無収縮ＡＥコンクリート組成物
【課題】調製したＡＥコンクリート組成物の流動性や空気連行量、また得られる硬化体の圧縮強度に悪影響を及ぼすことなく、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に抑えて該硬化体を実質的に無収縮にすると同時に、該硬化体に優れた凍結融解抵抗性を付与することができる無収縮ＡＥコンクリート組成物を提供する。
【解決手段】ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有する無収縮ＡＥコンクリート組成物において、ポルトランドセメントの少なくとも一部として特定の高炉スラグ微粉末を特定割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として特定の高炉スラグ細骨材を特定割合で用いて、同時に乾燥収縮低減剤及び膨張材を特定割合で用い、且つ単位量率が特定範囲となるようにして成るものとした。
【解決手段】ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有する無収縮ＡＥコンクリート組成物において、ポルトランドセメントの少なくとも一部として特定の高炉スラグ微粉末を特定割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として特定の高炉スラグ細骨材を特定割合で用いて、同時に乾燥収縮低減剤及び膨張材を特定割合で用い、且つ単位量率が特定範囲となるようにして成るものとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無収縮ＡＥコンクリート組成物に関し、更に詳しくは得られる硬化体の収縮率が極めて小さく、具体的には収縮率が５０×１０−６（以下、１０−６をマイクロという）以下となり、したがって実質的に乾燥収縮を無視できる無収縮ＡＥコンクリート組成物に関する。近年、コンリート構造物の長寿命化や高品質化の観点から、コンリート構造物には特に乾燥収縮によるひび割れの発生を抑制することが要求されている。コンリート構造物の乾燥収縮によるひび割れを抑制するためには、一般建築物において乾燥収縮率を６００マイクロ以下程度にする必要があり、また拘束部材断面が大きい部位においては乾燥収縮率を４００マイクロ以下程度にする必要があるといわれていて、更に実際の建築現場において乾燥収縮によるひび割れの発生を完全に防止するためには、開口部や特に拘束部材からの影響が大きい部位においては収縮率を５０マイクロ以下の実質的に無収縮に抑える必要があることが指摘されている。その一方で、寒冷地のコンリート構造物では、同時に耐凍害性を確保する必要があることから、特に凍結融解抵抗性に優れることが要求される。本発明は、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に低減することによって乾燥収縮によるひび割れの発生を完全に防止することができ、同時に優れた凍結融解抵抗性を示す無収縮ＡＥコンクリート組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、得られる硬化体の収縮を低減する手段として、コンクリート組成物の調製時に各種の乾燥収縮低減剤を使用することが知られており（例えば特許文献１参照）、また膨張材を使用することも知られていて（例えば特許文献２参照）、更に乾燥収縮低減剤と膨張材を併用することも知られている。また得られる硬化体の乾燥収縮率を２００マイクロ以下に抑える方法（例えば特許文献３〜５参照）も知られている。しかし、これらの従来手段には、無収縮と凍結抵抗とを両立させる観点でいずれも不充分という問題がある。すなわち、ＡＥコンクリート組成物から得られる硬化体の収縮率を低減することと凍結融解抵抗性を強くすることは二律背反現象であり、収縮率を無収縮の領域にまで完全に抑えると同時に凍結融解抵抗性の優れたＡＥコンクリート組成物を得る技術は大変難しく、有効な手段がないというのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−３７２５９号公報
【特許文献２】特開平１１−３０２０４７号公報
【特許文献３】特開２００４−１６８６０６号公報
【特許文献４】特開２００９−２４９２２８号公報
【特許文献５】特開２０１０−６６２６号公報
【発明の概要】
【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、調製したＡＥコンクリート組成物の流動性や空気連行量、また得られる硬化体の圧縮強度に悪影響を及ぼすことなく、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に抑えて該硬化体を実質的に無収縮にすると同時に、該硬化体に優れた凍結融解抵抗性を付与することができる無収縮ＡＥコンクリート組成物を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有する無収縮ＡＥコンクリート組成物であって、ポルトランドセメントの少なくとも一部として特定の高炉スラグ微粉末を特定割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として特定の高炉スラグ細骨材を特定割合で用いて、同時に乾燥収縮低減剤及び膨張材を特定割合で用い、且つ単位量率が特定範囲となるようにして成るも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、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有する無収縮ＡＥコンクリート組成物であって、ポルトランドセメントの少なくとも一部として下記の高炉スラグ微粉末を単位量７０〜３００ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を単位量１８０〜８３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いて、同時に乾燥収縮低減剤を単位量５〜３５ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、また膨張材を単位量１０〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いて、且つ下記の数１で求められる単位量率が２５〜５５％となるようにして成ることを特徴とする無収縮ＡＥコンクリート組成物に係る。
【０００７】
高炉スラグ微粉末：ＪＩＳ−Ａ６２０６に記載されたものであって、粉末度が４５００〜１３０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末。
【０００８】
高炉スラグ細骨材：ＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載されたものであって、高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれるもの。
【０００９】
【数１】
【００１０】
本発明に係る無収縮ＡＥコンクリート組成物（以下、単に本発明のＡＥコンクリート組成物という）は、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有して成るものである。
【００１１】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、ポルトランドセメントとしては早強ポルトランドセメント、普通ポルトランドセメント及び中庸熱ポルトランドセメントから選ばれるものを使用できる。なかでも、より優れた凍結融解抵抗性の硬化体を得るために、早強ポルトランドセメントが好ましい。
【００１２】
本発明のＡＥコンクリート組成物では、前記したポルトランドセメントの少なくとも一部として高炉スラグ微粉末を用いる。用いる高炉スラグ微粉末はＪＩＳ−Ａ６２０６に記載されたものであって、粉末度が４５００〜１３０００ｃｍ２／ｇのもの、好ましくは粉末度が５０００〜９０００ｃｍ２／ｇのものである。かかる特定の粉末度の高炉スラグ微粉末をポルトランドセメントの少なくとも一部に置き換えて使用する理由は優れた凍結融解抵抗性を有する硬化体を得るためである。一般に高炉スラグ微粉末の粉末度は４０００ｃｍ２／ｇ程度であるが、粉末度が４５００ｃｍ２／ｇより小さい高炉スラグ微粉末を用いると、十分な凍結融解抵抗性を有する硬化体が得られない。かかる高炉スラグ微粉末は、調製するＡＥコンクリート組成物１ｍ３当たりの使用量、すなわち単位量が７０〜３００ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、好ましくは単位量が９０〜２８０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いる。
【００１３】
また本発明のＡＥコンクリート組成物では、細骨材の少なくとも一部として高炉スラグ細骨材を用いる。用いる高炉スラグ細骨材はＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載されたものであって、高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれるものである。なかでも、高炉スラグ細骨材としては、粒度による区分が５ｍｍ高炉スラグ細骨材及び／又は２．５ｍｍ高炉スラグ細骨材が好ましく、更に粗粒率を２．０〜３．１の範囲に調製したものが好ましい。本発明では、かかる高炉スラグ細骨材を単位量が１８０〜８３０ｋｇ／ｍ３となる割合、好ましくは単位量が２００〜７５０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いる。またかかる高炉スラグ細骨材としては、その由来は特に制限されないが、高炉水砕スラグ細骨材が好ましい。以上説明した高炉スラグ細骨材以外の細骨材としては、川砂、海砂、山砂、砕砂等の天然の細骨材が挙げられる。
【００１４】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、粗骨材としては、公知の川砂利、砕石、石灰砕石、軽量骨材等を使用でき、また水としては水道水を使用できる。
【００１５】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、乾燥収縮低減剤としては公知のものが使用できるが、なかでも（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましく、ジエチレングリコールモノブチルエーテルがより好ましい。本発明のＡＥコンクリート組成物において、かかる乾燥収縮低減剤は、単位量が５〜３５ｋｇ／ｍ３となる割合で用いるが、好ましくは単位量が７〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いる。
【００１６】
更に本発明のＡＥコンクリート組成物では膨張材を用いるが、かかる膨張材としては、石灰系膨張材やカルシウムスルホアルミネート（以下、ＣＳＡと略す）／石灰複合系等の市販のものが使用できる。すなわち、３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４、ＣａＯ及びＣａＳＯ４の三成分を含有するもの等が使用できる。これらの石灰系膨張材やＣＳＡ／石灰複合系膨張材によって得られる硬化体が膨張するのは、かかる膨張材がポルトランドセメントとの水和反応によりエトリンガイト及び水酸化カルシウムを生成し、これらの水和物がコンクリート中で膨張するためとされている。本発明のＡＥコンクリート組成物において、他の必須材料との組み合わせによる相乗効果の観点から、膨張材としては石灰系膨張材が好ましい。またかかる膨張材は、単位量が１０〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いるが、好ましくは単位量が１２〜２７ｋｇ／ｍ３となる割合で用いる。
【００１７】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、セメント分散剤としてはその種類を限定するものではないが、好ましくはポリカルボン酸塩系のものを用い、より好ましくは水溶性ビニル共重合体から成るポリカルボン酸塩系のものを用いる。ポリカルボン酸塩系のセメント分散剤としては、公知のもの（例えば、特開昭５８−７４５５２号公報や特開平１−２２６７５７号公報に記載のもの）が挙げられる。かかるセメント分散剤は通常、セメント１００質量部当たり、０．０５〜２質量部となる割合で用いる。
【００１８】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、空気量調節剤としてはその種類を限定するものではなく、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、ロジン石けん、高級脂肪酸石けん、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等の空気量調節剤が使用できる。かかる空気量調節剤は通常、セメント１００質量部当たり、０．００１〜０．０１質量部となる割合で用いる。
【００１９】
本発明のＡＥコンクリート組成物は通常、以上説明したようなポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、水、高炉スラグ細骨材、天然細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気連行剤及び水を含有して成るものである。
【００２０】
本発明のＡＥコンクリート組成物は公知の方法で調製できるが、先ずポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、高炉スラグ細骨材、天然細骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤及び空気量調節剤を練り混ぜ水と共に練り混ぜておき、その後に粗骨材を投入して再度練り混ぜることによりＡＥコンクリート組成物を調製する方法が好ましい。
【００２１】
本発明のＡＥコンクリート組成物は、前記した数１で求められる単位量率が２５〜５５％となるように調製することが肝要であるが、好ましくは単位量率が３０〜５０％となるように調製する。単位量率が２５〜５５％の範囲を外れると、本発明の所期の効果が得られない。
【００２２】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、連行空気量は通常３〜８容量％とするが、４〜７容量％とするのが好ましい。
【００２３】
本発明のＡＥコンクリート組成物の調製に際しては、本発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて消泡剤、防錆剤、急結剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、防水剤等の添加剤を併用することができる。以上説明した本発明のＡＥコンクリート組成物によると、得られる硬化体は収縮率が５０マイクロ以下の実質的に無収縮のものとなる。
【００２４】
本発明のＡＥコンクリート組成物によると、得られる硬化体の収縮率が大幅に低減して実質的に無収縮のものとなり、同時に凍結融解抵抗性が優れたものとなる理由は、以下の１）〜５）のようなことが相乗的に作用するためと推察される。すなわち、１）ポルトランドセメントの少なくとも一部を粉末度の高い高炉スラグ微粉末に置換して用いることによって、得られる硬化体の内部組織が疎水化し、凍結融解抵抗性が強くなる。２）天然細骨材の少なくとも一部を高炉スラグ細骨材に置換することによって、得られる硬化体の収縮率を低減することができる。３）前記１）の効果により得られる硬化体が強い凍結融解抵抗性を保持できるため、乾燥収縮低減剤の使用量を制限せずに所定量を使用でき、結果として得られる硬化体の収縮率を大幅に低減することができる。４）膨張材の膨張効果により得られる硬化体が一定量膨張することによって、得られる硬化体の収縮率を低減することができる。５）単位量率を所定の範囲内となるようにし、単位水量を少なくすることによって、得られる硬化体の収縮率を低減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、調製したＡＥコンクリート組成物の流動性や空気連行量、また得られる硬化体の圧縮強度に悪影響を及ぼすことなく、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に抑えて該硬化体を実質的に無収縮にすると同時に、該硬化体に優れた凍結融解抵抗性を付与することができるという効果がある。
【００２６】
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。なお、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】
【００２７】
試験区分１（ＡＥコンクリート組成物の調製）
実施例１
表１及び表２の実施例１に記載した単位量率４０．０％の調合条件で、５０Ｌのパン型強制練りミキサーに、早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、密度＝３．１４ｇ／cｍ３、粉末度４５２０ｃｍ２／ｇ）、高炉スラグ微粉末（日鐵セメント社製、商品名スピリッツ６０００、密度＝２．９０ｇ／cｍ３、粉末度６０００ｃｍ２／ｇ）、石灰系膨張材（太平洋マテリアル社製、商品名ハイパーエクスパン、密度＝３．１６ｇ／cｍ３）、高炉スラグ細骨材（ＪＦＥミネラル社製、粒度による区分＝５ｍｍ高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．５５、密度＝２．７７ｇ／cｍ３）、砕砂（津久見産砕砂、密度＝２．６７ｇ／cm３）、空気量調節剤（竹本油脂社製のＡＥ調節剤、商品名ＡＥ−３００、以下同じ）、高性能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ＨＰ−１１、以下同じ）及び乾燥収縮低減剤（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）のそれぞれ所定量を練り混ぜ水（水道水）と共に投入して、４５秒間練り混ぜた。次に、粗骨材（秩父産石灰砕石、密度＝２．７０ｇ／cｍ３）を投入して６０秒間練り混ぜ、目標スランプが１２±１cm、目標空気量が４．５±０．５％の範囲とした実施例１のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００２８】
実施例２〜１０
実施例１と同様にして、それぞれ表１及び表２に記載した単位量率４０．０％の調合条件で実施例２〜１０のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００２９】
実施例１１
表１及び表２の実施例１１に記載した単位量率３３．３％の調合条件で、５０Ｌのパン型強制練りミキサーに、早強ポルトランドセメント（実施例１と同じ）、高炉スラグ微粉末（実施例１と同じ）、石灰系膨張材（実施例１と同じ）、高炉スラグ細骨材（ＪＦＥミネラル社製、粒度による区分＝２．５ｍｍ高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．７１、密度＝２．７２ｇ／cｍ３）、砕砂（実施例１と同じ）、空気量調節剤（実施例１と同じ）、高性能ＡＥ減水剤（実施例１と同じ）及び乾燥収縮低減剤（ジエチレンジプロピレングリコールモノブチルエーテル）のそれぞれ所定量を練り混ぜ水（水道水）と共に投入して、４５秒間練り混ぜた。次に、粗骨材（実施例１と同じ）を投入して９０秒間練り混ぜ、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が４．５±０．５％の範囲とした実施例１１のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３０】
実施例１２〜１７
実施例１１と同様にして、それぞれ表１及び表２に記載した単位量率３３．３％の調合条件で実施例１２〜１７のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３１】
比較例１
表１及び表２の比較例１に記載した単位量率４０．０％の調合条件で、５０Ｌのパン型強制練りミキサーに、早強ポルトランドセメント（実施例１と同じ）、砕砂（実施例１と同じ）、空気量調節剤（実施例１と同じ）及び高性能ＡＥ減水剤（実施例１と同じ）のそれぞれ所定量を練り混ぜ水（水道水）と共に投入して、４５秒間練り混ぜた。次に、粗骨材（実施例１と同じ）を投入して６０秒間練り混ぜ、目標スランプが１２±１cm、目標空気量が４．５±０．５％の範囲とした比較例１のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３２】
比較例２〜１７
比較例１と同様にして、それぞれ表１及び表２に記載した単位量率４０．０％の調合条件で比較例２〜１７のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３３】
比較例１８〜２２
比較例１と同様にして、それぞれ表１及び表２に記載した単位量率３３．３％の調合条件で比較例１８〜２２のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３４】
比較例２３及び２４
比較例１と同様にして、表１及び表２に記載した単位量率２４．４％又は単位量率６０．０％の調合条件で比較例２３及び２４のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
表１及び表２において、
Ｃ−１：早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、密度＝３．１４ｇ／cｍ３、粉末度４５２０ｃｍ２／ｇ）
Ｃ−２：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、密度＝３．１６ｇ／cｍ３、粉末度３３００ｃｍ２／ｇ）
Ｐ−１：高炉スラグ微粉末（日鐵セメント社製、商品名スピリッツ６０００、密度＝２．９０ｇ／cｍ３、粉末度６０００ｃｍ２／ｇ）
Ｐ−２：高炉スラグ微粉末（日鐵セメント社製、商品名スピリッツ８０００、密度＝２．８８ｇ／cｍ３、粉末度８０００ｃｍ２／ｇ）
ＰＲ−１：高炉スラグ微粉末（日鐵セメント社製、商品名スピリッツ４０００、密度＝２．９１ｇ／cｍ３、粉末度４０００ｃｍ２／ｇ）
Ｅ−１：石灰系膨張材（太平洋マテリアル社製、商品名ハイパーエクスパン、密度＝３．１６ｇ／cｍ３）
Ｅ−２：ＣＳＡ／石灰複合系膨張材（電気化学工業社製、商品名パワーＣＳＡ、密度＝３．１２ｇ／cｍ３）
ＳＧ−１：高炉スラグ細骨材（ＪＦＥミネラル社製、粒度による区分＝５ｍｍ高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．５５、密度＝２．７７ｇ／cｍ３）
ＳＧ−２：高炉スラグ細骨材（ＪＦＥミネラル社製、粒度による区分＝２．５ｍｍ高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．７１、密度＝２．７２ｇ／cｍ３）
砕砂：津久見産砕砂（密度＝２．６７ｇ／cm３）
粗骨材：秩父産石灰砕石（密度＝２．７０ｇ／cｍ３）
Ａ−１：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
Ａ−２：ジエチレングリコールジプロピレングリコールモノブチルエーテル
【００３８】
試験区分２（ＡＥコンクリート組成物の評価）
試験区分１で調製した各例のＡＥコンクリート組成物について、連行空気量、スランプを下記のように求め、結果を表３にまとめて示した。また各例のＡＥコンクリート組成物の硬化体について、収縮率、凍結融解抵抗性及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表３にまとめて示した。
【００３９】
・連行空気量（容量％）：練り混ぜ直後のＡＥコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（ｃｍ）：連行空気量の測定と同時にＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
【００４０】
・収縮率（マイクロ）：本発明では、下記（１）の方法によって、乾燥収縮低減剤による乾燥収縮率（収縮ひずみ）を測定し、また下記（２）の方法によって、用いた膨張材の膨張率（膨張ひずみ）を測定した。そして乾燥収縮率（マイクロ）から膨張率（マイクロ）を差し引いた値を収縮率とした。この収縮率の数値が小さいほど、ＡＥコンクリート組成物から得られる硬化体の収縮が小さいことを示す。
（１）ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のＡＥコンクリート組成物を２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の硬化体（供試体）について、コンパレータ法により長さ変化を測定し、乾燥収縮率を求めた。
（２）ＪＩＳ−Ａ６２０２に準拠し、各例のＡＥコンクリート組成物に用いた膨張材の拘束膨張試験により膨張率を測定した。
【００４１】
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例のＡＥコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１４８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。
・圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）：各例のＡＥコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。
【００４２】
結果を表３にまとめて示した。各実施例の無収縮ＡＥコンクリートは、流動性が確保されると同時に、得られる硬化体の収縮率が５０マイクロよりも小さく、同時に凍結融解耐久性指数が高く、必要とされる充分な圧縮強度が得られている。一方、比較例のＡＥコンクリートの場合では、すなわち、高炉スラグ微粉末を使用しない場合、或いは高炉スラグ微粉末の粉末度が所定の範囲外で使用した場合、また高炉スラグ細骨材を使用しない場合、或いは高炉スラグ細骨材の単位量を所定の範囲外で使用した場合、膨張材を使用しない場合、或いは膨張材の単位量を所定の範囲外で使用した場合、更に高炉スラグ細骨材を使用しない場合、或いは乾燥収縮低減剤の単位量を所定の範囲外で使用した場合、また更に単位量率が所定の範囲から外れる場合などでは、本発明が目的とする無収縮ＡＥコンクリートが得られ難いことが明らかである。
【００４３】
【表３】
【００４４】
表３において、
＊１：評価１では、収縮率が５０マイクロ以下のものを○（合格）、５０マイクロを超えるものを×（不合格）と判定した。
＊２：評価２では、凍結融解耐久性指数が８０以上のものを○（合格）、８０を下回るもの、或いは破壊したものを×（不合格）と判定した。
＊３：材料分離して所望の流動性が得られなかったので測定しなかった。
【００４５】
表１及び表２に対応する表３の結果からも明らかなように、各実施例のＡＥコンクリート組成物は、流動性や連行空気量、また得られる硬化体の圧縮強度に悪影響を及ぼすことなく、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に抑えて該硬化体を実質的に無収縮にすると同時に、該硬化体に優れた凍結融解抵抗性を付与することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は無収縮ＡＥコンクリート組成物に関し、更に詳しくは得られる硬化体の収縮率が極めて小さく、具体的には収縮率が５０×１０−６（以下、１０−６をマイクロという）以下となり、したがって実質的に乾燥収縮を無視できる無収縮ＡＥコンクリート組成物に関する。近年、コンリート構造物の長寿命化や高品質化の観点から、コンリート構造物には特に乾燥収縮によるひび割れの発生を抑制することが要求されている。コンリート構造物の乾燥収縮によるひび割れを抑制するためには、一般建築物において乾燥収縮率を６００マイクロ以下程度にする必要があり、また拘束部材断面が大きい部位においては乾燥収縮率を４００マイクロ以下程度にする必要があるといわれていて、更に実際の建築現場において乾燥収縮によるひび割れの発生を完全に防止するためには、開口部や特に拘束部材からの影響が大きい部位においては収縮率を５０マイクロ以下の実質的に無収縮に抑える必要があることが指摘されている。その一方で、寒冷地のコンリート構造物では、同時に耐凍害性を確保する必要があることから、特に凍結融解抵抗性に優れることが要求される。本発明は、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に低減することによって乾燥収縮によるひび割れの発生を完全に防止することができ、同時に優れた凍結融解抵抗性を示す無収縮ＡＥコンクリート組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、得られる硬化体の収縮を低減する手段として、コンクリート組成物の調製時に各種の乾燥収縮低減剤を使用することが知られており（例えば特許文献１参照）、また膨張材を使用することも知られていて（例えば特許文献２参照）、更に乾燥収縮低減剤と膨張材を併用することも知られている。また得られる硬化体の乾燥収縮率を２００マイクロ以下に抑える方法（例えば特許文献３〜５参照）も知られている。しかし、これらの従来手段には、無収縮と凍結抵抗とを両立させる観点でいずれも不充分という問題がある。すなわち、ＡＥコンクリート組成物から得られる硬化体の収縮率を低減することと凍結融解抵抗性を強くすることは二律背反現象であり、収縮率を無収縮の領域にまで完全に抑えると同時に凍結融解抵抗性の優れたＡＥコンクリート組成物を得る技術は大変難しく、有効な手段がないというのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−３７２５９号公報
【特許文献２】特開平１１−３０２０４７号公報
【特許文献３】特開２００４−１６８６０６号公報
【特許文献４】特開２００９−２４９２２８号公報
【特許文献５】特開２０１０−６６２６号公報
【発明の概要】
【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、調製したＡＥコンクリート組成物の流動性や空気連行量、また得られる硬化体の圧縮強度に悪影響を及ぼすことなく、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に抑えて該硬化体を実質的に無収縮にすると同時に、該硬化体に優れた凍結融解抵抗性を付与することができる無収縮ＡＥコンクリート組成物を提供する処にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有する無収縮ＡＥコンクリート組成物であって、ポルトランドセメントの少なくとも一部として特定の高炉スラグ微粉末を特定割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として特定の高炉スラグ細骨材を特定割合で用いて、同時に乾燥収縮低減剤及び膨張材を特定割合で用い、且つ単位量率が特定範囲となるようにして成るも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、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有する無収縮ＡＥコンクリート組成物であって、ポルトランドセメントの少なくとも一部として下記の高炉スラグ微粉末を単位量７０〜３００ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を単位量１８０〜８３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いて、同時に乾燥収縮低減剤を単位量５〜３５ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、また膨張材を単位量１０〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いて、且つ下記の数１で求められる単位量率が２５〜５５％となるようにして成ることを特徴とする無収縮ＡＥコンクリート組成物に係る。
【０００７】
高炉スラグ微粉末：ＪＩＳ−Ａ６２０６に記載されたものであって、粉末度が４５００〜１３０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末。
【０００８】
高炉スラグ細骨材：ＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載されたものであって、高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれるもの。
【０００９】
【数１】
【００１０】
本発明に係る無収縮ＡＥコンクリート組成物（以下、単に本発明のＡＥコンクリート組成物という）は、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有して成るものである。
【００１１】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、ポルトランドセメントとしては早強ポルトランドセメント、普通ポルトランドセメント及び中庸熱ポルトランドセメントから選ばれるものを使用できる。なかでも、より優れた凍結融解抵抗性の硬化体を得るために、早強ポルトランドセメントが好ましい。
【００１２】
本発明のＡＥコンクリート組成物では、前記したポルトランドセメントの少なくとも一部として高炉スラグ微粉末を用いる。用いる高炉スラグ微粉末はＪＩＳ−Ａ６２０６に記載されたものであって、粉末度が４５００〜１３０００ｃｍ２／ｇのもの、好ましくは粉末度が５０００〜９０００ｃｍ２／ｇのものである。かかる特定の粉末度の高炉スラグ微粉末をポルトランドセメントの少なくとも一部に置き換えて使用する理由は優れた凍結融解抵抗性を有する硬化体を得るためである。一般に高炉スラグ微粉末の粉末度は４０００ｃｍ２／ｇ程度であるが、粉末度が４５００ｃｍ２／ｇより小さい高炉スラグ微粉末を用いると、十分な凍結融解抵抗性を有する硬化体が得られない。かかる高炉スラグ微粉末は、調製するＡＥコンクリート組成物１ｍ３当たりの使用量、すなわち単位量が７０〜３００ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、好ましくは単位量が９０〜２８０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いる。
【００１３】
また本発明のＡＥコンクリート組成物では、細骨材の少なくとも一部として高炉スラグ細骨材を用いる。用いる高炉スラグ細骨材はＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載されたものであって、高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれるものである。なかでも、高炉スラグ細骨材としては、粒度による区分が５ｍｍ高炉スラグ細骨材及び／又は２．５ｍｍ高炉スラグ細骨材が好ましく、更に粗粒率を２．０〜３．１の範囲に調製したものが好ましい。本発明では、かかる高炉スラグ細骨材を単位量が１８０〜８３０ｋｇ／ｍ３となる割合、好ましくは単位量が２００〜７５０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いる。またかかる高炉スラグ細骨材としては、その由来は特に制限されないが、高炉水砕スラグ細骨材が好ましい。以上説明した高炉スラグ細骨材以外の細骨材としては、川砂、海砂、山砂、砕砂等の天然の細骨材が挙げられる。
【００１４】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、粗骨材としては、公知の川砂利、砕石、石灰砕石、軽量骨材等を使用でき、また水としては水道水を使用できる。
【００１５】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、乾燥収縮低減剤としては公知のものが使用できるが、なかでも（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましく、ジエチレングリコールモノブチルエーテルがより好ましい。本発明のＡＥコンクリート組成物において、かかる乾燥収縮低減剤は、単位量が５〜３５ｋｇ／ｍ３となる割合で用いるが、好ましくは単位量が７〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いる。
【００１６】
更に本発明のＡＥコンクリート組成物では膨張材を用いるが、かかる膨張材としては、石灰系膨張材やカルシウムスルホアルミネート（以下、ＣＳＡと略す）／石灰複合系等の市販のものが使用できる。すなわち、３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４、ＣａＯ及びＣａＳＯ４の三成分を含有するもの等が使用できる。これらの石灰系膨張材やＣＳＡ／石灰複合系膨張材によって得られる硬化体が膨張するのは、かかる膨張材がポルトランドセメントとの水和反応によりエトリンガイト及び水酸化カルシウムを生成し、これらの水和物がコンクリート中で膨張するためとされている。本発明のＡＥコンクリート組成物において、他の必須材料との組み合わせによる相乗効果の観点から、膨張材としては石灰系膨張材が好ましい。またかかる膨張材は、単位量が１０〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いるが、好ましくは単位量が１２〜２７ｋｇ／ｍ３となる割合で用いる。
【００１７】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、セメント分散剤としてはその種類を限定するものではないが、好ましくはポリカルボン酸塩系のものを用い、より好ましくは水溶性ビニル共重合体から成るポリカルボン酸塩系のものを用いる。ポリカルボン酸塩系のセメント分散剤としては、公知のもの（例えば、特開昭５８−７４５５２号公報や特開平１−２２６７５７号公報に記載のもの）が挙げられる。かかるセメント分散剤は通常、セメント１００質量部当たり、０．０５〜２質量部となる割合で用いる。
【００１８】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、空気量調節剤としてはその種類を限定するものではなく、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、ロジン石けん、高級脂肪酸石けん、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等の空気量調節剤が使用できる。かかる空気量調節剤は通常、セメント１００質量部当たり、０．００１〜０．０１質量部となる割合で用いる。
【００１９】
本発明のＡＥコンクリート組成物は通常、以上説明したようなポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、水、高炉スラグ細骨材、天然細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気連行剤及び水を含有して成るものである。
【００２０】
本発明のＡＥコンクリート組成物は公知の方法で調製できるが、先ずポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、高炉スラグ細骨材、天然細骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤及び空気量調節剤を練り混ぜ水と共に練り混ぜておき、その後に粗骨材を投入して再度練り混ぜることによりＡＥコンクリート組成物を調製する方法が好ましい。
【００２１】
本発明のＡＥコンクリート組成物は、前記した数１で求められる単位量率が２５〜５５％となるように調製することが肝要であるが、好ましくは単位量率が３０〜５０％となるように調製する。単位量率が２５〜５５％の範囲を外れると、本発明の所期の効果が得られない。
【００２２】
本発明のＡＥコンクリート組成物において、連行空気量は通常３〜８容量％とするが、４〜７容量％とするのが好ましい。
【００２３】
本発明のＡＥコンクリート組成物の調製に際しては、本発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて消泡剤、防錆剤、急結剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、防水剤等の添加剤を併用することができる。以上説明した本発明のＡＥコンクリート組成物によると、得られる硬化体は収縮率が５０マイクロ以下の実質的に無収縮のものとなる。
【００２４】
本発明のＡＥコンクリート組成物によると、得られる硬化体の収縮率が大幅に低減して実質的に無収縮のものとなり、同時に凍結融解抵抗性が優れたものとなる理由は、以下の１）〜５）のようなことが相乗的に作用するためと推察される。すなわち、１）ポルトランドセメントの少なくとも一部を粉末度の高い高炉スラグ微粉末に置換して用いることによって、得られる硬化体の内部組織が疎水化し、凍結融解抵抗性が強くなる。２）天然細骨材の少なくとも一部を高炉スラグ細骨材に置換することによって、得られる硬化体の収縮率を低減することができる。３）前記１）の効果により得られる硬化体が強い凍結融解抵抗性を保持できるため、乾燥収縮低減剤の使用量を制限せずに所定量を使用でき、結果として得られる硬化体の収縮率を大幅に低減することができる。４）膨張材の膨張効果により得られる硬化体が一定量膨張することによって、得られる硬化体の収縮率を低減することができる。５）単位量率を所定の範囲内となるようにし、単位水量を少なくすることによって、得られる硬化体の収縮率を低減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、調製したＡＥコンクリート組成物の流動性や空気連行量、また得られる硬化体の圧縮強度に悪影響を及ぼすことなく、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に抑えて該硬化体を実質的に無収縮にすると同時に、該硬化体に優れた凍結融解抵抗性を付与することができるという効果がある。
【００２６】
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。なお、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】
【００２７】
試験区分１（ＡＥコンクリート組成物の調製）
実施例１
表１及び表２の実施例１に記載した単位量率４０．０％の調合条件で、５０Ｌのパン型強制練りミキサーに、早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、密度＝３．１４ｇ／cｍ３、粉末度４５２０ｃｍ２／ｇ）、高炉スラグ微粉末（日鐵セメント社製、商品名スピリッツ６０００、密度＝２．９０ｇ／cｍ３、粉末度６０００ｃｍ２／ｇ）、石灰系膨張材（太平洋マテリアル社製、商品名ハイパーエクスパン、密度＝３．１６ｇ／cｍ３）、高炉スラグ細骨材（ＪＦＥミネラル社製、粒度による区分＝５ｍｍ高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．５５、密度＝２．７７ｇ／cｍ３）、砕砂（津久見産砕砂、密度＝２．６７ｇ／cm３）、空気量調節剤（竹本油脂社製のＡＥ調節剤、商品名ＡＥ−３００、以下同じ）、高性能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ＨＰ−１１、以下同じ）及び乾燥収縮低減剤（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）のそれぞれ所定量を練り混ぜ水（水道水）と共に投入して、４５秒間練り混ぜた。次に、粗骨材（秩父産石灰砕石、密度＝２．７０ｇ／cｍ３）を投入して６０秒間練り混ぜ、目標スランプが１２±１cm、目標空気量が４．５±０．５％の範囲とした実施例１のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００２８】
実施例２〜１０
実施例１と同様にして、それぞれ表１及び表２に記載した単位量率４０．０％の調合条件で実施例２〜１０のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００２９】
実施例１１
表１及び表２の実施例１１に記載した単位量率３３．３％の調合条件で、５０Ｌのパン型強制練りミキサーに、早強ポルトランドセメント（実施例１と同じ）、高炉スラグ微粉末（実施例１と同じ）、石灰系膨張材（実施例１と同じ）、高炉スラグ細骨材（ＪＦＥミネラル社製、粒度による区分＝２．５ｍｍ高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．７１、密度＝２．７２ｇ／cｍ３）、砕砂（実施例１と同じ）、空気量調節剤（実施例１と同じ）、高性能ＡＥ減水剤（実施例１と同じ）及び乾燥収縮低減剤（ジエチレンジプロピレングリコールモノブチルエーテル）のそれぞれ所定量を練り混ぜ水（水道水）と共に投入して、４５秒間練り混ぜた。次に、粗骨材（実施例１と同じ）を投入して９０秒間練り混ぜ、目標スランプが１８±１cm、目標空気量が４．５±０．５％の範囲とした実施例１１のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３０】
実施例１２〜１７
実施例１１と同様にして、それぞれ表１及び表２に記載した単位量率３３．３％の調合条件で実施例１２〜１７のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３１】
比較例１
表１及び表２の比較例１に記載した単位量率４０．０％の調合条件で、５０Ｌのパン型強制練りミキサーに、早強ポルトランドセメント（実施例１と同じ）、砕砂（実施例１と同じ）、空気量調節剤（実施例１と同じ）及び高性能ＡＥ減水剤（実施例１と同じ）のそれぞれ所定量を練り混ぜ水（水道水）と共に投入して、４５秒間練り混ぜた。次に、粗骨材（実施例１と同じ）を投入して６０秒間練り混ぜ、目標スランプが１２±１cm、目標空気量が４．５±０．５％の範囲とした比較例１のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３２】
比較例２〜１７
比較例１と同様にして、それぞれ表１及び表２に記載した単位量率４０．０％の調合条件で比較例２〜１７のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３３】
比較例１８〜２２
比較例１と同様にして、それぞれ表１及び表２に記載した単位量率３３．３％の調合条件で比較例１８〜２２のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３４】
比較例２３及び２４
比較例１と同様にして、表１及び表２に記載した単位量率２４．４％又は単位量率６０．０％の調合条件で比較例２３及び２４のＡＥコンクリート組成物を調製した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
表１及び表２において、
Ｃ−１：早強ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、密度＝３．１４ｇ／cｍ３、粉末度４５２０ｃｍ２／ｇ）
Ｃ−２：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、密度＝３．１６ｇ／cｍ３、粉末度３３００ｃｍ２／ｇ）
Ｐ−１：高炉スラグ微粉末（日鐵セメント社製、商品名スピリッツ６０００、密度＝２．９０ｇ／cｍ３、粉末度６０００ｃｍ２／ｇ）
Ｐ−２：高炉スラグ微粉末（日鐵セメント社製、商品名スピリッツ８０００、密度＝２．８８ｇ／cｍ３、粉末度８０００ｃｍ２／ｇ）
ＰＲ−１：高炉スラグ微粉末（日鐵セメント社製、商品名スピリッツ４０００、密度＝２．９１ｇ／cｍ３、粉末度４０００ｃｍ２／ｇ）
Ｅ−１：石灰系膨張材（太平洋マテリアル社製、商品名ハイパーエクスパン、密度＝３．１６ｇ／cｍ３）
Ｅ−２：ＣＳＡ／石灰複合系膨張材（電気化学工業社製、商品名パワーＣＳＡ、密度＝３．１２ｇ／cｍ３）
ＳＧ−１：高炉スラグ細骨材（ＪＦＥミネラル社製、粒度による区分＝５ｍｍ高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．５５、密度＝２．７７ｇ／cｍ３）
ＳＧ−２：高炉スラグ細骨材（ＪＦＥミネラル社製、粒度による区分＝２．５ｍｍ高炉スラグ細骨材、粗粒率＝２．７１、密度＝２．７２ｇ／cｍ３）
砕砂：津久見産砕砂（密度＝２．６７ｇ／cm３）
粗骨材：秩父産石灰砕石（密度＝２．７０ｇ／cｍ３）
Ａ−１：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
Ａ−２：ジエチレングリコールジプロピレングリコールモノブチルエーテル
【００３８】
試験区分２（ＡＥコンクリート組成物の評価）
試験区分１で調製した各例のＡＥコンクリート組成物について、連行空気量、スランプを下記のように求め、結果を表３にまとめて示した。また各例のＡＥコンクリート組成物の硬化体について、収縮率、凍結融解抵抗性及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表３にまとめて示した。
【００３９】
・連行空気量（容量％）：練り混ぜ直後のＡＥコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１２８に準拠して測定した。
・スランプ（ｃｍ）：連行空気量の測定と同時にＪＩＳ−Ａ１１０１に準拠して測定した。
【００４０】
・収縮率（マイクロ）：本発明では、下記（１）の方法によって、乾燥収縮低減剤による乾燥収縮率（収縮ひずみ）を測定し、また下記（２）の方法によって、用いた膨張材の膨張率（膨張ひずみ）を測定した。そして乾燥収縮率（マイクロ）から膨張率（マイクロ）を差し引いた値を収縮率とした。この収縮率の数値が小さいほど、ＡＥコンクリート組成物から得られる硬化体の収縮が小さいことを示す。
（１）ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のＡＥコンクリート組成物を２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の硬化体（供試体）について、コンパレータ法により長さ変化を測定し、乾燥収縮率を求めた。
（２）ＪＩＳ−Ａ６２０２に準拠し、各例のＡＥコンクリート組成物に用いた膨張材の拘束膨張試験により膨張率を測定した。
【００４１】
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例のＡＥコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１４８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。
・圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）：各例のＡＥコンクリート組成物について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。
【００４２】
結果を表３にまとめて示した。各実施例の無収縮ＡＥコンクリートは、流動性が確保されると同時に、得られる硬化体の収縮率が５０マイクロよりも小さく、同時に凍結融解耐久性指数が高く、必要とされる充分な圧縮強度が得られている。一方、比較例のＡＥコンクリートの場合では、すなわち、高炉スラグ微粉末を使用しない場合、或いは高炉スラグ微粉末の粉末度が所定の範囲外で使用した場合、また高炉スラグ細骨材を使用しない場合、或いは高炉スラグ細骨材の単位量を所定の範囲外で使用した場合、膨張材を使用しない場合、或いは膨張材の単位量を所定の範囲外で使用した場合、更に高炉スラグ細骨材を使用しない場合、或いは乾燥収縮低減剤の単位量を所定の範囲外で使用した場合、また更に単位量率が所定の範囲から外れる場合などでは、本発明が目的とする無収縮ＡＥコンクリートが得られ難いことが明らかである。
【００４３】
【表３】
【００４４】
表３において、
＊１：評価１では、収縮率が５０マイクロ以下のものを○（合格）、５０マイクロを超えるものを×（不合格）と判定した。
＊２：評価２では、凍結融解耐久性指数が８０以上のものを○（合格）、８０を下回るもの、或いは破壊したものを×（不合格）と判定した。
＊３：材料分離して所望の流動性が得られなかったので測定しなかった。
【００４５】
表１及び表２に対応する表３の結果からも明らかなように、各実施例のＡＥコンクリート組成物は、流動性や連行空気量、また得られる硬化体の圧縮強度に悪影響を及ぼすことなく、得られる硬化体の収縮率を５０マイクロ以下に抑えて該硬化体を実質的に無収縮にすると同時に、該硬化体に優れた凍結融解抵抗性を付与することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有する無収縮ＡＥコンクリート組成物であって、ポルトランドセメントの少なくとも一部として下記の高炉スラグ微粉末を単位量７０〜３００ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を単位量１８０〜８３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いて、同時に乾燥収縮低減剤を単位量５〜３５ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、また膨張材を単位量１０〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いて、且つ下記の数１で求められる単位量率が２５〜５５％となるようにして成ることを特徴とする無収縮ＡＥコンクリート組成物。
高炉スラグ微粉末：ＪＩＳ−Ａ６２０６に記載されたものであって、粉末度が４５００〜１３０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末。
高炉スラグ細骨材：ＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載されたものであって、高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれるもの。
【数１】
【請求項２】
ポルトランドセメントが早強ポルトランドセメントである請求項１記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項３】
高炉スラグ微粉末が粉末度５０００〜９０００ｃｍ２／ｇのものであり、かかる高炉スラグ微粉末を単位量９０〜２８０ｋｇ／ｍ３の割合で用いた請求項１又は２記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項４】
高炉スラグ細骨材が、粒度による区分が５ｍｍ高炉スラグ細骨材及び／又は２．５ｍｍ高炉スラグ細骨材であって、粗粒率を２．０〜３．１の範囲に調製したものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項５】
乾燥収縮低減剤が（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルであり、かかる乾燥収縮低減剤を単位量７〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いた請求項１〜４のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項６】
（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルがジエチレングリコールモノブチルエーテルである請求項５記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項７】
膨張材が石灰系膨張材である請求項１〜６のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項８】
セメント分散剤がポリカルボン酸塩系セメント分散剤である請求項１〜７のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項９】
空気量が４〜７容量％となるようにした請求項１〜８のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項１０】
単位量率が３０〜５０％となるようにした請求項１〜９のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項１１】
得られる硬化体の収縮率が５０×１０−６以下となるものである請求項１〜１０のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項１】
ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、乾燥収縮低減剤、膨張材、セメント分散剤、空気量調節剤及び水を含有する無収縮ＡＥコンクリート組成物であって、ポルトランドセメントの少なくとも一部として下記の高炉スラグ微粉末を単位量７０〜３００ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、また細骨材の少なくとも一部として下記の高炉スラグ細骨材を単位量１８０〜８３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いて、同時に乾燥収縮低減剤を単位量５〜３５ｋｇ／ｍ３となる割合で用い、また膨張材を単位量１０〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いて、且つ下記の数１で求められる単位量率が２５〜５５％となるようにして成ることを特徴とする無収縮ＡＥコンクリート組成物。
高炉スラグ微粉末：ＪＩＳ−Ａ６２０６に記載されたものであって、粉末度が４５００〜１３０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末。
高炉スラグ細骨材：ＪＩＳ−Ａ５０１１−１に記載されたものであって、高炉スラグ細骨材の粒度による区分に含まれるもの。
【数１】
【請求項２】
ポルトランドセメントが早強ポルトランドセメントである請求項１記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項３】
高炉スラグ微粉末が粉末度５０００〜９０００ｃｍ２／ｇのものであり、かかる高炉スラグ微粉末を単位量９０〜２８０ｋｇ／ｍ３の割合で用いた請求項１又は２記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項４】
高炉スラグ細骨材が、粒度による区分が５ｍｍ高炉スラグ細骨材及び／又は２．５ｍｍ高炉スラグ細骨材であって、粗粒率を２．０〜３．１の範囲に調製したものである請求項１〜３のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項５】
乾燥収縮低減剤が（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルであり、かかる乾燥収縮低減剤を単位量７〜３０ｋｇ／ｍ３となる割合で用いた請求項１〜４のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項６】
（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルがジエチレングリコールモノブチルエーテルである請求項５記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項７】
膨張材が石灰系膨張材である請求項１〜６のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項８】
セメント分散剤がポリカルボン酸塩系セメント分散剤である請求項１〜７のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項９】
空気量が４〜７容量％となるようにした請求項１〜８のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項１０】
単位量率が３０〜５０％となるようにした請求項１〜９のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【請求項１１】
得られる硬化体の収縮率が５０×１０−６以下となるものである請求項１〜１０のいずれか一つの項記載の無収縮ＡＥコンクリート組成物。
【公開番号】特開２０１２−１９７２１２（Ｐ２０１２−１９７２１２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４３３１（Ｐ２０１１−１１４３３１）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（０００２１０６５４）竹本油脂株式会社 (138)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（０００２１０６５４）竹本油脂株式会社 (138)
【Ｆターム（参考）】
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