(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カリ明バンとアルミン酸ソ−ダ、炭酸ソ−ダ及び消石灰を主成分とし、セメントに添加したときの該セメントに対する構成比がそれぞれ0.2〜0.4重量％、0.3〜0.4重量％、0.1〜0.3重量％、0.1〜0.4重量％であることを特徴とする遠心力成形用のスラッジ発生防止剤。
【請求項２】
カリ明バンとアルミン酸ソ−ダ、炭酸ソ−ダ及び消石灰を主成分とするスラッジ発生防止剤を、セメントに対して0.5〜2.0重量％及び減水剤を添加してコンクリ−トを混練し、その際、減水剤の一部をコンクリ−ト混練の初期に、残余の減水剤を同混練の中間過程で添加し、その混練したコンクリ−トを、低速、中速及び25Ｇ以下の高速の順で遠心力成形することを特徴とする、遠心力成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンクリートの遠心力成形体の製造において、スラッジの発生を防止し、成形体の製造を効率よく、かつ低コストで、従来製品と同程度以上の強度を有することのできるようにしたスラッジ防止剤を提供すること、及び同スラッジ防止剤を使用した遠心力成形体の製造方法を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、遠心力成形によってコンクリート製品を製造には、内面の仕上げ性をよくするため、高性能減水剤を多量に添加し、高速の遠心力（30〜40Ｇ）をかけて遠心力締め固めを行って成形している。そのため、多量のスラッジが発生することになる。また、高速の遠心力をかけるため、動力費と騒音問題、型枠の損傷等の問題が生じている。
【０００３】
上記のスラッジは、セメントや砂などの微粉分を多量に含有している強アルカリ性のものであるため、工場外にそのまま廃棄することは公害防止上できず、固形分を沈殿ろ過した後、上澄み液は中和処理して排水し、沈殿物は産業廃棄物として投棄している。そのため、多くの労力と経費をかけているのが現状である。しかも、最近では、産業廃棄物としての投棄が各種規制強化により困難となっており、その対策に苦慮している。
【０００４】
そこで、このスラッジの発生を防止するための研究開発が進められており、スラッジ発生防止用の混和剤として、金属硫酸塩による凝結促進剤とスルホン酸メラニン系樹脂を混合した混和剤（特開平5-17195号）や、ベントナイト、シリカヒューム及びフライアッシュヒュームの１種または２種以上と消泡剤を主成分とするノロ低減剤（特開平9-2853号）、または、コンクリートに消泡剤を添加して遠心力成形を行う方法等、スラッジ発生を防止した低減剤や成形方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の凝結促進剤とスルホン酸メラニン系樹脂を混合した混和剤は、コンクリートの温度に左右されることや、別途消泡剤等の添加をしなければ製品の外観が悪くなるばかりでなく、遠心力成形にあたって30Ｇ以上の高速回転の工程が必要となる。また、ベントナイト、シリカヒューム、フライアッシュヒュームと消泡剤を主成分とするノロ低減剤は、材料費が高価でコンクリート成形品のコストが高くなるため、従来のスラッジの廃棄処分費用との相殺となり、コスト低減に寄与しない。また、消泡剤を添加して遠心力成形を行う方法では、遠心力成形時間が長くなることや、コンクリートの配合調整が複雑になる等の問題もある。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、安価で簡単に遠心力成形におけるスラッジの発生を防止できるようにした、スラッジ防止剤及びそれを使用した遠心力成形体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは，上記の目的を達成すべく研究を重ねた結果、カリ明バンとアルミン酸ソーダ、炭酸ソーダ、消石灰を主成分とするものが、遠心力成形においてのスラッジ防止剤として有効であり、かつ、これをコンクリート中のセメントに対して所要の割合で混練して、特定の方法で遠心力成形を行うことにより、安価で簡単に遠心力成形においてのスラッジの防止が図れることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のスラッジ発生防止剤は、主成分であるカリ明バンとアルミン酸ソーダ、炭酸ソーダ、消石灰の割合を、各成分約25，35，20，20％の配合としたことを特徴とする。また、本発明のコンクリートの遠心力成形体の製造方法は、上記スラッジ発生防止剤を混入したコンクリートを低速、中速、そして25Ｇ以下の高速へと遠心力を段階的にかけて形成することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスラッジ防止剤は、カリ明バンとアルミン酸ソーダ、炭酸ソーダ、消石灰を主成分とした混和剤であり、セメントの水和反応を大巾に促進させ、セメントゲル及び結晶物を短時間で大量に発生させて、余剰の混練り水を取り込み、その結果、スラッジの発生を防止するものである。また、この混和剤の性能を発揮させるため、コンクリートの練成にあたって添加する減水剤のうち、その一部を後添加させるようにする。それにより、スランプロスのないコンクリートが製造できる。そして、遠心力成形方法においては、低速２Ｇ〜５Ｇ、中速10Ｇ〜15Ｇ、高速20Ｇ〜25Ｇ程度で遠心力成形することにより、コンクリートの分離が少なく、内面の仕上がりのきれいな製品が製造できる。
【００１０】
本発明において使用されるカリ明バンは、ミョウバン石を粉砕して焼成した後、水で溶解し折出した結晶物を粉砕して製造したものである。この方法によればカリ明バンが安価に得られる。
【００１１】
本発明におけるアルミン酸ソーダは、粉体のものを使用する。また、炭酸ソーダ及び消石灰は、一般に市販されている材料である。これらの材料は、上記のカリ明バンと組み合せることにより、コンクリートの練り上がり温度に左右されず、セメントの水和反応を促進させることが可能となる。
【００１２】
本発明スラッジ防止剤の主要成分であるカリ明バンとアルミン酸ソーダ、炭酸ソーダ、消石灰の配合は、カリ明バン0.2〜0.4重量％、アルミン酸ソーダ0.3〜0.4重量％、炭酸ソ−ダ0.1〜0.3重量％、消石灰0.1〜0.4重量％の割合とするのが好適である。
【００１３】
本発明の遠心力成形体の製造は、上記のスラッジ防止剤と混練したコンクリートを使用して行われる。このスラッジ防止剤を使用してコンクリートを混練する場合、本発明のスラッジ防止剤の添加量は、セメントに対して0.5〜2.0重量％とするのが好ましく、スラッジの低減効果と強度の確保及び経済性を加味すると0.7〜1.2重量％の使用がより好ましい。スラッジ低減剤の添加量が0.7より少なければ、スラッジの防止効果が低くなり、また、1.2％を超えて使用しても、スラッジの防止効果は上るが、単位水量が大きくなり過ぎて、強度確保のために減水剤の使用量を増やす必要があり、不経済となる。
【００１４】
本発明のスラッジ防止剤を使用してコンクリートを混練りする場合、減水剤の使用量は、セメントに対して0.8〜1.2重量％とするのが好ましく、スラッジ防止効果及び経済性の点からは1.0〜1.2重量％使用するのがより好ましい。また、スラッジの防止効果を発揮させるために、減水剤を添加するが、コンクリート混練の当初に全量添加せずに、一部を混練の中間過程で添加（後添加）するのがより好ましい。減水剤を後添加することにより、スランプロスの低減と、本発明スラッジ防止剤の性能をより発揮させることが可能となる。
【００１５】
減水剤の分割添加方法は、本発明スラッジ防止剤の性能をより発揮させるために好ましく、混練の当初に0.8〜1.0重量％とし、後添加の使用量は、セメントに対して0.1〜0.2重量％とするのがよい。後添加の使用量は、全添加量によって異なるが、一次添加量が少ないとコンクリートの混練りが十分にならず、使用水量が増え強度低下とスラッジの発生をまねくことになる。
【００１６】
また、本発明のスラッジ防止剤は、モルタルやコンクリートを練り混ぜるときに添加するが、その時期はコンクリートがよく混ざった時点で添加するのが好ましく、スラッジ防止剤のそれぞれの成分を予め混合しておき、コンクリ−ト中への均一な分散をはかるため、セメントの一部またはコンクリートに使用する他の粉体（例えばシリカ）を増量材として使用し、ミキサーに投入するのが好ましい。
【００１７】
また、本発明におけるコンクリートの混練において、石膏系の高強度混和材やセメント膨張材を使用することは、スラッジ防止を助長することから好ましく、セメントの使用量やスラッジ防止剤の使用量の低減も図れる。
【００１８】
上記のような、スラッジ防止剤を添加混練したコンクリートを使用して遠心力成形を行うには、従来の常法である、低速（低速１、低速２）、中速、高速を用いた３〜４段階で行う方法が適用できる。本発明スラッジ防止剤を使用したコンクリートは、プラスチックとなりやすい。そこで本発明では、軸方向への延びをよくするために、盛り込み方式等の低スランプの場合は、練り伸び不良を防止するため、低速段階を低速１と低速２との２段階とし、低速１では２Ｇ程度で２〜３分、低速２では５〜６Ｇで１〜２分間運転するのがよい。そして、中速段階では10〜15Ｇ程度で、２〜３分間運転するのが好ましい。この中速段階では、骨材を円周方向に配列させ、内面を強固にしてスラッジ防止効果を上げることが重要であるため、15Ｇ以上の遠心力をかけることは好ましくない。
【００１９】
高速段階では、スラッジの発生がなく、締まりがよくて、運搬時などの衝撃で内面が脱落しなければよいので、高速のＧを25以下とする。25Ｇ以上に上げることは、スラッジの防止効果を損うことになるので好ましくないが、コンクリートのスランプが小さい場合には25Ｇまでの範囲でＧを大きくとるようにし、スランプが大きい場合にはＧを下げるようにすれば、スラッジの発生を確実に防ぐことができるとともに、均一な内面に仕上げることができる。
【００２０】
【実施例】
次に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２１】
（実施例１〜３）  表−１のコンクリート配合に基づいて、砕砂、砕石、セメントを２軸強制練りの容量50リットルミキサに投入し30秒撹拌した後、練り混ぜ水に減水剤を溶解させた水溶液を添加し30秒練り混ぜ、混和剤を投入した。撹拌後、減水剤の一部（ｃｘ0.2重量％）添加した調整水を加え30秒混練り後30リットル分のコンクリートを作製した。
【００２２】
【表１】
コンクリートの基本配合
0003678405.tif 000002
【００２３】
スランプを測定後、作製したコンクリートを15kg一定量遠心力型枠に投入し、低速を２Ｇ×2.0min, 中速を10Ｇ×1.5min，高速を25Ｇ×1.5minの条件で、外径20×長さ30×厚さ４cmの遠心力成形供試体を作製した。その結果を表２、表３、表４に示す。なお、減水剤量はスラッジの防止効果を見るため、変化させた。
【００２４】
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【００２５】
【表２】
0003678405.tif 000004
【００２６】
【表３】
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【００２７】
【表４】
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【００２８】
表２〜４より明らかなように、本混和剤を使用したコンクリートは、スラッジの発生がなく、本混和剤の添加でスラッジの発生防止の効果が著しい。また、混和剤の添加量と減水剤の添加量は関係があり、強度の確保と内面の状態からすると、混和剤の使用量は、０.８〜1.2重量％がより好ましいことが明らかである。
【００２９】
（実施例４）  表５のコンクリート配合に基づいて、実際のコンクリートパイルを製作した。使用材料は実施例１〜３と同一とした。減水剤の後添加の量はセメントに対して0.2重量％とし、ミキサは２軸強制練りの容量1500リットルにてコンクリートを1000リットル混練りし、所定量を型枠に投入した後、低速１を２Ｇ×２min、低速２を５Ｇ×１min、中速を10Ｇ×２min、高速を25Ｇ×２minとし、遠心力成形を行った。
【００３０】
【表５】
コンクリートの配合
0003678405.tif 000007
【００３１】
製品の養生は、遠心力成形終了後、前置き２時間、昇温速度20℃／ｈで70℃まで昇温し、そのまま４時間保持した後、翌日まで蒸気養生槽内で放冷してから脱型した後、オートクレーブにて190℃まで昇温し、１時間保持後３時間で減圧して冷却後翌日（材冷３日）に試験を実施した。試験はJISA5337に準じる曲げ強さ試験を実施した。試験の結果を表６に示す。
【００３２】
【表６】
試験結果
0003678405.tif 000008
【００３３】
上記の試験結果より明らかなように、本混和剤を使用して製作したコンクリ−トパイルは、従来の製品と同等の性能を保持しスラッジの発生が０となる。本混和剤と本製造方法を行うことにより、スラッジの発生と製造コストの低減がはかれる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスラッジ防止剤は、一般市場で入手できる材料を主成分としているのであり、容易、安価に製造できる。また、これを使用することにより、遠心力成形体の製造においてのスラッジ発生を防止するとともに強度を確保することができる。そして、このスラッジ防止剤は、従来のコンクリートに少量の添加ですみ、これを使用することによる材料費の上昇分は、従来行っていたスラッジの処理費より少ないので、遠心力成形体製造全体としては大巾な経費節減となる。さらに、遠心力成形時の高速段階での回転が低く抑えられるので、動力費を低減及び騒音の低下も実現できる。そして、産業廃棄物として廃棄されるスラッジが発生しないので、公害防止や環境保全及び省エネルギー化が図れる。