(57)【要約】【課題】専用の施設や機器等を必要とすることなく、コンクリート打設時に好適な流動性を保持するとともに、材料分離抵抗性に優れブリーディングを抑制できるコンクリートの製造方法を提供すること。【解決手段】（Ａ）デュータンガム、（Ｂ）ポリアルキレンオキサイド鎖を有し、２０℃における０．５質量％水溶液の曳糸長Ｌが５〜２００ｍｍである水溶性ポリマー及び（Ｃ）減水剤をフレッシュコンクリートに添加することを特徴とする、コンクリートの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）デュータンガム、（Ｂ）ポリアルキレンオキサイド鎖を有し、２０℃における０．５質量％水溶液の曳糸長Ｌが５〜２００ｍｍである水溶性ポリマー及び（Ｃ）減水剤を、それらの水性薬液の形態にてフレッシュコンクリートに添加することを特徴とする、流動性を高めたコンクリートの製造方法。
【請求項２】
前記（Ｂ）水溶性ポリマーが、ポリアルキレンオキサイドである請求項１に記載のコンクリートの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のコンクリートの製造方法により得られる流動性を高めたコンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流動性を高めたコンクリートの製造方法、及び該製造方法により得られた流動性を高めたコンクリートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄筋コンクリート造構造物において、強度を高め耐震性を確保するため、配筋の過密化やコンクリートの高強度化が進んでいる。このような配筋が過密な鉄筋コンクリート造構造物を構築する場合、良好な施工性（打込み作業性）や充填性を確保するためにコンクリートには高い流動性が求められる。
また、近年、鉄筋コンクリート造の建築現場では、部材断面の制約に伴う過密配筋化や、熟練技術労働者の不足等の理由から、従来用いられてきた普通コンクリートよりも流動性に優れ、型枠内への充填性が良好であり、また高流動コンクリートよりも低コストで品質管理の容易な中流動コンクリート（スランプフローが３５ｃｍ以上５０ｃｍ以下のもの）が用いられるようになっている（例えば特許文献１等参照）。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４７７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
中・高流動コンクリートは、上述のような背景から、単にコンクリートとしての基本性能のみならず、施工時に好適な流動性を維持することが求められるとともに、硬化時には材料の分離抵抗性を確保しブリーディング水を抑制するといった観点も非常に重要となる。このため、中・高流動コンクリートにおいては、高い減水率の減水剤を用いて高い流動性を確保する一方で、コンクリートの配合そのものを調整し、すなわち、フライアッシュや石灰石微粉末などの混和材を用いて単位粉体量を中流動コンクリートで４００ｋｇ／ｍ３程度以上、高流動コンクリートで５００ｋｇ／ｍ３以上とすることにより、材料分離抵抗性を確保している。しかしながら、これら混和材の使用に際しては、専用のサイロや計量器が必要となり、実際にこうした施設等を確保することは多くの生コンクリート工場において容易ではないことが指摘されている。また、単位粉体量を多くした高流動コンクリートでは、材料分離抵抗性は確保できる一方で、コンクリートのポンプ施工の際に圧力損失が大きくなるため、施工の管理が難しいなどの問題がある。
【０００５】
一方、流動化に優れる流動化剤を添加して、コンクリートの流動性を一時的に高める方法が従来より提案されているが、この方法により得られるコンクリートは、流動化後のスランプロスが大きいことに加え、コンクリートポンプ施工の際、圧送後のスランプロスも大きいため、圧入時のポンプ負荷が施工時間の経過に伴い増大することがある点が指摘されている。また、流動性を高める従来一般の薬剤、例えば高性能減水剤をコンクリートに適用する場合、スランプフローで評価できるコンクリートを製造した場合に材料分離抵抗性が確保できず、粗骨材が均一に分散しないがために硬化コンクリートの表面状態を悪化させ、耐久性が悪くなる場合がある点も指摘されている。
【０００６】
このように、簡易な方法で流動性のみならず材料分離抵抗性も制御できるところの流動性を高めたコンクリートや中・高流動コンクリートの製造方法に対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は上記課題について検討し、研究を進めた結果、デュータンガムと曳糸性を有するポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマーとを組み合わせ、これを減水剤とともに水性薬液の形態にてフレッシュコンクリートに添加することにより、専用の施設や機器等を必要とすることなく、コンクリート打設時に好適な流動性を保持するとともに、材料分離抵抗性に優れブリーディングを抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち本発明は、（Ａ）デュータンガム、（Ｂ）ポリアルキレンオキサイド鎖を有し、２０℃における０．５質量％水溶液の曳糸長Ｌが５〜２００ｍｍである水溶性ポリマー及び（Ｃ）減水剤を、それらの水性薬液の形態にてフレッシュコンクリートに添加することを特徴とする、流動性を高めたコンクリートの製造方法に関するものである。
また本発明は、上記コンクリートの製造方法により得られる流動性を高めたコンクリートにも関するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コンクリートの打設時に起こり得るコンクリートのスランプロス、材料分離や、ブリーディングに起因する不具合を低減し、耐久性の高いコンクリート構造物を構成できるコンクリートを提供することができる。
【００１０】
また本発明によれば、デュータンガムと曳糸性を有するポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマーとを増粘剤として減水剤とともにコンクリートの製造の際適用することにより、従来からの普通コンクリートと同様の配合条件においても材料分離抵抗性を向上させることができ、ブリーディングを抑制した流動性の高いコンクリートを低コストにて製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る流動性を高めたコンクリートの製造方法を実施する形態について詳述する。
本発明では、水と、セメント、細骨材及び粗骨材を練り混ぜてフレッシュコンクリートを製造する際、（Ａ）デュータンガム、（Ｂ）曳糸性を有する水溶性ポリマー及び（Ｃ）減水剤をそれらの水性薬液の形態で添加することを特徴とする。
【００１２】
上記（Ａ）デュータンガムは、微生物キサントモナスカムペストリス、ＡＴＣＣ５３１５９より産生された微生物ポリサッカライドである。その構造は、［Ｄ−グルコース］−［Ｄ−グルクロン酸］−［Ｄ−グルコース］−［Ｌラムノース］の線状テトラサッカライドの反復単位からなり、側鎖に２個のＬラムノースが結合した構造を有する。
デュータンガムの粘度は、２５℃、０．２５％水溶液で２，０００ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、３，０００ｍＰａ・ｓ以上がより好ましい。なおデュータンガムの粘度は、より好ましくは、２５℃、０．２５％水溶液で４，０００乃至５，０００ｍＰａ・ｓである。またデュータンガムの粉体の粒度は、８０メッシュ通過率８０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましい。
【００１３】
上記（Ｂ）曳糸長を有する水溶性ポリマーは、ポリアルキレンオキサイド鎖を有し、２０℃における０．５質量％水溶液の曳糸長Ｌが５〜２００ｍｍである水溶性ポリマー（以下、ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマーとも称する）である。本明細書において、水溶性ポリマーとは、中和後に２５℃の水１００ｇに対する溶解度が１ｇ以上であるポリマーを称する。
上記ポリアルキレンオキサイド鎖は、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基等のアルキレンオキシ基により構成され、これらの基は一種単独で鎖を構成していてもよく、或いは二種以上を組み合わせて鎖を構成していてもよい。また二種以上のアルキレンオキシ基で鎖を構成する場合には、種類の異なるアルキレンオキシ基の結合が
ランダム結合、ブロック結合の何れであってもよい。
好ましくは、上記曳糸長Ｌは１０〜１５０ｍｍであり、より好ましくは３０〜１００ｍｍである。
上記ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマーの中でも、ポリアルキレンオキサイド鎖を分子中に９０質量％以上有するものが好ましく、特にポリアルキレンオキサイドのみから構成されるポリアルキレンオキサイドがより好ましく、例えばポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００１４】
上記（Ｃ）減水剤は、モルタルやコンクリートに使用できるものであって、減水作用を有するものであれば、分散剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤又は流動化剤などと称されているものの何れでもよく、成分も特に限定されない。例えばポリカルボン酸系、ナフタレンスルホン酸系、リグニンスルホン酸系、メラミンスルホン酸系等の減水剤類が挙げられる。中でも、ポリカルボン酸系が好ましい。
【００１５】
本発明において、デュータンガム、ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマー及び減水剤は、それぞれ、セメント質量に対して０．００００７５〜０．００１５質量％、０．００００７５〜０．００９０質量％、０．０２５〜２．０質量％の割合にて使用することが好ましい。
【００１６】
従って本発明のコンクリートの製造方法に使用するデュータンガム、ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマー及び減水剤の好ましい割合は、質量比で０．１〜２．０：０．１〜１０：１０〜３０であり、より好ましくは０．５〜１．０：０．５〜６．０：２０〜２５である。
上記より好ましい割合にて使用することにより、製造後のコンクリートの表面脆弱性が改善され、またＣＦＴ工法で行われるコンクリート圧送時に、ポンプへの負荷が低減される効果が期待される。また、上記好ましい範囲にてデュータンガム、ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマー及び減水剤を混合して一成分（一液）の水性薬液として使用する場合、増粘剤成分が減水剤成分に均一溶解した状態を保つことができ、一液としての保存安定性を優れたものとすることもできる。
【００１７】
また本発明において、フレッシュコンクリートを構成するセメント質量に対して、デュータンガム、ポリアルキレンオキサイド系水溶性ポリマー及び減水剤はそれらの総質量として０．５〜５質量％の割合にて使用することが好ましい。
【００１８】
本発明のコンクリートの製造方法において、上記（Ａ）デュータンガム、（Ｂ）水溶性ポリマー及び（Ｃ）減水剤のそれらの水性薬液の添加手順は、一般的なコンクリートの製造現場において従来のコンクリート添加剤と同様の添加手順、すなわちコンクリートを練り混ぜた後に添加し、再度均一に混練する手順である。場合により、従来のコンクリート添加剤と同様の添加手順、例えば、コンクリート混練時に添加するか、または、予め混練水に添加してもよい。
またこのとき、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分は、一種をそれぞれ単独の水性薬液として添加してもよいし、二種以上の水性薬液で、或いは三種全て混合の一液とした水性薬液として添加してもよい。そしてこれらの水性薬液は、上記コンクリートの混練時や、混練水、練り混ぜ後の任意の時点でそれぞれ別々に添加してもよい。
【実施例】
【００１９】
次に、実施例に基づいて本発明をより詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２０】
［曳糸長の測定方法］
水溶性ポリマーの曳糸長を以下のとおり測定した。
本実施例においては水溶性ポリマーとして各種ポリエチレンオキサイドを使用し、この０．５質量％水溶液を２００ｍｌ調製した。次に、調製した水溶液の液温を２０℃に調節した。直径１０ｍｍのガラス球を水溶液液面に浸し、ガラス球を１４ｍｍ／秒の速度で引き上げた。糸が切れた時点の液面からの高さを曳糸長Ｌとした。
【００２１】
［試験Ａ：コンクリート試験］
表１に示す配合に基づき、ＪＩＳ  Ａ  １１３８に準拠してフレッシュコンクリートを作製した。練り混ぜ方法は、公称容量１００リットルの二軸強制練りミキサを用いて、各バッチのコンクリート製造量を４０リットル×１バッチとした。
まずはじめにセメント、細骨材、練り混ぜ水、粗骨材及び減水剤（シーカメント１１００ＮＴ：セメントに対して０．７０質量％）を投入して９０秒間練り混ぜを行い、基準コンクリート（表２中、比較例１）を作製した。基準コンクリートは、練り混ぜ直後を経時０分、３０分後を経時３０分とした。
【００２２】
上記と同じ手順にして作製した基準コンクリートの練上がりから１５分後に、基準コンクリートをミキサに戻し、そこへ減水剤（シーカメント１１００ＮＴ：セメントに対して０．５０質量％）及び増粘剤（デュータンガム（同０．００１０質量％）、ポリエチレンオキサイド（同０．００５０質量％））を添加して３０秒間練り混ぜを行い、流動化を図ったコンクリート（表２中、実施例１、比較例２）を作製した。流動化を図ったコンクリートでは、流動化直後（減水剤・増粘剤添加、３０秒間練り混ぜ直後）を経時０分、３０分後を経時３０分とした。
【表１】
2014148438.tif 000002
【００２３】
前記の手順にて作製した各種コンクリート（基準コンクリート、流動化を図ったコンクリート）を、経時０分又は経時３０分において、ＪＩＳ  Ａ  １１０１およびＪＩＳ  Ａ
１１５０に準拠し、スランプ、スランプフロー、５０ｃｍフロー到達時間、フローの流動停止時間を測定した。スランプフローの測定後、目視にてコンクリートの状態を確認した。同じ試料を用いて、ＪＳＣＥ−Ｆ  ５１２−２０１１に準拠し、Ｏロート流下時間を測定した。加えて、ＪＩＳ  Ａ  １１２８に準拠し空気量を測定した。
また、ＪＩＳ  Ａ  １１２３に準拠しブリーディング量を、並びにＪＩＳ  Ａ  １１４７に準拠してコンクリートの凝結時間を測定した。更に、ＪＩＳ  Ａ  １１３２に準拠し圧縮強度試験用供試体を作製し、ＪＩＳ  Ａ  １１０８に準拠して圧縮強度を測定した。
上記試験に用いたフレッシュコンクリートの温度は、全て２０±３℃であった。
得られた結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
2014148438.tif 000003
【００２５】
表２に示すように、流動化する前の基準コンクリート（比較例１）に比べ、増粘剤成分
を添加して流動性を高めたコンクリート（実施例１）では、ブリーディング量が大幅に低減され、且つ、粗骨材及び細骨材がコンクリート全体に均一分散されてコンクリートの状態も良好なものとなっており、材料分離抵抗性が向上したとする結果となった。
そして本発明の製造方法によるコンクリート（実施例１）は、本発明で規定する増粘剤を用いずに製造したコンクリート（比較例２）と比較すると、施工性の指標となるＯロート流下時間が短縮される以外にも、スランプフローの保持性が向上し、ブリーディング量が低減されるとする結果となった。また、凝結の始発および終結時間が短縮され、圧縮強度も増進する効果が確認された。
このように本実施例により、本発明の製造方法により得られたコンクリートは、施工性と材料分離抵抗性において優れていることを示唆する結果が得られた。
【００２６】
［試験Ｂ：流動性を高めたコンクリートを使用した充填性試験および作業の省力化］
市中生コンクリート工場で製造したコンクリートを試験場所まで運搬（約３０分間）し、荷卸しのフレッシュコンクリート試験を行った後、模擬スラブ試験体（縦１５００ｍｍ、横１０００ｍｍ、高さ３００ｍｍ、Ｄ１３鉄筋を網状に配置）に打設し、充填性や作業の省力化を評価した。
まず表３に示す配合に基づき、減水剤のみ（シーカメント１１００ＮＴＲ：セメントに対し１．００質量％）を添加したフレッシュコンクリート（以下ベースコンクリート、比較例３）を作製した。荷卸し後のフレッシュコンクリート試験を行った後、ベースコンクリートを模擬スラブ試験体に打設した。
また、ベースコンクリートに、減水剤（セメント質量に対し０．５５質量％）と増粘剤成分［デュータンガム（同０．００１０質量％）、ポリエチレンオキサイド（同０．００５０質量％）］を添加し、１分間中速で撹拌することによりフレッシュコンクリート（以下、流動性を高めたコンクリート、実施例２）を作製し、フレッシュコンクリート試験を行った後、模擬スラブ試験体に打設した。
なお、フレッシュコンクリート試験は、スランプ試験（ＪＩＳ  Ａ１１０１）、スランプフロー試験（ＪＩＳ  Ａ１１５０）、空気量測定（ＪＩＳ  Ａ１１２８）、コンクリート温度測定（以下Ｃ．Ｔ）（ＪＩＳ  Ａ１１５６）を実施した。
得られた結果を表４に示す。
【００２７】
【表３】
2014148438.tif 000004
【表４】
2014148438.tif 000005
【００２８】
表４に示すように、本発明の製造方法で得られた流動性を高めたコンクリート（実施例２）は、充填性に優れ、また作業の省力化を実現できるとする結果が得られた。