(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）を３〜６０質量％及び無水石膏を１〜４０質量％含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウムを０．１〜３．０質量部含む水硬性組成物と、
３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％であるクリンカ組成物、及び石膏を含む膨張性混和材と、
金属繊維又は有機繊維と
を含む配合物を硬化させてなるコンクリート硬化体であって、
前記コンクリート硬化体１ｍ３中に前記膨張性混和材が１０〜４０ｋｇ含まれるように前記膨張性混和材を配合するコンクリート硬化体。
【請求項２】
前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物１００質量部に対して前記石膏５〜５０質量部を含むことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート硬化体。
【請求項３】
前記膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート硬化体。
【請求項４】
前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部中前記クリンカ組成物を２０質量部以上含むものであり、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部に対して、前記石膏５〜５０質量部を含むことを特徴とする請求項３に記載のコンクリート硬化体。
【請求項５】
前記コンクリート硬化体の体積に対して、０．７〜２．０％の体積を占める量の前記金属繊維又は前記有機繊維を配合することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリート硬化体。
【請求項６】
前記金属繊維が、鋼繊維であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコンクリート硬化体。
【請求項７】
前記配合物が、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸若しくはその塩及び／又はヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸若しくはその塩をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコンクリート硬化体。
【請求項８】
前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸又はその塩をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のコンクリート硬化体。
【請求項９】
カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）を３〜６０質量％及び無水石膏を１〜４０質量％含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウムを０．１〜３．０質量部含む水硬性組成物と、
３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％であるクリンカ組成物、及び石膏を含む膨張性混和材と、
金属繊維又は有機繊維と
を含むコンクリート組成物であって、
前記コンクリート組成物を硬化させてなるコンクリート硬化体１ｍ３中に前記膨張性混和材が１０〜４０ｋｇ含まれるように前記膨張性混和材を配合する
コンクリート組成物。
【請求項１０】
前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物１００質量部に対して前記石膏５〜５０質量部を含むことを特徴とする請求項９に記載のコンクリート組成物。
【請求項１１】
前記膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことを特徴とする請求項９に記載のコンクリート組成物。
【請求項１２】
前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部中前記クリンカ組成物を２０質量部以上含むものであり、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部に対して、前記石膏５〜５０質量部を含むことを特徴とする請求項１１に記載のコンクリート組成物。
【請求項１３】
前記コンクリート組成物の体積に対して、０．７〜２．０％の体積を占める量の前記金属繊維又は前記有機繊維を配合することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載のコンクリート組成物。
【請求項１４】
前記金属繊維が、鋼繊維であることを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載のコンクリート組成物。
【請求項１５】
前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸若しくはその塩及び／又はヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸若しくはその塩をさらに含むことを特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載のコンクリート組成物。
【請求項１６】
前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸又はその塩をさらに含むことを特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載のコンクリート組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート硬化体及びコンクリート組成物に関し、特に、収縮ひずみが低減されたコンクリート硬化体、及び当該硬化体を製造するためのコンクリート組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント等の水硬性組成物は、その水和反応に伴い硬化し、硬化後のコンクリートは自己収縮や乾燥収縮等により収縮して収縮ひずみを生じる。特に、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）系の水硬性組成物は、水和反応により急速に硬化し、早期に強度を発現する性質を有するため、施工期間の短い緊急工事用として使用されているが、急速な水和反応により、コンクリート硬化体の収縮ひずみ量がより大きくなってしまう。
【０００３】
コンクリート硬化体に収縮ひずみが生じると、それによりひび割れが生じることがあり、このようにして発生したひび割れは、コンクリート硬化体の美観を損なうだけではなく、コンクリート硬化体中の鋼材の腐食やコンクリート硬化体の水密性の低下を招いたり、コンクリート硬化体の強度を低下させたりする。このようなコンクリート硬化体の収縮ひずみを抑制するために、従来、膨張材を添加したコンクリートが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、セメント等の水硬性組成物に膨張材を添加して硬化させたコンクリート硬化体は、その硬化体の収縮ひずみ量を低減することはできるが、その低減効果は十分ではなかった。そのため、完全には収縮ひずみをなくすことはできず、依然としてコンクリートにひび割れが生じてしまうという問題があった。
【０００５】
このような実情に鑑みて、本発明は、急速な強度の発現を伴いつつ高い強度を有するとともに、自己収縮や乾燥収縮等による収縮ひずみを低減することができ、収縮ひずみによるひび割れの発生等を防止することのできるコンクリート硬化体、及びそのようなコンクリート硬化体を製造することのできるコンクリート組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）を３〜６０質量％及び無水石膏を１〜４０質量％含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウムを０．１〜３．０質量部含む水硬性組成物と、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％であるクリンカ組成物、及び石膏を含む膨張性混和材と、金属繊維又は有機繊維とを含む配合物を硬化させてなることを特徴とするコンクリート硬化体を提供する（請求項１）。
【０００７】
上記コンクリート硬化体は、水硬性組成物中のカルシウムサルホアルミネートにより、早期に強度を発現することができ、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウムにより、収縮ひずみ量を低減することができる。また、膨張性混和材中の石膏（ＣａＳＯ４）とカルシウムアルミネート（特に、アルミン酸三カルシウム(Ｃ３Ａ)）との反応により、エトリンガイド（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）が生成され、このエトリンガイドにより、コンクリート硬化体の収縮を抑制することができる。さらに、金属繊維又は有機繊維により、コンクリート硬化体を拘束して、膨張性混和材によるコンクリート硬化体の膨張を制御することができ、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体の収縮を抑制することができる。したがって、上記発明（請求項１）によれば、自己収縮や乾燥収縮等による収縮ひずみを低減し、収縮ひずみによるひび割れの発生を防止することができる。
【０００８】
ここで、本発明において「３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物」とは、０．５質量％以上のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）と、０．５質量％以上のビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）と、ＣａＯ結晶と、間隙物質とを含有する組成物をいう。
【０００９】
また、本発明において「３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物」とは、０．５質量％以上のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）と、ＣａＯ結晶と、間隙物質とを含有し、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の含有率が０．５質量％未満の組成物をいう。
【００１０】
さらに、本発明において「２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物」とは、０．５質量％以上のビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）と、ＣａＯ結晶と、間隙物質とを含有し、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）の含有率が０．５質量％未満の組成物をいう。
【００１１】
さらにまた、本発明において「ＣａＯ−間隙物質系組成物」とは、ＣａＯ結晶と間隙物質とを含有し、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）とビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の含有率がともに０．５質量％未満のものをいう。
【００１２】
上記発明（請求項１）においては、前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物１００質量部に対して前記石膏５〜５０質量部を含むことが好ましい（請求項２）。
【００１３】
上記発明（請求項２）によれば、膨張性混和材における石膏の配合量が上記範囲内であれば、生成されたエトリンガイド（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）により、コンクリート硬化体の収縮を効果的に抑制することができる。
【００１４】
また、上記発明（請求項１）においては、前記膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことが好ましい（請求項３）。かかる発明（請求項３）によれば、膨張性混和材に含まれる生石灰が水和反応に伴って膨張するため、コンクリート硬化体の収縮をさらに抑制することができる。
【００１５】
上記発明（請求項３）においては、前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部中前記クリンカ組成物を２０質量部以上含むものであり、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部に対して、前記石膏５〜５０質量部を含むことが好ましい（請求項４）。
【００１６】
上記発明（請求項４）における配合割合であれば、コンクリート硬化体が膨張しすぎることもなく、コンクリート硬化体の収縮を効果的に抑制することができ、収縮ひずみによるひび割れを防止することができる。
【００１７】
上記発明（請求項１〜４）においては、前記コンクリート硬化体１ｍ３中に前記膨張性混和材が１０〜４０ｋｇ含まれるように前記膨張性混和材を配合することが好ましい（請求項５）。膨張性混和材の配合量がかかる発明（請求項５）の配合量であれば、コンクリートの早期強度発現性等を損なうことなくコンクリート硬化体の収縮を効果的に抑制することができ、収縮ひずみによるひび割れの発生を防止することができる。
【００１８】
また、上記発明（請求項１〜５）においては、前記コンクリート硬化体の体積に対して、０．７〜２．０％の体積を占める量の前記金属繊維又は前記有機繊維を配合することが好ましい（請求項６）。
【００１９】
金属繊維又は有機繊維の配合量が、上記発明（請求項６）の範囲内であれば、コンクリート硬化体を拘束して、膨張性混和材によるコンクリート硬化体の膨張量をより抑制することができるとともに、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体の収縮を効果的に抑制することができる。
【００２０】
さらに、上記発明（請求項１〜６）においては、前記金属繊維が、鋼繊維であることが好ましい（請求項７）。かかる発明（請求項７）によれば、コンクリート硬化体を効果的に拘束することができる。これにより、膨張性混和材によるコンクリート硬化体の膨張量をより効果的に抑制することができるとともに、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体の収縮をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
上記発明（請求項１〜７）においては、前記配合物が、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸若しくはその塩及び／又はヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸若しくはその塩をさらに含むことが好ましい（請求項８）。
【００２２】
上記発明（請求項１〜８）においては、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸又はその塩をさらに含むことが好ましい（請求項９）。
【００２３】
また、本発明は、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）を３〜６０質量％及び無水石膏を１〜４０質量％含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウムを０．１〜３．０質量部含む水硬性組成物と、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％であるクリンカ組成物、及び石膏を含む膨張性混和材と、金属繊維又は有機繊維とを含むことを特徴とするコンクリート組成物を提供する（請求項１０）。
【００２４】
上記発明（請求項１０）によれば、このようなコンクリート組成物を硬化させることで、高い強度を有し、かつ収縮ひずみの生じないコンクリート硬化体を製造することができる。
【００２５】
上記発明（請求項１０）においては、前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物１００質量部に対して前記石膏５〜５０質量部を含むことが好ましい（請求項１１）。
【００２６】
また、上記発明（請求項１０）においては、前記膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことが好ましい（請求項１２）。さらに、上記発明（請求項１２）においては、前記膨張性混和材は、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部中前記クリンカ組成物を２０質量部以上含むものであり、前記クリンカ組成物と前記生石灰との合計１００質量部に対して、前記石膏５〜５０質量部を含むことが好ましい（請求項１３）。
【００２７】
上記発明（請求項１０〜１３）においては、前記コンクリート組成物を硬化させてなるコンクリート硬化体１ｍ３中に前記膨張性混和材が１０〜４０ｋｇ含まれるように前記膨張性混和材を配合することが好ましい（請求項１４）。また、上記発明（請求項１０〜１４）においては、前記コンクリート組成物の体積に対して、０．７〜２．０％の体積を占める量の前記金属繊維又は前記有機繊維を配合することが好ましい（請求項１５）。さらに、上記発明（請求項１０〜１５）においては、前記金属繊維が、鋼繊維であることが好ましい（請求項１６）。
【００２８】
上記発明（請求項１０〜１６）においては、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対し、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸若しくはその塩及び／又はヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸若しくはその塩をさらに含むことが好ましい（請求項１７）。
【００２９】
上記水硬性組成物と上記膨張性混和材とを混合し、凝結遅延剤として一般的に用いられるクエン酸を添加してから水を加えて混練すると、コンクリート組成物が急結してしまい、十分な可使時間（ミキサーからコンクリートを排出した後からコンクリートの凝結開始までの時間）を確保することができないおそれがある。そして、上記水硬性組成物に凝結遅延剤としてのクエン酸を添加し、水を加えて混練してから最後に上記膨張性混和材を添加すると、コンクリート組成物が急結するまでの時間、すなわち可使時間を延長することができるが、コンクリート硬化体中に均一に膨張性混和材を混和させることが困難となるおそれがある。しかしながら、酒石酸若しくはその塩又はヘプトン酸若しくはその塩は、上記水硬性組成物と上記膨張性混和材とともに混合し、水を加えて混練しても、コンクリート組成物が急結することがなく、十分な可使時間を確保することができるため、上記発明（発明１７）によれば、コンクリートの可使時間を十分に確保し、ワーカビリティーを良好にすることができる。
【００３０】
上記発明（請求項１０〜１７）においては、前記水硬性組成物１００質量部に対し、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸又はその塩をさらに含むことが好ましい（請求項１８）。
【００３１】
上記発明（請求項１８）によれば、コンクリート組成物にホウ酸又はその塩が含まれていることにより、コンクリート組成物の水和熱を低減することができ、コンクリートの練り上がり温度（ＣＴ；Concrete Temperature）を低下させることができる。これにより、外気温が３０℃を超えるような高温環境下においても、容易にコンクリートの出荷及び施工をすることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のコンクリート硬化体によれば、コンクリート硬化体の強度を早期に発現することができるとともに、自己収縮や乾燥収縮等による収縮ひずみを低減することができ、収縮ひずみによるひび割れ等を防止することができる。また、本発明のコンクリート組成物によれば、収縮ひずみによるひび割れを防止し得るコンクリート硬化体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明について説明する。
本発明のコンクリート組成物は、水硬性組成物と、膨張性混和材と、金属繊維又は有機繊維とを含むものである。
【００３４】
上記水硬性組成物は、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）及び無水石膏を含むカルシウムサルホアルミネート組成物と、炭酸リチウムとを含むものである。
【００３５】
カルシウムサルホアルミネート組成物は、カルシウムサルホアルミネート３〜６０質量％及び無水石膏１〜４０質量％を含むものであり、好ましくはカルシウムサルホアルミネート２０〜４０質量％及び無水石膏５〜１５質量％を含むものである。
【００３６】
水硬性組成物における炭酸リチウムの配合量は、カルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、０．１〜３．０質量部であり、０．５〜１．５質量部であることが好ましい。水硬性組成物における炭酸リチウムの配合量が０．１質量部未満であると、コンクリート硬化体の初期強度が十分に発現しなくなり、３．０質量部を超えると、コンクリート硬化体の収縮ひずみの低減効果に大きな変化はないが、コンクリート硬化体の製造にコストがかかってしまう。
【００３７】
水硬性組成物に含まれる炭酸リチウムの比表面積（ブレーン比表面積）は、１０００〜４０００ｃｍ２／ｇであり、好ましくは２０００〜３０００ｃｍ２／ｇである。比表面積が１０００ｃｍ２／ｇ未満であると、炭酸リチウムの粒子が粗く、カルシウムサルホアルミネート組成物と混合するとき、又はコンクリートに混練するときに炭酸リチウムが均質に分散しにくくなり、コンクリート硬化体の強度の低下を招いてしまう。一方、比表面積が４０００ｃｍ２／ｇを超えると、収縮ひずみの低減に十分な効果が得られなくなってしまう。
【００３８】
炭酸リチウムの比表面積の調整方法は、特に限定されるものではなく、例えば、原料となる炭酸リチウム鉱石を比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇになるように粉砕することにより行うことができる。炭酸リチウム鉱石の粉砕方法としては、例えば、ボールミルや自由粉砕機による方法等の任意の粉砕方法を適用することができる。
【００３９】
膨張性混和材は、クリンカ組成物と石膏とを含むものであり、好ましくは生石灰をさらに含むものである。上記クリンカ組成物は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、及びＣａＯ−間隙物質系組成物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％のものである。
【００４０】
膨張性混和材中のクリンカ組成物に含まれる間隙物質は、セメントクリンカ鉱物中のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）やビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の間を埋める鉱物に類するものである。このような間隙物質としては、例えば、２ＣａＯ・Ｆｅ２Ｏ３等のカルシウムフェライト鉱物；３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３等のカルシウムアルミネート鉱物；６ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、６ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３等のカルシウムアルミノフェライト鉱物等が挙げられる。
【００４１】
クリンカ組成物中のＣａＯの含有割合は、クリンカ組成物の全質量に対して５０〜９２質量％である。ＣａＯの含有割合が５０質量％未満であると、早期に強度を発現するのが困難となるおそれがあり、９２質量％を超えると、相対的に間隙物質の含有量が減少し、コンクリート硬化体の収縮を抑制するのが困難になるおそれがある。
【００４２】
クリンカ組成物は、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）やビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）を含むものであってもよいし、これらのエーライトやビーライトを含まないものであってもよいが、これらのエーライトやビーライトを含むクリンカ組成物は、ＣａＯの水和速度を大幅に抑制することができ、これらのエーライトやビーライトの水和物がセメントの強度発現に貢献する。
【００４３】
クリンカ組成物は、石灰質原料、粘土原料、珪石、スラグ類、石膏等の原料を上記組成になるように混合して原料混合物を調製し、目標とするクリンカの鉱物組成が得られるまで、この原料混合物をロータリーキルン等にて１３００〜１６００℃の温度で十分に焼き締めて、焼成することで得られる。
【００４４】
なお、原料混合物を焼成する際に、鉱化剤（フラックス）を原料混合物に添加してもよい。これにより、クリンカ組成物の製造効率を高めることができる。鉱化剤としては、セメント系化合物を焼成する際に一般に使用されるものを用いることができる。具体的には、ＣａＳＯ４、ＣａＦ２、Ｆｅ２Ｏ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３等の化合物を含む石膏、蛍石、蛇紋岩等を鉱化剤として使用することができる。これらの鉱化剤の添加量は、原料混合物の質量に対して約１０質量％以下であればよい。
【００４５】
膨張性混和材には、上記クリンカ組成物とともに石膏が含まれる。膨張性混和材に石膏が含まれることで、エトリンガイド（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）が生成されるため、これによりコンクリート硬化体の収縮を抑制することができるとともに、コンクリート硬化体の初期強度（簡易蒸気養生時の脱型強度）を高めることができる。
【００４６】
石膏としては、一般に市販されている石膏を使用することができる。石膏は、その結晶形態により無水石膏、半水石膏、二水石膏に分類されるが、いずれの石膏を使用してもよく、好ましくは無水石膏を使用することができる。
【００４７】
膨張性混和材における石膏の配合量は、クリンカ組成物１００質量部に対し、５〜５０質量部であることが好ましい。膨張性混和材に生石灰が含まれる場合には、石膏の配合量は、クリンカ組成物と生石灰との合計量１００質量部に対し、５〜５０質量部であることが好ましい。石膏の配合量が５質量部未満であると、コンクリート硬化体の収縮を抑制することが困難であり、また早期に強度が発現しないおそれがあり、５０質量部を超えると、コンクリート硬化体に膨張ひび割れが生じるおそれがある。
【００４８】
膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことが好ましい。生石灰は、水和反応に伴い膨張及び発熱するため、コンクリート硬化体の収縮をさらに抑制することができるとともに、膨張性混和材全体の発熱量が高まり、コンクリート硬化体の早期強度発現性をさらに向上させることができる。
【００４９】
生石灰は、その焼成度によって極軟焼生石灰、軟焼生石灰、中焼生石灰、硬焼生石灰、極硬焼生石灰に分類され、その評価方法としては一般に日本石灰協会の４Ｎ塩酸による粗粒滴定試験法が使用されている。この粗粒滴定試験法によれば、生石灰は、滴定に使用した４Ｎ塩酸の総量をもって分類され、極軟焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が８００ｍＬ以上のものであり、軟焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が６５０ｍＬ以上８００ｍＬ未満のものであり、中焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が３００ｍＬ以上６５０ｍＬ未満のものであり、硬焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が１３０ｍＬ以上３００ｍＬ未満のものであり、極硬焼生石灰は４Ｎ塩酸の使用量が１３０ｍＬ未満のものである。
【００５０】
膨張性混和材に含まれ得る生石灰としては、一般に市販されている生石灰であればよいが、このようにして分類される生石灰のうち、４Ｎ塩酸の使用量が６５０ｍＬ以下の生石灰を使用することが好ましく、特に４Ｎ塩酸の使用量が４００ｍＬ以下の生石灰を使用することが好ましい。このような生石灰を含むことで、フレッシュコンクリートのワーカビリティーを良好にすることができる。
【００５１】
膨張性混和材に生石灰を含む場合、生石灰の含有量は、上記クリンカ組成物と生石灰との合計質量の８０質量％以下であることが好ましい。生石灰の含有量が、クリンカ組成物と生石灰との合計質量の８０質量％を超えると、水和反応によるコンクリート硬化体の膨張量が増大しすぎてしまうおそれがある。
【００５２】
膨張性混和材は、上記クリンカ組成物及び石膏を含み、好ましくは生石灰をさらに含むものであって、これらの混合物を粉砕した混合粉砕物であることが好ましい。この混合粉砕物は、上記クリンカ組成物、石膏、生石灰のそれぞれを粉砕してから混合したものでもよいし、上記クリンカ組成物、石膏及び生石灰のそれぞれを混合してから粉砕したものでもよい。粉砕は、ボールミル、ロールミル等の通常のセメントの粉砕に使用する粉砕機を使用して行うことができる。
【００５３】
このようにして得られた混合粉砕物のブレーン比表面積は、２０００〜６０００ｃｍ２／ｇであることが好ましく、特に４０００〜５０００ｃｍ２／ｇであることが好ましい。
【００５４】
コンクリート組成物において、膨張性混和材は、コンクリート組成物を硬化させてなるコンクリート硬化体１ｍ３中に１０〜４０ｋｇを占める量を配合することが好ましく、コンクリート硬化体１ｍ３中に２０〜３０ｋｇを占める量を配合することがより好ましい。１０ｋｇ未満であると、コンクリート組成物を硬化させてなるコンクリート硬化体の収縮ひずみを低減することができず、コンクリート硬化体にひび割れが生じるおそれがあり、４０ｋｇを超えると、コンクリート硬化体が過大に膨張してしまい当該コンクリート硬化体の強度が低下するおそれがある。
【００５５】
本発明のコンクリート組成物には、金属繊維又は有機繊維がさらに含まれる。コンクリート組成物に金属繊維又は有機繊維が含まれることで、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体を拘束し、コンクリート硬化体が収縮してしまうのを防止することができる。また、金属繊維又は有機繊維がコンクリート硬化体を拘束することで、コンクリート硬化体の膨張を制御し、コンクリート硬化体が膨張しすぎないようにすることもできる。
【００５６】
金属繊維としては、例えば、鋼繊維、アモルファス繊維、ステンレス繊維等が挙げられ、これらのうち、コンクリート硬化体をより効果的に拘束することのできる鋼繊維を使用するのが好ましい。
【００５７】
有機繊維としては、例えば、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、セルロース繊維等が挙げられ、これらのうち、コンクリート硬化体をより効果的に拘束することのできるビニロン繊維を使用するのが好ましい。
【００５８】
金属繊維又は有機繊維の配合量は、コンクリート硬化体の体積に対して、０．７〜２．０％の体積を占める量を配合することが好ましい。０．７％未満であると、コンクリート硬化体の強度が低下するおそれがあり、２．０％を超えると、水硬性組成物との混練作業のワーカビリティーが低下するおそれがある。
【００５９】
金属繊維又は有機繊維の繊維長は、１５〜６０ｍｍであることが好ましく、３０ｍｍ程度であることがより好ましい。繊維長が１５ｍｍ未満であると、コンクリート硬化体を効果的に拘束できないおそれがあり、繊維長が６０ｍｍを超えると、水硬性組成物と金属繊維又は有機繊維とを混練する際にファイバーボールが生じやすくなるおそれがある。
【００６０】
金属繊維又は有機繊維の直径は、０．６２〜０．９０ｍｍであることが好ましい。直径が０．６２ｍｍ未満であると、金属繊維又は有機繊維自体の強度が不足して、張力を受けた際に金属繊維又は有機繊維が切れてしまい、コンクリート硬化体を効果的に拘束できないおそれがあり、直径が０．９０ｍｍを超えると、上記範囲内の直径を有する金属繊維又は有機繊維に比較して、同一配合量であってもコンクリート硬化体中の金属繊維又は有機繊維の本数が少なくなるため、コンクリート硬化体を効果的に拘束できないおそれがある。したがって、金属繊維又は有機繊維のアスペクト比（繊維長／直径比）は、４０〜６６であることが好ましい。
【００６１】
金属繊維又は有機繊維の形状としては、例えば、直線状、波形状、螺旋形状等が挙げられ、これらの形状のうち、何らかの物理的付着力を付与する形状である波形状、螺旋形状等が好ましい。このように螺旋形状等の形状にすれば、金属繊維又は有機繊維の引き抜け効果により、コンクリート硬化体の曲げ強度が向上する。
【００６２】
本発明のコンクリート組成物は、上記水硬性組成物と上記膨張性混和材との合計１００質量部に対して、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸若しくはその塩及び／又はヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸若しくはその塩をさらに含んでいることが好ましい。本発明のコンクリート組成物を硬化させてコンクリート硬化体を製造するに際し、上記水硬性組成物と上記膨張性混和材とをあらかじめ混合しておき、水を加えて混練してもよいし、上記水硬性組成物に水を加えて混練し、その後上記膨張性混和材を添加してさらに混練してもよい。コンクリート硬化体の製造に際し、一般に凝結遅延剤としてクエン酸を含むものが使用されているが、前者の場合にクエン酸を添加すると、水硬性組成物及び膨張性混和材の水和反応に伴うエトリンガイトの急激な生成により、コンクリート組成物が急結してしまい、十分な可使時間を確保することができないおそれがある。凝結遅延剤としてクエン酸を使用しつつ可使時間を延長するためには、後者のようにして混練するのが好ましいが、この場合には膨張性混和材をコンクリート硬化体に均一に混和させることが困難となるおそれがある。そのため、クエン酸を添加せず、酒石酸（酒石酸塩）及び／又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）を添加することが好ましい。酒石酸（酒石酸塩）又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）は、クエン酸と同様に凝結遅延作用を有しているが、水硬性組成物と膨張性混和材と酒石酸（酒石酸塩）及び／又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）とをあらかじめ混合し、その後に水を添加したとしても、エトリンガイトの急激な生成が生じることもないため、コンクリート組成物の急結を防止することができる。これにより、十分な可使時間を確保することができるとともに、膨張性混和材をコンクリート硬化体に均一に混和させることができるため、より効果的にコンクリート硬化体の収縮ひずみを抑制することができる。
【００６３】
水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対する酒石酸（酒石酸塩）又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）の配合量が、酒石酸換算又はヘプトン酸換算で０．０５質量部未満であると、コンクリート組成物の可使時間を十分に確保することができないおそれがあり、１．５質量部を超えると、可使時間が大幅に延長してしまうだけでなく、凝結不良を起こし当該コンクリートの強度が十分に発現しなかったり、場合によっては硬化しなくなってしまったりするおそれがある。
【００６４】
酒石酸（酒石酸塩）の配合量は、上記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０．１５〜１．２質量部であることがより好ましく、０．２〜１．０質量部であることが特に好ましい。また、ヘプトン酸（ヘプトン酸塩）の配合量は、上記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０．２〜１．２質量部であることがより好ましく、０．２５〜１．０質量部であることが特に好ましい。
【００６５】
酒石酸塩としては、例えば、酒石酸アンモニウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸リチウム、酒石酸アンモニウムナトリウム、酒石酸ナトリウムカリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６６】
また、ヘプトン酸塩としては、例えば、ヘプトン酸ナトリウム、ヘプトン酸カリウム、ヘプトン酸リチウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
本発明のコンクリート組成物は、上記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸又はその塩を含むものであってもよい。コンクリート組成物に上記範囲内でホウ酸を含ませることで、コンクリート組成物の硬化の際の水和熱を低減することができ、コンクリートの練り上がり温度を低下させることができる。特に、ＪＡＳＳ５（日本建築学会，建築工事標準仕様書５）にコンクリート打設温度として、「３５℃を超えないこと」と規定されているが、外気温が３０℃を超えるような現場で施工を行う場合であっても、コンクリートの練り上がり温度（ＣＴ）を低下することができるため、高温環境下であっても容易にコンクリートの出荷及び施工をすることができる。
【００６８】
ホウ酸（ホウ酸塩）の配合量が、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、ホウ酸換算で０．０１質量部未満であると、コンクリート組成物の硬化の際の水和熱を効果的に低減することができないおそれがあり、ホウ酸換算で０．３質量部を超えると、水和熱低減効果に差はみられないばかりか、ホウ酸（ホウ酸塩）の配合量が増加することでコストがかかるとともに、コンクリート硬化体の強度が低下したり、凝結遅延が発生したりするおそれがある。
【００６９】
ホウ酸（ホウ酸塩）の配合量は、より好ましくは、上記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０．０５〜０．２質量部であり、特に好ましくは０．１〜０．１５質量部である。
【００７０】
ホウ酸塩としては、例えば、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸リチウム、ホウ酸アルミニウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
コンクリート組成物には、さらに粗骨材が含まれていてもよい。粗骨材としては、例えば、砂利、砕石又はこれらの混合物等を使用することができる。粗骨材の粒径は、５〜２５ｍｍであることが好ましく、特に５〜１３ｍｍであることが好ましい。コンクリート組成物における粗骨材の配合量は、コンクリート硬化体の硬化後の機械的強度やフレッシュコンクリートの作業性等の観点から、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０〜５００質量部であることが好ましく、１００〜２００質量部であることがより好ましい。
【００７２】
コンクリート組成物には、さらに細骨材が含まれていてもよい。細骨材としては、例えば、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂又はこれらの混合物等を使用することができる。細骨材の粒径は、５ｍｍ以下であることが好ましい。コンクリート組成物における細骨材の配合量は、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して、０〜５００質量部であることが好ましく、１００〜２００質量部であることがより好ましい。
【００７３】
コンクリート組成物における細骨材率（全骨材(粗骨材及び細骨材)容積の中で細骨材容積が占める割合）は、０〜１００％であり、コンクリート組成物の作業性等の観点から、３０〜７０％であることが好ましい。
【００７４】
コンクリート組成物は、コンクリート硬化体の収縮ひずみの低減効果を妨げない限り、上記水硬性組成物、上記膨張性混和材、及び上記金属繊維又は上記有機繊維以外の他の成分を含んでいてもよい。水硬性組成物に含まれ得る成分としては、例えば、エーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）等を含むポルトランドセメントクリンカ；リグニン系、ナフタリンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤等；その他の添加剤等が挙げられる。水硬性組成物におけるポルトランドセメントクリンカ、各種減水剤等の配合量は、コンクリート硬化体の収縮ひずみの低減効果を妨げることのない量であればよい。
【００７５】
本発明のコンクリート組成物に所定量の水を添加して混練し、その混練物を型枠等に流し込み、加温養生、水中養生、蒸気養生、オートクレーブ養生等により養生して硬化させることにより、コンクリート硬化体を製造することができる。コンクリート硬化体を製造する場合、上記水硬性組成物と上記膨張性混和材とをあらかじめ混合し、その後所定量の水を添加して混練してもよいし、上記水硬性組成物に所定量の水を添加して混練し、その後上記膨張性混和材を添加してさらに混練してもよいが、前者の方が、コンクリート硬化体に膨張性混和材がより均一に混ざるため好ましい。この際に、凝結遅延剤として一般的なクエン酸を添加すると、コンクリート組成物の急結により十分な可使時間を確保することができないおそれがあるため、クエン酸を添加せず、酒石酸（酒石酸塩）及び／又はヘプトン酸（ヘプトン酸塩）をさらに含むコンクリート組成物を使用するのが好ましい。これにより、十分な可使時間を確保することができるとともに、膨張性混和材をコンクリート硬化体に均一に混ぜることができる。
【００７６】
コンクリートの可使時間を確保するとともに、早期に強度を発現させ、かつ収縮ひずみを低減させるために、水結合材比は２５〜６５質量％であることが好ましく、３０〜４５質量％であることがより好ましい。
【００７７】
このようにして得られたコンクリート硬化体は、早期強度発現性を有するため、混練後２〜３時間で目的とする圧縮強度を発現することができる。また、コンクリート組成物に上述した膨張性混和材が含まれることにより、コンクリート硬化体の収縮ひずみが低減されるため、収縮ひずみ等により生じるひび割れ等を防止することができる。さらに、コンクリート組成物に上述した金属繊維又は有機繊維が含まれることにより、コンクリート硬化体を拘束し、膨張性混和材により膨張したコンクリート硬化体が収縮してしまうのを防止することができる。特に、後述する実施例において示す配合により製造したコンクリート硬化体は、収縮ひずみがほとんど生じないという、従来のコンクリート硬化体には見られない優れた効果を得ることができる。したがって、本発明のコンクリート硬化体は、短時間の道路工事に用いられる厚さの薄いコンクリート製品等として好適に使用することができる。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例及び試験例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、下記の実施例及び試験例に何ら制限されるものではない。
【００７９】
〔実施例１〜５，比較例１〜２〕
細骨材（静岡県御前崎産陸砂，表乾密度：２．６０ｇ／ｃｍ３，絶乾密度：２．５５ｇ／ｃｍ３，吸水率：１．９９％，単位容積質量：１．７４ｋｇ／Ｌ，実績率：６８．０％，粗粒率：２．６４，微粉分量：１．８３％）と鋼繊維（商品名：タフグリップ，繊維長：３０ｍｍ，密度：７．６９ｇ／ｃｍ３，ブリヂストン社製）又はビニロン繊維（商品名：クラレビニロン，繊維長：３０ｍｍ，比重：１．３，クラレ社製）とを１５秒間空練りし、水と高性能減水剤（ポリカルボン酸系高性能減水剤，商品名：レオビルド８０００，ＮＭＢ社製）と凝結遅延剤（商品名：ジェットセッター，小野田ケミコ社製）とを投入してさらに１５秒間空練りし、水硬性組成物（超速硬セメント，商品名：スーパージェットセメント，密度：３．０１ｇ／ｃｍ３，太平洋セメント社製）を投入して１２０秒間混練した。
【００８０】
得られた混練物を掻落しした後に、粗骨材（茨城県岩瀬産６号砕石，粗骨材最大寸法：１３ｍｍ，表乾密度：２．６５ｇ／ｃｍ３，吸水率：１．５２％，単位容積質量：１．５５ｋｇ／Ｌ，実績率：５９．０％，粗粒率：６．３０）と膨張性混和材（商品名：太平洋Ｎ−ＥＸ，密度：３．１９ｇ／ｃｍ３，太平洋マテリアル社製）とを投入して６０秒間混練し、コンクリート組成物を得た。各原料の配合割合を表１に示す。
【００８１】
【表１】
0005403496.tif 000002
【００８２】
このようにして得られたコンクリート組成物を鋼製の型枠に流し込み、２０℃の恒温室内で所定材齢にて強度試験に供するまで養生し、コンクリート硬化体（実施例１〜５，比較例１〜２）を得た。
【００８３】
〔試験例１〕スランプ試験
実施例１〜５及び比較例１〜２の配合割合にて得られたフレッシュコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０１に基づいてスランプ試験を行った。スランプ試験は、ミキサー排出後の各段階にて行った。スランプ試験の結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
0005403496.tif 000003
【００８５】
表２に示すように、実施例１〜５により得られたフレッシュコンクリートは、ミキサーから排出後のスランプが８．０〜１０．０ｃｍであり、作業性に優れており、２０〜４０分程度の可使時間（ミキサーから排出した直後からスランプ値が５．０ｃｍ程度になるまでの時間）を確保できることが確認された。
【００８６】
〔試験例２〕強度試験
実施例１〜５及び比較例１〜２により得られたコンクリート硬化体について、ＪＩＳ−Ａ１１０８に基づいて圧縮強度試験を行い、実施例２及び５により得られたコンクリート硬化体について、ＪＩＳ−Ａ１１０６に基づいて曲げ強度試験を行った。これらの強度試験は、材齢３時間、６時間、２４時間及び７日間のコンクリート硬化体について行った。また、実施例２及び５の材齢７日間のコンクリート硬化体について、土木学会基準ＪＳＣＥ−Ｇ５５２−１９９９に基づいて曲げ靭性係数の測定を行った。さらに、実施例２，４，５及び比較例１の材齢７日間のコンクリート硬化体について、下記のようにして付着強度試験を行った。なお、付着強度とは、既存コンクリート上にコンクリートを打設したときの、その界面における強度を意味する。
【００８７】
付着強度試験において、まず、供試体を作製した。供試体の作製においては、まず、普通セメントを使用し、水セメント比５０％でφ１００×１５５ｍｍの円筒状コンクリートを作製した。打ち込みから２４時間後に当該コンクリートの付着面について５ｍｍの目荒しを行い、その後水中養生を９１日間、気中養生を１３日間行った。かかるコンクリートを型枠に入れ、その上から実施例２，４，５及び比較例１のフレッシュコンクリートのそれぞれを５０ｍｍ打ち込み、バイブレーターで締固めを行い、実施例２，４，５及び比較例１に係る供試体を得た。
【００８８】
付着強度試験は、図１に示す付着強度試験装置１を用いて行った。付着強度試験装置１は、図１に示すように、テンションバー２と、テンションバー２に接続され、供試体１０を保持し得るユニバーサルジョイント３と、ユニバーサルジョイント３及びテンションバー２の上方に設けられたセンターホール型加圧ジャッキ４と、センターホール型加圧ジャッキ４を加圧する油圧式加圧機５と、センターホール型加圧ジャッキ４の上方に設けられたロードセル６と、ロードセル６の上方に設けられた高感度変位計７とを備える。
【００８９】
付着強度試験は、テンションバー２とユニバーサルジョイント３とを介して供試体１０を固定し、油圧式加圧機５によりセンターホール型加圧ジャッキ４に加圧し、ユニバーサルジョイント３を介して固定されている供試体１０を引っ張ることにより行った。そして、ロードセル６により荷重を計測するとともに、高感度変位計７により供試体の伸び量を計測し、これらの計測値から付着強度（Ｎ／ｍｍ２）を算出した。
圧縮強度試験、曲げ強度試験、曲げ靭性係数の測定及び付着強度試験の結果を表３〜５に示す。
【００９０】
【表３】
0005403496.tif 000004
【００９１】
【表４】
0005403496.tif 000005
【００９２】
【表５】
0005403496.tif 000006
【００９３】
表３に示すように、実施例１〜５の材齢３時間のコンクリート硬化体は、その圧縮強度が２７．８〜３５．６Ｎ／ｍｍ２であり、材齢７日間の圧縮強度は５２．２〜５９．７Ｎ／ｍｍ２であった。また、表４に示すように、実施例２及び５のコンクリート硬化体は、材齢２４時間の曲げ強度及び材齢７日間の曲げ靭性係数につき、良好な値を示した。このことから、本発明のコンクリート硬化体は、早期強度発現性に優れることが確認された。さらに、表５に示すように、実施例２，４及び５のコンクリート硬化体は、比較例１のコンクリート硬化体に比して優れた付着強度を有することが確認された。このことから、本発明のコンクリート硬化体は、既設コンクリートの補修工事等の用途に使用することができるものと考えられる。
【００９４】
〔試験例３〕自己収縮試験及び凝結試験
実施例２、比較例１及び２により得られたコンクリート硬化体について自己収縮試験及びＪＩＳ−Ａ１１４７に基づいて凝結試験を行った。自己収縮試験は、１０×１０×４０ｃｍの試験体内に埋込型ひずみ計を埋設し、その長さ変化量を測定した。なお、長さ変化量の測定開始時期（材齢０時間）は、凝結試験の始発時期とした。自己収縮試験の結果を図２に示す。
【００９５】
凝結試験においては、実施例２により得られたフレッシュコンクリートを寸法５ｍｍの網ふるいでウェットスクリーニングしたモルタルから、磁石を使用して鋼繊維をできる限り除去してから硬化させたものを試料として使用して、プロクター貫入抵抗値にて始発時間及び終結時間を測定した。
【００９６】
図２に示すように、実施例２のコンクリート硬化体は、材齢２４時間において約１００×１０−６の膨張を示しており、自己収縮ひずみが生じていないことが確認された。一方、比較例１及び２のコンクリート硬化体は、材齢２４時間にて約１７０〜２３０×１０−６の収縮を示しており、自己収縮ひずみが生じていることが確認された。したがって、実施例２のコンクリート硬化体は、自己収縮ひずみを原因とするひび割れを防止できることが確認された。また、凝結試験の結果、実施例２のコンクリート硬化体の始発時間は５７分であり、終結時間は７６分であった。
【００９７】
〔実施例６〜４３〕
細骨材Ｓ（茨城県結城産陸砂，表乾密度：２．５８ｇ／ｃｍ３，絶乾密度：２．５２ｇ／ｃｍ３，吸水率：２．３０％，実積率：６５．４％，粗粒率：２．６４，微粒分量：１．７０％）と、鋼繊維（商品名：シンコーファイバー・ドラミックス，繊維長：３０ｍｍ，密度：７．８５ｇ／ｃｍ３，直径：０．６２ｍｍ，神鋼建材工業社製）と、水Ｗと、高性能減水剤ＳＰ（ポリカルボン酸系高性能減水剤，商品名：レオビルド８０００ＰＸ３，ＮＭＢ社製）と、クエン酸（又はホウ酸（オルトホウ酸）及び酒石酸（Ｌ−酒石酸）、酒石酸、ホウ酸及びヘプトン酸（ヘプトン酸ナトリウム）、若しくはヘプトン酸）とを投入して１５秒間空練りし、水硬性組成物Ｃ（超速硬セメント，商品名：スーパージェットセメント，密度：３．０１ｇ／ｃｍ３，太平洋セメント社製）と膨張性混和材ＥＸ（早強性膨張材，商品名：太平洋Ｎ−ＥＸ，密度：３．１９ｇ／ｃｍ３，太平洋マテリアル社製）をあらかじめよく混合しておいた混合物を投入して１２０秒間混練した。その後、粗骨材Ｇ（茨城県岩瀬産６号砕石，粗骨材最大寸法：１３ｍｍ，表乾密度：２．６５ｇ／ｃｍ３，吸水率：０．６２％，実積率：６０．９％，粗粒率：６．６８）を投入して６０秒間混練し、フレッシュコンクリートを得た。
各原料の配合割合を表６に示す。
【００９８】
【表６】
0005403496.tif 000007
【００９９】
〔試験例４〕スランプ試験・コンクリート練り上がり温度（ＣＴ）測定
実施例６〜４３により得られたフレッシュコンクリートについて、ＪＩＳ−Ａ１１０１に基づいてスランプ試験を行った。スランプ試験は、ミキサーから排出した後の各段階にて行った。また、同時に、実施例１３，１６〜２６，３１及び３３〜４３について、コンクリートの練り上がり温度（ＣＴ）を測定した。
スランプ試験の結果を表７に、コンクリートの練り上がり温度の測定結果を図３及び４に示す。
【０１００】
【表７】
0005403496.tif 000008
【０１０１】
表７に示すように、外気温２０℃にてクエン酸を含む実施例６〜８では、１５〜２０分程度の可使時間を確保できたが、クエン酸の配合割合を増加させても、可使時間を制御することが困難であった。そのため、外気温が３０℃を超えるような環境下で使用すると、コンクリート組成物の急結が生じてしまうおそれがあると考えられる。一方、外気温２０℃にて酒石酸又はヘプトン酸を含む実施例１１及び２９では、４０分程度の可使時間を確保することができた。これにより、クエン酸を添加せずに酒石酸又はヘプトン酸を添加することで、コンクリート組成物の急結を防止し、十分な可使時間を確保可能であることが確認された。
【０１０２】
また、実施例９〜４３では、クエン酸を添加せずに酒石酸又はヘプトン酸を添加することで、実際の施工上最低限必要と考えられる１０分程度以上の可使時間を確保することができ、十分なワーカビリティーを確保し得ることが確認された。特に、コンクリート組成物は、外気温が高いほど凝結しやすく、外気温等の施工条件により可使時間が変動するものであるが、実施例９〜１５及び２７〜３２のように、酒石酸又はヘプトン酸の添加率を制御することにより、どのような温度条件下においても、１５〜６０分程度の可使時間を確保することが可能であり、容易に施工可能であることが確認された。
【０１０３】
さらに、図３及び図４に示すように、コンクリート組成物にホウ酸を添加することにより、コンクリートの練り上がり温度（ＣＴ）を低下させることができることが確認された。このことから、コンクリート組成物にホウ酸を添加することで、コンクリート硬化体の水和熱を低減することができると考えられ、外気温が３０℃を超えるような環境下であっても、コンクリートの練り上がり温度を３５℃以下にすることが可能であり、容易にコンクリートの出荷及び施工をし得ることが確認された。さらにまた、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対し、０．１５質量部を超えてホウ酸を添加しても水和熱低減効果に差異がないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明のコンクリート硬化体は、道路工事に用いられる厚さの薄いコンクリート製品として、また本発明のコンクリート組成物は、このようなコンクリート硬化体を製造するためのコンクリート用原料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】実施例における付着強度試験装置を示す概略構成図である。
【図２】実施例２のコンクリート硬化体の材齢とひずみとの関係を示すグラフである。
【図３】外気温５℃でのコンクリート組成物のホウ酸添加率とコンクリート練り上がり温度との関係を示すグラフである。
【図４】外気温３５℃でのコンクリート組成物のホウ酸添加率とコンクリート練り上がり温度との関係を示すグラフである。
【図１】
0005403496.tif 000009
【図２】
0005403496.tif 000010
【図３】
0005403496.tif 000011
【図４】
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