(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未洗浄砂礫，水およびセメントをアジテータ車のドラムに投入して練り混ぜ，該ドラムの回転負荷値が所定値を外れている場合に，水粉体比を調節したフライアッシュスラリーを添加して練り混ぜる未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法。
【請求項２】
混和剤として減水剤またはＡＥ減水剤を配合する請求項１に記載のコンクリートの製法。
【請求項３】
コンクリートはダムコンクリートである請求項１または２に記載のコンクリートの製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダムコンクリートは，セメントの水和熱による温度ひび割れをできるだけ抑制するために，普通コンクリートに比べて単位セメント量を少なくし，且つ所要の強度および耐久性をえるために単位水量を少なくしている。そのため，結果として，低スランプの硬練りコンクリートとなる。
【０００３】
そのさい，細・粗骨材としては，通常は，岩石山や河床から採取した砕石や砂礫を洗浄・分級し，ＪＩＳ規格の品質が満たされていることを確認したうえで使用されており，練り混ぜはバッチャープラントのミキサーで行なわれるのが通常である。
【０００４】
最近，ダム本体の内部コンクリートや貯砂ダムのコンクリートの製造に骨材として河床砂礫を未洗浄で使用することが提案され，注目されている。河川砂礫を未洗浄で使用できれば，洗浄・分級の作業や大型機械の省略による大きな経済性が見込まれ，河川汚濁の問題も回避できるからである。また，アジテータ車のドラムをコンクリートミキサーとして利用し，河川砂礫の採取現場において，簡易な計量装置で計量しながら，アジテータ車で未洗浄砂礫を用いたコンクリートを練り混ぜることができれば，骨材製造プラント，濁水プラントおよびバッチャープラントが不要になるので，一層経済的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，反面において，未洗浄砂礫は，投入バッチ毎に使用する未洗浄砂礫の粒径・粒度分布・表面水率などが異なり，このために，安定した品質のコンクリートを得るのが困難であるという問題がある。そして，このようなコンクリート品質の変動は，未洗浄砂礫が不確定であるだけに，コンクリートを練り混ぜて見てから判ることになることが多い。特に，未洗浄砂礫の発生現場でアジテータ車等を用いて練り混ぜるような場合には，コンクリートのスランプ値や強度などの品質をバッチ毎に予測することは事実上困難である。
【０００６】
したがって，本発明はこのような問題を解決し，未洗浄砂礫を用いた場合でも品質が安定したコンクリートを簡易に得ることを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，未洗浄砂礫，水およびセメントをアジテータ車のドラムに投入して練り混ぜ，該ドラムの回転負荷値が所定値を外れている場合に，水粉体比を調節したフライアッシュスラリーを添加して練り混ぜることを特徴とする未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法を提供する。そのさい，流動化剤や減水剤等の混和剤は適宜配合することができ，例えばＡＥ減水剤，高性能ＡＥ減水剤，減水剤，ＡＥ助剤などが適宜使用できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において「未洗浄砂礫」とは，採取された河川砂礫を骨材プラントで分級し洗浄する一般的な処理を経ていないものを意味している。したがって，未洗浄砂礫の粗骨材の表面には細かい砂や泥状物が付着していることが多い。また未洗浄砂礫は，不当に大きな礫類例えば８０ｍｍを超える礫類は除かれていることが望ましい。なお，未洗浄砂礫は未洗浄のまま粗分級したものでもよい。すなわち未洗浄状態でありながら細骨材に相当する部分と粗骨材に相当する部分に大まかに分けてあってもよい。
【０００９】
骨材として未洗浄砂礫を用いてコンクリートを練り混ぜる場合，未洗浄砂礫の粒度，粒度分布・表面水率等が一定しないので，セメント量と水量を決めたとしても，混ぜて見ないとフレッシュコンクリートの性質が特定できず，混ぜた後ではもやはそれらの性質を調整ができない場合がある。このため，強度の面でも不安が残る。
【００１０】
例えば，河川砂礫の採取現場に簡易な計量装置を設置し，アジテータ車のドラムに所定量のセメントと水に加えて所定量の未洗浄砂礫を投入して練り混ぜる場合，投入した未洗浄砂礫の状況に応じて混練物の流動性が変化する。この流動性の変化は例えばスランプ値の変化として示される。この場合，スランプ値が所定値よりも低く，硬すぎるコンクリートとなってしまったとき，或いは逆にスランプ値が所定値よりも高く，軟らかすぎるコンクリートとなってしまったとき，その対応が困難である。この点が未洗浄砂礫を使用することの基本的なネックとなる。
【００１１】
前者のとき（硬すぎるとき）には，アジテータ車では十分に練り混ぜができなくなる可能性があるばかりでなく，アジテータ車からの排出もできなくなる可能性がある。しかし，そのコンクリートに注水するのでは，明らかにコンクリートの強度や耐久性等の品質を低下させ，品質面から問題となる。また，高性能ＡＥ減水剤や流動化剤を添加して対処する場合には，高価となるばかりでなく，これらの混和剤は，本来，低セメント量の硬練りコンクリートに対する流動性改善効果が小さいので，その効果が十分発揮できない。逆に，後者のとき（軟らかすぎるとき）には施工が困難となるばかりでなく，施工したとしても強度等が低下している可能性が高い。
【００１２】
本発明においては，前者のときには水粉体比の大きいフライアッシュスラリーを，後者のときには水粉体比の小さいフライアッシュスラリーを添加することを特徴とする。すなわち，骨材として未洗浄砂礫を用いて練り混ぜられたコンクリートの硬さ・軟らかさに応じて，濃度の異なる（水粉体比の異なる）フライアッシュスラリーを配合し，これによって適正な流動性をもつコンクリートに調整する。
【００１３】
フライアッシュは，旧来のＪＩＳ規格品はもとより，新ＪＩＳ規格の低品質で安価なものも使用可能であり，水とフライアッシュを，ハンドミキサー等で攪拌することにより，その水粉体比（水対フライアッシュの重量比（％））を調節したフライアッシュスラリーを得ることができる。該混練物が適正範囲より硬すぎる場合には，水粉体比が５０〜１５０％のフライアッシュスラリーを，また，適正範囲より軟らかすぎるときは，水粉体比が２５〜４０％のフライアッシュスラリーを該混練物に配合するのがよい。代表的には，前者では水粉体比１００％のフライアッシュスラリーを，後者では水粉体比３５％のフライアッシュスラリーを使用し，このスラリー添加を断続的または連続的に行ないながら混練物の流動性が適正範囲内に収まったところで，その添加を終えるという操作を行なえばよい。
【００１４】
本発明に従う未洗浄砂礫を用いたコンクリートの製法はダムコンクリートに有利に適用できる。ダムコンクリートは内部コンクリートと外部コンクリートで配合が異なり，内部コンクリートでは通常水セメント比（Ｗ／Ｃ）が６０〜９０％，単位セメント量が１１０〜１８０Ｋｇ／ｍ３程度であり，外部コンクリートは通常水セメント比（Ｗ／Ｃ）が５０〜６０％，単位セメント量が１８０〜２６０Ｋｇ／ｍ３程度である。本発明法はいずれのダムコンクリートにも適用可能である。
【００１５】
本発明において，河床の砂礫を未洗浄のまま骨材として利用する場合，バッチャープラントまで未洗浄砂礫を運んで使用することもできるが，実際にはアジテータ車のドラムをミキサーとして利用するのが便利である。とくに，アジテータ車ドラムの回転負荷を計測できるドラム負荷計測装置付きアジテータ車を利用するのがよい。計測されるドラム負荷の値によって練り混ぜ中の内容物の流動性が評価できるからである。すなわち，内容物の流動性が悪い（硬練りである）とドラム負荷計測値は高くなり，軟らかいとドラム計測値は小さくなる。したがって，ドラム負荷計測値が設定された適正範囲より高いときには硬すぎる，該範囲より低いときは軟らかすぎると判断して，どのような水粉体比のフライアッシュスラリーを配合すればよいかを決めればよい。そして，そのフライアッシュスラリーを添加することによって，ドラム負荷計測値が適正範囲に収まったことを確認して，適正な流動性をもつ混練物が得られたと判断できる。
【００１６】
未洗浄砂礫を用いたコンクリートは，砂礫に付着した泥分がその性質に影響を与えるが，適切な混和剤を配合することにより，その影響を小さくすることができる。使用できる混和剤としては，ＡＥ減水剤，高性能ＡＥ減水剤，減水剤，ＡＥ助剤等があり，またカルボキシル基含有ポリエーテルからなる水溶性ビニル共重合体を主成分とする振動流動化剤等も使用できる。振動流動化剤は，未だ固まらないコンクリートに振動を付与したときにプラスチックな性状を保ちつつ流動性が良好となる性質を該コンクリートに付与できる混和剤である。
【００１７】
【実施例】
試験に用いた材料を表１に示した。未洗浄細骨材と未洗浄粗骨材は，河川砂礫を未洗浄のまま粗分級したものであり，表中の「Ｆ．Ｍ  」は  ｆｉｎｅｎｅｓｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ（粗粒率）  を示す。表２に基本コンクリート配合を示した。表２の基本配合のコンクリート（対照例）に対し，水粉体比１００％のフライアッシュスラリーを表３に示すようにその添加量を変えて添加し，ミキサーで練り混ぜた（Ｎｏ．１〜５）。使用したフライアッシュはＪＩＳ規格に適応するものであり，水とフライアッシュを等重量ずつハンドミキサーに投入し攪拌して，フライアッシュスラリーを製造した。
【００１８】
得られた各コンクリートのフレッシュ試験結果を表４に示した。表４におけるスランプ値は，ＪＩＳ  Ａ  １１０１のコンクリートのスランプ試験方法に従う試験を行ったあと（そのスランプ値を「打撃前」と記した），さらにスランプ板に突き棒を高さ１５ｃｍから垂直にして１５回と３０回自然落下させたときのスランプ値を測定し，１５回打撃後のもの（打撃後と記す）と３０回打撃後のもの（打撃後々と記す）として表示した。また強度試験の結果を表５に示した。
【００１９】
【表１】
0003622779.tif 000002
【００２０】
【表２】
0003622779.tif 000003
【００２１】
【表３】
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【００２２】
【表４】
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【００２３】
【表５】
0003622779.tif 000006
【００２４】
表４の結果に見られるように，基本配合コンクリートはスランプが０．５ｃｍであり，実用に供し得ないものであったが，水粉体比１００％のフライアッシュスラリーの添加により，その添加量に応じてスランプ値が高くなり，Ｎｏ．４の添加量（５０ｋｇ／ｍ３）でダムコンクリートとしては適正なスランプ値３．０ｃｍ（打撃前）を示し，打撃後では５．５ｃｍ，打撃後々では６．５ｃｍを示した。なお，各フレッシュコンクリートに打撃を与えるとスランプ値が高くなるが，これは未洗浄砂礫の表面に付着する泥分が打撃により分散するからであろうと考えられる。この効果は混和剤の配合によって助成される。したがって，未洗浄砂礫を用いたコンクリートでは振動締固めを行うことが有益である。
【００２５】
また，表５に見られるように，Ｎｏ．４のコンクリートは基本配合（対照例）のものに比べて強度の変化は殆んどない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，未洗浄砂礫を骨材として使用しても，必要な流動性をもつコンクリートを安定して製造することができる。このため，河川砂礫を洗浄するための作業や骨材プラントの省略が可能となり，ダムコンクリート等の製造コストを大きく低減できる。また，本発明法はアジテータ車をミキサーの代わりに使用可能であり，これによると，バッチャープラントの省略も可能となるので，一層製造コストが低減できる。