(57)【要約】【課題】スランプ値が８〜１５ｃｍの貧配合コンクリートにおいて、ポンプ圧送性を改善し、ポンプ圧送前後のスランプ変化を抑え、良好な施工性を付与する事が出来るコンクリートの圧送方法を提供する。【解決手段】水、セメント、混和剤、多糖誘導体及び骨材を含有する、所定のコンクリートをポンプにより圧送する、コンクリートのポンプ圧送方法であって、前記多糖誘導体が、多糖類又はそのアルキル化誘導体若しくはヒドロキシアルキル化誘導体の一部又は全部の水酸基の水素原子が、炭素数８以上４０以下の炭化水素鎖を部分構造として有する疎水性置換基と、スルホン酸基及びスルホン酸基の塩からなる群から選ばれる一種以上の基を部分構造として有するイオン性親水性基と、で置換されてなる多糖誘導体である、コンクリートのポンプ圧送方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、セメント、混和剤、多糖誘導体及び骨材を含有するコンクリートをポンプにより圧送する、コンクリートのポンプ圧送方法であって、
前記多糖誘導体が、多糖類又はそのアルキル化誘導体若しくはヒドロキシアルキル化誘導体の一部又は全部の水酸基の水素原子が、炭素数８以上４０以下の炭化水素鎖を部分構造として有する疎水性置換基と、スルホン酸基及びスルホン酸基の塩からなる群から選ばれる一種以上の基を部分構造として有するイオン性親水性基と、で置換されてなる多糖誘導体であり、
前記コンクリートの単位セメント量が２５０ｋｇ／ｍ3以上３６０ｋｇ／ｍ3以下であり、
前記コンクリートの水セメント比が０．４５以上０．６０以下であり、
ポンプ圧送前のコンクリートのスランプ値が８ｃｍ以上１５ｃｍ以下である、
コンクリートのポンプ圧送方法。
【請求項２】
前記コンクリートが、多糖誘導体をセメント１００重量部に対して０．００２重量部以上０．０３０重量部以下含有する、請求項１記載のポンプ圧送方法。
【請求項３】
前記コンクリートの単位水量が１１３ｋｇ／ｍ3以上２１６ｋｇ／ｍ3以下であり、単位骨材量が１５５０ｋｇ／ｍ3以上２１５０ｋｇ／ｍ3以下である、請求項１から２のいずれかに記載のポンプ圧送方法。
【請求項４】
前記混和剤が、ポリカルボン酸系重合体であり、混和剤／多糖誘導体の重量比が３０以上２５０以下である、請求項１から３のいずれかに記載のポンプ圧送方法。
【請求項５】
圧送距離が３００ｍ以上である、請求項１から４のいずれかに記載のポンプ圧送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートのポンプ圧送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリートをポンプ圧送し、打設することが行われてきており、近年、コンクリート打設に対してポンプ圧送する割合は年々増加してきている。その背景にはポンプ車やセメント分散剤が改良され、高性能化された事によって、安定した圧送性が確保できるようになってきたことが一因と考えられ、これまで圧送が難しかったコンクリートにおいても圧送可能となってきている。
【０００３】
特許文献１には、水溶性非イオンセルロースエーテル、ポリカルボン酸塩系分散剤、および、消泡剤を添加してなるポンプ圧送用セメント系組成物が開示されている。特許文献１のセメント系組成物は、圧送前後におけるスランプロス等の品質の変化が少ないとされており、例えば、圧送前のスランプ値が２１ｃｍのコンクリートをポンプ圧送した場合に、圧送後のスランプ値が２１ｃｍであったことが第１表中の実験Ｎｏ．５として記載されている。
【０００４】
特許文献２には、絶乾比重１．５以下および吸水率５ｗｔ％以下の事前吸水せずに用いた人工軽量粗骨材を含有し、単位セメント量３２０〜５５０ｋｇ／ｍ3、上記粗骨材の単位量３００〜４００Ｌ／ｍ3であり、フレッシュコンクリートがポンプ圧送下でスランプフロー値が４０ｃｍ以上である軽量コンクリート組成物が開示されている。特許文献２では、フレッシュコンクリートのスランプ値は、８〜２１ｃｍが好ましいと記載されており、そして、実施例では、例えば、圧送前のスランプ値が１２．５ｃｍのコンクリートを圧送し、圧送後のスランプ値が１２．０ｃｍであったことが表３中のＮｏ．４として記載されている。
【０００５】
特許文献３には、コンクリートの運搬後工事現場で、多糖誘導体とポリカルボン酸系分散剤とを添加して流動性を高めるコンクリートの製造方法が記載されている。多糖誘導体として、多糖類又はそのアルキル化若しくはヒドロキシアルキル化誘導体の一部又は全部の水酸基の水素原子が、炭素数８〜４０の炭化水素鎖を有する疎水性置換基、及びスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、及び硫酸エステル基並びにそれらの塩からなる群から選ばれる１種以上の基を有するイオン性親水性置換基で置換されてなる多糖誘導体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１４６７４８号公報
【特許文献２】特開２００１−０８９２６２号公報
【特許文献３】特開２００７−１０５８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
土木の施工場面においては、単位セメントの使用量が少ないコンクリート、いわゆる貧配合コンクリートが用いられることがある。しかしながら、現状、貧配合コンクリートにおいてはポンプ圧送が難しく、仮に圧送できたとしても、圧送前後における流動性の差が大きく、大幅な施工性の低下や、更に、圧送時、吐出不良や詰まりといった問題が生じるケースが多々存在している。その主原因は、貧配合コンクリートは、単位セメント量が少ないため、圧送時、水の分離が生じ易いためと考えられる。この問題を解決するためには、スランプ値を大きくし流動性を高める方法、単位セメント量を増加させる方法が挙げられる。しかし、スランプ値を大きくする方法では材料分離が生じやすくなること、単位セメント量を増加する方法では得られた硬化したコンクリートは強度等が要求性能を大きく上回り、いわゆるオーバースペックとなり、製造者は不経済なコンクリートの製造を余儀なくされることになる。そのため、貧配合コンクリートにおいても良好なポンプ圧送性を確保できる圧送方法が求められている。
【０００８】
本発明の課題は、スランプ値が８ｃｍ以上１５ｃｍ以下の貧配合コンクリートにおいて、ポンプ圧送時により低い吐出圧力でコンクリートを圧送しポンプ圧送性を改善すると共に、ポンプ圧送前後のスランプ変化を抑え、良好な施工性を付与する事が出来るコンクリートの圧送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、水、セメント、混和剤、多糖誘導体及び骨材を含有するコンクリートをポンプにより圧送する、コンクリートのポンプ圧送方法であって、
前記多糖誘導体が、多糖類又はそのアルキル化誘導体若しくはヒドロキシアルキル化誘導体の一部又は全部の水酸基の水素原子が、炭素数８以上４０以下の炭化水素鎖を部分構造として有する疎水性置換基と、スルホン酸基及びスルホン酸基の塩からなる群から選ばれる一種以上の基を部分構造として有するイオン性親水性基と、で置換されてなる多糖誘導体であり、
前記コンクリートの単位セメント量が２５０ｋｇ／ｍ3以上３６０ｋｇ／ｍ3以下であり、
前記コンクリートの水セメント比が０．４５以上０．６０以下であり、
ポンプ圧送前のコンクリートのスランプ値が８ｃｍ以上１５ｃｍ以下である、
コンクリートのポンプ圧送方法に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スランプ値が８ｃｍ以上１５ｃｍ以下の貧配合コンクリートにおいて、ポンプ圧送時により低い吐出圧力でコンクリートを圧送しポンプ圧送性を改善すると共に、ポンプ圧送前後のスランプ変化を抑え、良好な施工性を付与する事が出来るコンクリートの圧送方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例、比較例のコンクリートを用いた加圧ブリーディング試験の結果を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るコンクリートはいわゆる貧配合コンクリートであり、前述した課題がある。本発明では特定の多糖誘導体を特定量でコンクリートに添加することにより、ポンプ圧送が可能になり、かつ、ポンプ圧送後もスランプ値の変化が少ないことが可能となった。この理由は定かではないが、以下のように推定している。多糖誘導体（Ａ）は、コンクリートの粘度が上昇しない程度の含有量でも、水中では、多糖誘導体（Ａ）が有する疎水性置換基及びスルホン酸基が、大きなネットワークを形成すると考えられる。この形成されたネットワークは水硬性組成物中のセメント粒子間および骨材表面間に吸着した状態で存在し、材料（セメント−セメント、セメント−骨材、骨材−骨材）間を架橋している状態であると推定される。このネットワーク構造は外力を受けることにより容易に切断され、また外力がない状態で再構築されるため、コンクリートの分離を抑制し、ポンプ圧送時のコンクリート物性の変化抑制及びより低い吐出圧力が確保できると考えられる。
【００１３】
本発明に係るコンクリートの水は、通常コンクリートの調製に用いられるものが使用でき、水道水などが挙げられる。
【００１４】
本発明に係るセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、白色セメント、エコセメント（例えばＪＩＳ  Ｒ５２１４等）が挙げられる。
【００１５】
また、セメントには、他の水硬性粉体として、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒューム等が含まれてよく、また、非水硬性の石灰石微粉末等が含まれていてよい。セメントと混合されたシリカヒュームセメントや高炉セメントを用いてもよい。
【００１６】
本発明に係るコンクリートの単位セメント量は、２５０ｋｇ／ｍ3以上３６０ｋｇ／ｍ3以下であり、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、２７０ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、３００ｋｇ／ｍ3以上がより好ましく、そして、セメントの使用量を抑制する観点から、３４０ｋｇ／ｍ3以下が好ましく、３２０ｋｇ／ｍ3以下がより好ましい。
【００１７】
本発明に係るコンクリートの水セメント比（水の重量／セメントの重量）は、０．４５以上０．６０以下であり、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、０．４７以上が好ましく、０．５０以上がより好ましく、そして、０．５７以下が好ましく、０．５５以下がより好ましい。
【００１８】
本発明に係るコンクリートの単位水量は、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、１１３ｋｇ／ｍ3以上、更に１２７ｋｇ／ｍ3以上、更に１５０ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、そして、２１６ｋｇ／ｍ3以下、更に１９４ｋｇ／ｍ3以下、更に１７６ｋｇ／ｍ3以下が好ましい。
【００１９】
本発明に係る多糖誘導体は、多糖類又はそのアルキル化誘導体若しくはヒドロキシアルキル化誘導体の一部又は全部の水酸基の水素原子が、炭素数８以上４０以下の炭化水素鎖を部分構造として有する疎水性置換基と、スルホン酸基及びスルホン酸基の塩からなる群から選ばれる一種以上の基を部分構造として有するイオン性親水性基と、で置換されてなる多糖誘導体である。以下、前記疎水性置換基を疎水性置換基（Ｐ）、前記イオン性親水性基をイオン性親水性基（Ｑ）、本発明に係る多糖誘導体を多糖誘導体（Ａ）と称する。
【００２０】
疎水性置換基（Ｐ）は、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、炭素数８以上、好ましくは１２以上、より好ましくは１６以上、そして、４０以下、好ましくは３６以下、より好ましくは２４以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を有するアルキルグリセリルエーテル基、炭素数８以上、好ましくは１２以上、より好ましくは１６以上、そして、４０以下、好ましくは３６以下、より好ましくは２４以下の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基を有するアルケニルグリセリルエーテル基、ヒドロキシル基が置換していてもよく、オキシカルボニル基が挿入されていてもよい炭素数８以上、好ましくは１２以上、より好ましくは１６以上、そして、４０以下、好ましくは３６以下、より好ましくは２４以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、アルケニル基又はアシル基が挙げられる。製造上の容易性、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、好ましくはアルキルグリセリルエーテル基、長鎖アルキル基、２−ヒドロキシ長鎖アルキル基であり、アルキルグリセリルエーテル基がより好ましい。ここでアルキルグリセリルエーテル基とは、アルキルグリセリルエーテルの水酸基を１個除いた残余の部分の構造をいうものである。アルキルグリセリルエーテル基としてより具体的には、２−ヒドロキシ−３−アルコキシプロピル基、２−アルコキシ−１−（ヒドロキシメチル）エチル基、２−ヒドロキシ−３−アルケニルオキシプロピル基、２−アルケニルオキシ−１−（ヒドロキシメチル）エチル基が挙げられる。これらの疎水性置換基（Ｐ）は多糖分子に結合しているヒドロキシエチル基やヒドロキシプロピル基の水酸基の水素原子と置換していてもよい。
【００２１】
イオン性親水性置換基（Ｑ）は、水硬性組成物中における耐塩性の観点から、スルホン酸基及びスルホン酸基の塩からなる群から選ばれる一種以上の基を部分構造として有する置換基である。具体的には、水硬性組成物中における耐塩性の観点から、ヒドロキシル基が置換していてもよい炭素数１〜５のスルホアルキル基又はその塩が挙げられる。より具体的には、２−スルホエチル基、３−スルホプロピル基、３−スルホ−２−ヒドロキシプロピル基、及び２−スルホ−１−（ヒドロキシメチル）エチル基、並びにこれらのスルホン酸基が塩となっている基からなる群から選ばれる一種以上のイオン性親水性基が挙げられる。前記の基のスルホン酸基は、その全てあるいは一部がナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属類、アミン類などの有機カチオン基、アンモニウムイオンなどとの塩になっていてもよい。
【００２２】
多糖体（Ａ）の疎水性置換基（Ｐ）とイオン性親水性置換基（Ｑ）の置換度は、混練水への適度な溶解性やポンプ圧送性を得る観点から、疎水性置換基（Ｐ）による置換度は、構成単糖残基１単位あたり０．０００１以上が好ましく、０．０００５以上がより好ましく、１以下が好ましく、０．０１以下がより好ましい。またイオン性極性置換基（Ｑ）による置換度は、構成単糖残基１単位あたり０．００１以上が好ましく、０．０１以上がより好ましく、２以下が好ましく、１以下がより好ましい。
【００２３】
多糖誘導体（Ａ）の原料となる多糖類としては、セルロース；スターチ；コンニャクマンナン、トロロアオイ粘着物等の根茎多糖類；アラビアガム、トラガカントガム、カラヤガム等の樹液多糖類；ローカストビーンガム、グアーガム、タマリンドガム等の種子多糖類；寒天、カラギーナン、アルギン等の海草多糖類；キチン、キトサンヘパリン、コンドロイチン硫酸等の動物性多糖類；デキストラン、キサンタンガム等の微生物多糖類が挙げられる。多糖類のアルキル化誘導体若しくはヒドロキシアルキル化誘導体としては、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロースの誘導体が挙げられる。また、これらの多糖類のメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等の置換基は、単一の置換基で置換されたものでもよいし、複数の置換基で置換されたものでもよく、その構成単糖残基当たりの置換度は０．１以上、更に０．５以上が好ましく、そして、５以下、更に３以下が好ましい。また置換基がアルキレンオキシ基の場合には、置換度、即ちその構成単糖残基当たりの付加モル数は、０．１以上、更に０．５以上が好ましく、そして、１０以下、更に５以下が好ましい。
【００２４】
多糖誘導体（Ａ）の原料となる多糖類の重量平均分子量は、コンクリート中の水への溶解性とポンプ圧送性を得る観点から、１０万以上が好ましく、２０万以上がより好ましく、５０万以上がさらに好ましく、そして、５００万以下が好ましく、２００万以下がより好ましく、１００万以下がさらに好ましい。
【００２５】
多糖誘導体（Ａ）の重量平均分子量は、コンクリート中の水への溶解性とポンプ圧送性を得る観点から、１０万以上が好ましく、２０万以上がより好ましく、５０万以上がさらに好ましく、そして、５００万以下が好ましく、２００万以下がより好ましく、１００万以下がさらに好ましい。
【００２６】
多糖誘導体（Ａ）は、多糖類又はそのアルキル化誘導体若しくはヒドロキシアルキル化誘導体の水酸基の水素原子を部分的に疎水化（疎水性置換基（Ｐ）の導入）又は親水化（イオン性親水性置換基（Ｑ）の導入）した後、残りの水酸基の一部又は全部の水素をそれぞれ親水化又は疎水化することにより、又は疎水化及び親水化を同時に行うことにより得られる。
【００２７】
置換基の導入は、一例として次のようにして行うことができる。すなわち、多糖類又はそのアルキル化誘導体若しくはヒドロキシアルキル化誘導体を、アルカリの存在下で、炭素数が８〜４０のアルキル基若しくはアルケニル基を有するアルキル若しくはアルケニルグリシジルエーテル、炭素数が８〜４０の直鎖若しくは分岐鎖の飽和若しくは不飽和炭化水素のエポキシド、ハライド、ハロヒドリン若しくはアシルハライド、又は炭素数が８〜４０のアシル基を有するエステル若しくはカルボン酸無水物と反応させることにより疎水性置換基（Ｐ）を導入し、更にアルカリの存在下でビニルスルホン酸またはヒドロキシル基が置換していてもよい炭素数１〜５のハロアルカンスルホン酸、又はそれらの塩などと反応させることにより行うことができる。
【００２８】
多糖誘導体（Ａ）は、多糖類のアルキル化誘導体及び多糖類のヒドロキシアルキル化誘導体から選ばれる多糖誘導体の一部又は全部の水酸基の水素原子が、疎水性置換基（Ｐ）とイオン性親水性基（Ｑ）とで置換されてなる多糖誘導体が好ましい。更に、多糖誘導体（Ａ）は、セルロースのアルキル化誘導体及びセルロースのヒドロキシアルキル化誘導体から選ばれる多糖誘導体の一部又は全部の水酸基の水素原子が、疎水性置換基（Ｐ）とイオン性親水性基（Ｑ）とで置換されてなる多糖誘導体が好ましい。より更に、多糖誘導体（Ａ）は、多糖類のヒドロキシアルキル化誘導体から選ばれる多糖誘導体（好ましくはヒドロキシエチルセルロース）の一部又は全部の水酸基の水素原子が、疎水性置換基（Ｐ）とイオン性親水性基（Ｑ）とで置換されてなる多糖誘導体が好ましい。
【００２９】
本発明に係るコンクリートにおいて、多糖誘導体（Ａ）の含有量は、ポンプ圧送性を得る観点と所定のスランプ値に調整し、圧送後でもスランプを維持する観点から、セメント１００重量部に対して０．００２重量部以上が好ましく、０．０１重量部以上がより好ましく、０．０１３重量部以上が更に好ましく、そして、０．０３０重量部以下が好ましく、０．０２０重量部以下がより好ましく、０．０１８重量部以下がより好ましい。
【００３０】
また、本発明に係るコンクリートにおいて、多糖誘導体（Ａ）の含有量は、ポンプ圧送性を得る観点とポンプの吐出圧力を抑制する観点から、セメント１００重量部に対して０．００２重量部以上が好ましく、０．００５重量部以上がより好ましく、０．００８重量部以上が更に好ましく、そして、０．０１５重量部以下が好ましく、０．０１３重量部以下がより好ましく、０．０１０重量部以下が更に好ましい。
【００３１】
混和剤は、コンクリート用化学混和剤であり、ＪＩＳ  Ａ６２０４に規定される減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等が使用できる。混和剤としては、ナフタレンホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸金属塩ホルムアルデヒド縮合物、フェノールスルホン酸ホルムアルデヒド化合物（特開昭４９−１０４９１９号公報に記載の化合物等）、フェノール・スルファニル酸ホルムアルデヒド共縮合物（特開平１−１１３４１９号公報に記載の化合物等）、リン酸エステル系重合体（特開２００６−５２３８１号公報記載の化合物）、ポリカルボン酸系重合体などが挙げられる。多糖誘導体（Ａ）との相溶性の観点からポリカルボン酸系重合体が好ましい。ポリカルボン酸系重合体としては、下記一般式（Ｉ）で表される化合物〔以下、化合物（Ｉ）という〕と、下記一般式（II）で表される化合物〔以下、化合物（II）という〕とを重合して得られるポリカルボン酸系重合体が好ましい。
【００３２】
【化１】
2014080337.tif 000002
【００３３】
〔式中、Ｒ1は、水素原子又はメチル基であり、ｍ１は０〜２の整数であり、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基であり、ｎは平均付加モル数であって１〜３０の数であり、Ｘは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。〕
【００３４】
【化２】
2014080337.tif 000003
【００３５】
〔式中、Ｒ2〜Ｒ4は、それぞれ水素原子、メチル基又は（ＣＨ2）m2ＣＯＯＭ2であり、Ｍ1、Ｍ2は、それぞれ水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルキルアンモニウムまたは置換アルキルアンモニウムであり、ｍ２は０〜２の数を表す。〕
【００３６】
上記のポリカルボン酸系重合体の構成は、コンクリートの流動性向上の観点からポリカルボン酸系重合体の構成単量体中の化合物（Ｉ）の割合は５モル％以上、更に１０モル％以上、更に２０モル％以上であることが好ましく、７５モル％以下、更に６５モル％以下、更に５５モル％以下である事が好ましい。更に、ポリカルボン酸系重合体の構成単量体中の化合物（II）の割合は２０モル％以上、更に３０モル％以上、更に４０モル％以上である事が好ましく、９５モル％以下、更に８５モル％以下、更に７５モル％以下である事が好ましい。
【００３７】
また、上記のポリカルボン酸系重合体は、重量平均分子量が２５，０００以上、更に３５，０００以上、更に４５，０００以上であることが好ましく、そして、９５，０００以下、更に８５，０００以下、更に７５，０００以下であることが好ましい。
【００３８】
混和剤の添加量は、スランプを所定の範囲に調整し、かつポンプ圧送性を確保する観点からセメント１００重量部に対して、０．１重量部以上が好ましく、０．２重量部以上がより好ましく、２重量部以下が好ましく、１．０重量部以下がより好ましく、０．８重量部以下が更に好ましい。
【００３９】
混和剤がポリカルボン酸系重合体である場合、圧送後でもスランプを維持する観点から、混和剤／多糖誘導体（Ａ）の重量比は３０以上が好ましく、そして、２５０以下が好ましく、２００以下がより好ましく、１２０以下が更に好ましく、８０以下がより更に好ましく、６０以下がより更に好ましく、５５以下がより更に好ましく、４５以下がより更に好ましい。また、混和剤がポリカルボン酸系重合体である場合、ポンプ吐出圧力を抑える観点から、混和剤／多糖誘導体（Ａ）の重量比は３５以上が好ましく、４５以上がより好ましく、６０以上がより更に好ましく、そして、８０以下が好ましい。
【００４０】
骨材としては細骨材や粗骨材等が挙げられ、細骨材は山砂、陸砂、川砂、砕砂が好ましく、粗骨材は山砂利、陸砂利、川砂利、砕石が好ましい。なお、骨材の用語は、「コンクリート総覧」（１９９８年６月１０日、技術書院発行）による。骨材の含有量は、通常に用いられるモルタルやコンクリートでの範囲で用いることができる。本発明に係るコンクリートは、骨材として、細骨材と粗骨材とを含有することが好ましい。
【００４１】
単位細骨材量としては、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、７００ｋｇ／ｍ3以上、更に７５０ｋｇ／ｍ3以上、更に８００ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、そして、１０００ｋｇ／ｍ3以下、更に９５０ｋｇ／ｍ3以下、更に９００ｋｇ／ｍ3以下が好ましい。
【００４２】
単位粗骨材量としては、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、８５０ｋｇ／ｍ3以上、更に９００ｋｇ／ｍ3以上、更に９５０ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、そして、１１５０ｋｇ／ｍ3以下、更に１１００ｋｇ／ｍ3以下、更に１０５０ｋｇ／ｍ3以下が好ましい。
【００４３】
合計骨材量としては、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、単位骨材量として、１５５０ｋｇ／ｍ3以上、更に１６５０ｋｇ／ｍ3以上、更に１７５０ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、そして、２１５０ｋｇ／ｍ3以下、更に２０５０ｋｇ／ｍ3以下、更に１９５０ｋｇ／ｍ3以下が好ましい。
【００４４】
骨材中の細骨材の割合ｓ／ａは、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から３９．０％以上が好ましく、４１．７％以上がより好ましく、４４．４％以上が更に好ましく、そして、５５．３％以下が好ましく、５２．６％以下がより好ましく、４９．９％以下が更に好ましい。なお、ｓ／ａは、細骨材（ｓ）の容積と全骨材（ａ）の容積との比を百分率で表わしたものである。
【００４５】
細骨材の密度は、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、２．３５ｇ／ｃｍ3以上が好ましく、２．４５ｇ／ｃｍ3以上がより好ましく、２．５０ｇ／ｃｍ3以上が更に好ましく、そして、２．８５ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、２．７０ｇ／ｃｍ3以下がより好ましく、２．６５ｇ／ｃｍ3以下が更に好ましい。
【００４６】
粗骨材の密度は、貧配合コンクリートにおいて良好なポンプ圧送性を得る観点から、２．５５ｇ／ｃｍ3以上が好ましく、２．６０ｇ／ｃｍ3以上がより好ましく、２．６５ｇ／ｃｍ3以上が更に好ましく、そして、２．８５ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、２．８０ｇ／ｃｍ3以下がより好ましく、２．７５ｇ／ｃｍ3以下が更に好ましい。
【００４７】
本発明に係るコンクリートは、水、セメント、混和剤、多糖誘導体（Ａ）及び骨材をミキサー等で混合することにより調製することができる。コンクリートに配合される材料を均一になるよう混合する観点から、予め水と混和剤と多糖誘導体（Ａ）とを含む混練水を調製し、セメントと骨材を混合した後に混練水を添加し、さらに混合する方法が好ましい。
【００４８】
本発明では、圧送前のコンクリートのスランプ値を、８ｃｍ以上１５ｃｍ以下に調整して該コンクリートをポンプで圧送する。圧送前のコンクリートのスランプ値は、施工性の観点から、８ｃｍ以上であり、１０ｃｍ以上が好ましく、１１ｃｍ以上がより好ましい。また、材料分離抑制の観点から、１５ｃｍ以下であり、１４ｃｍ以下が好ましく、１３．５ｃｍ以下がより好ましい。
【００４９】
本発明のコンクリートのポンプ圧送方法は、所望の物性に調整され、練りあがったコンクリートを、適切に配設された配管にポンプで圧送することで実施できる。ミキサー車などで搬送後に、コンクリートをポンプ車などのポンプを用いて圧送することもできる。
【００５０】
ポンプの種類は、スクイーズ式とピストン式などが挙げられ、圧送能力の観点からピストン式が好ましい。
【００５１】
ポンプによるコンクリートの単位時間当たりの送量は、コンクリートの施工性の観点から、１０ｍ3／ｈ以上が好ましく、１５ｍ3／ｈ以上がより好ましく、２０ｍ3／ｈ以上が更に好ましく、そして、耐材料分離抵抗性の観点から、５０ｍ3／ｈ以下が好ましく、４０ｍ3／ｈ以下がより好ましく、３５ｍ3／ｈ以下が更に好ましい。
【００５２】
ポンプ圧送に用いられる圧送管の外径は、コンクリートの施工性の観点から、８９．１ｍｍ（呼び径８０Ａ）以上が好ましく、１０１．６ｍｍ（呼び径９０Ａ）以上がより好ましく、１１４．３ｍｍ（呼び径１００Ａ）以上が更に好ましく、そして、ポンプの圧送能力の観点から３１８．５ｍｍ（呼び径３００Ａ）以下が好ましく、２１６．３ｍｍ（呼び径２００Ａ）以下がより好ましく、１６５．２ｍｍ（呼び径１５０Ａ）以下が更に好ましい。
【００５３】
ポンプ圧送に用いられる圧送管の内径は、コンクリートの施工性の観点から７５ｍｍ以上が好ましく、９０ｍｍ以上がより好ましく、１００ｍｍ以上が更に好ましく、そして、ポンプの圧送能力の観点から３００ｍｍ以下が好ましく、２００ｍｍ以下が好ましく、１６０ｍｍ以下が更に好ましい。
【００５４】
ポンプの吐出圧力は、０Ｎ／ｍｍ2以上であり、ポンプの負荷を抑制する観点から、８．０Ｎ／ｍｍ2以下が好ましく、７．０Ｎ／ｍｍ2以下がより好ましく、６．５Ｎ／ｍｍ2以下が更に好ましい。
【００５５】
本発明のポンプ圧送方法は、耐材料分離抵抗性の観点から圧送距離が水平方向の移送距離で３００ｍ以上のときに好適に用いられ、４００ｍ以上のときにより好適に用いられ、５００ｍ以上のときに更に好適に用いられる。圧力損失の観点から、１０００ｍ以下のときに好適に用いられ、８００ｍ以下のときにより好適に用いられ、６００ｍ以下のときに更に好適に用いられる。高低差（圧送の始点を基準とする始点から終点までの高低差）は、ポンプの負荷を抑制する観点から、圧送の始点であるポンプの位置から高さが上昇する場合は１５０ｍ以下が好ましく、１００ｍ以下がより好ましい。圧送の始点であるポンプの位置から高さが下降する場合は、高低差に制限はない。なお、圧送距離は、ポンプの吐出口から、コンクリートが搬送される配管の排出口までの距離（用いた配管の合計の長さ）をいう。
【００５６】
本発明のポンプ圧送方法は、例えば山中など道路が整備されておらず、ミキサー車が進入困難な場面で好適に用いられる。
【実施例】
【００５７】
＜多糖誘導体の合成例１＞
（１）攪拌機、温度計及び冷却管を備えた1000mlのガラス製セパラブル反応容器に、重量平均分子量約80万、ヒドロキシエチル基の置換度1.8のヒドロキシエチルセルロース（HEC-QP4400，ユニオンカーバイド社製）50ｇ、88％イソプロピルアルコール400ｇ及び48％水酸化ナトリウム水溶液3.5ｇを加えてスラリー液を調製し、窒素雰囲気下室温で30分間攪拌した。これにステアリルグリシジルエーテル4.0ｇを加え、80℃で７時間反応させて疎水化を行った。疎水化反応終了後、反応液を酢酸で中和し、反応生成物をろ別した。反応生成物を80％アセトン（水20％）500ｇで２回、次いでアセトン500ｇで２回洗浄し、減圧下70℃で１昼夜乾燥し、疎水化されたヒドロキシエチルセルロース誘導体49.4ｇを得た。
【００５８】
（２）攪拌機、温度計及び冷却管を備えた500mlのガラス製セパラブル反応容器に、（１）で得られた疎水化ヒドロキシエチルセルロース誘導体10.0ｇ、イソプロピルアルコール80.0ｇ及び48％水酸化ナトリウム水溶液0.33ｇを仕込んでスラリー液を調製し、窒素気流下室温で30分間攪拌した。反応液に3-クロロ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸ナトリウム6.4ｇ、48％水酸化ナトリウム水溶液2.7ｇ及び水20.0ｇからなる混合液を加え、50℃で９時間スルホン化を行った。反応終了後、反応液を酢酸で中和し生成物をろ別した。生成物を80％アセトン（水20％）500ｇで３回、次いでアセトン500ｇで２回洗浄後、減圧下70℃で１昼夜乾燥し、ステアリルグリセリルエーテル基と3-スルホ-2-ヒドロキシプロピル基で置換されたヒドロキシエチルセルロース誘導体（ＳＰＳ）7.2ｇを得た。
【００５９】
得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体のステアリルグリセリルエーテル基（疎水性置換基（Ｐ））の置換度は0.008、3-スルホ-2-ヒドロキシプロピル基（イオン性親水性基（Ｑ））の置換度は0.15であった。
【００６０】
なお、原料に用いたヒドロキシエチルセルロースの重量平均分子量と、得られたヒドロキシエチルセルロース誘導体の置換度、ステアリルグリセリルエーテル（Ｍｗ：３１０、置換度：０．００８）、3-スルホ-2-ヒドロキシプロピル（Ｍｗ：１６０、置換度：０．１５）から、重量平均分子量を計算すると、８２．６万となる。
【００６１】
多糖誘導体の疎水性置換基（Ｐ）の置換度は、Zeisel法（D.G.Anderson, Anal. Chem., 43, 894（1971））により定量した。また、置換基（Ｑ）の置換度はコロイド滴定法により求めた。すなわち濃度既知の多糖誘導体溶液を調製し、これに攪拌下、重量既知のメチルグリコールキトサン滴定液（N/200）（和光純薬工業株式会社製、コロイド滴定用）を加え、更にトルイジンブルー指示薬溶液（和光純薬工業株式会社製、コロイド滴定用）を数滴加えた。これをポリビニル硫酸カリウム滴定液（N/400）（和光純薬工業株式会社製、コロイド滴定用）により逆滴定し、滴定量から置換度を算出した。なお「置換度」とは、構成単糖残基当たりの置換基の平均数を示す。
【００６２】
＜コンクリート配合及び製造方法＞
表１に示した配合で、コンクリートを製造した。練り方は、粗骨材（Ｇ）を強制二軸ミキサーに投入後、細骨材（Ｓ）、セメント（Ｃ）を投入し攪拌を開始した。混和剤の添加量、多糖誘導体又は比較化合物の添加量が表２の値となるように、水道水と、混和剤と、多糖誘導体又は比較化合物とを混合して調製した練り水（Ｗ）を、ミキサーの攪拌開始と同時に投入した。開始から９０秒後にミキサーからコンクリートを排出し調整した。混和剤の含有量は、比較例３〜５、８、１１及び１４以外は、スランプ値が１２．５±０．５となる量を用いた。比較例３〜５は比較例２と、比較例８は比較例７と、比較例１１は比較例１０と、比較例１４は比較例１３と、それぞれ混和剤の量を同一にした。
【００６３】
そして、ＪＩＳ  Ａ１０１１法、およびＪＩＳ  Ａ１１２８によってコンクリートのスランプ値および空気量を測定した（圧送前の物性）。なお、スランプ値および空気量は、後述のポンプ圧送性の評価で圧送した後のコンクリートについても測定した。圧送後の物性値から圧送前の物性値を差し引いた値を「差」として表に示した。
【００６４】
【表１】
2014080337.tif 000004
【００６５】
表中、Ｃ、Ｓ、Ｇは以下のものを用いた。
Ｃ：普通ポルトランドセメント、密度３．１６ｇ／ｃｍ3（太平洋セメント株式会社製普通ポルトランドセメントと住友大阪セメント株式会社製普通ポルトランドセメントの１：１（重量比）混合物）
Ｓ：家島産砕砂、密度２．６２ｇ／ｃｍ3
Ｇ：鳥形山産石灰砕石、密度２．７５ｇ／ｃｍ3
【００６６】
また、混和剤は、下記共重合体（１）と共重合体（２）とを、共重合体（１）／共重合体（２）＝３５／６５の重量比で混合したものを用いた。
・共重合体（１）：メタクリル酸と、メタノールエチレンオキシド（平均付加モル数２３）付加物・メタクリル酸エステルとの共重合体（重量平均分子量５１，０００、メタクリル酸／メタノールエチレンオキシド付加物・メタクリル酸エステルの重量比０．２１、重合体中、メタクリル酸７３モル％、メタノールエチレンオキシド付加物・メタクリル酸エステル２７モル％）
・共重合体（２）：メタクリル酸と、メタノールエチレンオキシド（平均付加モル数９）付加物・メタクリル酸エステルとの共重合体（重量平均分子量６５，０００、メタクリル酸／メタノールエチレンオキシド付加物・メタクリル酸エステルの重量比０．１５、重合体中、メタクリル酸４７モル％、メタノールエチレンオキシド付加物・メタクリル酸エステル５３モル％）
【００６７】
なお、共重合体の重量平均分子量は、下記測定条件におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定した。
〔ＧＰＣ条件〕
使用カラム：東ソー株式会社製
ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ  ＰＷｘｌ
ＴＳＫｇｅl  Ｇ４０００ＰＷｘｌ＋Ｇ２５００ＰＷｘｌ
溶離液：0.2mol/Lリン酸バッファー（伸陽化学工業株式会社製）／高速液体クロマトグラフ用アセトニトリル（和光純薬工業株式会社製）＝９／１（vol%）
流速：1.0mL/min.
カラム温度：40℃
検出：RI
注入量：10μＬ（０．５重量％水溶液）
標準物質：ポリエチレングリコール、重量平均分子量（Ｍｗ）８７５０００、５４００００、２３５０００、１４５０００、１０７０００、２４０００
検量線次数：三次式
装置：HLC-8320GPC（東ソー株式会社製）
ソフトウエア：EcoSEC-WS（東ソー株式会社製）
【００６８】
＜評価＞
・加圧ブリーディング
JSCE-F 502-2010に従って行った。試料であるコンクリートを加圧ブリーディング容器に入れ、３．５ＭＰａの圧力でこれを加圧した時の脱水量をメスシリンダにより、加圧後４分間まで一定時間ごとに測定した。実施例と一部の比較例について時間ごとの累積脱水量を図１に示した。土木学会のコンクリートライブラリー１００号（コンクリートのポンプ施工指針［平成１２年版］）より、図１の標準曲線Ｂと標準曲線Ｃの範囲にあればポンプ圧送性が良好と判断される。表には、４分後（２４０秒後）における累積脱水量を示した。例えば、標準曲線Ｂと標準曲線Ｃは、土木学会第６３回年次学術講演会（平成２０年９月、ＣＳ０５−２６）、取違ら、「地下空洞型処分施設性能確証試験における底部・側部戻し材施工確認試験に関する検討（その３）−多量に石灰石微粉末を混入したコンクリートのブリーディングと施工性能に関する考察−」の図−２で挙げられている。
【００６９】
・ポンプ圧送性
ポンプ車（日工ダイヤクリート株式会社製ＤＣ−ＳＬ１４００ＢＤＨ−Ｍ２８、ピストン式ポンプ）を用いて、圧送距離５４９ｍ（管の材質：鉄製、呼び径：１２５Ａ（管の外径：１３９．８ｍｍ）、管の内径：１３０．８ｍｍ、直管３ｍ：１５５本、曲げ配管箇所：８４箇所）、高低差８０ｍ（ポンプの吐出口から筒先に向かって上昇）の配管でポンプ圧送を行った。圧送条件は２５ｍ3／ｈ、３２ｍ3／ｈの２点で行い、筒先（配管排出口）でのコンクリートの状態を目視にて観察し、ポンプ圧送性を以下のように判定した。また、ポンプ車に付属する圧力計でポンプの吐出圧力も確認した。
Ａ：骨材および水の分離なし
Ｂ：骨材および水の分離あり
【００７０】
【表２】
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【００７１】
表中、以下のものを用いた。
・ＳＰＳ：合成例１で得られた、ステアリルグリセリルエーテル基と3-スルホ-2-ヒドロキシプロピル基で置換されたヒドロキシエチルセルロース誘導体、
・ＨＥＣ：ＳＰ６００、ダイセル化学工業株式会社製、ヒドロキシエチルセルロース、重量平均分子量１０２万
・ＣＭＣ：ＣＭＣ２２８０、ダイセル化学工業株式会社製、カルボキシルメチルセルロース、重量平均分子量１００万
・ｐｏｌｙＡＡ：カーボポール９４１、グッドリッチ社製、ポリアクリル酸ナトリウム
・ＨＰＭＣ：９０ＳＨ−４０００、信越化学工業株式会社製、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、重量平均分子量３０万
【００７２】
表２から実施例１〜５は、ポンプ圧送前後でもスランプ値の変化が少なく、ポンプの吐出圧力の上昇が抑制され、ポンプ圧送性が良好であることがわかる。
【００７３】
本発明に係る多糖誘導体に代えて比較化合物を用いる比較例３、７、１０及び１３では、実施例２又は５と同等の含有量を用いても累積脱水量が大きくなり、ポンプ圧送は困難である。また、比較例６、９、１２及び１５は、比較化合物の含有量を増やしてポンプ圧送性を向上させた例であるが、ポンプ圧送後のスランプ値の低下及びポンプの吐出圧力の上昇があることがわかる。
【００７４】
比較例２〜１５の比較化合物の添加量は、加圧ブリーディングの累積脱水量を標準曲線Ｂと標準曲線Ｃの間の範囲に近づけるように調整したため、実施例１〜５の多糖誘導体に比べて添加量が多い。比較化合物の添加量を減らし、実施例１〜５と同様な添加量にした場合は、加圧ブリーディングの累積脱水量が比較例２〜１５に比べて更に大きくなり、ポンプ圧送は困難になり、圧送前後でのスランプの変化も大きくなると予想される。
【図１】
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