフレッシュコンクリートを所定型枠内に打設
する。その際、前記のようにスランプ価が０、もしくは
１５１以下ときわめて低いにもかかわらず、少しの振動
を加えると、本フレッシュコンクリートは驚異的な流動
性を発揮し、型枠の隅々まで充填される。これを締固め
、常温゛養生して硬化させ、通常４週目の圧縮強度とさ
れる２００ｋｇ７ａｔ以上を１週目で発現させることが
できた。
する。その際、前記のようにスランプ価が０、もしくは
１５１以下ときわめて低いにもかかわらず、少しの振動
を加えると、本フレッシュコンクリートは驚異的な流動
性を発揮し、型枠の隅々まで充填される。これを締固め
、常温゛養生して硬化させ、通常４週目の圧縮強度とさ
れる２００ｋｇ７ａｔ以上を１週目で発現させることが
できた。
このように予想以上の好結果が得られた理論的根拠は未
だ充分に解明された訳ではないものの、−名訳のように
考察される。すなわち先ず第１に、キラを加えることに
よって、■キラは複雑形状の火山灰よシ丸味を呈する微
細なガラス球で、それが混在する本モルタルを用いると
、凹凸が甚しい火山れき等であっても表面が安定した球
状を呈するようになシ、従来のように水やセメントを増
量しなくても、これに振動を加えると、ベアリングの作
用で粗骨材の火山れきは崩れ落ちるように型枠の隅々ま
で充填され、作業性（可塑性）が得られるようになる。
だ充分に解明された訳ではないものの、−名訳のように
考察される。すなわち先ず第１に、キラを加えることに
よって、■キラは複雑形状の火山灰よシ丸味を呈する微
細なガラス球で、それが混在する本モルタルを用いると
、凹凸が甚しい火山れき等であっても表面が安定した球
状を呈するようになシ、従来のように水やセメントを増
量しなくても、これに振動を加えると、ベアリングの作
用で粗骨材の火山れきは崩れ落ちるように型枠の隅々ま
で充填され、作業性（可塑性）が得られるようになる。
■同時にこの微細粒がジャンカの生成を防ぎ、表面はモ
チ皿状となシ、キラが毛細管を塞ぎ緻密となって防水性
が向上する。の２点が挙げられる。又、第２に、キラ類
と火山灰類とを湿潤状態にしてからこれにセメントを入
れて空線シすると、■セメント微粒子がキラと火山灰の
表面にくまなく強固に付着し、細骨材全体がセメント様
となって、セメントが２〜３倍に増量したことになる。
チ皿状となシ、キラが毛細管を塞ぎ緻密となって防水性
が向上する。の２点が挙げられる。又、第２に、キラ類
と火山灰類とを湿潤状態にしてからこれにセメントを入
れて空線シすると、■セメント微粒子がキラと火山灰の
表面にくまなく強固に付着し、細骨材全体がセメント様
となって、セメントが２〜３倍に増量したことになる。
■これに界面活性剤等の混和剤を混合した水を加えて混
練すると、直ちによく分散、混合して、ワーカビリチー
の良いモルタルが生成する。■そのモルタルは各粒子の
表面が粘性を帯びているため、粗骨材表面に付着し易く
なるので、気泡口に蓋をしてペーストや水が浸入するの
を阻止する。■従ってこれに用いたセメントは、全量が
骨材の接着に有効に作用する０■その混線時に要する水
量は大巾に減ることになシ、水・セメント比は通常の５
５〜６５チと異シ３０％以下が可能となる訳で、セメン
トのシが濃いので、早期及び最終の強度増大、及び防水
性が向上する。■更にセメントのシが濃いと、軽量な骨
材の浮上、分離を防止できるので、強度ムシがなくなっ
た。■又、粗骨材の気泡が塞がれたので貧配合が可能と
なシ、従って乾燥、収縮、亀裂等の発生がなく、地下室
等にも利用できるようになった。■なお、予め湿潤状態
として細骨材内に存在した水分は、養生中に水利反応に
必要な水分として除々に提供され、いわば水中養生と同
じような効果を発揮する。等が挙げられる。更に第３と
して、形状および粒径が様々な骨材を二度の工程に於て
用いることによシ、得られた外殻層は一種の大きな卵殻
状体自体が微細な小卵殻状体で形成されてこれが連なっ
たような、いわば複合立体ハニカム構造とでもいうべき
ものとなった。しかもその材質は、前記の要因と、おそ
らく火山灰やキラ中の水溶性硅酸とセメント中の遊離石
灰との反応生成物の要因と相俟って、常温、常圧で成形
するにもかかわらず甚だ緻密なものとなシ、強度や防水
性が著しく増大したものと考えられる。
練すると、直ちによく分散、混合して、ワーカビリチー
の良いモルタルが生成する。■そのモルタルは各粒子の
表面が粘性を帯びているため、粗骨材表面に付着し易く
なるので、気泡口に蓋をしてペーストや水が浸入するの
を阻止する。■従ってこれに用いたセメントは、全量が
骨材の接着に有効に作用する０■その混線時に要する水
量は大巾に減ることになシ、水・セメント比は通常の５
５〜６５チと異シ３０％以下が可能となる訳で、セメン
トのシが濃いので、早期及び最終の強度増大、及び防水
性が向上する。■更にセメントのシが濃いと、軽量な骨
材の浮上、分離を防止できるので、強度ムシがなくなっ
た。■又、粗骨材の気泡が塞がれたので貧配合が可能と
なシ、従って乾燥、収縮、亀裂等の発生がなく、地下室
等にも利用できるようになった。■なお、予め湿潤状態
として細骨材内に存在した水分は、養生中に水利反応に
必要な水分として除々に提供され、いわば水中養生と同
じような効果を発揮する。等が挙げられる。更に第３と
して、形状および粒径が様々な骨材を二度の工程に於て
用いることによシ、得られた外殻層は一種の大きな卵殻
状体自体が微細な小卵殻状体で形成されてこれが連なっ
たような、いわば複合立体ハニカム構造とでもいうべき
ものとなった。しかもその材質は、前記の要因と、おそ
らく火山灰やキラ中の水溶性硅酸とセメント中の遊離石
灰との反応生成物の要因と相俟って、常温、常圧で成形
するにもかかわらず甚だ緻密なものとなシ、強度や防水
性が著しく増大したものと考えられる。
このように本発明によれば、産業廃棄物のキラ及び未利
用資源である火山灰等マグマ原料を主材料に用いて、従
来不可能とされた構造用軽量コンクリートの強度を早期
に発現させることができ、しかも水密性であって透水を
防止すると共に鉄筋を腐蝕させず、耐酸性や断熱性等も
向上して高物性化すると同時に著しぐ経済的である等、
甚大な効果がある０ 〔実施例〕 湿潤状態のキラ３３５１と、湿潤状態の三宅島産火山砂
で粒径５鱈以下のもの２１１ｊと、ポルトランドセメン
） ３５０ｋｇに、防水性増粘剤（商品名マグコー））
２８ｋｇをミキサーに入れて１５秒間空練シし、これに
水１０２ｊと混和剤（商品名ハイゲルトＮ）７ｊを混合
してなる液を加えて３〜４分間混練すると、きめ細かい
粘シのあるモルタルが得られる。
用資源である火山灰等マグマ原料を主材料に用いて、従
来不可能とされた構造用軽量コンクリートの強度を早期
に発現させることができ、しかも水密性であって透水を
防止すると共に鉄筋を腐蝕させず、耐酸性や断熱性等も
向上して高物性化すると同時に著しぐ経済的である等、
甚大な効果がある０ 〔実施例〕 湿潤状態のキラ３３５１と、湿潤状態の三宅島産火山砂
で粒径５鱈以下のもの２１１ｊと、ポルトランドセメン
） ３５０ｋｇに、防水性増粘剤（商品名マグコー））
２８ｋｇをミキサーに入れて１５秒間空練シし、これに
水１０２ｊと混和剤（商品名ハイゲルトＮ）７ｊを混合
してなる液を加えて３〜４分間混練すると、きめ細かい
粘シのあるモルタルが得られる。
その中へ三宅島産火山れきで粒径５囚以下のものと５〜
３０ｔＩｕｘのものとを混在せしめた５５４１を投入し
、ミキサーで混練して粗骨材の表面が完全に粘りモルタ
ルで覆われたフレッシュコンクリートとする。これを深
さ２，７００囚、巾４ 、５００鱈、長さ９，０００ｍ
、厚さ１５０鱈の、配筋された地下室用縦型枠中に打設
しつつバイブレータ−を併用して締固めた後、そのまま
空中常温養生して、翌日型枠を外し、防水性のある高強
度の地下室を経済的に得た。
３０ｔＩｕｘのものとを混在せしめた５５４１を投入し
、ミキサーで混練して粗骨材の表面が完全に粘りモルタ
ルで覆われたフレッシュコンクリートとする。これを深
さ２，７００囚、巾４ 、５００鱈、長さ９，０００ｍ
、厚さ１５０鱈の、配筋された地下室用縦型枠中に打設
しつつバイブレータ−を併用して締固めた後、そのまま
空中常温養生して、翌日型枠を外し、防水性のある高強
度の地下室を経済的に得た。
なお、上記実施例による圧縮強度は３日で１８５ｋｙ／
ａｔ、７日で２５６ｋｇ／ｄ１２８日で４５０ｋｙ７ａ
ｔという値を得た。但し比重は１．８５で１）、火山灰
のみの場合よシロ。１増加した。吸水率は約２％程度と
大巾に改良された。
ａｔ、７日で２５６ｋｇ／ｄ１２８日で４５０ｋｙ７ａ
ｔという値を得た。但し比重は１．８５で１）、火山灰
のみの場合よシロ。１増加した。吸水率は約２％程度と
大巾に改良された。
Claims (1)
- 湿潤状態の火山灰又は火山砂と湿潤状態のキラ又は同様
の細粒とを細骨材とし、これにセメントを加えて空練り
し、引続きセメント用混和剤及び水を加えてモルタルを
作り、この中へ粒径５ｍｍ以下のものと粒径５〜３０ｍ
ｍのものとが共に混在する火山れきを粗骨材として投入
し、混練して得たフレッシュコンクリートを所定の型枠
内に打設して振動を加え、締固めることを特徴とする高
物性マグマコンクリートの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6802085A JPS61227954A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 高物性マグマコンクリ−トの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6802085A JPS61227954A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 高物性マグマコンクリ−トの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61227954A true JPS61227954A (ja) | 1986-10-11 |
Family
ID=13361716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6802085A Pending JPS61227954A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 高物性マグマコンクリ−トの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61227954A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02164755A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-25 | Tokuhito Shibata | コンクリートの改良材及び改良方法 |
| JP2003246664A (ja) * | 2001-12-19 | 2003-09-02 | Kagoshima Prefecture | 低コストのシラス加圧成形体およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP6802085A patent/JPS61227954A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02164755A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-25 | Tokuhito Shibata | コンクリートの改良材及び改良方法 |
| JP2003246664A (ja) * | 2001-12-19 | 2003-09-02 | Kagoshima Prefecture | 低コストのシラス加圧成形体およびその製造方法 |
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