セメント凝結促進剤およびコンクリート硬化体の製造方法
【課題】 コンクリート硬化体の製造においてセメントの凝結促進を図ることを課題とし、例えばコンクリート製品工場においては、少ない型枠を効率良く使用して多くの製品を製造することを課題とする。
【解決手段】 セメントの水和反応を促進する凝結促進剤の表面が、実質的に水に不溶なコーティング材によって被覆されてなることを特徴とするセメント凝結促進剤を解決手段とする。
【解決手段】 セメントの水和反応を促進する凝結促進剤の表面が、実質的に水に不溶なコーティング材によって被覆されてなることを特徴とするセメント凝結促進剤を解決手段とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート構造物やコンクリート二次製品などのコンクリート硬化体の製造において、セメントの凝結を促進して作業効率を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばコンクリート二次製品の製造においては、常圧で蒸気養生する方法が広く採用されている。蒸気養生とは、型枠に打設したコンクリートを養生室内に設置し、この養生室内にボイラーによって発生させた水蒸気を導入し、コンクリートを加湿条件下で昇温させ、セメントの水和反応を促進して強度発現を早める方法である。具体的には、コンクリートの練り上がり温度によっては、打設後約２〜５時間前置き養生した後、ブリーディングが止まってからコテ仕上をした後、さらに約２時間かけて蒸気によって加熱昇温し、最高温度に達してから２〜３時間保持して脱型強度を得て脱型する工程よりなる。このような方法によると、１日に１つの型枠で製品を一体しか製造することができず、生産効率の改善が望まれている。
【０００３】そこで、コンクリート製品の生産性を高めるために、■昇温速度を速くし且つ最高温度を高くする方法や、あるいは■水硬性の高いセメントを使用するか、あるいは塩化物、硝酸塩、ロダン酸塩などに代表される凝結促進剤などを併用添加してコンクリートの凝結硬化を速める方法などが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記■の方法によれば、脱型後の強度増進があまり見込めないため製品強度が不足するという問題があり、前記■の方法によれば、富配合によるコストアップを招きやすく、また単に凝結促進剤のみを添加するだけでは、コンクリートの可使時間が短くなるといった問題がある。
【０００５】そこで、本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、コンクリート硬化体の製造においてセメントの凝結促進を図ることを課題とし、例えばコンクリート製品工場においては、少ない型枠を効率良く使用して多くの製品を製造することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その解決手段は、セメントの水和反応を促進する凝結促進剤の表面が、実質的に水に不溶なコーティング材によって被覆されてなることを特徴とするセメント凝結促進剤にある。
【０００７】凝結促進剤の表面をコーティング材によって被覆することによって、該凝結促進剤による効果の発現を制御することができ、可使時間を確保しつつコンクリート硬化体の製造時間を効果的に短縮することができる。
【０００８】また、本発明の解決手段は、前記コーティング剤が３０〜１００℃で溶融するものである前記セメント凝結促進剤にある。
【０００９】コンクリート二次製品のようなコンクリート硬化体は、加熱養生によって凝結を促進させることが一般的に行われているが、このような加熱養生による温度で溶融するコーティング材によって凝結促進剤が被覆されていることにより、加熱養生時のセメントの水和反応をさらに促進することができ、極めて効率良くコンクリート硬化体を製造することが可能となる。また、加熱養生する前には凝結促進剤が作用して不用意に可使時間を短縮する虞がなく、作業時間が十分に確保できるという利点がある。
【００１０】さらに、本発明の解決手段は、このようなセメント凝結促進剤を添加したコンクリートを製造し、該コンクリートを打設した後に、前記コーティング材を溶融させることを特徴とするコンクリート硬化体の製造方法にある。
【００１１】このようなセメント凝結促進剤を添加し、コーティング材を溶融させることにより、所望の時期にセメントの水和反応を促進させ、コンクリートの凝結を早めることが可能となる。
【００１２】また、好ましくは、該コンクリートを打設した後に加熱養生によって前記コーティング材を溶融させることを特徴とするコンクリート硬化体の製造方法にある。
【００１３】コンクリート二次製品等の製造工程では、一般的に加熱養生によってセメントの凝結を促進させるため、この加熱養生の際にコーティング材を溶融させることによって養生時間の短縮を図り、コンクリート硬化体の生産性を改善することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明におけるコーティング材は、水に不溶性又は難溶性（本明細書において、「実質的に不溶」という）の物質であり、好ましくは３０〜１００℃に加熱することによって溶融するものである。溶融温度は、４０〜９０℃がより好ましく、５０〜７０℃がさらに好ましい。溶融温度が低すぎると保存する際に溶融してしまい、いわゆる汗をかいた状態となるために好ましくない。また、溶融温度が高すぎると、該コーティング材を溶融させるための大掛かりな加温装置が必要となるために好ましくない。
【００１５】該コーティング材として、具体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸およびステアリン酸などの脂肪酸、高級アルコール類、無水マレイン酸、パラフィン等を例示することができる。中でも、セメント混練時におけるすり合わせに対する抵抗性の高いものが好ましく、そのような観点からは、該コーティング材はパラフィンが好ましい。
【００１６】一方、有効成分である凝結促進剤は、セメントの水和反応を促進させるものであればいずれのものでも使用することができ、性状は粉体あるいは液体のいずれでも良い。具体的には、該凝結促進剤として、アルミン酸およびこれらの塩類、カルシウムアルミネート等、或いはこれらを主成分とする急結剤、急硬剤等を例示することができる。
【００１７】前記コーティング材を用いて凝結促進剤をコーティングする方法は、特に限定されるものではない。具体的には、コーティング方法として従来より行われている方法として、界面重合法、In−Situ法、液中硬化被覆法などの化学的な方法、あるいは噴霧乾燥法、プレコーティング法、メカノケミカル法、パンコーティング法などの機械的な方法、さらには相分離法、液中乾燥法、溶解分散冷却法などの物理化学的な方法によって行うことができる。
【００１８】凝結促進剤とコーティング材との配合比率は、凝結促進剤とコーティング材とのぬれ性や、凝結促進剤の性質等によって相違するが、概ね凝結促進剤１００重量部に対してコーティング材を１０〜３００重量部とすることが好ましい。
【００１９】このようにして製造したセメント凝結促進剤は、該セメント凝結促進剤を添加してコンクリートを製造した後、コンクリートの打設の際あるいは該コンクリートを打設した後に、前記コーティングを溶融することによって使用される。
【００２０】該セメント凝結促進剤のコンクリートへの添加量は、凝結促進剤の種類やコンクリート硬化体の製造における便宜を考慮したうえで、必要な量を添加すればよい。
【００２１】斯かるコーティング材は、打設する際又は打設した後に、加熱することによって溶融され、有効成分である凝結促進剤本体を容易に露呈させることができる。
【００２２】また、該コーティング材が、上記温度によって溶融するものである場合には、コンクリートを打設した後に通常の加熱養生を行うことによって該コーティング材を溶融させ、凝結促進剤を露呈させることができる。従って、このような場合には、加熱養生を行う従来のコンクリート二次製品等の製造工程にそのまま適用することができ、改めて別の工程を必要としないという利点がある。
【００２３】但し、加熱手段は特に限定されず、例えば、蒸気養生や、ジェットヒーターでの加温養生の他、型枠に電熱線等を埋め込むか又は表面に巻き付けることによって型枠ごとに加熱を行う方法などを挙げることができる。
【００２４】このようなセメント凝結促進剤を用いたコンクリート硬化体の製造方法によれば、有効成分である凝結促進剤の表面がコーティング材によって被覆されているため、コンクリート製造時に直ちに凝結促進剤による効果が発現することなく、十分な可使時間を確保することができる。
【００２５】また、コーティング材を溶融することによって凝結促進剤が作用し、コンクリート硬化体を早期に脱型することが可能となる。従って、同一の型枠を用いて繰り返しコンクリート硬化体を製造することができ、型枠の回転率が向上して生産性が飛躍的に改善されることとなる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００２７】（コンクリートの作製）表１に示す配合のコンクリートをベースコンクリートとして作製した。一方、表２に示す配合のセメント凝結促進剤をそれぞれ作製し、ベースコンクリートに添加した。セメント凝結促進剤は、有効成分である凝結促進剤がベースセメントに対して外割で２重量％となるように添加した。
【００２８】
【表１】
【００２９】尚、コンクリートおよびセメント凝結促進剤については、以下の材料を使用した。
コンクリートセメント ： 普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント（株）製）
細骨材 ： 野洲川産川砂粗骨材 ： 高槻産砕石混和剤 ： ＡＥ減水剤セメント凝結促進剤凝結促進剤（有効成分） ： アルミン酸ナトリウム（試薬）
コーティング材 ： パラフィン（試薬、融点約５４℃）
コーティング方法 ： パンコーティング法
【００３０】（供試体の作製および試験）作製したコンクリートをφ１００ｍｍ×Ｈ２００ｍｍの型枠に充填し、打ち込み面（表面）をラップで包んで封緘した。これを型枠ごと６５℃に温度調節した乾燥機にて１時間養生し、脱型した。次いで、脱型した各供試体について、ＪＩＳ Ａ１１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じた圧縮試験を行い、脱型の可否を評価した。また、各コンクリートの可使時間についても評価した。結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２に示したように、凝結促進剤を添加しない比較例１では、６５℃１時間程度の加温では強度を発現せず、脱型することができない。また、有効成分である凝結促進剤をコーティングせずに添加した比較例２では、直ちにセメントの凝結が起こるためにコンクリートを混練することができない。さらに、過剰のコーティング材で被覆した比較例３では、コーティング材の溶融に時間がかかるため、１時間では十分な効果を発揮することができない。
【００３３】一方、実施例１〜４では、コーティング材の量によって圧縮強度に多少の相違はみられるものの、いずれも十分な可使時間を確保しつつ、６５℃１時間の加温によって脱型が可能な強度を得ることができる。
【００３４】尚、本発明は、当該実施例に限定されるものではなく、よって、例えばコーティング材や凝結促進剤（有効成分）の種類に応じてこれらの配合比率を変更することや、或いはコンクリート硬化体の製造時の都合に合わせてセメント凝結促進剤の添加量を変更することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るセメント凝結促進剤およびコンクリート硬化体の製造方法によれば、コンクリートを製造し打設するのための可使時間を確保しつつ、打設後にはコンクリート硬化体の凝結時間を効果的に短縮することが可能となる。
【００３６】従って、例えば型枠を使用して養生するコンクリート二次製品等の製造においては、早期に該型枠より脱型することが可能となり、型枠を効率的に使用して生産効率を顕著に改善することができる。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート構造物やコンクリート二次製品などのコンクリート硬化体の製造において、セメントの凝結を促進して作業効率を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばコンクリート二次製品の製造においては、常圧で蒸気養生する方法が広く採用されている。蒸気養生とは、型枠に打設したコンクリートを養生室内に設置し、この養生室内にボイラーによって発生させた水蒸気を導入し、コンクリートを加湿条件下で昇温させ、セメントの水和反応を促進して強度発現を早める方法である。具体的には、コンクリートの練り上がり温度によっては、打設後約２〜５時間前置き養生した後、ブリーディングが止まってからコテ仕上をした後、さらに約２時間かけて蒸気によって加熱昇温し、最高温度に達してから２〜３時間保持して脱型強度を得て脱型する工程よりなる。このような方法によると、１日に１つの型枠で製品を一体しか製造することができず、生産効率の改善が望まれている。
【０００３】そこで、コンクリート製品の生産性を高めるために、
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
【０００５】そこで、本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、コンクリート硬化体の製造においてセメントの凝結促進を図ることを課題とし、例えばコンクリート製品工場においては、少ない型枠を効率良く使用して多くの製品を製造することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その解決手段は、セメントの水和反応を促進する凝結促進剤の表面が、実質的に水に不溶なコーティング材によって被覆されてなることを特徴とするセメント凝結促進剤にある。
【０００７】凝結促進剤の表面をコーティング材によって被覆することによって、該凝結促進剤による効果の発現を制御することができ、可使時間を確保しつつコンクリート硬化体の製造時間を効果的に短縮することができる。
【０００８】また、本発明の解決手段は、前記コーティング剤が３０〜１００℃で溶融するものである前記セメント凝結促進剤にある。
【０００９】コンクリート二次製品のようなコンクリート硬化体は、加熱養生によって凝結を促進させることが一般的に行われているが、このような加熱養生による温度で溶融するコーティング材によって凝結促進剤が被覆されていることにより、加熱養生時のセメントの水和反応をさらに促進することができ、極めて効率良くコンクリート硬化体を製造することが可能となる。また、加熱養生する前には凝結促進剤が作用して不用意に可使時間を短縮する虞がなく、作業時間が十分に確保できるという利点がある。
【００１０】さらに、本発明の解決手段は、このようなセメント凝結促進剤を添加したコンクリートを製造し、該コンクリートを打設した後に、前記コーティング材を溶融させることを特徴とするコンクリート硬化体の製造方法にある。
【００１１】このようなセメント凝結促進剤を添加し、コーティング材を溶融させることにより、所望の時期にセメントの水和反応を促進させ、コンクリートの凝結を早めることが可能となる。
【００１２】また、好ましくは、該コンクリートを打設した後に加熱養生によって前記コーティング材を溶融させることを特徴とするコンクリート硬化体の製造方法にある。
【００１３】コンクリート二次製品等の製造工程では、一般的に加熱養生によってセメントの凝結を促進させるため、この加熱養生の際にコーティング材を溶融させることによって養生時間の短縮を図り、コンクリート硬化体の生産性を改善することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明におけるコーティング材は、水に不溶性又は難溶性（本明細書において、「実質的に不溶」という）の物質であり、好ましくは３０〜１００℃に加熱することによって溶融するものである。溶融温度は、４０〜９０℃がより好ましく、５０〜７０℃がさらに好ましい。溶融温度が低すぎると保存する際に溶融してしまい、いわゆる汗をかいた状態となるために好ましくない。また、溶融温度が高すぎると、該コーティング材を溶融させるための大掛かりな加温装置が必要となるために好ましくない。
【００１５】該コーティング材として、具体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸およびステアリン酸などの脂肪酸、高級アルコール類、無水マレイン酸、パラフィン等を例示することができる。中でも、セメント混練時におけるすり合わせに対する抵抗性の高いものが好ましく、そのような観点からは、該コーティング材はパラフィンが好ましい。
【００１６】一方、有効成分である凝結促進剤は、セメントの水和反応を促進させるものであればいずれのものでも使用することができ、性状は粉体あるいは液体のいずれでも良い。具体的には、該凝結促進剤として、アルミン酸およびこれらの塩類、カルシウムアルミネート等、或いはこれらを主成分とする急結剤、急硬剤等を例示することができる。
【００１７】前記コーティング材を用いて凝結促進剤をコーティングする方法は、特に限定されるものではない。具体的には、コーティング方法として従来より行われている方法として、界面重合法、In−Situ法、液中硬化被覆法などの化学的な方法、あるいは噴霧乾燥法、プレコーティング法、メカノケミカル法、パンコーティング法などの機械的な方法、さらには相分離法、液中乾燥法、溶解分散冷却法などの物理化学的な方法によって行うことができる。
【００１８】凝結促進剤とコーティング材との配合比率は、凝結促進剤とコーティング材とのぬれ性や、凝結促進剤の性質等によって相違するが、概ね凝結促進剤１００重量部に対してコーティング材を１０〜３００重量部とすることが好ましい。
【００１９】このようにして製造したセメント凝結促進剤は、該セメント凝結促進剤を添加してコンクリートを製造した後、コンクリートの打設の際あるいは該コンクリートを打設した後に、前記コーティングを溶融することによって使用される。
【００２０】該セメント凝結促進剤のコンクリートへの添加量は、凝結促進剤の種類やコンクリート硬化体の製造における便宜を考慮したうえで、必要な量を添加すればよい。
【００２１】斯かるコーティング材は、打設する際又は打設した後に、加熱することによって溶融され、有効成分である凝結促進剤本体を容易に露呈させることができる。
【００２２】また、該コーティング材が、上記温度によって溶融するものである場合には、コンクリートを打設した後に通常の加熱養生を行うことによって該コーティング材を溶融させ、凝結促進剤を露呈させることができる。従って、このような場合には、加熱養生を行う従来のコンクリート二次製品等の製造工程にそのまま適用することができ、改めて別の工程を必要としないという利点がある。
【００２３】但し、加熱手段は特に限定されず、例えば、蒸気養生や、ジェットヒーターでの加温養生の他、型枠に電熱線等を埋め込むか又は表面に巻き付けることによって型枠ごとに加熱を行う方法などを挙げることができる。
【００２４】このようなセメント凝結促進剤を用いたコンクリート硬化体の製造方法によれば、有効成分である凝結促進剤の表面がコーティング材によって被覆されているため、コンクリート製造時に直ちに凝結促進剤による効果が発現することなく、十分な可使時間を確保することができる。
【００２５】また、コーティング材を溶融することによって凝結促進剤が作用し、コンクリート硬化体を早期に脱型することが可能となる。従って、同一の型枠を用いて繰り返しコンクリート硬化体を製造することができ、型枠の回転率が向上して生産性が飛躍的に改善されることとなる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００２７】（コンクリートの作製）表１に示す配合のコンクリートをベースコンクリートとして作製した。一方、表２に示す配合のセメント凝結促進剤をそれぞれ作製し、ベースコンクリートに添加した。セメント凝結促進剤は、有効成分である凝結促進剤がベースセメントに対して外割で２重量％となるように添加した。
【００２８】
【表１】
【００２９】尚、コンクリートおよびセメント凝結促進剤については、以下の材料を使用した。
コンクリートセメント ： 普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント（株）製）
細骨材 ： 野洲川産川砂粗骨材 ： 高槻産砕石混和剤 ： ＡＥ減水剤セメント凝結促進剤凝結促進剤（有効成分） ： アルミン酸ナトリウム（試薬）
コーティング材 ： パラフィン（試薬、融点約５４℃）
コーティング方法 ： パンコーティング法
【００３０】（供試体の作製および試験）作製したコンクリートをφ１００ｍｍ×Ｈ２００ｍｍの型枠に充填し、打ち込み面（表面）をラップで包んで封緘した。これを型枠ごと６５℃に温度調節した乾燥機にて１時間養生し、脱型した。次いで、脱型した各供試体について、ＪＩＳ Ａ１１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じた圧縮試験を行い、脱型の可否を評価した。また、各コンクリートの可使時間についても評価した。結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２に示したように、凝結促進剤を添加しない比較例１では、６５℃１時間程度の加温では強度を発現せず、脱型することができない。また、有効成分である凝結促進剤をコーティングせずに添加した比較例２では、直ちにセメントの凝結が起こるためにコンクリートを混練することができない。さらに、過剰のコーティング材で被覆した比較例３では、コーティング材の溶融に時間がかかるため、１時間では十分な効果を発揮することができない。
【００３３】一方、実施例１〜４では、コーティング材の量によって圧縮強度に多少の相違はみられるものの、いずれも十分な可使時間を確保しつつ、６５℃１時間の加温によって脱型が可能な強度を得ることができる。
【００３４】尚、本発明は、当該実施例に限定されるものではなく、よって、例えばコーティング材や凝結促進剤（有効成分）の種類に応じてこれらの配合比率を変更することや、或いはコンクリート硬化体の製造時の都合に合わせてセメント凝結促進剤の添加量を変更することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るセメント凝結促進剤およびコンクリート硬化体の製造方法によれば、コンクリートを製造し打設するのための可使時間を確保しつつ、打設後にはコンクリート硬化体の凝結時間を効果的に短縮することが可能となる。
【００３６】従って、例えば型枠を使用して養生するコンクリート二次製品等の製造においては、早期に該型枠より脱型することが可能となり、型枠を効率的に使用して生産効率を顕著に改善することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 セメントの水和反応を促進する凝結促進剤の表面が、実質的に水に不溶なコーティング材によって被覆されてなることを特徴とするセメント凝結促進剤。
【請求項２】 前記コーティング剤が、３０〜１００℃で溶融するものであることを特徴とする請求項１記載のセメント凝結促進剤。
【請求項３】 請求項１又は２記載のセメント凝結促進剤を添加してコンクリートを製造し、該コンクリートを打設した後に、前記コーティング材を溶融させることを特徴とするコンクリート硬化体の製造方法。
【請求項４】 加熱養生によって前記コーティング材を溶融させることを特徴とする請求項３記載のコンクリート硬化体の製造方法。
【請求項１】 セメントの水和反応を促進する凝結促進剤の表面が、実質的に水に不溶なコーティング材によって被覆されてなることを特徴とするセメント凝結促進剤。
【請求項２】 前記コーティング剤が、３０〜１００℃で溶融するものであることを特徴とする請求項１記載のセメント凝結促進剤。
【請求項３】 請求項１又は２記載のセメント凝結促進剤を添加してコンクリートを製造し、該コンクリートを打設した後に、前記コーティング材を溶融させることを特徴とするコンクリート硬化体の製造方法。
【請求項４】 加熱養生によって前記コーティング材を溶融させることを特徴とする請求項３記載のコンクリート硬化体の製造方法。
【公開番号】特開２００２−２８４５５５（Ｐ２００２−２８４５５５Ａ）
【公開日】平成１４年１０月３日（２００２．１０．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−９０１４３（Ｐ２００１−９０１４３）
【出願日】平成１３年３月２７日（２００１．３．２７）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年１０月３日（２００２．１０．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年３月２７日（２００１．３．２７）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]