ＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリート
【課題】それ自体が優れた流動性を有し、また得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現することに加えて、１）得られる硬化体の乾燥収縮率が低いこと、２）得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が強いこと、３）得られる硬化体の中性化速度が遅いこと、以上の１）〜３）の多機能を同時に充足することができるＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリートを提供する。
【解決手段】セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び液状泡沫体を用いてＡＥコンクリートを調製するとき、液状泡沫体として、水と特定の起泡剤と泡沫膜安定剤とを所定割合で混合したものから作製した特定の液状泡沫体を用い、これをＡＥコンクリート１ｍ３当たり０．１〜１０kgの割合となるよう用いて、連行空気量を３〜８容量％に調製した。
【解決手段】セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び液状泡沫体を用いてＡＥコンクリートを調製するとき、液状泡沫体として、水と特定の起泡剤と泡沫膜安定剤とを所定割合で混合したものから作製した特定の液状泡沫体を用い、これをＡＥコンクリート１ｍ３当たり０．１〜１０kgの割合となるよう用いて、連行空気量を３〜８容量％に調製した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリートに関する。近年、ＡＥコンクリートについても、その高品質化及び高耐久性化が要求されるようになっている。ＡＥコンクリートの高品質化及び高耐久性化を図るためには、調製したＡＥコンクリートが優れた流動性を示し、またそれから得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現することを前提として、１）ＡＥコンクリートから得られる硬化体の乾燥収縮率が低いこと、２）ＡＥコンクリートから得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が強いこと、３）ＡＥコンクリートから得られる硬化体の中性化速度が遅いこと、以上の１）〜３）の多機能を同時に備えることが必要である。本発明は、以上のような多機能を同時に備え、よって近年の高品質化及び高耐久性化の要求に応えることができるＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、調製したコンクリートに優れた流動性を付与すると共に得られる硬化体に優れた圧縮強度を発現させる混和剤として、ポリカルボン酸系化合物を主成分とする各種のセメント分散剤が知られている。また調製したコンクリートから得られる硬化体の乾燥収縮率を低減する混和剤として、各種の乾燥収縮低減剤も知られている（例えば特許文献１及び２参照）。更にＡＥコンクリート用のものとしては、調製したＡＥコンクリートに優れた流動性を付与すると共に得られる硬化体の乾燥収縮率を低くする混和剤も提案されている（例えば特許文献３及び４参照）。
【０００３】
しかし、これら従来の混和剤を用いてＡＥコンクリートを調製しても、得られる硬化体の乾燥収縮率を低くし、また凍結融解作用に対する抵抗性を強くして、更に中性化速度を遅くする上で、満足するには至っていないというのが実情である。
【特許文献１】特開昭５６−０３７２５９号公報
【特許文献２】特開平２−３０７８４９号公報
【特許文献３】特開２００１−１０８５３号公報
【特許文献４】特開２００４−２６２７１５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、調製したＡＥコンクリートが優れた流動性を有し、また得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現することに加えて、１）得られる硬化体の乾燥収縮率が低いこと、２）得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が強いこと、３）得られる硬化体の中性化速度が遅いこと、以上の１）〜３）の多機能を同時に充足することができるＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリート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、ＡＥコンクリートの調製方法としては、特定の液状泡沫体を所定量用いて連行空気（ＡＥ）量を所定範囲内に調製する方法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、セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び液状泡沫体を用いるＡＥコンクリートの調製方法において、液状泡沫体として下記の液状泡沫体を用い、且つＡＥコンクリート１ｍ３当たり下記の液状泡沫体を０．１〜１０kgの割合で用いて、連行空気量を３〜８容量％に調製することを特徴とするＡＥコンクリートの調製方法に係る。また本発明はかかる調整方法によって得られるＡＥコンクリートに係る。
【０００７】
液状泡沫体：次の第１工程及び第２工程を経て得られる液状泡沫体
第１工程：水と下記の起泡剤及び泡沫膜安定剤とを水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９／０．１〜１０／１〜２０（質量％）の割合で混合して混合溶液を調製する工程
第２工程：第１工程で調製した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を調製する工程
【０００８】
起泡剤：下記の化１で示されるアルキルリン酸モノエステル塩及び下記の化２で示されるアルキルリン酸ジエステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上
【０００９】
【化１】
【００１０】
【化２】
【００１１】
化１及び化２において、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：炭素数８〜１８のアルキル基
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３：アルカリ金属
【００１２】
本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法では、ＡＥコンクリートを調製するときに用いる液状泡沫体として、以下に説明するような第１工程及び第２工程を経て得られる液状泡沫体を用いる。
【００１３】
第１工程では、水と起泡剤と泡沫膜安定剤とを混合して混合溶液を調製する。ここで用いる水は、結果として、ＡＥコンクリートを調製するときの練り混ぜ水の通常は一部ともなるものである。またここで用いる起泡剤としては、１）化１で示されるアルキルリン酸モノエステル塩、２）化２で示されるアルキルリン酸ジエステル金属塩、３）これらの混合物が挙げられる。化１及び化２中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３としては、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等の炭素数８〜１８のアルキル基が挙げられるが、炭素数８〜１２のアルキル基が好ましい。また化１及び化２中のＭ１、Ｍ２、Ｍ３としては、カリウム、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属が挙げられるが、カリウムが好ましい。
【００１４】
第１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が好ましい。ポリビニルアルコールのなかでも、酢酸ビニル重合体を鹸化度８０〜９５モル％の範囲で部分鹸化したポリビニルアルコールであって、且つその４％水溶液の２０℃における粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲のポリビニルアルコールが好ましく、かかる粘度が１〜３０ｍＰａ・ｓの範囲のポリビニルアルコールがより好ましい。
【００１５】
第１工程では、水と起泡剤と泡沫膜安定剤とを混合する。この場合、水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９／０．１〜１０／１〜２０（質量％）の割合となるように混合するが、９３〜９８．８／０．２〜２／１〜５（質量％）の割合となるように混合するのが好ましい。
【００１６】
第２工程では、第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、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１〜２００μｍの範囲の微細な独立気泡のものとするのが好ましく、なかでも気泡径が１０〜９０μｍの範囲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。
【００１７】
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１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、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０．５〜０．６ＭＰａのものを用いる。
【００１８】
本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法は、セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び以上説明した液状泡沫体を用いるＡＥコンクリートの調製方法である。
【００１９】
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントの他に、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等の各種混合セメント、更には超早強セメントやアルミナセメント等を使用できる。また必要に応じて、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、シリカフューム微粉末等の潜在水硬性物質、石灰石微粉末等を併用することができる。
【００２０】
細骨材としては、いずれも公知の川砂、山砂、海砂、砕砂等を使用できる。粗骨材としては、いずれも公知の川砂利、砕石、軽量骨材等を使用できる。
【００２１】
セメント分散剤としては、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等として市販されているもののなかから選ばれるものを使用できる。それらの成分としては、リグニンスルホン酸塩、グルコン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物塩、ポリカルボン酸塩等が知られているが、なかでもセメント分散剤としては、水溶性ビニル共重合体を主成分とするポリカルボン酸塩系のものが好ましく、かかるポリカルボン酸塩セメント分散剤としては、例えば特開昭５８−７４５５２号公報や特開平１−２２６７５７号公報に記載されているものを適用できる。
【００２２】
乾燥収縮低減剤としては、ポリアルキレングリコール低級アルキルエーテル、ポリアルキレングリコールシクロアルキルエーテル、低級脂肪族アルコール、脂環族アルコール、ポリプロピレングリコール、１，３−ジオキサン系化合物等が知られているが、なかでもポリアルキレングリコール低級アルキルエーテルが好ましい。これには例えば特開昭５６−３７２５９号公報に記載されているものが適用でき、なかでもジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
【００２３】
ＡＥコンクリートを調製するときの各資材の練り混ぜ手順は特に制限されないが、先にセメント、水、細骨材、セメント分散剤及び乾燥収縮低減剤を練り混ぜ、次に液状泡沫体及び粗骨材を加えて更に練り混ぜるのが好ましく、なかでも粗骨材は最後に加えて練り混ぜるのがより好ましい。
【００２４】
本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法では、調製するＡＥコンクリート１ｍ３当たり、液状泡沫体を０．１〜１０kg、好ましくは０．３〜５kgの割合となるよう加えて、連行空気量を３〜８容量％、好ましくは４〜７容量％とする。ＡＥコンクリートの連行空気量が８容量％超であると、得られる硬化体の凍結融解抵抗性は良くなる傾向にあるが、圧縮強度が低下し、逆に連行空気量が３容量％未満であると、得られる硬化体の凍結融解抵抗性が低下する。
【００２５】
本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法では、前記したように、セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び液状泡沫体を練り混ぜ、ＡＥコンクリートを調製する。この際、一般に期待される圧縮強度２０〜５５Ｎ／mm２の硬化体が得られるようなＡＥコンクリートとするため、水／セメント比が３５〜６５％となるようにするのが好ましく、４０〜５５％となるようにするのがより好ましい。
【００２６】
本発明に係るＡＥコンクリートは、以上説明した本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法によって得られるものである。かかるＡＥコンクリートは優れた流動性を有し、またそれから得られる硬化体は優れた圧縮強度を発現する。これらに加えて、得られる硬化体は乾燥収縮率が低く、また中性化速度が遅く、しかも気泡間隔係数が小さくて凍結融解抵抗性が強い。ＡＥコンクリートとしては、それから得られる硬化体の気泡間隔係数が１００〜３００μｍの範囲となるものが好ましい。本発明に係るＡＥコンクリートは、建設現場で打設されるＡＥコンクリートとしてだけではなく、コンクリート製品工場で加工される二次製品用のＡＥコンクリートとしても適用できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るＡＥコンクリートの調整方法によると、調製したＡＥコンクリートが優れた流動性を有するものとなり、またそれから得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現するものとなることに加えて、得られる硬化体は乾燥収縮率が低く、また凍結融解作用に対する抵抗性が強く、更に中性化速度が遅いという効果がある。
【００２８】
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】
【００２９】
試験区分１（液状泡沫体の調製）
・調製例１
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−１）を調製した。
第１工程：練り混ぜ用の水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩と、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℃における粘度２５ｍＰａ・ｓ）とを、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９８．０／０．４／１．６（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３０】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が２０〜１５０μｍの範囲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。
【００３１】
・調製例２
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−２）を調製した。
第１工程：練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのラウリルリン酸ジエステルカリウム塩と、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℃における粘度５ｍＰａ・ｓ）とを、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９８．０／０．７／１．３（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３２】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が３０〜１６０μｍの範囲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。
【００３３】
・調製例３
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−３）を調製した。
第１工程：練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩／オクチルリン酸ジエステルカリウム塩＝１／１（質量比）の混合物と、泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（調製例２で用いたものと同じもの）とを、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９７．５／０．５／２．０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３４】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が２５〜１５０μｍの範囲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。
【００３５】
・調製例４
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−４）を調製した。
第１工程：練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩と、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）を、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９８．７／０．３／１．０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３６】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が３５〜１６０μｍの範囲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。
【００３７】
・調製例５
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−５）を調製した。
第１工程：練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩／オクチルリン酸ジエステルカリウム塩＝１／１（質量比）の混合物と、泡沫膜安定剤としてのメチルセルロース（調製例４で用いたものと同じもの）を、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９７．５／１．３／１．２（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３８】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が３０〜１６５μｍの範囲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。
【００３９】
・調製例６〜９
調製例１〜５の液状泡沫体（Ａ−１）〜（Ａ−５）と同様にして、表１に記載した調製例６〜９の液状泡沫体（Ａ−６）〜（Ａ−９）を調製した。
【００４０】
・調製例１０
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩とを、水道水／起泡剤＝９９．５／０．５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が６０〜５００μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−１）を調製した。
【００４１】
・調製例１１
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸ジエステルカリウム塩とを、水道水／起泡剤＝９９．５／０．５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が７０〜５００μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−２）を調製した。
【００４２】
・調製例１２
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩／オクチルリン酸ジエステルカリウム塩＝１／１（質量比）の混合物とを、水／起泡剤＝９９．５／０．５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が６０〜５００μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−３）を調製した。
【００４３】
・調製例１３
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩と、泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（調製例１で用いたものと同じもの）とを、水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９９．４７／０．０３／０．５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が５０〜３８０μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−４）を調製した。
【００４４】
・調製例１４
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸ジエステルカリウム塩と、泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（調製例２で用いたものと同じもの）とを、水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７４．５／０．５／２５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が１２０〜６６０μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−５）を調製した。
【００４５】
・調製例１５及び１６
調製例１０〜１４の液状泡沫体（Ｒ−１）〜（Ｒ−５）と同様にして、表１に記載した調製例１５及び１６の液状泡沫体（Ｒ−６）及び（Ｒ−７）を調製した。
【００４６】
以上の調製例１〜１６で調製した液状泡沫体（Ａ−１）〜（Ａ−９）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−７）の内容を表１にまとめて示した。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１において、
気泡径（μｍ）：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、それらの気泡径を測定し、気泡径の範囲を求めた。
気泡の個数割合（％）：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、それらの気泡径を測定し、気泡径が１０〜９０μｍの範囲内の気泡の個数を計測して、その個数の割合を算出した。
ｂ−１：オクチルリン酸モノエステルカリウム塩
ｂ−２：ラウリルリン酸ジエステルカリウム塩
ｂ−３：オクチルリン酸モノエステルカリウム塩／オクチルリン酸ジエステルカリウム塩＝１／１（質量比）の混合物
ｂ−４：ヘキサデシルリン酸モノエステルカリウム塩
ｂ−５：オレイン酸ナトリウム塩
ｃ−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−１８、鹸化度８８モル％、４％水溶液の２０℃における粘度２５ｍＰａ・ｓ）
ｃ−２：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℃における粘度５ｍＰａ・ｓ）
ｃ−３：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）
ｃ−４：ポリエチレングリコール（吸う平均分子量２００００）
ｃ−５：でんぷん
【００４９】
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）
・実施例１〜９及び比較例１〜８
表２に記載の調合条件１で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに練り混ぜ水の残部としての水道水、普通ポルトランドセメント（密度＝３．１６ｇ／cm３、ブレーン値３３００）、細骨材（大井川水系砂、密度＝２．５８）、セメント分散剤（竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤、商品名チューポールＨＰ−１１）及び乾燥収縮低減剤（ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル）の各所定量を投入して４５秒間練り混ぜた。次に、試験区分１で得た液状泡沫体（Ａ−１）の所定量を投入して３０秒間練り混ぜ、更に粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８）を投入して６０秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲となる実施例１のＡＥコンクリートを調製した。同様にして、実施例２〜９及び比較例１〜８のＡＥコンクリートを調製した。
【００５０】
実施例１０〜１３及び比較例９
表２に記載の調合条件２で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに練り混ぜ水の残部としての水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、セメント分散剤（竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤、商品名チューポールＨＰ−８）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）の各所定量を投入して４５秒間練り混ぜた。次に、試験区分１で得た液状泡沫体（Ａ−１）の所定量を投入して３０秒間練り混ぜ、更に粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８）を投入して６０秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲内となる実施例１０のＡＥコンクリートを調製した。同様にして、実施例１１〜１３及び比較例９のＡＥコンクリートを調製した。
【００５１】
・比較例１０
表２に記載の調合条件で、５０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の水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤（実施例１０と同じもの）、乾燥収縮低減剤（実施例１０と同じもの）及びＡＥ剤（竹本油脂社製のアルキルエーテルサルフェート系ＡＥ剤、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秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲内となる比較例１０のＡＥコンクリートを調製した。
【００５２】
・比較例１１
表２に記載の調合条件で、５０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の水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤（竹本油脂社製のリグニンスルホン酸塩系ＡＥ減水剤、商品名チューポールＥＸ２０）、乾燥収縮低減剤（５−エチル−１，３−ジオキサン−５−メタノール）及びＡＥ剤（竹本油脂社製のアルキルエーテルサルフェート系ＡＥ剤、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秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲内となる比較例１１のＡＥコンクリートを調製した。
【００５３】
・比較例１２
表２に記載の調合条件で、５０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の水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤（実施例１０と同じもの）及びＡＥ剤（比較例１０と同じもの）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秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲内となる比較例１２のＡＥコンクリートを調製した。
【００５４】
以上の実施例１〜１３及び比較例１〜１２で調製したＡＥコンクリートについて、それらの内容を表３にまとめて示した。
【００５５】
【表２】
【００５６】
・ＡＥコンクリートの物性評価
調製した各例のＡＥコンクリートについて、空気量、スランプ、スランプ残存率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コンクリートから得られた硬化体について、乾燥収縮率、気泡間隔係数、凍結融解耐久性指数、促進中性化深さ及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表４にまとめて示した。
【００５７】
・空気量（連行空気量、容量％）：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（cm）：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。
【００５８】
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のＡＥコンクリートを２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体について、コンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・気泡間隔係数（μｍ）：各例のＡＥコンクリートを、２０℃×６０％ＲＨの条件下で２６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顕微鏡で測定した。
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例のＡＥコンクリートについて、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。
・促進中性化深さ（mm）：各例のＡＥコンクリートについて、１０×１０×４０cmの角型供試体の上面を除いて他の５面をエポキシ樹脂でシールし、２０℃×６０％ＲＨ、炭酸ガス濃度５％の条件下で促進試験を行なった。材齢１３週に供試体の断面を切断し、１％フェノールフタレイン溶液を吹き付けて赤色化しない部分を中性化しない部分とし、外側からの幅を促進中性化深さとした。この数値は小さいほど中性化が進まず、耐久性が優れていることを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm２）：各例のコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。
【００５９】
【表３】
【００６０】
表３において、
＊１：調製したＡＥコンクリート１ｍ３当たりのセメント分散剤の固形分としての添加量（kg／ｍ３）
＊２：調製したＡＥコンクリート１ｍ３当たりの乾燥収縮低減剤の固形分としての添加量（kg／ｍ３）
＊３：調製したＡＥコンクリート１ｍ３当たりの液状泡沫体の添加量（kg／ｍ３）
Ｄ−１：竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤、商品名チューポールＨＰ−１１
Ｄ−２：竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤、商品名チューポールＨＰ−８
Ｄ−３：竹本油脂社製のリグニンスルホン酸塩系ＡＥ減水剤、商品名チューポールＥＸ２０
Ｅ−１：ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル
Ｅ−２：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
Ｅ−３：５−エチル−１，３−ジオキサン−５−メタノール
Ｆ−１：竹本油脂社製のアルキルエーテルサルフェート系ＡＥ剤、商品名ＡＥ−２００
【００６１】
【表４】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリートに関する。近年、ＡＥコンクリートについても、その高品質化及び高耐久性化が要求されるようになっている。ＡＥコンクリートの高品質化及び高耐久性化を図るためには、調製したＡＥコンクリートが優れた流動性を示し、またそれから得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現することを前提として、１）ＡＥコンクリートから得られる硬化体の乾燥収縮率が低いこと、２）ＡＥコンクリートから得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が強いこと、３）ＡＥコンクリートから得られる硬化体の中性化速度が遅いこと、以上の１）〜３）の多機能を同時に備えることが必要である。本発明は、以上のような多機能を同時に備え、よって近年の高品質化及び高耐久性化の要求に応えることができるＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、調製したコンクリートに優れた流動性を付与すると共に得られる硬化体に優れた圧縮強度を発現させる混和剤として、ポリカルボン酸系化合物を主成分とする各種のセメント分散剤が知られている。また調製したコンクリートから得られる硬化体の乾燥収縮率を低減する混和剤として、各種の乾燥収縮低減剤も知られている（例えば特許文献１及び２参照）。更にＡＥコンクリート用のものとしては、調製したＡＥコンクリートに優れた流動性を付与すると共に得られる硬化体の乾燥収縮率を低くする混和剤も提案されている（例えば特許文献３及び４参照）。
【０００３】
しかし、これら従来の混和剤を用いてＡＥコンクリートを調製しても、得られる硬化体の乾燥収縮率を低くし、また凍結融解作用に対する抵抗性を強くして、更に中性化速度を遅くする上で、満足するには至っていないというのが実情である。
【特許文献１】特開昭５６−０３７２５９号公報
【特許文献２】特開平２−３０７８４９号公報
【特許文献３】特開２００１−１０８５３号公報
【特許文献４】特開２００４−２６２７１５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、調製したＡＥコンクリートが優れた流動性を有し、また得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現することに加えて、１）得られる硬化体の乾燥収縮率が低いこと、２）得られる硬化体の凍結融解作用に対する抵抗性が強いこと、３）得られる硬化体の中性化速度が遅いこと、以上の１）〜３）の多機能を同時に充足することができるＡＥコンクリートの調製方法及びＡＥコンクリート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、ＡＥコンクリートの調製方法としては、特定の液状泡沫体を所定量用いて連行空気（ＡＥ）量を所定範囲内に調製する方法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、セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び液状泡沫体を用いるＡＥコンクリートの調製方法において、液状泡沫体として下記の液状泡沫体を用い、且つＡＥコンクリート１ｍ３当たり下記の液状泡沫体を０．１〜１０kgの割合で用いて、連行空気量を３〜８容量％に調製することを特徴とするＡＥコンクリートの調製方法に係る。また本発明はかかる調整方法によって得られるＡＥコンクリートに係る。
【０００７】
液状泡沫体：次の第１工程及び第２工程を経て得られる液状泡沫体
第１工程：水と下記の起泡剤及び泡沫膜安定剤とを水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９／０．１〜１０／１〜２０（質量％）の割合で混合して混合溶液を調製する工程
第２工程：第１工程で調製した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を調製する工程
【０００８】
起泡剤：下記の化１で示されるアルキルリン酸モノエステル塩及び下記の化２で示されるアルキルリン酸ジエステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上
【０００９】
【化１】
【００１０】
【化２】
【００１１】
化１及び化２において、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：炭素数８〜１８のアルキル基
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３：アルカリ金属
【００１２】
本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法では、ＡＥコンクリートを調製するときに用いる液状泡沫体として、以下に説明するような第１工程及び第２工程を経て得られる液状泡沫体を用いる。
【００１３】
第１工程では、水と起泡剤と泡沫膜安定剤とを混合して混合溶液を調製する。ここで用いる水は、結果として、ＡＥコンクリートを調製するときの練り混ぜ水の通常は一部ともなるものである。またここで用いる起泡剤としては、１）化１で示されるアルキルリン酸モノエステル塩、２）化２で示されるアルキルリン酸ジエステル金属塩、３）これらの混合物が挙げられる。化１及び化２中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３としては、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等の炭素数８〜１８のアルキル基が挙げられるが、炭素数８〜１２のアルキル基が好ましい。また化１及び化２中のＭ１、Ｍ２、Ｍ３としては、カリウム、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属が挙げられるが、カリウムが好ましい。
【００１４】
第１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が好ましい。ポリビニルアルコールのなかでも、酢酸ビニル重合体を鹸化度８０〜９５モル％の範囲で部分鹸化したポリビニルアルコールであって、且つその４％水溶液の２０℃における粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲のポリビニルアルコールが好ましく、かかる粘度が１〜３０ｍＰａ・ｓの範囲のポリビニルアルコールがより好ましい。
【００１５】
第１工程では、水と起泡剤と泡沫膜安定剤とを混合する。この場合、水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９／０．１〜１０／１〜２０（質量％）の割合となるように混合するが、９３〜９８．８／０．２〜２／１〜５（質量％）の割合となるように混合するのが好ましい。
【００１６】
第２工程では、第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、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１〜２００μｍの範囲の微細な独立気泡のものとするのが好ましく、なかでも気泡径が１０〜９０μｍの範囲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。
【００１７】
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１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、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０．５〜０．６ＭＰａのものを用いる。
【００１８】
本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法は、セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び以上説明した液状泡沫体を用いるＡＥコンクリートの調製方法である。
【００１９】
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントの他に、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等の各種混合セメント、更には超早強セメントやアルミナセメント等を使用できる。また必要に応じて、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、シリカフューム微粉末等の潜在水硬性物質、石灰石微粉末等を併用することができる。
【００２０】
細骨材としては、いずれも公知の川砂、山砂、海砂、砕砂等を使用できる。粗骨材としては、いずれも公知の川砂利、砕石、軽量骨材等を使用できる。
【００２１】
セメント分散剤としては、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等として市販されているもののなかから選ばれるものを使用できる。それらの成分としては、リグニンスルホン酸塩、グルコン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物塩、ポリカルボン酸塩等が知られているが、なかでもセメント分散剤としては、水溶性ビニル共重合体を主成分とするポリカルボン酸塩系のものが好ましく、かかるポリカルボン酸塩セメント分散剤としては、例えば特開昭５８−７４５５２号公報や特開平１−２２６７５７号公報に記載されているものを適用できる。
【００２２】
乾燥収縮低減剤としては、ポリアルキレングリコール低級アルキルエーテル、ポリアルキレングリコールシクロアルキルエーテル、低級脂肪族アルコール、脂環族アルコール、ポリプロピレングリコール、１，３−ジオキサン系化合物等が知られているが、なかでもポリアルキレングリコール低級アルキルエーテルが好ましい。これには例えば特開昭５６−３７２５９号公報に記載されているものが適用でき、なかでもジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
【００２３】
ＡＥコンクリートを調製するときの各資材の練り混ぜ手順は特に制限されないが、先にセメント、水、細骨材、セメント分散剤及び乾燥収縮低減剤を練り混ぜ、次に液状泡沫体及び粗骨材を加えて更に練り混ぜるのが好ましく、なかでも粗骨材は最後に加えて練り混ぜるのがより好ましい。
【００２４】
本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法では、調製するＡＥコンクリート１ｍ３当たり、液状泡沫体を０．１〜１０kg、好ましくは０．３〜５kgの割合となるよう加えて、連行空気量を３〜８容量％、好ましくは４〜７容量％とする。ＡＥコンクリートの連行空気量が８容量％超であると、得られる硬化体の凍結融解抵抗性は良くなる傾向にあるが、圧縮強度が低下し、逆に連行空気量が３容量％未満であると、得られる硬化体の凍結融解抵抗性が低下する。
【００２５】
本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法では、前記したように、セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び液状泡沫体を練り混ぜ、ＡＥコンクリートを調製する。この際、一般に期待される圧縮強度２０〜５５Ｎ／mm２の硬化体が得られるようなＡＥコンクリートとするため、水／セメント比が３５〜６５％となるようにするのが好ましく、４０〜５５％となるようにするのがより好ましい。
【００２６】
本発明に係るＡＥコンクリートは、以上説明した本発明に係るＡＥコンクリートの調製方法によって得られるものである。かかるＡＥコンクリートは優れた流動性を有し、またそれから得られる硬化体は優れた圧縮強度を発現する。これらに加えて、得られる硬化体は乾燥収縮率が低く、また中性化速度が遅く、しかも気泡間隔係数が小さくて凍結融解抵抗性が強い。ＡＥコンクリートとしては、それから得られる硬化体の気泡間隔係数が１００〜３００μｍの範囲となるものが好ましい。本発明に係るＡＥコンクリートは、建設現場で打設されるＡＥコンクリートとしてだけではなく、コンクリート製品工場で加工される二次製品用のＡＥコンクリートとしても適用できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るＡＥコンクリートの調整方法によると、調製したＡＥコンクリートが優れた流動性を有するものとなり、またそれから得られる硬化体が優れた圧縮強度を発現するものとなることに加えて、得られる硬化体は乾燥収縮率が低く、また凍結融解作用に対する抵抗性が強く、更に中性化速度が遅いという効果がある。
【００２８】
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】
【００２９】
試験区分１（液状泡沫体の調製）
・調製例１
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−１）を調製した。
第１工程：練り混ぜ用の水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩と、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℃における粘度２５ｍＰａ・ｓ）とを、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９８．０／０．４／１．６（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３０】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が２０〜１５０μｍの範囲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。
【００３１】
・調製例２
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−２）を調製した。
第１工程：練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのラウリルリン酸ジエステルカリウム塩と、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℃における粘度５ｍＰａ・ｓ）とを、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９８．０／０．７／１．３（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３２】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が３０〜１６０μｍの範囲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。
【００３３】
・調製例３
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−３）を調製した。
第１工程：練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩／オクチルリン酸ジエステルカリウム塩＝１／１（質量比）の混合物と、泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（調製例２で用いたものと同じもの）とを、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９７．５／０．５／２．０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３４】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が２５〜１５０μｍの範囲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。
【００３５】
・調製例４
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−４）を調製した。
第１工程：練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩と、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）を、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９８．７／０．３／１．０（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３６】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が３５〜１６０μｍの範囲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。
【００３７】
・調製例５
次の第１工程及び第２工程を経て液状泡沫体（Ａ−５）を調製した。
第１工程：練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩／オクチルリン酸ジエステルカリウム塩＝１／１（質量比）の混合物と、泡沫膜安定剤としてのメチルセルロース（調製例４で用いたものと同じもの）を、水道水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９７．５／１．３／１．２（質量％）の割合となるよう混合して混合溶液を調製した。
【００３８】
第２工程：第１工程で調製した混合溶液を気泡発生装置に供し、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が３０〜１６５μｍの範囲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。
【００３９】
・調製例６〜９
調製例１〜５の液状泡沫体（Ａ−１）〜（Ａ−５）と同様にして、表１に記載した調製例６〜９の液状泡沫体（Ａ−６）〜（Ａ−９）を調製した。
【００４０】
・調製例１０
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩とを、水道水／起泡剤＝９９．５／０．５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が６０〜５００μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−１）を調製した。
【００４１】
・調製例１１
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸ジエステルカリウム塩とを、水道水／起泡剤＝９９．５／０．５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が７０〜５００μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−２）を調製した。
【００４２】
・調製例１２
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩／オクチルリン酸ジエステルカリウム塩＝１／１（質量比）の混合物とを、水／起泡剤＝９９．５／０．５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が６０〜５００μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−３）を調製した。
【００４３】
・調製例１３
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸モノエステルカリウム塩と、泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（調製例１で用いたものと同じもの）とを、水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝９９．４７／０．０３／０．５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が５０〜３８０μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−４）を調製した。
【００４４】
・調製例１４
練り混ぜ水の一部としての水道水と、起泡剤としてのオクチルリン酸ジエステルカリウム塩と、泡沫膜安定剤としてのポリビニルアルコール（調製例２で用いたものと同じもの）とを、水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７４．５／０．５／２５（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、圧力０．５５ＭＰａの圧縮空気と気液混合して、気泡径が１２０〜６６０μｍの範囲の独立気泡で形成された液状泡沫体（Ｒ−５）を調製した。
【００４５】
・調製例１５及び１６
調製例１０〜１４の液状泡沫体（Ｒ−１）〜（Ｒ−５）と同様にして、表１に記載した調製例１５及び１６の液状泡沫体（Ｒ−６）及び（Ｒ−７）を調製した。
【００４６】
以上の調製例１〜１６で調製した液状泡沫体（Ａ−１）〜（Ａ−９）及び（Ｒ−１）〜（Ｒ−７）の内容を表１にまとめて示した。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１において、
気泡径（μｍ）：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、それらの気泡径を測定し、気泡径の範囲を求めた。
気泡の個数割合（％）：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、それらの気泡径を測定し、気泡径が１０〜９０μｍの範囲内の気泡の個数を計測して、その個数の割合を算出した。
ｂ−１：オクチルリン酸モノエステルカリウム塩
ｂ−２：ラウリルリン酸ジエステルカリウム塩
ｂ−３：オクチルリン酸モノエステルカリウム塩／オクチルリン酸ジエステルカリウム塩＝１／１（質量比）の混合物
ｂ−４：ヘキサデシルリン酸モノエステルカリウム塩
ｂ−５：オレイン酸ナトリウム塩
ｃ−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−１８、鹸化度８８モル％、４％水溶液の２０℃における粘度２５ｍＰａ・ｓ）
ｃ−２：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℃における粘度５ｍＰａ・ｓ）
ｃ−３：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）
ｃ−４：ポリエチレングリコール（吸う平均分子量２００００）
ｃ−５：でんぷん
【００４９】
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）
・実施例１〜９及び比較例１〜８
表２に記載の調合条件１で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに練り混ぜ水の残部としての水道水、普通ポルトランドセメント（密度＝３．１６ｇ／cm３、ブレーン値３３００）、細骨材（大井川水系砂、密度＝２．５８）、セメント分散剤（竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤、商品名チューポールＨＰ−１１）及び乾燥収縮低減剤（ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル）の各所定量を投入して４５秒間練り混ぜた。次に、試験区分１で得た液状泡沫体（Ａ−１）の所定量を投入して３０秒間練り混ぜ、更に粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８）を投入して６０秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲となる実施例１のＡＥコンクリートを調製した。同様にして、実施例２〜９及び比較例１〜８のＡＥコンクリートを調製した。
【００５０】
実施例１０〜１３及び比較例９
表２に記載の調合条件２で、５０リットルのパン型強制練りミキサーに練り混ぜ水の残部としての水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、セメント分散剤（竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤、商品名チューポールＨＰ−８）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）の各所定量を投入して４５秒間練り混ぜた。次に、試験区分１で得た液状泡沫体（Ａ−１）の所定量を投入して３０秒間練り混ぜ、更に粗骨材（岡崎産砕石、密度＝２．６８）を投入して６０秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲内となる実施例１０のＡＥコンクリートを調製した。同様にして、実施例１１〜１３及び比較例９のＡＥコンクリートを調製した。
【００５１】
・比較例１０
表２に記載の調合条件で、５０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の水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤（実施例１０と同じもの）、乾燥収縮低減剤（実施例１０と同じもの）及びＡＥ剤（竹本油脂社製のアルキルエーテルサルフェート系ＡＥ剤、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秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲内となる比較例１０のＡＥコンクリートを調製した。
【００５２】
・比較例１１
表２に記載の調合条件で、５０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の水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤（竹本油脂社製のリグニンスルホン酸塩系ＡＥ減水剤、商品名チューポールＥＸ２０）、乾燥収縮低減剤（５−エチル−１，３−ジオキサン−５−メタノール）及びＡＥ剤（竹本油脂社製のアルキルエーテルサルフェート系ＡＥ剤、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秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲内となる比較例１１のＡＥコンクリートを調製した。
【００５３】
・比較例１２
表２に記載の調合条件で、５０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の水道水、普通ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、セメント分散剤（実施例１０と同じもの）及びＡＥ剤（比較例１０と同じもの）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秒間練り混ぜて、目標スランプが１８±１cm（１７〜１９cm）、目標空気量が５．５±１．５％（４〜７％）の範囲内となる比較例１２のＡＥコンクリートを調製した。
【００５４】
以上の実施例１〜１３及び比較例１〜１２で調製したＡＥコンクリートについて、それらの内容を表３にまとめて示した。
【００５５】
【表２】
【００５６】
・ＡＥコンクリートの物性評価
調製した各例のＡＥコンクリートについて、空気量、スランプ、スランプ残存率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コンクリートから得られた硬化体について、乾燥収縮率、気泡間隔係数、凍結融解耐久性指数、促進中性化深さ及び圧縮強度を下記のように求め、結果を表４にまとめて示した。
【００５７】
・空気量（連行空気量、容量％）：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（cm）：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。
【００５８】
・乾燥収縮率：ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠し、各例のＡＥコンクリートを２０℃×６０％ＲＨの条件下で保存した材齢２６週の供試体について、コンパレータ法により乾燥収縮ひずみを測定し、乾燥収縮率を求めた。この数値は小さいほど、乾燥収縮が小さいことを示す。
・気泡間隔係数（μｍ）：各例のＡＥコンクリートを、２０℃×６０％ＲＨの条件下で２６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顕微鏡で測定した。
・凍結融解耐久性指数（３００サイクル）：各例のＡＥコンクリートについて、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。
・促進中性化深さ（mm）：各例のＡＥコンクリートについて、１０×１０×４０cmの角型供試体の上面を除いて他の５面をエポキシ樹脂でシールし、２０℃×６０％ＲＨ、炭酸ガス濃度５％の条件下で促進試験を行なった。材齢１３週に供試体の断面を切断し、１％フェノールフタレイン溶液を吹き付けて赤色化しない部分を中性化しない部分とし、外側からの幅を促進中性化深さとした。この数値は小さいほど中性化が進まず、耐久性が優れていることを示す。
・圧縮強度（Ｎ／mm２）：各例のコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠し、材齢７日と材齢２８日で測定した。
【００５９】
【表３】
【００６０】
表３において、
＊１：調製したＡＥコンクリート１ｍ３当たりのセメント分散剤の固形分としての添加量（kg／ｍ３）
＊２：調製したＡＥコンクリート１ｍ３当たりの乾燥収縮低減剤の固形分としての添加量（kg／ｍ３）
＊３：調製したＡＥコンクリート１ｍ３当たりの液状泡沫体の添加量（kg／ｍ３）
Ｄ−１：竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤、商品名チューポールＨＰ−１１
Ｄ−２：竹本油脂社製のポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤、商品名チューポールＨＰ−８
Ｄ−３：竹本油脂社製のリグニンスルホン酸塩系ＡＥ減水剤、商品名チューポールＥＸ２０
Ｅ−１：ジプロピレングリコールジエチレングリコールモノブチルエーテル
Ｅ−２：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
Ｅ−３：５−エチル−１，３−ジオキサン−５−メタノール
Ｆ−１：竹本油脂社製のアルキルエーテルサルフェート系ＡＥ剤、商品名ＡＥ−２００
【００６１】
【表４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び液状泡沫体を用いるＡＥコンクリートの調製方法において、液状泡沫体として下記の液状泡沫体を用い、且つＡＥコンクリート１ｍ３当たり下記の液状泡沫体を０．１〜１０kgの割合で用いて、連行空気量を３〜８容量％に調製することを特徴とするＡＥコンクリートの調製方法。
液状泡沫体：次の第１工程及び第２工程を経て得られる液状泡沫体
第１工程：水と下記の起泡剤と泡沫膜安定剤とを、水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９／０．１〜１０／１〜２０（質量％）の割合で混合して混合溶液を調製する工程
第２工程：第１工程で調製した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を調製する工程
起泡剤：下記の化１で示されるアルキルリン酸モノエステル塩及び下記の化２で示されるアルキルリン酸ジエステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上
【化１】
【化２】
（化１及び化２において、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：炭素数８〜１８のアルキル基
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３：アルカリ金属）
【請求項２】
泡沫膜安定剤が、酢酸ビニル重合体を鹸化度８０〜９５モル％の範囲で部分鹸化したポリビニルアルコールであって、且つその４％水溶液の２０℃における粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲のポリビニルアルコールである請求項１記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項３】
液状泡沫体が、気泡径１〜２００μｍの範囲のものである請求項１又は２記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項４】
先にセメント、水、細骨材、セメント分散剤及び乾燥収縮低減剤を練り混ぜ、次に液状泡沫体及び粗骨材を加えて更に練り混ぜる請求項１〜３のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項５】
セメント分散剤が、水溶性ビニル共重合体を主成分とするポリカルボン酸塩系のものである請求項１〜４のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項６】
乾燥収縮低減剤が、ポリアルキレングリコール低級アルキルエーテルである請求項１〜５のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項７】
水／セメント比を３５〜６５％に調製する請求項１〜６のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法によって得られるＡＥコンクリート。
【請求項９】
得られる硬化体の気泡間隔係数が、１００〜３００μｍの範囲内となるものである請求項８記載のＡＥコンクリート。
【請求項１】
セメント、水、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、乾燥収縮低減剤及び液状泡沫体を用いるＡＥコンクリートの調製方法において、液状泡沫体として下記の液状泡沫体を用い、且つＡＥコンクリート１ｍ３当たり下記の液状泡沫体を０．１〜１０kgの割合で用いて、連行空気量を３〜８容量％に調製することを特徴とするＡＥコンクリートの調製方法。
液状泡沫体：次の第１工程及び第２工程を経て得られる液状泡沫体
第１工程：水と下記の起泡剤と泡沫膜安定剤とを、水／起泡剤／泡沫膜安定剤＝７０〜９８．９／０．１〜１０／１〜２０（質量％）の割合で混合して混合溶液を調製する工程
第２工程：第１工程で調製した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を調製する工程
起泡剤：下記の化１で示されるアルキルリン酸モノエステル塩及び下記の化２で示されるアルキルリン酸ジエステル塩から選ばれる一つ又は二つ以上
【化１】
【化２】
（化１及び化２において、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：炭素数８〜１８のアルキル基
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３：アルカリ金属）
【請求項２】
泡沫膜安定剤が、酢酸ビニル重合体を鹸化度８０〜９５モル％の範囲で部分鹸化したポリビニルアルコールであって、且つその４％水溶液の２０℃における粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲のポリビニルアルコールである請求項１記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項３】
液状泡沫体が、気泡径１〜２００μｍの範囲のものである請求項１又は２記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項４】
先にセメント、水、細骨材、セメント分散剤及び乾燥収縮低減剤を練り混ぜ、次に液状泡沫体及び粗骨材を加えて更に練り混ぜる請求項１〜３のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項５】
セメント分散剤が、水溶性ビニル共重合体を主成分とするポリカルボン酸塩系のものである請求項１〜４のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項６】
乾燥収縮低減剤が、ポリアルキレングリコール低級アルキルエーテルである請求項１〜５のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項７】
水／セメント比を３５〜６５％に調製する請求項１〜６のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つの項記載のＡＥコンクリートの調製方法によって得られるＡＥコンクリート。
【請求項９】
得られる硬化体の気泡間隔係数が、１００〜３００μｍの範囲内となるものである請求項８記載のＡＥコンクリート。
【公開番号】特開２００８−２８５３３６（Ｐ２００８−２８５３３６Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２８７３９（Ｐ２００７−１２８７３９）
【出願日】平成１９年５月１５日（２００７．５．１５）
【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１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１５日（２００７．５．１５）
【出願人】（０００２１０６５４）竹本油脂株式会社 (138)
【Ｆターム（参考）】
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