説明

コンクリートの流動性状評価方法

【課題】コンクリートまたは高流動性コンクリートのこわばりと経時的な流動性とを評価可能なコンクリート評価方法および高流動性コンクリート評価方法を提供する。
【解決手段】コンクリートのこわばりと経時的な流動性の変化の評価は、JIS A 1101の試験方法でスランプ8〜23cmのものを対象とし、3.0>A−Bでこわばり、50<C/A×100で経時変化を評価する。高流動性コンクリートのこわばりとこの経時変化の評価は、JIS A 1150の試験方法でスランプフロー50〜70cmのものを対象とし、5.0>D−Bの式でこわばり、10>D−Eの式で経時変化を評価する。Aは練混ぜ直後のスランプ値、Bはコーン内で5分間静置後のスランプ値、Cは練混ぜ30分後のスランプ値、Dはミキサ内で5分間静置し15秒間練混ぜ後のスランプフロー値、Eは練混ぜ60分後のスランプフロー値である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明はコンクリートの流動性状評価方法、詳しくは、コンクリートの練り混ぜ後のこわばりと、コンクリートの経時的な流動性の変化とを正確に評価するコンクリート評価方法などのコンクリートの流動性状評価方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ポルトランドセメントの一種として、低熱ポルトランドセメントが開発されている。これを含むコンクリート組成物は、セメント分散剤である高性能減水剤または高性能AE減水剤と併用した場合、高強度および高流動性を有したコンクリートを得ることができる。また、前記コンクリート組成物と、別のセメント分散剤である減水剤、AE減水剤を添加することで、硬化時の発熱を抑制したコンクリートが得られる。
【0003】
これらのコンクリートの使用時には、練り混ぜ後の施工性の確保が重要となる。そこで、従来、経時的な流動性の変化が小さいコンクリートを製造する方法として、特許文献1および特許文献2が知られている。両特許文献1,2では、このようなコンクリートを得るには、セメントのクリンカ組成物と、半水石膏および二水石膏からなる石膏の半水石膏量とを調整する方法が、最も効果的であると明記している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平11−130507号公報
【特許文献2】特許第3385884号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
高流動性コンクリートは、練り混ぜ後の経時による変化は小さく、流動性に優れた性能を有する。経時による流動性の変化を小さくするには、高性能AE減水剤の添加量を増加させることが効果的である。そして、特許文献1および特許文献2には、高性能AE減水剤の添加量の増加には、半水石膏および二水石膏からなる石膏の半水石膏量を多くすることが好適であることが開示されていた。
しかしながら、半水石膏を増量した低熱ポルトランドセメントのコンクリート組成物によれば、練り混ぜ後、数分間で急激なスランプの低下現象(こわばり)が生じるおそれがあった。こわばりは、半水石膏と水とが反応し、急激に二水石膏を析出することで発生すると一般に言われる(改定2版セメントの材料化学、大日本図書株式会社)。
【0006】
そこで、低熱ポルトランドセメントとセメント分散剤とを併用したコンクリートにおいて、練り混ぜ後の流動性に優れ、経時的な流動性の変化が小さく、かつこわばりも抑えたコンクリートを得るには、練り混ぜ時間を長く(練り殺し)する必要がある。しかしながら、これではコンクリートの生産性が低下してしまう。
また、近年では、セメントクリンカの焼成時の燃料として、SOを高濃度に含む例えばオイルコークスなどを用いることが多くなってきた。その際には、セメントクリンカ中のSO量が増加する。そのため、従来のようにセメント中の石膏量(総SO量)により半水石膏量を管理するよりも、添加される石膏量によって管理する必要性が生じている。
【0007】
ところで、こわばりの評価方法としては、セメントペーストまたはモルタルでの貫入抵抗試験が知られている。しかしながら、低熱ポルトランドセメント組成物と、AE減水剤または減水剤とを併用したスランプ8〜23cmのコンクリートでは、セメントの重量に対する水の重量が大きくなる。これにより、練り混ぜ後に急激なこわばり(強いしまり)は発生しない。その結果、セメントペーストまたはモルタルを使用した貫入抵抗試験では、こわばりの評価は困難であった。また、現在、経時によるコンクリートの流動性の変化を評価することができる方法は確立されていない。
【0008】
そこで、この発明者は、鋭意研究の結果、低熱ポルトランドセメントとセメント分散剤とを併用したコンクリート組成物(高流動性コンクリート)において、コンクリート(高流動性コンクリート)のこわばりの指標と、コンクリート(高流動性コンクリート)の経時的な変化の指標とをそれぞれ見い出した。
これらのコンクリートのこわばり、コンクリートの経時的な流動性の変化については、後述するJIS A 1101「コンクリートのスランプ試験方法」に則ってスランプを測定し、その測定結果に基づき、それぞれの評価が行われる。一方、高流動性コンクリートのこわばりおよび経時による流動性の変化については、後述するJIS A 1150「コンクリートのスランプフロー試験方法」に則ってスランプフローを測定し、その測定結果に基づき、それぞれの評価が行われる。
【0009】
また、低熱ポルトランドセメント組成物とセメント分散剤とを併用したコンクリート(高流動性コンクリート)において、こわばりの発生を抑制し、かつ経時による流動性の変化が小さく優れてコンクリート(高流動性コンクリート)を得るために必要となる低熱ポルトランドセメントのクリンカ鉱物の組成と、このクリンカに添加される石膏の量と、石膏に含まれる半水石膏の量とを見い出し、この発明を完成させた。
【0010】
この発明は、練り混ぜ後のコンクリートのこわばりを正確に評価することができるコンクリート評価方法および高流動性コンクリート評価方法を提供することを目的としている。
また、この発明は、練り混ぜ後のコンクリートの経時的な変化を正確に評価することができるコンクリート評価方法および高流動性コンクリート評価方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
請求項1に記載の発明は、JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法で、スランプ8〜23cmとなるコンクリートを評価の対象とし、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプと、スランプコーン内で5分間静置した後のコンクリートのスランプとを、前記スランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、次式(3) からコンクリートのこわばりを評価するコンクリート評価方法である。
(3) 3.0>A−B
ただし、Aは練り混ぜ直後のコンクリートのスランプ(cm)、Bはスランプコーン内で5分間静置した後のコンクリートのスランプ(cm)である。
【0012】
請求項1に記載の発明によれば、JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法で、スランプ8〜23cmとなるコンクリートを評価の対象とし、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプと、スランプコーン内で5分間静置した後のコンクリートのスランプとを、スランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、(3) 3.0>A−Bの式を使用してコンクリートのこわばりを評価するので、正確にコンクリートのこわばりを評価することができる。
【0013】
スランプコーン内でのコンクリート(生コンクリート)の静置時間が5分未満では、こわばり現象が終了せず、こわばりを正確に評価できない場合がある。また、5分を超えると、こわばりと経時的な変化との判別がし難くなる。
【0014】
式(3) 中のAを、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプとしたのは、通常のスランプの測定ではJIS A 1101に準拠し、練り混ぜ直後に実施したものをスランプ値として扱うためである。
式(3) 3.0>A−B中の“3.0”は、明らかにこわばりが生じていると判断される場合に、練り混ぜ直後と練り混ぜから5分経過後との間に生じるスランプの差を、既往の研究データおよび試験により定めた評価基準値である。A−Bが3.0以上では、アジテータ車への積み込みや排出、また現場荷下ろし時の排出、ポンプやバケットでの運搬、施工に支障が生じる。そのため、式(3) により、練り混ぜ直後からのスランプの変化を定量でき、こわばり現象を評価することができる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法で、スランプ8〜23cmとなるコンクリートを評価の対象とし、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプと、練り混ぜて30分が経過したコンクリートのスランプとを、前記スランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、次式(4) からコンクリートの経時的な流動性の変化を評価するコンクリート評価方法である。
(4) 50<C/A×100(%)
ただし、Aは練り混ぜ直後のコンクリートのスランプ(cm)、Cは練り混ぜて30分が経過したコンクリートのスランプ(cm)である。
【0016】
請求項2に記載の発明によれば、JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法で、スランプ8〜23cmとなるコンクリートを評価の対象とし、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプと、練り混ぜて30分が経過したコンクリートのスランプとを、スランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、(4) 50<C/A×100を使用してコンクリートの経時的な流動性の変化を評価するので、正確にコンクリートの経時的な流動性の変化を評価することができる。
【0017】
式(4) 中のAを、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプとしたのは、通常のスランプの測定ではJIS A 1101に準拠し、練り混ぜ直後に実施したものをスランプ値として扱うためである。
式(4) 中のCを、練り混ぜて30分が経過したコンクリートのスランプとしたのは、日本では、この種のコンクリートの平均的な運搬時間が30分程度であることによる。
式(4) 50<C/A×100中の“50”は、現場でのコンクリートの荷下ろし(アジテータ車からの排出)・現場内での運搬並びにコンクリート打設に支障をきたさないように定めた評価基準値である。C/A×100が50以下では、現場でのコンクリートの荷下ろし(アジテータ車からの排出)・現場内での運搬並びにコンクリート打設に支障をきたすおそれがある。そのため、式(4) により、コンクリートの経時による変化を評価し、製造から運搬、施工に至るまで支障のないコンクリートの品質変化を評価することができる。
【0018】
請求項3に記載の発明は、セメント成分が低熱ポルトランドセメント組成物である請求項1または請求項2に記載のコンクリート評価方法である。
【0019】
請求項4に記載の発明は、前記低熱ポルトランドセメント組成物は、クリンカ鉱物組成中のビーライト量が50〜70重量%、4CaO・Al・Feが12重量%以下、3CaO・Alが4重量%以下、残部が3CaO・SiOからなるクリンカと、半水石膏および二水石膏からなる石膏とにより構成され、該石膏中の半水石膏量がSO量換算で次式(1) を満たすとともに、前記石膏の添加量はSO量換算で次式(2) を満たすものである請求項3に記載のコンクリート評価方法である。
(1) 1.0≦F≦1.5
(2) 1.2F+0.1<G<1.4F+0.2
ただし、Fは石膏中の半水石膏量(SO換算重量%)、Gは低熱ポルトランドセメント組成物中の石膏の添加量(SO換算重量%)である。
【0020】
請求項4に記載の発明によれば、クリンカ鉱物組成中のビーライト量が50〜70重量%、4CaO・Al・Feが12重量%以下、3CaO・Alが4重量%以下、残部が3CaO・SiOからなるクリンカと、半水石膏および二水石膏からなる石膏とによって構成され、石膏中の半水石膏量がSO量換算で(1) 1.0≦F≦1.5を満たすとともに、石膏の添加量はSO量換算で(2) 1.2F+0.1<G<1.4F+0.2を満たすものとした。その結果、低熱ポルトランドセメント組成物を含むコンクリート(生コンクリート)において、練り混ぜ後のこわばりの発生が抑制されるとともに、経時的な流動性の変化を小さくすることができる。
【0021】
低熱ポルトランドセメントとしては、クリンカ鉱物組成中のビーライト量が50〜70重量%、4CaO・Al・Feが12重量%以下、3CaO・Alが4重量%以下で組成されたものを採用している。
ビーライト量が50重量%未満では、セメントの水和による発熱量が多くなり、厚肉なコンクリート構造体においては、温度が上昇してひびわれが生じたり、強度発現性が低下する。また、ビーライト量が75重量%を超えると、材齢28日までのコンクリートの強度発現性が低下し、施工性に問題が生じるおそれがある。好ましいビーライト量は50〜60重量%である。
【0022】
4CaO・Al・Feが12重量%を超えると、クリンカの焼成が著しく困難になり、製造コストが上昇したり、セメントの凝結時間が遅延する。
3CaO・Alが4重量%を超えるものは、アルミネート相の活発な水和による粘性の増加により流動性が大きく低下する。
低熱ポルトランドセメント組成物の比表面積は、3000〜4500cm/gであることが好ましい。比表面積が3000cm/g未満では、組成物中に含まれる1μm程度の粒子数が減少し、細密充填の範囲から外れるおそれがある。また、比表面積が4500cm/gを超えると、所定の流動性を得るための高性能AE減水剤量が増加し、経済的な負担が大きくなる。
【0023】
この発明では、セメント中に含まれる石膏の中でも、半水石膏量および石膏の添加量に着目し、検討を行った。
石膏に含まれる半水石膏量は、SO量換算で1.0重量%未満であれば、経時による流動性の変化が大きく、施工性が悪化する。また、SO量換算で1.5重量%を超えると、練り上がり直後から数分間において、急激に発生するスランプまたはスランプフローの低下現象、いわゆるこわばりが発生し易くなる。
【0024】
また、この発明での石膏の残部は、二水石膏である。セメント中の二水石膏は、半水石膏が水和し、二水石膏として析出する際に結晶核として作用する。そのため、こわばりの針状部分を構成する二水石膏の析出を抑制し、こわばりの発生を低減させる。
これにより、半水石膏および二水石膏からなる石膏の添加量は、低熱ポルトランドセメント中に存在する半水石膏量をSO量換算でF重量%としたとき、SO量換算で(1.2F+0.1)重量%〜(1.4F+0.2)重量%とすることが重要になる。すなわち、石膏の添加量がSO量換算で(1.2F+0.1)重量%未満では、半水石膏量が1.5重量%以下であるにも拘らずこわばりが発生し、場合によっては急結を招くおそれもある。また、(1.4F+0.2)重量%を超えると、半水石膏量が1.0重量%以上であるにも拘らず、低熱ポルトランドセメント組成物を含むコンクリートの経時的な流動性の変化が大きくなるとともに、長期の強度発現性に悪影響を及ぼす。しかも、場合によっては硬化したコンクリートの膨張破壊を招くおそれもある。
【0025】
その結果、石膏量中の半水石膏量がSO量換算1.0〜1.5重量%で、かつ半水石膏および二水石膏からなる石膏の添加量がSO量換算で(1.2F+0.1)重量%〜(1.4F+0.2)重量%とすることにより、こわばりの発生ならびに経時による流動性の変化が小さいコンクリートが得られ、安定した施工が可能となる。
【0026】
また、コンクリートとしては、請求項4に記載の低熱ポルトランドセメント組成物に、比表面積4000〜8000cm/gの高炉スラグ微粉末を、30〜70重量%含有させた混合セメント組成物を使用したものを採用してもよい。
【0027】
このように、請求項4に記載の低熱ポルトランドセメント組成物に、比表面積4000〜8000cm/gの高炉スラグ微粉末を、30〜70重量%含有させた場合には、混合セメント組成物を含むコンクリート(生コンクリート)において、練り混ぜ後のこわばりの発生が抑制されるとともに、経時的な流動性の変化を小さくすることができる。
【0028】
高炉スラグ微粉末が30重量%未満では、高炉スラグ微粉末を混入したときのコンクリートの耐久性を確保することができないおそれがある。また、70重量%を超えると、材齢28日までの高炉スラグ微粉末の強度発現性が低下し、施工性が悪化するおそれがある。ただし、高炉スラグ微粉末が30重量%未満であっても、低熱ポルトランドセメント組成物を含むコンクリートの作製時、コンクリートのこわばりの発生を抑制し、かつコンクリートの経時的な流動性の変化が小さいコンクリートは得られる。
【0029】
さらに、コンクリートとしては、請求項4の低熱ポルトランドセメント組成物または前記混合セメント組成物と、水と、細骨材と、粗骨材と、セメント分散剤とを含有し、かつスランプが8〜23cmであるコンクリート組成物を使用したものを採用してもよい。
【0030】
このように、請求項4の低熱ポルトランドセメント組成物または前記混合セメント組成物と、水と、細骨材と、粗骨材と、セメント分散剤とを含有し、かつコンクリートの練り混ぜ後のスランプを8〜23cmとしたコンクリートを採用した場合には、コンクリートの練り混ぜ後のこわばりの発生が抑制されるとともに、経時的な流動性の変化を小さくすることができる。
【0031】
ここで使用されるセメント分散剤としては、例えば減水剤、AE減水剤などを採用することができる。
セメント分散剤の添加量は、例えば0.2〜0.4重量%である。
ここでいうスランプとは、JIS A 1101「コンクリートのスランプ試験方法」に則ったスランプ試験である。
【0032】
請求項5に記載の発明は、JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法で、スランプフロー50〜70cmとなる高流動性コンクリートを評価の対象とし、添加された混和剤の分散が安定した高流動性コンクリートをミキサ内で5分間静置し、それから15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフローと、スランプコーン内で5分間静置した後の高流動性コンクリートのスランプフローとを、前記スランプフロー試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、次式(5) から高流動性コンクリートのこわばりを評価する高流動性コンクリート評価方法である。
(5) 5.0>D−B
ただし、Dはミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフロー(cm)、Bはスランプコーン内で5分間静置した後の高流動性コンクリートのスランプフロー(cm)である。
【0033】
請求項5に記載の発明によれば、JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法で、スランプフロー50〜70cmとなる高流動性コンクリートを評価の対象とし、添加された混和剤の分散が安定した高流動性コンクリートをミキサ内で5分間静置し、それから15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフローと、スランプコーン内で5分間静置した後の高流動性コンクリートのスランプフローとを、スランプフロー試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、(5) 5.0>D−Bの式を使用して高流動性コンクリートのこわばりを評価する。その結果、高流動性コンクリートのこわばりを正確に評価することができる。
【0034】
式(5) 中のDを、ミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフローとしたのは、高性能AE減水剤、高性能減水剤はセメントを分散させる効果を有し、その効果が安定するには5分程度を要するからである。
また、式(5) 中のBをスランプコーン内で5分間静置した後の高流動性コンクリートのスランプフローとしたのは、5分以下ではこわばり現象が終了せず、こわばりを正確に評価できない場合が生じるためである。また、5分以上では、こわばりと通常の経時による変化との判別がし難くなる。
式(5) 5.0>D−B中の“5.0”は、明らかにこわばりが生じていると判断される場合において、5分間静置後に再攪拌したものと、5分間静置しただけのものとの間に生じるスランプフローの差を、既往の研究データおよび試験により定めた評価基準値である。そのため、式(5) により、コンクリートの経時による変化を評価し、製造から運搬、施工に至るまで支障のないコンクリートの品質変化を評価することができる。
【0035】
請求項6に記載の発明は、JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法で、スランプフロー50〜70cmとなる高流動性コンクリートを評価の対象とし、添加された混和剤の分散が安定した高流動性コンクリートをミキサ内で5分間静置し、それから15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフローと、練り混ぜて60分が経過した高流動性コンクリートのスランプフローとを、前記スランプフロー試験方法によりそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、次式(6) から高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化を評価する高流動性コンクリート評価方法である。
(6) 10>D−E(cm)
ただし、Dはミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフロー(cm)、Eは練り混ぜて60分が経時した高流動性コンクリートのスランプフロー(cm)である。
【0036】
請求項6に記載の発明によれば、JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法で、スランプフロー50〜70cmとなる高流動性コンクリートを評価の対象とし、添加された混和剤の分散が安定した高流動性コンクリートをミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフローと、練り混ぜて60分が経過した高流動性コンクリートのスランプフローとを、スランプフロー試験方法によりそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、(6) 10>D−Eの式を使用して高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化を評価するので、正確に高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化を評価することができる。
【0037】
式(6) 中のDを、ミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフローとしたのは、高性能AE減水剤、高性能減水剤はセメントを分散する効果を有し、その効果が安定するには5分程度を要するからである。
式(6) 中のEを、練り混ぜて60分が経時した高流動性コンクリートのスランプフローとしたのは、高流動性コンクリートを現場で施工するには、高流動性コンクリートが自己充填性を有する必要があり、練混ぜから施工までの平均的な経過時間として、60分程度を要するからである。
また、式(6) 10>D−Eの“10”は、現場でのコンクリートの荷下ろし(アジテータ車からの排出)・現場内での運搬並びにコンクリート打設に支障をきたすことがないという理由により定めた評価基準値である。D−Eが10以上では、現場でのコンクリートの荷下ろし(アジテータ車からの排出)・現場内での運搬並びにコンクリート打設に支障をきたすおそれがある。そのため、式(6) により、高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化を評価することができる。
【0038】
請求項7に記載の発明は、セメント成分が低熱ポルトランドセメント組成物である請求項5または請求項6に記載の高流動性コンクリート評価方法である。
【0039】
請求項8に記載の発明は、前記低熱ポルトランドセメント組成物は、クリンカ鉱物組成中のビーライト量が50〜70重量%、4CaO・Al・Feが12重量%以下、3CaO・Alが4重量%以下、残部が3CaO・SiOからなるクリンカと、半水石膏および二水石膏からなる石膏とにより構成され、該石膏中の半水石膏量がSO量換算で次式(1) を満たすとともに、前記石膏の添加量はSO量換算で次式(2) を満たすものである請求項7に記載の高流動性コンクリート評価方法である。
(1) 1.0≦F≦1.5
(2) 1.2F+0.1<G<1.4F+0.2
ただし、Fは石膏中の半水石膏量(SO換算重量%)、Gは低熱ポルトランドセメント組成物中の石膏の添加量(SO換算重量%)である。
【0040】
また、コンクリートとしては、請求項8の低熱ポルトランドセメント組成物またはこの低熱ポルトランドセメント組成物に、比表面積4000〜8000cm/gの高炉スラグ微粉末を、30〜70重量%含有させた混合セメント組成物と、水と、細骨材と、粗骨材と、セメント分散剤とを含有し、かつスランプフローが50〜70cmである高流動性コンクリート組成物を使用したものを採用してもよい。
【0041】
このように、請求項8の低熱ポルトランドセメント組成物またはこの低熱ポルトランドセメント組成物に、比表面積4000〜8000cm/gの高炉スラグ微粉末を、30〜70重量%含有させた混合セメント組成物と、水と、細骨材と、粗骨材と、セメント分散剤とを含有し、かつスランプフローが50〜70cmとしたコンクリートを採用した場合には、コンクリートの練り混ぜ後のこわばりの発生が抑制されるとともに、経時的な流動性の変化を小さくすることができる。
【0042】
ここで使用されるセメント分散剤としては、例えば高性能減水剤または高性能AE減水剤などを採用することができる。
ここでいうスランプフローとは、JIS A 1150「コンクリートのスランプフロー試験方法」に則ったスランプフロー試験である。
【発明の効果】
【0043】
請求項1に記載の発明によれば、JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法で、スランプ8〜23cmとなるコンクリートを評価の対象とし、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプ(A)と、スランプコーン内で5分間静置した後のコンクリートのスランプ(B)とを、前記スランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、(3) 3.0>A−Bの式を使用してコンクリートのこわばりを評価するので、正確にコンクリートのこわばりを評価することができる。
【0044】
また、請求項2に記載の発明によれば、JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法で、スランプ8〜23cmとなるコンクリートを評価の対象とし、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプ(A)と、練り混ぜて30分が経過したコンクリートのスランプ(C)とを、スランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、(4) 50<C/A×100の式を使用してコンクリートの経時的な流動性の変化を評価するので、正確にコンクリートの経時的な流動性の変化を評価することができる。
【0045】
請求項5に記載の発明によれば、JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法で、スランプフロー50〜70cmとなる高流動性コンクリートを評価の対象とし、高流動性コンクリートをミキサ内で5分間静置し、それから15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフロー(D)と、スランプコーン内で5分間静置後の高流動性コンクリートのスランプフロー(B)とを、スランプフロー試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、(5) 5.0>D−Bの式を使用して高流動性コンクリートのこわばりを評価するので、正確に高流動性コンクリートのこわばりを評価することができる。
【0046】
請求項6に記載の発明によれば、JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法で、スランプフロー50〜70cmとなる高流動性コンクリートを評価の対象とし、高流動性コンクリートをミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフロー(D)と、練り混ぜて60分が経過した高流動性コンクリートのスランプフロー(E)とを、スランプフロー試験方法によりそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、(6) 10>D−Eの式を使用して高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化を評価するので、正確に高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化を評価することができる。
【0047】
特に、請求項4および請求項8に記載の発明によれば、コンクリートのセメント成分として、クリンカ鉱物組成中のビーライト量が50〜70重量%、4CaO・Al・Feが12重量%以下、3CaO・Alが4重量%以下、残部が3CaO・SiOからなるクリンカと、半水石膏および二水石膏からなる石膏とによって構成され、石膏中の半水石膏量がSO量換算で(1) 1.0≦F≦1.5を満たすとともに、石膏の添加量はSO量換算で(2) 1.2F+0.1<G<1.4F+0.2を満たす低熱ポルトランドセメント組成物を採用したので、低熱ポルトランドセメント組成物を含むコンクリート(高流動性コンクリート)において、練り混ぜ後のこわばりの発生が抑制されるとともに、経時的な流動性の変化を小さくすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0048】
以下、実施例によりこの発明を詳細に説明する。ただし、この発明はこの実施例に限定されない。
【0049】
まず、実施例1〜3において、1.使用材料と、2.試験項目および試験方法と、3.評価項目および評価方法とを、以下に示す。
1.使用材料
1)低熱ポルトランドセメント組成物
三菱マテリアル株式会社九州工場製、比表面積3500cm/g
2)細骨材;千葉県君津産山砂、粒度5mm
4)粗骨材;埼玉県両神産硬質砂岩、粒度5〜20mm
5)AE減水剤;株式会社NMB製、商品名ポゾリスNo.70
6)高性能AE減水剤;株式会社NMB製、商品名レオビルドSP−8SBS
7)高炉スラグ微粉末;比表面積6000cm/g
7)水;上水道水
【0050】
2.試験項目および試験方法
(1) スランプ
JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法に従って、スランプ値を測定した。
(2) スランプフロー
JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法に従って、スランプフロー値を測定した。
【0051】
3.評価項目および評価方法
(1) こわばり
a)コンクリートのこわばり;
練り混ぜ直後のコンクリートのスランプ(A)と、スランプコーン内で5分間静置した後のコンクリートのスランプ(B)とを、JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた測定結果に基づき、(3) 式3.0>A−Bからコンクリートのこわばりを評価する。
A−Bが3.0cm未満であればコンクリートのこわばりが無い(こわばりが小さい)と評価し、A−Bが3.0cm以上であればコンクリートのこわばりを有する(こわばりが大きい)と評価する。
【0052】
b)高流動性コンクリートのこわばり;
ミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフロー(D)と、スランプコーン内で5分間静置した後の高流動性コンクリートのスランプフロー(B)とを、JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた測定結果に基づき、(5) 式5.0>D−Bから高流動性コンクリートのこわばりを評価する。
D−Bが5.0cm未満であれば高流動性コンクリートのこわばりが無い(こわばりが小さい)と評価し、D−Bが5.0cm以上であれば高流動性コンクリートのこわばりを有する(こわばりが大きい)と評価する。
【0053】
(2) 経時変化
a)コンクリートの経時変化;
練り混ぜ直後のコンクリートのスランプ(A)と、練り混ぜて30分が経過したコンクリートのスランプ(C)とを、JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた測定結果に基づき、(4) 50<C/A×100からコンクリートの経時的な流動性の変化を評価する。
C/A×100が50%を超えれば、コンクリートの経時的な流動性の変化が小さいと評価し、C/A×100が50%以下であれば、コンクリートの経時的な流動性の変化が大きいと評価する。
【0054】
b)高流動性コンクリートの経時変化;
ミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフロー(D)と、練り混ぜて60分が経時した高流動性コンクリートのスランプフロー(E)とを、JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた測定結果に基づき、(6) 10>D−Eから高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化を評価する。
10>D−Eが10cm未満では、コンクリートの経時的な流動性の変化が小さいと評価し、10>D−Eが10cm以上であれば、高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化が大きいと評価する。
【実施例】
【0055】
・実施例1
(試験例1〜3)
ここでは、半水石膏量がSO量換算で1.0重量%、石膏の添加量がSO量換算で1.4重量%(試験例1)、半水石膏量がSO量換算で1.3重量%、石膏の添加量がSO量換算で1.8重量%(試験例2)、半水石膏量がSO量換算で1.5重量%、石膏の添加量がSO量換算で2.2重量%(試験例3)に調整された低熱ポルトランドセメント組成物を用いた。低熱ポルトランドセメント組成物の残部は3CaO・SIOである。
この低熱ポルトランドセメント組成物とともに、AE減水剤と、細骨材と、粗骨材と水とをそれぞれコンクリートミキサに投入し、注水から60秒間練り混ぜた。AE減水剤(混和剤)の添加量は低熱ポルトランドセメント重量の0.25重量%、水セメント比は55%、細骨材率は44%である。
練り混ぜ後、得られたコンクリートについてJIS A 1101「コンクリートのスランプ試験方法」によるスランプ試験を行い、コンクリートのこわばりと経時な流動性の変化とを評価した。その結果を表1に示す。表1中、CSはビーライト、CAは3CaO・Al、CAFは4CaO・Al・Feである。
【0056】
(比較例1,2)
ここでは、半水石膏量が、SO量換算で0.8重量%(比較例1)、1.7重量%(比較例2)で、しかも石膏の添加量がSO量換算で1.8重量%に調整された低熱ポルトランドセメント組成物を用いた。そして、試験例1〜3と同様の試験を実施した。その結果を表1に示す。
【0057】
(比較例3,4)
ここでは、半水石膏量が、SO量換算で1.3重量%で、石膏の添加量がSO量換算で1.4重量%(比較例3)、2.2重量%(比較例4)に調整された低熱ポルトランドセメント組成物を用いた。そして、実施例1〜3と同様の試験を実施した。結果を表1に示す。
【0058】
【表1】

【0059】
表1から明らかなように、試験例1〜3の場合には、コンクリートの練り混ぜ後のこわばりの発生が抑制され、しかもコンクリートの経時的な流動性の変化も小さかった。これに対して、比較例1〜4では、何れもこわばりと経時的な流動性の変化との少なくとも一方に不都合があった。
【0060】
・実施例2
(試験例4〜6)
ここでは、半水石膏量がSO量換算で1.0重量%、石膏の添加量がSO量換算で1.4重量%(試験例4)、半水石膏量がSO量換算で1.3重量%、石膏の添加量がSO量換算で1.8重量%(試験例5)、半水石膏量がSO量換算で1.5重量%、石膏の添加量がSO量換算で2.2重量%(試験例6)に調整された低熱ポルトランドセメント組成物を用いた。この低熱ポルトランドセメント組成物の他に、高性能AE減水剤と、細骨材と、粗骨材と、水とをそれぞれコンクリートミキサに投入し、注水から90秒間練り混ぜた。
水セメント比は30%、細骨材率は52%、高性能AE減水剤(混和剤)の添加量は低熱ポルトランドセメント重量の0.8〜1.4重量%とした。練り混ぜ後、得られたコンクリートについて、JIS A 1150「コンクリートのスランプフロー試験方法」によるスランプフロー試験を行い、高流動性コンクリートのこわばりと経時な流動性の変化とを評価した。その結果を表2に示す。
【0061】
【表2】

【0062】
(比較例5,6)
ここでは、半水石膏量がSO量換算で0.8重量%(比較例5)、1.7重量%(比較例6)であり、石膏の添加量がSO量換算で1.8重量%に調整した低熱ポルトランドセメント組成物を用いて、試験例4〜6と同様の試験を実施した。結果を表2に示す。
【0063】
(比較例7,8)
ここでは、半水石膏量がSO量換算で1.3重量%であり、石膏の添加量がSO量換算1.4重量%(比較例7)、2.2重量%(比較例8)に調整された低熱ポルトランドセメント組成物を用いて、試験例4〜6と同様の試験を行った。結果を表2に示す。
【0064】
表2から明らかなように、試験例4〜6の場合には、高流動性コンクリートの練り混ぜ後のこわばりの発生が抑制され、しかも高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化も小さかった。これに対して、比較例5〜8では、何れも高流動性コンクリートのこわばりと経時的な流動性の変化との少なくとも一方に不都合があった。
【0065】
・実施例3
(試験例7)
ここでは、残部が二水石膏となる石膏中の半水石膏量が、SO量換算で1.3重量%、石膏の添加量がSO量換算で1.8重量%に調整された低熱ポルトランドセメント組成物と、高炉スラグ微粉末とを混合した混合セメント組成物を用いた。低熱ポルトランドセメント組成物の残部は3CaO・SiOである。
この混合セメント組成物を使用し、実施例1と同様の試験を行った。その結果を表3に示す。
【0066】
【表3】

【0067】
表3から明らかなように、試験例7の場合には、コンクリートの練り混ぜ後のこわばりの発生が抑制され、しかもコンクリートの経時的な流動性の変化も小さかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法で、スランプ8〜23cmとなるコンクリートを評価の対象とし、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプと、スランプコーン内で5分間静置した後のコンクリートのスランプとを、前記スランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、次式(3) からコンクリートのこわばりを評価するコンクリート評価方法。
(3) 3.0>A−B
ただし、Aは練り混ぜ直後のコンクリートのスランプ(cm)、Bはスランプコーン内で5分間静置した後のコンクリートのスランプ(cm)である。
【請求項2】
JIS A 1101のコンクリートのスランプ試験方法で、スランプ8〜23cmとなるコンクリートを評価の対象とし、練り混ぜ直後のコンクリートのスランプと、練り混ぜて30分が経過したコンクリートのスランプとを、前記スランプ試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、次式(4) からコンクリートの経時的な流動性の変化を評価するコンクリート評価方法。
(4) 50<C/A×100(%)
ただし、Aは練り混ぜ直後のコンクリートのスランプ(cm)、Cは練り混ぜて30分が経過したコンクリートのスランプ(cm)である。
【請求項3】
前記コンクリートは、セメント成分が低熱ポルトランドセメント組成物である請求項1または請求項2に記載のコンクリート評価方法。
【請求項4】
前記低熱ポルトランドセメント組成物は、
クリンカ鉱物組成中のビーライト量が50〜70重量%、4CaO・Al・Feが12重量%以下、3CaO・Alが4重量%以下、残部が3CaO・SiOからなるクリンカと、
半水石膏および二水石膏からなる石膏とにより構成され、
該石膏中の半水石膏量がSO量換算で次式(1) を満たすとともに、前記石膏の添加量はSO量換算で次式(2) を満たすものである請求項3に記載のコンクリート評価方法。
(1) 1.0≦F≦1.5
(2) 1.2F+0.1<G<1.4F+0.2
ただし、Fは石膏中の半水石膏量(SO換算重量%)、Gは低熱ポルトランドセメント組成物中の石膏の添加量(SO換算重量%)である。
【請求項5】
JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法で、スランプフロー50〜70cmとなる高流動性コンクリートを評価の対象とし、添加された混和剤の分散が安定した高流動性コンクリートをミキサ内で5分間静置し、それから15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフローと、スランプコーン内で5分間静置した後の高流動性コンクリートのスランプフローとを、前記スランプフロー試験方法に則ってそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、次式(5) から高流動性コンクリートのこわばりを評価する高流動性コンクリート評価方法。
(5) 5.0>D−B
ただし、Dはミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフロー(cm)、Bはスランプコーン内で5分間静置した後の高流動性コンクリートのスランプフロー(cm)である。
【請求項6】
JIS A 1150のコンクリートのスランプフロー試験方法で、スランプフロー50〜70cmとなる高流動性コンクリートを評価の対象とし、添加された混和剤の分散が安定した高流動性コンクリートをミキサ内で5分間静置し、それから15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフローと、練り混ぜて60分が経過した高流動性コンクリートのスランプフローとを、前記スランプフロー試験方法によりそれぞれ測定し、得られた両測定結果に基づき、次式(6) から高流動性コンクリートの経時的な流動性の変化を評価する高流動性コンクリート評価方法。
(6) 10>D−E(cm)
ただし、Dはミキサ内で5分間静置し、15秒間練り混ぜた後の高流動性コンクリートのスランプフロー(cm)、Eは練り混ぜて60分が経時した高流動性コンクリートのスランプフロー(cm)である。
【請求項7】
前記コンクリートは、セメント成分が低熱ポルトランドセメント組成物である請求項5または請求項6に記載の高流動性コンクリート評価方法。
【請求項8】
前記低熱ポルトランドセメント組成物は、
クリンカ鉱物組成中のビーライト量が50〜70重量%、4CaO・Al・Feが12重量%以下、3CaO・Alが4重量%以下、残部が3CaO・SiOからなるクリンカと、
半水石膏および二水石膏からなる石膏とにより構成され、
該石膏中の半水石膏量がSO量換算で次式(1) を満たすとともに、前記石膏の添加量はSO量換算で次式(2) を満たすものである請求項7に記載の高流動性コンクリート評価方法。
(1) 1.0≦F≦1.5
(2) 1.2F+0.1<G<1.4F+0.2
ただし、Fは石膏中の半水石膏量(SO換算重量%)、Gは低熱ポルトランドセメント組成物中の石膏の添加量(SO換算重量%)である。

【公開番号】特開2011−69836(P2011−69836A)
【公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−272000(P2010−272000)
【出願日】平成22年12月6日(2010.12.6)
【分割の表示】特願2005−187424(P2005−187424)の分割
【原出願日】平成17年6月27日(2005.6.27)
【出願人】(000006264)三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【出願人】(000000206)宇部興産株式会社 (2,022)