液状泡沫体の調製方法及び液状泡沫体
【課題】それを用いて調製したＡＥコンクリートの流動性を、またかかるＡＥコンクリートから得られる硬化体の気泡間隔係数、凍結融解抵抗性及び打ち肌面の平滑性を、同時に且つ充分に改善することができる液状泡沫体の調製方法及び該調製方法によって得られる液状泡沫体を提供する。
【解決手段】ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体を、抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させた改質練り混ぜ水を用いる特定の四つの工程を経ることにより調製した。
【解決手段】ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体を、抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させた改質練り混ぜ水を用いる特定の四つの工程を経ることにより調製した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液状泡沫体の調製方法及び液状泡沫体に関し、更に詳しくはＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体の調製方法及び該調製方法によって得られる液状泡沫体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記のような液状泡沫体として、起泡剤溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合したものが知られている（例えば特許文献１及び２参照）。かかる液状泡沫体には、それを用いて調製したＡＥコンクリート（所謂プレフォーム法によるＡＥコンクリート）が単にＡＥ剤を加えて練り混ぜることにより調製したＡＥコンクリート（所謂ミックスフォーム法によるＡＥコンクリート）に比べ、ＡＥコンクリート中に含まれる気泡が均一且つ微細なものとなり、したがって流動性に優れ、また得られる硬化体は気泡間隔係数が小さく、凍結融解に対する抵抗性に優れ、打ち肌面も平滑なものになるという利点がある。
【０００３】
しかし、従来の液状泡沫体には、それを用いて調製したＡＥコンクリートの流動性において、またかかるＡＥコンクリートから得られる硬化体の気泡間隔係数、凍結融解抵抗性及び打ち肌面の平滑性において、改善の程度が不充分という問題がある。
【特許文献１】特開平２−３５１６９号公報
【特許文献２】特開平７−１１８０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、それを用いて調製したＡＥコンクリートの流動性を、またかかるＡＥコンクリートから得られる硬化体の気泡間隔係数、凍結融解抵抗性及び打ち肌面の平滑性を、同時に且つ充分に改善することができる液状泡沫体の調製方法及び該調製方法によって得られる液状泡沫体を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
しかして本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、特定の四つの工程を経て液状泡沫体を調製するのが正しく好適であることを見出した。
【０００６】
すなわち本発明は、ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体の調製方法であって、次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経ることを特徴とする液状泡沫体の調製方法に係る。また本発明はかかる調製方法によって得られる液状泡沫体に係る。
【０００７】
第１工程：ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させて改質練り混ぜ水を調製する工程
【０００８】
第２工程：第１工程で調製した改質練り混ぜ水を起泡剤及び泡沫膜安定剤と混合して混合溶液を調製する工程
【０００９】
第３工程：第２工程で調製した混合溶液を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と再接触させて改質混合溶液を調製する工程
【００１０】
第４工程：第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合することにより液状泡沫体を調製する工程。
【００１１】
本発明に係る液状泡沫体の調製方法は、ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体の調製方法であり、以下に説明するような第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経る調製方法である。
【００１２】
第１工程では、ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させて改質練り混ぜ水を調製する。ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を抗火石の原石及び／又は加工品と接触させると、表面張力の低下したものとなるが、これが改質練り混ぜ水である。ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水と抗火石の原石及び／又は加工品との接触手段は特に限定されず、例えば抗火石の原石及び／又は加工品を収容した槽内にＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を投入して所定時間静置するバッチ方式でもよいし、またポンプによってＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を連続的に送水しつつこれを抗火石の原石及び／又は加工品と接触させるフロー方式でもよい。抗火石の原石及び／又は加工品との接触時間や温度等の接触条件によっても変動するが、かかる接触により、改質練り混ぜ水の表面張力は、接触前のＡＥコンクリート調製用練り混ぜ水と比べて、０．５〜５ｍＮ／ｍ程度低下する。その理由は、改質練り混ぜ水中に抗火石の原石及び／又は加工品から溶出する微量成分が含まれてくるためと推察される。
【００１３】
ここで抗火石について説明する。抗火石（原石）は、伊豆半島や伊豆諸島で産出する石英粗面岩の一種である。抗火石は、石英、長石、雲母及びその他の成分を含有する火山性ガラスを主な構成成分とし、約７０質量％以上のケイ酸（シリカ）を含有していて、火山性活動により、かかるケイ酸が縦横に交走してガラス繊維化した多孔質性の海綿状火成岩となっているものである。またかかる抗火石の加工品には抗火石の粉砕物、造流物、成形物、焼成物等、各種が挙げられ、例えば抗火石の粉末、好ましくは粒子径５０〜５５０μｍの範囲内の粉末を用いた成形体の焼成物が挙げられる。以上説明したような抗火石の原石や加工品それ自体は公知であり、例えば特開昭６１−１２７６８４号公報に記載されている。
【００１４】
第２工程では、第１工程で調製した改質練り混ぜ水を起泡剤及び泡沫膜安定剤と混合して混合溶液を調製する。ここで用いる起泡剤としては、それ自体は公知である各種のアニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及び両性界面活性剤から選ばれる一つ又は二つ以上が挙げられるが、アニオン界面活性剤が好ましい。かかるアニオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、ロジン石けん、高級脂肪酸石けん等が挙げられるが、なかでもポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ロジン石けんが好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩が特に好ましい。
【００１５】
また第２工程で用いる泡沫膜安定剤は気泡を形成し易くし、形成した気泡を壊れ難くするためのもので、これにはそれ自体は公知の各種の水溶性高分子が挙げられる。具体的には、１）ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリドン等の水溶性合成高分子、２）メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、アルギン酸塩等の水溶性半合成高分子、３）でんぷん、カゼイン、ゼラチン、ウエランガム、キサンタンガム等の天然高分子等が挙げられるが、なかでもポリビニルアルコール、メチルセルロースが好ましく、ポリビニルアルコールが特に好ましい。ポリビニルアルコールのなかでも、ポリ酢酸ビニルの部分鹸化物であって、鹸化度が８０〜９５モル％の範囲内にあり且つ２０℃での４％水溶液の粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲内にあるものが好ましく、かかる粘度が１〜３０ｍＰａ・ｓの範囲内にあるものがより好ましい。
【００１６】
第２工程では、第１工程で調製した改質練り混ぜ水を起泡剤及び泡沫膜安定剤と混合するが、この場合、改質練り混ぜ水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９９／０．０１〜１０／１〜２０（質量％）の割合となるよう混合するのが好ましく、９３〜９８．９７／０．０３〜２／１〜５（質量％）の割合となるよう混合するのがより好ましい。
【００１７】
第３工程では、第２工程で調製した混合溶液を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と再接触させて改質混合溶液を調製する。抗火石の原石や加工品、また接触手段等は第１工程について前記したことと同じである。
【００１８】
第４工程では、第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合することにより液状泡沫体を調製する。調製したＡＥコンクリートから得られる硬化体の凍害は、硬化体中の空隙に存在する水が寒冷地で凍結融解を繰り返すときの凍結膨張により組織が破壊される現象である。かかる現象が生じるのを防止するためには、硬化体中の気泡を、したがって調製したＡＥコンクリート中の気泡をできるだけ微細な独立気泡とすることが重要であり、この意味でＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体は、気泡径が１〜１５０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成されたものとするのが好ましく、なかでも気泡径が１０〜９０μｍの範囲内の微細な独立気泡の含有割合の多いものほどより好ましい。
【００１９】
前記のような微細な独立気泡で形成された液状泡沫体は、第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合することにより得られる。ここで用いる気泡発生装置それ自体は、公知の装置例えば特開昭６３−１５６５２６号公報や特開平４−２５５３０３号公報に記載のものを適用できる。圧縮空気としては、通常は圧力が０．２〜０．３ＭＰａのものを用いるが、圧力が０．５〜０．８ＭＰａのものを用いるのが好ましく、また予め抗火石の原石及び／又は加工品と接触させておいたものを用いるのが好ましい。
【００２０】
本発明に係る液状泡沫体は、以上説明した本発明に係る液状泡沫体の調製方法によって得られるものである。
【００２１】
本発明に係る液状泡沫体は、ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる。具体的には、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤の所定量をコンクリート用ミキサーに投入して所定時間練り混ぜた後、コンクリート１ｍ３当たり０．５〜１０kgの割合となるように本発明に係る液状泡沫体を投入し、更に所定時間練り混ぜて液状泡沫体を均一分散させることによりＡＥコンクリートを調製する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る液状泡沫体によると、これを用いて調製したＡＥコンクリートの流動性を、またかかるＡＥコンクリートから得られる硬化体の気泡間隔係数、凍結融解抵抗性及び打ち肌面の平滑性を、同時に且つ充分に改善することができる。
【００２３】
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。
【実施例】
【００２４】
試験区分１（液状泡沫体の調製）
・実施例１
次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経て液状泡沫体（Ａ−１）を調製した。
第１工程：表１に記載の組成を有する抗火石の原石（直径約１cmのボール状）を槽内に詰め、その上部から水道水を連続的に且つ徐々に送水して原石と接触させ、槽の下部から改質練り混ぜ水を得た。表面張力を測定したところ、接触前の水道水が７２．０ｍＮ／ｍであるのに対し、接触後の改質練り混ぜ水は６８．０ｍＮ／ｍに低下していた。
【００２５】
【表１】
【００２６】
第２工程：第１工程で得た改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（日本酢ビ・ポバール社製の商品名Ｊ−ポバールＪＰ−０５、鹸化度８８モル％、４％水溶液の２０℃での粘度５ｍＰａ・ｓ）とを、該改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９８．４５／０．０５／１．５０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００２７】
第３工程：第２工程で調製した混合溶液を、第１工程と同様にして抗火石の原石と再接触させ、改質混合溶液を調製した。
【００２８】
第４工程：第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供し、圧縮空気と気液混合して、気泡径１５〜１２０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−１）を調製した。
【００２９】
・実施例２
次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経て液状泡沫体（Ａ−２）を調製した。
第１工程：実施例１と同じ抗火石の原石を粉砕し、粒子径５０〜５５０μｍの範囲内の粉末とした。この粉末を７０質量％、また粘土を３０質量％の割合で混合し、その混合物からボール状の成形体を成形した後、成形体を１０００〜１５００℃の温度で焼成して、直径約１cmのボール状の焼成物を得た。抗火石の加工品に相当するかかる焼成物を用い、以下実施例１と同様にして、改質練り混ぜ水を得た。表面張力を測定したところ、接触前の水道水が７２．０ｍＮ／ｍであるのに対し、接触後の改質練り混ぜ水は６９．０ｍＮ／ｍに低下していた。
【００３０】
第２工程、第３工程及び第４工程：抗火石の原石の代わりに前記の抗火石の加工品を用いたこと以外は実施例１と同様にして、気泡径２０〜１３０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−２）を調製した。
【００３１】
・実施例３
次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経て液状泡沫体（Ａ−３）を調製した。
第１工程：実施例１で用いた抗火石の原石の代わりに実施例１で用いた抗火石の原石と実施例２で用いた抗火石の加工品との等量割合混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、改質練り混ぜ水を得た。表面張力を測定したところ、接触前の水道水が７２．０ｍＮ／ｍであるのに対し、接触後の改質練り混ぜ水は６８．３ｍＮ／ｍに低下していた。
【００３２】
第２工程：第１工程で得た改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのロジン石けん及び泡沫膜安定剤としてのメチルセルロース（信越化学工業社製の商品名ｈｉ−メトローズ９０ＳＨ―４０００）とを、該改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９８．９２／０．０８／１．００（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３３】
第３工程及び第４工程：抗火石の原石の代わりに抗火石の原石と抗火石の加工品との等量割合混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、気泡径が１０〜１５０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−３）を調製した。
【００３４】
・実施例４
第２工程において、第１工程で調製した改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（日本合成化学社製の商品名ゴーセノールＧＭ−１４、鹸化度８８モル％、４％水溶液の２０℃での粘度２３ｍＰａ・ｓ）とを、該改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９８．４５／０．０５／１．５０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製し、また第４工程において、予め抗火石の原石と接触させておいた圧縮空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、気泡径が１０〜１３０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−４）を調製した。
【００３５】
・実施例５
第２工程において、第１工程で調製した改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（実施例４で用いたものと同じもの）とを、改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９７．７５／０．７５／１．５０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製し、また第４工程において、予め抗火石の加工品と接触させておいた圧縮空気を用いたこと以外は実施例２と同様にして、気泡径が１５〜１３０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−５）を調製した。
【００３６】
・実施例６
第２工程において、第１工程で調製した改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（日本酢ビ・ポバール社製の商品名Ｊ−ポバールＪＰ−１８、鹸化度８８モル％、４％水溶液の２０℃での粘度２５ｍＰａ・ｓ）とを、改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９７．８０／０．７５／１．４５（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製し、また第４工程において、予め抗火石の原石と抗火石の加工品との等量割合混合物と接触させておいた圧縮空気を用いたこと以外は、実施例３と同様にして、気泡径が１０〜１４０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−６）を調製した。
【００３７】
・比較例１
練り混ぜ水としての水道水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩とを、該練り混ぜ水／該起泡剤＝９９．９５／０．０５（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した後、該混合溶液を気泡発生装置に供し、圧縮空気と気液混合して、液状泡沫体（Ｒ−１）を調製した。
【００３８】
・比較例２
練り混ぜ水としての水道水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（実施例１で使用したものと同じもの）とを、該練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９７．７５／０．７５／１．５０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した後、該混合溶液を気泡発生装置に供し、圧縮空気と気液混合して、液状泡沫体（Ｒ−２）を調製した。
【００３９】
・比較例３
練り混ぜ水としての水道水と、起泡剤としてのロジン石けん及び泡沫膜安定剤としてのメチルセルロース（実施例３で使用したものと同じもの）とを、該練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９８．９２／０．０８／１．００（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した後、該混合溶液を気泡発生装置に供し、圧縮空気と気液混合して、液状泡沫体（Ｒ−３）を調製した。
【００４０】
・比較例４
抗火石の原石をトルマリンの原石に代えたこと以外は実施例１と同様にして、液状泡沫体（Ｒ−４）を調製した。
【００４１】
以上の実施例１〜６及び比較例１〜４で調製した液状泡沫体（Ａ−１）〜（Ａ−６）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−４）の内容を表２にまとめて示した。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表２において、
気泡径：光学顕微鏡を用いた液状泡沫体の写真画像のなかから無作為に抽出した５０個の気泡についてそれらの径を測定し、気泡径の範囲を求めた
ｂ−１：水道水を抗火石の原石と接触させた改質練り混ぜ水
ｂ−２：水道水を抗火石の加工品と接触させた改質練り混ぜ水
ｂ−３：水道水を抗火石の原石と抗火石の加工品との等量割合混合物と接触させた改質練り混ぜ水
ｂ−４：水道水
ｂ−５：水道水をトルマリンの原石と接触させた練り混ぜ水
ｃ−１：ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩
ｃ−２：ロジン石けん
ｄ−１：ポリビニルアルコール（日本酢ビ・ポバール社製の商品名Ｊ−ポバールＪＰ−０５）
ｄ−２：メチルセルロース（信越化学工業社製の商品名ｈｉ−メトローズ９０ＳＨ―４０００）
ｄ−３：ポリビニルアルコール（日本合成化学社製の商品名ゴーセノールＧＭ−１４）
ｄ−４：ポリビニルアルコール（日本酢ビ・ポバール社製の商品名Ｊ−ポバールＪＰ−１８）
【００４４】
試験区分２（液状泡沫体を用いたＡＥコンクリートの調製及び評価）
・試験例１〜３、７及び１０
表３に記載の調合条件１で、１００リットルのパン型強制練りミキサーに、実施例１で得た改質練り混ぜ水、普通ポルトランドセメント（比重＝３．１６、ブレーン値３３００）、細骨材（大井川水系砂、比重＝２．５８）及びＡＥ減水剤（竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系セメント分散剤、商品名チューポールＥＸ５０）の各所定量を投入して３０秒間練り混ぜた。次に、実施例１の液状泡沫体（Ａ−１）の所定量を投入して１０秒間練り混ぜ、更に粗骨材（岡崎産砕石、比重＝２．６８）を投入して９０秒間練り混ぜて、目標スランプが８±１．５cm、目標空気量が３．５±０．５％の範囲内となる試験例１のＡＥコンクリートを調製した。同様にして、試験例２、３、７及び１０のＡＥコンクリートを調製した。
【００４５】
・試験例４〜６、８及び９
表３に記載の調合条件２で、１００リットルのパン型強制練りミキサーに、実施例１で得た改質練り混ぜ水、セメント、石炭灰、炭酸カルシウム、細骨材及び高性能減水剤（竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系セメント分散剤、商品名チューポールＮＶ−Ｇ５）の各所定量を投入して４５秒間練り混ぜた。次に、実施例４の液状泡沫体（Ａ−４）の所定量を投入して６０秒間練り混ぜ、更に粗骨材を投入して９０秒間練り混ぜて、目標スランプフローが７５±２cm、目標空気量が３．５±０．５％の範囲内となる試験例４のＡＥコンクリートを調製した。同様にして、試験例５、６、８及び９のＡＥコンクリートを調製した。
【００４６】
・試験例１１
表３に記載の調合条件１で、１００リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ水として水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、ＡＥ減水剤（試験例１と同じもの）及びＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名ＡＥ−２００）の各所定量を投入して３０秒間練り混ぜた。次に粗骨材を投入して９０秒間練り混ぜ、目標スランプが８±１．５cm、目標空気量が３．５±０．５％の範囲内となる試験例１１のＡＥコンクリートを調製した。
【００４７】
・試験例１２
表３に記載の調合条件２で、１００リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ水として水道水、普通ポルトランドセメント、石炭灰、炭酸カルシウム、細骨材、高性能減水剤（試験例４と同じもの）及びＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名ＡＥ−２００）の各所定量を投入して６０秒間練り混ぜた。次に粗骨材を投入して９０秒間練り混ぜて、目標スランプフローが７５±２cm、目標空気量が３．５±０．５％の範囲内となる試験例１２のＡＥコンクリートを調製した。
【００４８】
・ＡＥコンクリートの評価
調製した各試験例のＡＥコンクリートについて、空気量、スランプ、スランプフロー、スランプ残存率又はスランプフロー残存率を次のように求め、結果を表４にまとめて示した。また各試験例のＡＥコンクリートを硬化させた硬化体について、気泡間隔係数、凍結融解耐久性指数、打ち肌面の平滑性及び圧縮強度を次のように求め、結果を表５にまとめて示した。
【００４９】
・空気量：練り混ぜ直後のＡＥコンクリート及び更に６０分間静置後のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ：空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率：（６０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×１００で求めた。
・スランプフロー：ＪＩＳ−Ａ１１５０に準拠して測定した。
・スランプフロー残存率：（６０分間静置後のスランプフロー／練り混ぜ直後の
スランプフロー）×１００で求めた。
【００５０】
・気泡間隔係数：各試験例のＡＥコンクリートを、２０℃×６０％ＲＨの条件下で４週間保存し、得られた硬化体の表面を研磨仕上げした供試体について、気泡組織をＡＳＴＭ−Ｃ４５７のリニアトラバース法に準拠して測定した。
・凍結融解耐久性指数：各試験例のＡＥコンクリートから得た硬化体について、ＪＩＳ−Ａ１１２９の付属書２に準拠して測定した値を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ６６６−７５の耐久性指数で計算した数値を示した。この数値は、最大値が１００で、１００に近いほど、凍結融解に対する抵抗性が優れていることを示す。
・打ち肌面の平滑性：各試験例のＡＥコンクリートを、縦×横×幅が１ｍ×１ｍ×０．１ｍの鋼製型枠に打ち込み、調合条件１のＡＥコンクリートの場合はバイブレータを使用して締め固め、また調合条件２のＡＥコンクリートの場合はバイブレータを使用せずに自己充填した。７日後に型枠を外し、得られた硬化体の打肌面の全面に存在する気泡径５mm以上の気泡数をカウントし、打ち肌面１ｍ２当たりに存在する気泡数に換算して、打ち肌面の平滑性を次の基準で評価した。
◎：５mm以上の気泡数０〜４個（極めて美麗）
○：５mm以上の気泡数５〜１０個（美麗）
△：５mm以上の気泡数１１〜２０個（少し荒さが目立つ）
×：５mm以上の気泡数２１個以上（気泡が目立ち荒れている）
・圧縮強度：各試験例のＡＥコンクリートから得た硬化体について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。
【００５１】
【表３】
【００５２】
表３において、
セメント：普通ポルトランドセメント、密度＝３．１６ｇ／cm３、ブレーン値３３００
石炭灰：ＪＩＳフライアッシュII種、密度＝２．２０ｇ／cm３
炭酸カルシウム：微粉末３２５メッシュ、密度＝２．７０ｇ／cm３
＊１：大井川水系砂、密度＝２．５８ｇ／cm３
＊２：九頭竜産陸砂、密度＝２．５２ｇ／cm３
＊３：岡崎産砕石、密度＝２．６８ｇ／cm３
＊４：九頭竜産砕石、密度＝２．６１ｇ／cm３
【００５３】
【表４】
【００５４】
表４において、
試験例１〜３、７、１０及び１１：スランプを測定
試験例４〜６、８、９及び１２：スランプフローを測定
＊１：フレッシュコンクリート１ｍ３当たりの液状泡沫体又はＡＥ剤使用量（kg／ｍ３）
＊２：液状泡沫体の代わりに用いたＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名ＡＥ−２００）
【００５５】
【表５】
【００５６】
表５において、
＊１：破壊した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は液状泡沫体の調製方法及び液状泡沫体に関し、更に詳しくはＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体の調製方法及び該調製方法によって得られる液状泡沫体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記のような液状泡沫体として、起泡剤溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合したものが知られている（例えば特許文献１及び２参照）。かかる液状泡沫体には、それを用いて調製したＡＥコンクリート（所謂プレフォーム法によるＡＥコンクリート）が単にＡＥ剤を加えて練り混ぜることにより調製したＡＥコンクリート（所謂ミックスフォーム法によるＡＥコンクリート）に比べ、ＡＥコンクリート中に含まれる気泡が均一且つ微細なものとなり、したがって流動性に優れ、また得られる硬化体は気泡間隔係数が小さく、凍結融解に対する抵抗性に優れ、打ち肌面も平滑なものになるという利点がある。
【０００３】
しかし、従来の液状泡沫体には、それを用いて調製したＡＥコンクリートの流動性において、またかかるＡＥコンクリートから得られる硬化体の気泡間隔係数、凍結融解抵抗性及び打ち肌面の平滑性において、改善の程度が不充分という問題がある。
【特許文献１】特開平２−３５１６９号公報
【特許文献２】特開平７−１１８０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、それを用いて調製したＡＥコンクリートの流動性を、またかかるＡＥコンクリートから得られる硬化体の気泡間隔係数、凍結融解抵抗性及び打ち肌面の平滑性を、同時に且つ充分に改善することができる液状泡沫体の調製方法及び該調製方法によって得られる液状泡沫体を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
しかして本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、特定の四つの工程を経て液状泡沫体を調製するのが正しく好適であることを見出した。
【０００６】
すなわち本発明は、ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体の調製方法であって、次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経ることを特徴とする液状泡沫体の調製方法に係る。また本発明はかかる調製方法によって得られる液状泡沫体に係る。
【０００７】
第１工程：ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させて改質練り混ぜ水を調製する工程
【０００８】
第２工程：第１工程で調製した改質練り混ぜ水を起泡剤及び泡沫膜安定剤と混合して混合溶液を調製する工程
【０００９】
第３工程：第２工程で調製した混合溶液を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と再接触させて改質混合溶液を調製する工程
【００１０】
第４工程：第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合することにより液状泡沫体を調製する工程。
【００１１】
本発明に係る液状泡沫体の調製方法は、ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体の調製方法であり、以下に説明するような第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経る調製方法である。
【００１２】
第１工程では、ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させて改質練り混ぜ水を調製する。ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を抗火石の原石及び／又は加工品と接触させると、表面張力の低下したものとなるが、これが改質練り混ぜ水である。ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水と抗火石の原石及び／又は加工品との接触手段は特に限定されず、例えば抗火石の原石及び／又は加工品を収容した槽内にＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を投入して所定時間静置するバッチ方式でもよいし、またポンプによってＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を連続的に送水しつつこれを抗火石の原石及び／又は加工品と接触させるフロー方式でもよい。抗火石の原石及び／又は加工品との接触時間や温度等の接触条件によっても変動するが、かかる接触により、改質練り混ぜ水の表面張力は、接触前のＡＥコンクリート調製用練り混ぜ水と比べて、０．５〜５ｍＮ／ｍ程度低下する。その理由は、改質練り混ぜ水中に抗火石の原石及び／又は加工品から溶出する微量成分が含まれてくるためと推察される。
【００１３】
ここで抗火石について説明する。抗火石（原石）は、伊豆半島や伊豆諸島で産出する石英粗面岩の一種である。抗火石は、石英、長石、雲母及びその他の成分を含有する火山性ガラスを主な構成成分とし、約７０質量％以上のケイ酸（シリカ）を含有していて、火山性活動により、かかるケイ酸が縦横に交走してガラス繊維化した多孔質性の海綿状火成岩となっているものである。またかかる抗火石の加工品には抗火石の粉砕物、造流物、成形物、焼成物等、各種が挙げられ、例えば抗火石の粉末、好ましくは粒子径５０〜５５０μｍの範囲内の粉末を用いた成形体の焼成物が挙げられる。以上説明したような抗火石の原石や加工品それ自体は公知であり、例えば特開昭６１−１２７６８４号公報に記載されている。
【００１４】
第２工程では、第１工程で調製した改質練り混ぜ水を起泡剤及び泡沫膜安定剤と混合して混合溶液を調製する。ここで用いる起泡剤としては、それ自体は公知である各種のアニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及び両性界面活性剤から選ばれる一つ又は二つ以上が挙げられるが、アニオン界面活性剤が好ましい。かかるアニオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、ロジン石けん、高級脂肪酸石けん等が挙げられるが、なかでもポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ロジン石けんが好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩が特に好ましい。
【００１５】
また第２工程で用いる泡沫膜安定剤は気泡を形成し易くし、形成した気泡を壊れ難くするためのもので、これにはそれ自体は公知の各種の水溶性高分子が挙げられる。具体的には、１）ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリドン等の水溶性合成高分子、２）メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、アルギン酸塩等の水溶性半合成高分子、３）でんぷん、カゼイン、ゼラチン、ウエランガム、キサンタンガム等の天然高分子等が挙げられるが、なかでもポリビニルアルコール、メチルセルロースが好ましく、ポリビニルアルコールが特に好ましい。ポリビニルアルコールのなかでも、ポリ酢酸ビニルの部分鹸化物であって、鹸化度が８０〜９５モル％の範囲内にあり且つ２０℃での４％水溶液の粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲内にあるものが好ましく、かかる粘度が１〜３０ｍＰａ・ｓの範囲内にあるものがより好ましい。
【００１６】
第２工程では、第１工程で調製した改質練り混ぜ水を起泡剤及び泡沫膜安定剤と混合するが、この場合、改質練り混ぜ水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９９／０．０１〜１０／１〜２０（質量％）の割合となるよう混合するのが好ましく、９３〜９８．９７／０．０３〜２／１〜５（質量％）の割合となるよう混合するのがより好ましい。
【００１７】
第３工程では、第２工程で調製した混合溶液を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と再接触させて改質混合溶液を調製する。抗火石の原石や加工品、また接触手段等は第１工程について前記したことと同じである。
【００１８】
第４工程では、第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合することにより液状泡沫体を調製する。調製したＡＥコンクリートから得られる硬化体の凍害は、硬化体中の空隙に存在する水が寒冷地で凍結融解を繰り返すときの凍結膨張により組織が破壊される現象である。かかる現象が生じるのを防止するためには、硬化体中の気泡を、したがって調製したＡＥコンクリート中の気泡をできるだけ微細な独立気泡とすることが重要であり、この意味でＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体は、気泡径が１〜１５０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成されたものとするのが好ましく、なかでも気泡径が１０〜９０μｍの範囲内の微細な独立気泡の含有割合の多いものほどより好ましい。
【００１９】
前記のような微細な独立気泡で形成された液状泡沫体は、第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合することにより得られる。ここで用いる気泡発生装置それ自体は、公知の装置例えば特開昭６３−１５６５２６号公報や特開平４−２５５３０３号公報に記載のものを適用できる。圧縮空気としては、通常は圧力が０．２〜０．３ＭＰａのものを用いるが、圧力が０．５〜０．８ＭＰａのものを用いるのが好ましく、また予め抗火石の原石及び／又は加工品と接触させておいたものを用いるのが好ましい。
【００２０】
本発明に係る液状泡沫体は、以上説明した本発明に係る液状泡沫体の調製方法によって得られるものである。
【００２１】
本発明に係る液状泡沫体は、ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる。具体的には、セメント、水、細骨材、粗骨材及び混和剤の所定量をコンクリート用ミキサーに投入して所定時間練り混ぜた後、コンクリート１ｍ３当たり０．５〜１０kgの割合となるように本発明に係る液状泡沫体を投入し、更に所定時間練り混ぜて液状泡沫体を均一分散させることによりＡＥコンクリートを調製する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る液状泡沫体によると、これを用いて調製したＡＥコンクリートの流動性を、またかかるＡＥコンクリートから得られる硬化体の気泡間隔係数、凍結融解抵抗性及び打ち肌面の平滑性を、同時に且つ充分に改善することができる。
【００２３】
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例等において、別に記載しない限り、％は質量％を、また部は質量部を意味する。
【実施例】
【００２４】
試験区分１（液状泡沫体の調製）
・実施例１
次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経て液状泡沫体（Ａ−１）を調製した。
第１工程：表１に記載の組成を有する抗火石の原石（直径約１cmのボール状）を槽内に詰め、その上部から水道水を連続的に且つ徐々に送水して原石と接触させ、槽の下部から改質練り混ぜ水を得た。表面張力を測定したところ、接触前の水道水が７２．０ｍＮ／ｍであるのに対し、接触後の改質練り混ぜ水は６８．０ｍＮ／ｍに低下していた。
【００２５】
【表１】
【００２６】
第２工程：第１工程で得た改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（日本酢ビ・ポバール社製の商品名Ｊ−ポバールＪＰ−０５、鹸化度８８モル％、４％水溶液の２０℃での粘度５ｍＰａ・ｓ）とを、該改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９８．４５／０．０５／１．５０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００２７】
第３工程：第２工程で調製した混合溶液を、第１工程と同様にして抗火石の原石と再接触させ、改質混合溶液を調製した。
【００２８】
第４工程：第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供し、圧縮空気と気液混合して、気泡径１５〜１２０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−１）を調製した。
【００２９】
・実施例２
次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経て液状泡沫体（Ａ−２）を調製した。
第１工程：実施例１と同じ抗火石の原石を粉砕し、粒子径５０〜５５０μｍの範囲内の粉末とした。この粉末を７０質量％、また粘土を３０質量％の割合で混合し、その混合物からボール状の成形体を成形した後、成形体を１０００〜１５００℃の温度で焼成して、直径約１cmのボール状の焼成物を得た。抗火石の加工品に相当するかかる焼成物を用い、以下実施例１と同様にして、改質練り混ぜ水を得た。表面張力を測定したところ、接触前の水道水が７２．０ｍＮ／ｍであるのに対し、接触後の改質練り混ぜ水は６９．０ｍＮ／ｍに低下していた。
【００３０】
第２工程、第３工程及び第４工程：抗火石の原石の代わりに前記の抗火石の加工品を用いたこと以外は実施例１と同様にして、気泡径２０〜１３０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−２）を調製した。
【００３１】
・実施例３
次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経て液状泡沫体（Ａ−３）を調製した。
第１工程：実施例１で用いた抗火石の原石の代わりに実施例１で用いた抗火石の原石と実施例２で用いた抗火石の加工品との等量割合混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、改質練り混ぜ水を得た。表面張力を測定したところ、接触前の水道水が７２．０ｍＮ／ｍであるのに対し、接触後の改質練り混ぜ水は６８．３ｍＮ／ｍに低下していた。
【００３２】
第２工程：第１工程で得た改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのロジン石けん及び泡沫膜安定剤としてのメチルセルロース（信越化学工業社製の商品名ｈｉ−メトローズ９０ＳＨ―４０００）とを、該改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９８．９２／０．０８／１．００（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３３】
第３工程及び第４工程：抗火石の原石の代わりに抗火石の原石と抗火石の加工品との等量割合混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、気泡径が１０〜１５０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−３）を調製した。
【００３４】
・実施例４
第２工程において、第１工程で調製した改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（日本合成化学社製の商品名ゴーセノールＧＭ−１４、鹸化度８８モル％、４％水溶液の２０℃での粘度２３ｍＰａ・ｓ）とを、該改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９８．４５／０．０５／１．５０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製し、また第４工程において、予め抗火石の原石と接触させておいた圧縮空気を用いたこと以外は実施例１と同様にして、気泡径が１０〜１３０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−４）を調製した。
【００３５】
・実施例５
第２工程において、第１工程で調製した改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（実施例４で用いたものと同じもの）とを、改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９７．７５／０．７５／１．５０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製し、また第４工程において、予め抗火石の加工品と接触させておいた圧縮空気を用いたこと以外は実施例２と同様にして、気泡径が１５〜１３０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−５）を調製した。
【００３６】
・実施例６
第２工程において、第１工程で調製した改質練り混ぜ水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（日本酢ビ・ポバール社製の商品名Ｊ−ポバールＪＰ−１８、鹸化度８８モル％、４％水溶液の２０℃での粘度２５ｍＰａ・ｓ）とを、改質練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９７．８０／０．７５／１．４５（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製し、また第４工程において、予め抗火石の原石と抗火石の加工品との等量割合混合物と接触させておいた圧縮空気を用いたこと以外は、実施例３と同様にして、気泡径が１０〜１４０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成された液状泡沫体（Ａ−６）を調製した。
【００３７】
・比較例１
練り混ぜ水としての水道水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩とを、該練り混ぜ水／該起泡剤＝９９．９５／０．０５（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した後、該混合溶液を気泡発生装置に供し、圧縮空気と気液混合して、液状泡沫体（Ｒ−１）を調製した。
【００３８】
・比較例２
練り混ぜ水としての水道水と、起泡剤としてのポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩及び泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（実施例１で使用したものと同じもの）とを、該練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９７．７５／０．７５／１．５０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した後、該混合溶液を気泡発生装置に供し、圧縮空気と気液混合して、液状泡沫体（Ｒ−２）を調製した。
【００３９】
・比較例３
練り混ぜ水としての水道水と、起泡剤としてのロジン石けん及び泡沫膜安定剤としてのメチルセルロース（実施例３で使用したものと同じもの）とを、該練り混ぜ水／該起泡剤／該泡沫膜安定剤＝９８．９２／０．０８／１．００（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した後、該混合溶液を気泡発生装置に供し、圧縮空気と気液混合して、液状泡沫体（Ｒ−３）を調製した。
【００４０】
・比較例４
抗火石の原石をトルマリンの原石に代えたこと以外は実施例１と同様にして、液状泡沫体（Ｒ−４）を調製した。
【００４１】
以上の実施例１〜６及び比較例１〜４で調製した液状泡沫体（Ａ−１）〜（Ａ−６）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−４）の内容を表２にまとめて示した。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表２において、
気泡径：光学顕微鏡を用いた液状泡沫体の写真画像のなかから無作為に抽出した５０個の気泡についてそれらの径を測定し、気泡径の範囲を求めた
ｂ−１：水道水を抗火石の原石と接触させた改質練り混ぜ水
ｂ−２：水道水を抗火石の加工品と接触させた改質練り混ぜ水
ｂ−３：水道水を抗火石の原石と抗火石の加工品との等量割合混合物と接触させた改質練り混ぜ水
ｂ−４：水道水
ｂ−５：水道水をトルマリンの原石と接触させた練り混ぜ水
ｃ−１：ポリオキシエチレン（３モル）ラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩
ｃ−２：ロジン石けん
ｄ−１：ポリビニルアルコール（日本酢ビ・ポバール社製の商品名Ｊ−ポバールＪＰ−０５）
ｄ−２：メチルセルロース（信越化学工業社製の商品名ｈｉ−メトローズ９０ＳＨ―４０００）
ｄ−３：ポリビニルアルコール（日本合成化学社製の商品名ゴーセノールＧＭ−１４）
ｄ−４：ポリビニルアルコール（日本酢ビ・ポバール社製の商品名Ｊ−ポバールＪＰ−１８）
【００４４】
試験区分２（液状泡沫体を用いたＡＥコンクリートの調製及び評価）
・試験例１〜３、７及び１０
表３に記載の調合条件１で、１００リットルのパン型強制練りミキサーに、実施例１で得た改質練り混ぜ水、普通ポルトランドセメント（比重＝３．１６、ブレーン値３３００）、細骨材（大井川水系砂、比重＝２．５８）及びＡＥ減水剤（竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系セメント分散剤、商品名チューポールＥＸ５０）の各所定量を投入して３０秒間練り混ぜた。次に、実施例１の液状泡沫体（Ａ−１）の所定量を投入して１０秒間練り混ぜ、更に粗骨材（岡崎産砕石、比重＝２．６８）を投入して９０秒間練り混ぜて、目標スランプが８±１．５cm、目標空気量が３．５±０．５％の範囲内となる試験例１のＡＥコンクリートを調製した。同様にして、試験例２、３、７及び１０のＡＥコンクリートを調製した。
【００４５】
・試験例４〜６、８及び９
表３に記載の調合条件２で、１００リットルのパン型強制練りミキサーに、実施例１で得た改質練り混ぜ水、セメント、石炭灰、炭酸カルシウム、細骨材及び高性能減水剤（竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系セメント分散剤、商品名チューポールＮＶ−Ｇ５）の各所定量を投入して４５秒間練り混ぜた。次に、実施例４の液状泡沫体（Ａ−４）の所定量を投入して６０秒間練り混ぜ、更に粗骨材を投入して９０秒間練り混ぜて、目標スランプフローが７５±２cm、目標空気量が３．５±０．５％の範囲内となる試験例４のＡＥコンクリートを調製した。同様にして、試験例５、６、８及び９のＡＥコンクリートを調製した。
【００４６】
・試験例１１
表３に記載の調合条件１で、１００リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ水として水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、ＡＥ減水剤（試験例１と同じもの）及びＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名ＡＥ−２００）の各所定量を投入して３０秒間練り混ぜた。次に粗骨材を投入して９０秒間練り混ぜ、目標スランプが８±１．５cm、目標空気量が３．５±０．５％の範囲内となる試験例１１のＡＥコンクリートを調製した。
【００４７】
・試験例１２
表３に記載の調合条件２で、１００リットルのパン型強制練りミキサーに、練り混ぜ水として水道水、普通ポルトランドセメント、石炭灰、炭酸カルシウム、細骨材、高性能減水剤（試験例４と同じもの）及びＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名ＡＥ−２００）の各所定量を投入して６０秒間練り混ぜた。次に粗骨材を投入して９０秒間練り混ぜて、目標スランプフローが７５±２cm、目標空気量が３．５±０．５％の範囲内となる試験例１２のＡＥコンクリートを調製した。
【００４８】
・ＡＥコンクリートの評価
調製した各試験例のＡＥコンクリートについて、空気量、スランプ、スランプフロー、スランプ残存率又はスランプフロー残存率を次のように求め、結果を表４にまとめて示した。また各試験例のＡＥコンクリートを硬化させた硬化体について、気泡間隔係数、凍結融解耐久性指数、打ち肌面の平滑性及び圧縮強度を次のように求め、結果を表５にまとめて示した。
【００４９】
・空気量：練り混ぜ直後のＡＥコンクリート及び更に６０分間静置後のＡＥコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ：空気量の測定と同時に、ＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
・スランプ残存率：（６０分間静置後のスランプ／練り混ぜ直後のスランプ）×１００で求めた。
・スランプフロー：ＪＩＳ−Ａ１１５０に準拠して測定した。
・スランプフロー残存率：（６０分間静置後のスランプフロー／練り混ぜ直後の
スランプフロー）×１００で求めた。
【００５０】
・気泡間隔係数：各試験例のＡＥコンクリートを、２０℃×６０％ＲＨの条件下で４週間保存し、得られた硬化体の表面を研磨仕上げした供試体について、気泡組織をＡＳＴＭ−Ｃ４５７のリニアトラバース法に準拠して測定した。
・凍結融解耐久性指数：各試験例のＡＥコンクリートから得た硬化体について、ＪＩＳ−Ａ１１２９の付属書２に準拠して測定した値を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ６６６−７５の耐久性指数で計算した数値を示した。この数値は、最大値が１００で、１００に近いほど、凍結融解に対する抵抗性が優れていることを示す。
・打ち肌面の平滑性：各試験例のＡＥコンクリートを、縦×横×幅が１ｍ×１ｍ×０．１ｍの鋼製型枠に打ち込み、調合条件１のＡＥコンクリートの場合はバイブレータを使用して締め固め、また調合条件２のＡＥコンクリートの場合はバイブレータを使用せずに自己充填した。７日後に型枠を外し、得られた硬化体の打肌面の全面に存在する気泡径５mm以上の気泡数をカウントし、打ち肌面１ｍ２当たりに存在する気泡数に換算して、打ち肌面の平滑性を次の基準で評価した。
◎：５mm以上の気泡数０〜４個（極めて美麗）
○：５mm以上の気泡数５〜１０個（美麗）
△：５mm以上の気泡数１１〜２０個（少し荒さが目立つ）
×：５mm以上の気泡数２１個以上（気泡が目立ち荒れている）
・圧縮強度：各試験例のＡＥコンクリートから得た硬化体について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。
【００５１】
【表３】
【００５２】
表３において、
セメント：普通ポルトランドセメント、密度＝３．１６ｇ／cm３、ブレーン値３３００
石炭灰：ＪＩＳフライアッシュII種、密度＝２．２０ｇ／cm３
炭酸カルシウム：微粉末３２５メッシュ、密度＝２．７０ｇ／cm３
＊１：大井川水系砂、密度＝２．５８ｇ／cm３
＊２：九頭竜産陸砂、密度＝２．５２ｇ／cm３
＊３：岡崎産砕石、密度＝２．６８ｇ／cm３
＊４：九頭竜産砕石、密度＝２．６１ｇ／cm３
【００５３】
【表４】
【００５４】
表４において、
試験例１〜３、７、１０及び１１：スランプを測定
試験例４〜６、８、９及び１２：スランプフローを測定
＊１：フレッシュコンクリート１ｍ３当たりの液状泡沫体又はＡＥ剤使用量（kg／ｍ３）
＊２：液状泡沫体の代わりに用いたＡＥ剤（竹本油脂社製の商品名ＡＥ−２００）
【００５５】
【表５】
【００５６】
表５において、
＊１：破壊した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体の調製方法であって、次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経ることを特徴とする液状泡沫体の調製方法。
第１工程：ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させて改質練り混ぜ水を調製する工程
第２工程：第１工程で調製した改質練り混ぜ水を起泡剤及び泡沫膜安定剤と混合して混合溶液を調製する工程
第３工程：第２工程で調製した混合溶液を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と再接触させて改質混合溶液を調製する工程
第４工程：第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合することにより液状泡沫体を調製する工程。
【請求項２】
第２工程で調製する混合溶液が、改質練り混ぜ水、起泡剤及び泡沫膜安定剤を、改質練り混ぜ水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９９／０．０１〜１０／１〜２０（質量％）の割合となるよう用いたものである請求項１又は２記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項３】
第４工程で調製する液状泡沫体が、気泡径１〜１５０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成されたものである請求項１又は２記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項４】
第４工程で改質混合溶液と気液混合する圧縮空気が、予め抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させたものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項５】
抗火石の加工品が、粒子径５０〜５５０μｍの範囲内の抗火石粉末を用いて成形した成形体の焼成物である請求項１〜４のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項６】
起泡剤が、アニオン界面活性剤のなかから選ばれる一つ又は二つ以上である請求項１〜５のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項７】
アニオン界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩である請求項６記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項８】
泡沫膜安定剤が、ポリビニルアルコールである請求項１〜７のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法によって得られる液状泡沫体。
【請求項１】
ＡＥコンクリートを調製するときに該ＡＥコンクリートに空気を連行させるために用いる液状泡沫体の調製方法であって、次の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程を経ることを特徴とする液状泡沫体の調製方法。
第１工程：ＡＥコンクリート調製用の練り混ぜ水を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させて改質練り混ぜ水を調製する工程
第２工程：第１工程で調製した改質練り混ぜ水を起泡剤及び泡沫膜安定剤と混合して混合溶液を調製する工程
第３工程：第２工程で調製した混合溶液を抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と再接触させて改質混合溶液を調製する工程
第４工程：第３工程で調製した改質混合溶液を気泡発生装置に供して圧縮空気と気液混合することにより液状泡沫体を調製する工程。
【請求項２】
第２工程で調製する混合溶液が、改質練り混ぜ水、起泡剤及び泡沫膜安定剤を、改質練り混ぜ水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９９／０．０１〜１０／１〜２０（質量％）の割合となるよう用いたものである請求項１又は２記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項３】
第４工程で調製する液状泡沫体が、気泡径１〜１５０μｍの範囲内の微細な独立気泡で形成されたものである請求項１又は２記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項４】
第４工程で改質混合溶液と気液混合する圧縮空気が、予め抗火石の原石及び／又は抗火石の加工品と接触させたものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項５】
抗火石の加工品が、粒子径５０〜５５０μｍの範囲内の抗火石粉末を用いて成形した成形体の焼成物である請求項１〜４のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項６】
起泡剤が、アニオン界面活性剤のなかから選ばれる一つ又は二つ以上である請求項１〜５のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項７】
アニオン界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩である請求項６記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項８】
泡沫膜安定剤が、ポリビニルアルコールである請求項１〜７のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一つの項記載の液状泡沫体の調製方法によって得られる液状泡沫体。
【公開番号】特開２００８−１９４８６６（Ｐ２００８−１９４８６６Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３００４２（Ｐ２００７−３００４２）
【出願日】平成１９年２月９日（２００７．２．９）
【出願人】（５０７０４６０１５）株式会社菊水工学 (3)
【出願人】（５９３１５８１７９）株式会社ミルコン (18)
【出願人】（５０４３４２４４６）明光油剤株式会社 (8)
【出願人】（０００２１０６５４）竹本油脂株式会社 (138)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月９日（２００７．２．９）
【出願人】（５０７０４６０１５）株式会社菊水工学 (3)
【出願人】（５９３１５８１７９）株式会社ミルコン (18)
【出願人】（５０４３４２４４６）明光油剤株式会社 (8)
【出願人】（０００２１０６５４）竹本油脂株式会社 (138)
【Ｆターム（参考）】
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