(57)【要約】【課題】充填性が良好で成形性がよく、高強度を有し、ひび割れや反りがなく、平坦で大量生産に適したコンクリートパネル成形体及びその製造方法を提供する。【解決手段】コンクリートパネル成形体は、（Ａ）セメント、（Ｂ１）合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）骨材、（Ｄ）繊維及び水を含むコンクリート配合物を加圧振動成形してなるコンクリートパネルであって、前記（Ｂ１）成分は、二酸化珪素含有量が９９質量％以上で、１０００±５０℃での強熱減量が０．３質量％以下及びＢＥＴ比表面積が１〜４．８ｍ２／ｇであり、（Ｂ２）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が１〜２０ｍ２／ｇであり、当該コンクリート配合物において、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分の含有量が１０〜４０質量部で、水／［（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計］質量比が０．１６〜０．２８でかつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３であり、（Ｄ）成分を１〜５容積％含む。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）セメント、（Ｂ１）合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）骨材、（Ｄ）繊維及び水を含むコンクリート配合物を加圧振動成形してなるコンクリートパネルであって、前記（Ｂ１）成分は、二酸化珪素含有量が９９質量％以上で、１０００±５０℃での強熱減量が０．３質量％以下及びＢＥＴ比表面積が１〜４．８ｍ２／ｇであり、（Ｂ２）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が１〜２０ｍ２／ｇであり、当該コンクリート配合物において、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分の含有量が１０〜４０質量部で、水／［（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計］質量比が０．１６〜０．２８でかつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３であり、（Ｄ）成分を１〜５容積％含むことを特徴とする、コンクリートパネル成形体。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリートパネル成形体において、更に（Ｅ）減水剤及び／又は（Ｆ）膨張材を含むことを特徴とする、コンクリートパネル成形体。
【請求項３】
（Ａ）セメント、（Ｂ１）合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）骨材、（Ｄ）繊維及び水を添加し、前記（Ｂ１）成分は、二酸化珪素含有量が９９質量％以上で、１０００±５０℃での強熱減量が０．３質量％以下及びＢＥＴ比表面積が１〜４．８ｍ２／ｇであり、（Ｂ２）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が１〜２０ｍ２／ｇであり、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分の含有量が１０〜４０質量部となるように（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分を配合し、また水を、水／［（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計］質量比が０．１６〜０．２８でかつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３となるように配合して、均一に混練することによりコンクリート配合物を調製し、調製した該コンクリート配合物をパネル型枠に投入して、加圧振動により締め固めにより成形した後直ちに脱型して、養生処理を行うことを特徴とする、コンクリートパネル成形体の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のコンクリートパネル成形体の製造方法において、更に（Ｅ）減水剤及び／又は（Ｆ）膨張材を添加することを特徴とする、コンクリートパネル成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートパネル成形体及びその製造方法に関し、特に充填性に優れ、高強度でひび割れを抑制し、反りがない平坦なコンクリートパネル成形体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業用水、下水道などの既設水路の内面の補修方法としては、その内面の既設コンクリートの不良部分を除去し、その除去部分に新たにコンクリートを打ち直すという、いわゆるコンクリート打ち替え工法が一般的である。
この工法は、既設コンクリートの不良部分の削り、搬出、新コンクリートの打ち込みといった作業があり、工事期間が長くなる。
【０００３】
このため、特開２００７−１４６６０４号公報（特許文献１）には、既設水路の内面に補修対象壁に当接脚のついた補修用パネルを連結接続して敷き詰め、それ自体を型枠にしてその間隙にコンクリートを注入する工法が示されている。
また、特開２００１−２７０７６１号（特許文献２）には少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径２ｍｍ以下の骨材、水及び減水剤を含む配合物の硬化体からなる補修用パネルを水路補修パネルとして適用することが示されている。
【０００４】
下水道用補修パネルとは、硫酸等の浸食により劣化した下水道コンクリートの劣化部分をはつり除去した後、モルタル、コンクリート等で断面欠損部を埋め戻し、その表面をモルタル等で接着するか、あるいはその他の方法で固定して用いる表面被覆用パネルである。
ポゾラン質微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられている。
【０００５】
一般に、ポルトランドセメントを使用したコンクリートでは、結合材としてのセメント水和物自体が酸に対して反応性の高いカルシウム塩を主体としているため、強酸類に対する抵抗性は小さい。
従って、ポルトランドセメントを使用したコンクリート製品は、酸性水を排水する用途に用いられるような場合や、排水中から硫化水素が発生して硫黄酸化細菌の作用により硫酸が発生する場合、酸に対する溶解や硫酸カルシウム生成による膨張崩壊による浸食のため寿命が短く、早期に補修を必要とするというような問題がある。
この様な場合の一般的な補修工法としては、劣化した部分をはつり、必要によりモルタル等を塗布し、その上に有機系樹脂をライニングする工法があるが、手作業で表面に樹脂を塗布するため、非常に施工効率が悪いこと、使用する有機溶媒が人体に有害であること等の問題点があり、特に劣化した下水道コンクリートの補修において解決が求められている。
【０００６】
また、バインダー粉体量や水量が多い高強度モルタル又は高強度コンクリートで薄肉厚のコンクリートパネルを製造すると、自己収縮量、乾燥収縮量が大きく、乾湿の繰り返しにより、早期にひび割れが生じたり、該パネル板にソリが生じるなどの問題がある。
【０００７】
コンクリートの流動性の改善及び高強度化のため、一般に各種セメントに混和材としてシリカフュ−ムを混合することが行われている。
このシリカフュームは、金属シリコンやフェロシリコンの製造時に副生される非晶質二酸化珪素を主成分とする粒径約０．１〜０．３μｍの球状超微粒子材料であり、モルタルやコンクリートに混和すると、その高いポゾラン活性やマイクロフィラー効果により硬化体が緻密化され、強度が増進することが知られている。
しかしながら、シリカフュームの一次粒子は粒径約０．１〜０．３μｍの超微粒子であり、通常凝集して数〜数十μｍサイズの二次粒子を形成しているため、シリカフュームのコンクリート中での分散性はよくない。
また、シリカフュームは金属シリコンやフェロシリコン製造時の副生品であるため、品質が安定せず、未燃カーボンや三酸化硫黄、酸化マグネシウムなど、種々の不純物を数％含有しており、これらの不純物は、シリカフュームをセメント用混和材として用いるときに、高性能減水剤やＡＥ剤などの化学混和剤の所要量をその都度調整する必要が生じてしまう。
【０００８】
これに対し、微細なシリカフュームをバーナーの火炎中で溶融、球状化させて、平均粒径８μｍ未満の比較的粒径の大きな球状シリカ粒子を製造する方法が提案されている（特許文献３）。この球状シリカ粒子は、取扱い性がよく、コンクリート配合物の流動性を良好にする効果を有するものの、シリカフュームに混在する酸化マグネシウムなどの無機不純物は除去することができず、コンクリートの品質を安定させることが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１４６６０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２７０７６１号公報
【特許文献３】特開２００１−９７７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記問題点を克服し、充填性が良好で成形性がよく、高強度を有し、ひび割れや反りがなく、平坦で大量生産に適したコンクリートパネル成形体及びその製造方法を提供することである。
従って、特に水路補修用コンクリートパネルとして有効に利用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、特定の形状を有する合成球状二酸化珪素微粉末又はＢＥＴ法による比表面積が１〜２０ｍ２／ｇである特殊シリカ微粉末を、セメントに対して特定の割合で用い、更に繊維を添加し、また加圧振動成形を適用することで、高強度かつ緻密で自己収縮量、乾燥収縮量が小さく反りの発生が抑制された、コンクリートパネル成形体、特に水路用のコンクリートパネル成形体を得ることができることを見出した。
【００１２】
本発明のコンクリートパネル成形体は、（Ａ）セメント、（Ｂ１）合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）骨材、（Ｄ）繊維及び水を含むコンクリート配合物を加圧振動成形してなるコンクリートパネルであって、前記（Ｂ１）成分は、二酸化珪素含有量が９９質量％以上で、１０００±５０℃での強熱減量が０．３質量％以下及びＢＥＴ比表面積が１〜４．８ｍ２／ｇであり、（Ｂ２）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が１〜２０ｍ２／ｇであり、当該コンクリート配合物において、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分の含有量が１０〜４０質量部で、水／［（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計］質量比が０．１６〜０．２８でかつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３であり、（Ｄ）成分を１〜５容積％含むことを特徴とする、コンクリートパネル成形体である。
好適には、上記本発明のコンクリートパネル成形体において、更に（Ｅ）減水剤及び／又は（Ｆ）膨張材を含むことを特徴とする、コンクリートパネル成形体である。
【００１３】
また、本発明のコンクリートパネル成形体の製造方法は、（Ａ）セメント、（Ｂ１）合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）骨材、（Ｄ）繊維及び水を添加し、前記（Ｂ１）成分は、二酸化珪素含有量が９９質量％以上で、１０００±５０℃での強熱減量が０．３質量％以下及びＢＥＴ比表面積が１〜４．８ｍ２／ｇであり、（Ｂ２）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が１〜２０ｍ２／ｇであり、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分の含有量が１０〜４０質量部となるように（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分を配合し、また水を、水／［（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計］質量比が０．１６〜０．２８でかつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３となるように配合して、均一に混練することによりコンクリート配合物を調製し、調製した該コンクリート配合物をパネル型枠に投入して、加圧振動による締め固めにより成形した後直ちに脱型して、養生処理を行うことを特徴とする、コンクリートパネル成形体の製造方法である。
【００１４】
好適には、前記本発明のコンクリートパネル成形体において、更に（Ｅ）減水剤及び／又は（Ｆ）膨張材を添加することを特徴とする、コンクリートパネル成形体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のコンクリートパネル成形体は、充填性が良好で緻密であり、高強度を示し、成形性に優れ、ひび割れや反りがない、安価なコンクリートパネル成形体とすることができる。
更に本発明のコンクリートパネル成形体は、上記効果に加えて、耐摩耗性、即ち表面平滑性の向上を図ることができる。
また、本発明のコンクリートパネル成形体の製造方法は、上記コンクリートパネル成形体を安価に大量に効率よく生産することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態例を以下に説明する。
本発明のコンクリートパネル成形体は、（Ａ）セメント、（Ｂ１）合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）骨材、（Ｄ）繊維及び水を含むコンクリート配合物を加圧振動成形してなるコンクリートパネルであって、前記（Ｂ１）成分は、二酸化珪素含有量が９９質量％以上で、１０００±５０℃での強熱減量が０．３質量％以下及びＢＥＴ比表面積が１〜４．８ｍ２／ｇであり、（Ｂ２）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が１〜２０ｍ２／ｇであり、当該コンクリート配合物において、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分の含有量が１０〜４０質量部で、水／［（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計］質量比が０．１６〜０．２８でかつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３であり、（Ｄ）成分を１〜５容積％含む、コンクリートパネル成形体である。
【００１７】
本発明のコンクリートパネル成形体に用いられるコンクリート配合物中の（Ａ）セメントとしては、特に制限はなく、従来のコンクリート製品に使用されているセメントの中から、得られるコンクリートパネル成形体の用途に応じて、適宣選択することができる。
このようなセメントとしては、例えば、普通、中庸熱、低熱、早強、超早強、耐硫酸塩など各種ポルトランドセメント、高炉セメントやフライアッシュセメント及びシリカセメントなどの混合セメント等から選ばれる少なくとも一種を例示することができる。
【００１８】
また、当該コンクリート配合物においては、（Ｂ１）合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）二酸化珪素を主成分とし残部を酸化ジルコニウムとする特殊シリカ質微粉末のシリカ質成分を含有する。
前記（Ｂ１）成分として用いられる合成球状二酸化珪素微粉末は、非晶質二酸化珪素を主成分とする微粒子材料であり、例えば、酸素含有雰囲気中で金属珪素粉末に着火し、燃焼火炎を形成して金属珪素粉末を連続的に酸化燃焼して製造される合成品である。
また、その金属珪素粉末の酸化燃焼時に二酸化珪素粉末を共存させて、該二酸化珪素粉末中の不純物を燃焼させたものであってもよい。
このような合成品であるため、他の材料生産時の副生物で不純物が多いシリカフュームとは異なり、二酸化珪素含有量が９９質量％以上で、１０００±５０℃での強熱減量が０．３重量％以下と高純度であり、未燃カーボンや三酸化硫黄、酸化マグネシウム等のモルタル及びコンクリートに有害な不純物をほとんど含有せず、かつＢＥＴ比表面積が１〜４．８ｍ２／ｇの比較的粒径の大きい球状二酸化珪素微粉末である。
ここで、上記強熱減量は、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」により測定したもので、ＢＥＴ比表面積は、「窒素吸着法」により測定したものである。
また、二酸化珪素含有量が９９質量％以上で、１０００±５０℃での強熱減量が０．３重量％以下であることにより、モルタルおよびコンクリートに有害な不純物をほとんど含有しないことから安定した性情を得ることができる。
【００１９】
本発明で使用する合成球状二酸化珪素微粉末は、ＢＥＴ比表面積が上記範囲であり、粒径は数μｍから数十μｍで、シリカフュームの数倍から数十倍と大きく、嵩密度が大きいため取扱い性がよく、コンクリート配合物中で凝集することなく、分散性に優れて練り混ぜが容易であり、高い流動性のコンクリート配合物が得られる。
例えば、かかる合成球状二酸化珪素微粉末は、アドマテックス社製の商品名アドマファインＳＯ−Ｅ３、ＳＯ−Ｅ５、ＳＯ−Ｅ６、ＳＯ−Ｃ３、ＳＯ−Ｃ５、ＳＯ−Ｃ６等として、市場で入手することができる。
【００２０】
また該合成球状珪素微粉末の形状は、真球、楕円形、球状であっても多少歪みで凹凸があるような形状のものも、本発明においては「球状」に含まれるものである。
【００２１】
また、（Ｂ２）成分である特殊シリカ微粉末は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分とし、ジルコニア（酸化ジルコニウム、ＺｒＯ２）を含む微粒子からなる粉体である。
該特殊シリカ質微粉末中の二酸化珪素の含有量は９１〜９５質量％であり、ジルコニアの含有量は３〜５質量％である。
また、該特殊シリカ微粉末の比表面積は１〜２０ｍ２／ｇである。かかる組成の特殊シリカ微粉末を用いることで、モルタルおよびコンクリートの流動性を改善出来、良好な成形性を得ることができる。
ここで、ＢＥＴ比表面積は、「窒素吸着法」により測定したものである。
かかる特殊シリカ質微粉末としては、例えば、電解ジルコニアを製造する際に副生成物として生成されるジルコニア起源シリカ質微粉末等が該当する。
当該特殊シリカ質微粉末としては、巴工業株式会社のＳＦ−ＳＩＬＩＣＡＦＵＭＥを市場で入手して使用することができる。
【００２２】
このような（Ｂ１）球状二酸化珪素微粉末及び（Ｂ２）特殊シリカ微粉末は、シリカフュームと比較して（１）粒径が大きいことから凝集の程度が低く分散性に優れており、低水／セメント比であっても多量に使用が可能であり、（２）球度が高いため流動性に優れ粘性が小さく、（３）不純物が少なく多量に使用した場合でもコンクリートの諸物性に悪影響を及ぼさないなどの特徴があり、即時脱型成形性に優れた高強度のコンクリートパネル製品を製造することができる。
【００２３】
当該コンクリート配合物における、前記（Ｂ１）成分の合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）成分の特殊シリカ部粉末の含有量は、加圧振動成形に要求されるワーカビリティ、締め固め性、表面仕上がり性及び強度などの点から、前記（Ａ）セメント成分１００質量部に対し、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分の含有量が１０〜４０質量部、好ましくは２０〜３０質量部である。
【００２４】
当該コンクリート配合物において、（Ｃ）成分として用いられる骨材には、細骨材及び粗骨材があり、前記細骨材としては、例えば、通常のモルタルやコンクリートに使用されている山砂、陸砂、海砂、川砂、砕砂、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材や電気炉酸化スラグ等が挙げられる。
また、当該細骨材は、ＪＩＳ  Ａ  １１０３「骨材の微粒分量試験方法」の方法により求められる微粒分量が５質量％以下であるものが好ましく、さらに、３質量％以下の細骨材が望ましく使用できる。
また、粗骨材としては、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、高炉スラグ粗骨材、電気炉酸化スラグ等を使用することができる。
使用する上記細骨材及び粗骨材は圧縮強度で２００Ｎ／ｍｍ２を満足できる品質を有するものを選定することが望ましい。
また、当該（Ｃ）骨材は粒径が３ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが、流動性改善、成形性、収縮低減、練混ぜ性能の点から望ましい。
【００２５】
更に、当該コンクリート配合物において、（Ｄ）成分として用いられる繊維としては、鋼繊維、合成繊維、天然繊維等、任意の繊維を使用することができる。
合成繊維としては、例えば、塩化ビニル、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ビニロン、ポリエチレン、アラミド繊維、炭素繊維等が例示できる。
これらの繊維は、任意の長さで用いることができるが、好ましくは１ｍｍ〜２０ｍｍの長さのものがよく、更には２ｍｍ〜１０ｍｍの長さのものが、分散性、曲げタフネスの向上、ひび割れ抑制の点から望ましい。また繊維の直径は、０．００１ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。
当該繊維は、コンクリート配合物中、１〜５容積％配合する。１容積％未満では補強効果が余りなく、５容積％を越えるとコンクリートの締め固まり性が著しく低下するとともに強度が低下する。
市場で入手できる合成繊維としては、グレースケミカルズ社製「ポリプロピレン製マイクロファイバー」、（株）クラレ製ビニロン繊維「クラテック」、「パワロン」等が挙げられる。
【００２６】
更に、また、当該コンクリート配合物には、必要に応じて（Ｅ）成分として減水剤を含有させることができる。
該減水剤としては、高性能減水剤や、ポリカルボン酸塩系減水剤である高性能ＡＥ減水剤が例示され、リグニンスルホン酸塩等の一般的な減水率の小さい減水剤では流動性改善効果が得られにくい。
高性能減水剤とは、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系やメラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系のいずれかを主成分とするものである。
【００２７】
例えば、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤には、メチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びアントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物等があり、市販品としては電気化学工業（株）社製商品名「ＦＴ−５００」とそのシリーズ、花王（株）社製商品名「マイティ−１００（粉末）」や「マイティ−１５０」とそのシリーズ、第一工業製薬（株）社製商品名「セルフロー１１０Ｐ（粉末）」、竹本油脂（株）社製商品名「ポールファイン５１０Ｎ」等、（株）フローリック社製商品名「サンフローＰＳ」とそのシリーズ、（株）フローリック社製商品名「パリックＦＰ２００Ｈ」シリーズの芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤等が代表的である。
メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水剤には、グレースケミカルズ社製商品名「ＦＴ−３Ｓ」、昭和電工（株）社製商品名「モルマスターＦ−１０（粉末）」及び「モルマスターＦ−２０（粉末）」が挙げられる。
【００２８】
また、ポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤としては、ＢＡＳＦポゾリス（株）社製商品名「レオビルドＳＰ８」シリーズ、（株）フローリック社製商品名「フローリックＳＦ５００」シリーズ、竹本油脂（株）社製商品名「チュポールＨＰ８，１１」シリーズ、グレースケミカルズ（株）社製商品名「ダーレックススーパー１００，２００，３００，１０００」シリーズ、及び花王（株）社製「マイティ２１ＷＨ，３０００Ｓ」等を市場で入手して使用することができる。
前記高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤の配合量は、前記（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計１００質量部に対し、通常１．０〜２．５質量部程度であることが望ましい。
【００２９】
また当該コンクリート配合物には、必要に応じて、（Ｆ）成分として膨張材を一般的に使われている量で添加することができる。
更に、当該コンクリート配合物には、必要に応じて、無機混和材を配合することができる。該無機混和材としては、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末、フライアッシュ等の公知のものが使用できるが、粒度としては、２０００〜１００００ｃｍ２／ｇのブレーン比表面積を有する微粉末を使用するのが、混和剤必要量の低減効果の面から好ましい。
その配合量は、（Ａ）セメント１００質量部に対して、１５〜４０質量部であり、該範囲での配合であると、強度及び流動性に悪影響を及ぼすことがないからである。
【００３０】
また、コンクリート配合物には水が含有されるが、水／［（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計］質量比が、０．１６〜０．２８で、かつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３となるように配合する。また、必要に応じて膨張材が配合される場合には、水/[（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分と、膨張材との合計］質量比が、０．１６〜０．２８となるようにすることが望ましい。
このように配合される水の量を上記範囲の少量とすることで、即時脱型しても型が崩れず高い自立性を持ち、なおかつ良好な成形性を有した高強度の製品が得られる。
【００３１】
次いで、上記各材料を配合して得られたコンクリート配合物を用いた、コンクリートパネル成形体を製造する方法について説明する。
本発明のコンクリートパネル成形体は、（Ａ）セメント、（Ｂ１）合成球状二酸化珪素微粉末又は（Ｂ２）二酸化珪素を主成分とし酸化ジルコニウムを含む特殊シリカ質微粉末、（Ｃ）骨材、（Ｄ）繊維及び水を添加し、前記（Ｂ１）成分は、二酸化珪素含有量が９９質量％以上であり、１０００±５０℃での強熱減量が０．３質量％以下及びＢＥＴ比表面積が１〜４．８ｍ２／ｇであり、（Ｂ２）成分は、二酸化珪素を９１〜９５質量％とジルコニアを３〜５質量％含み、ＢＥＴ比表面積が１〜２０ｍ２／ｇであり、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分の含有量が１０〜３０質量部となるように（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分を配合し、また水を、水／［（Ａ）成分と、（Ｂ１）成分又は（Ｂ２）成分との合計］質量比が、０．１６〜０．２８でかつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３となるように配合して、均一に混練することによりコンクリート配合物を調製し、調製した該コンクリート配合物をパネル型枠に投入して、加圧振動により締め固めにより成形した後直ちに脱型して、養生処理を行うことにより製造される。
【００３２】
また、必要応じて、上記したように、（Ｅ）減水剤や（Ｆ）膨張材等を、コンクリート配合物を調製する際に、添加することも可能である。
【００３３】
即ち、本発明の即時脱型コンクリート製品の製造に使用するコンクリート配合物に用いる上記各材料成分を、上記所定の割合の配合で一軸式又は二軸式の強制練りパグミル型ミキサ、強制練りパン型ミキサ又は可傾式ミキサ等を用いて混練りすることにより、当該コンクリート配合物を調製する。
次いで、このコンクリート配合物を、所望する形状のコンクリートパネル用型枠に投入し、成形する。
この成形時には、加圧振動成形処理を加える。これにより、得られるコンクリートパネル成形体の充填性がより良好なものとなり緻密化され、ひび割れや反りが発生しなくなり、より効果的である。
加圧振動成形処理としては、使用する機械の出力、振動数によるが、加圧力が０．０４〜０．４９ＭＰａ、振動数が４７〜１０８Ｈｚ、振幅が０．３〜２．５ｍｍ、振動時間が１〜６０ｓ、最大加速度が４１〜４４２ｍ／ｓ２程度行う。
【００３４】
前記加圧振動成形処理をしたコンクリート配合物は、前記パネル型枠より直ちに脱型する。
養生方法は、特に限定されず、通常のコンクリートの養生方法であれば任意の方法を適用することができ、例えば、蒸気養生を適用することが好ましい。具体的な養生条件としては、室温にて２〜６時間程度養生した後、１時間当たり、１０〜３０℃程度の昇温速度で、６０〜８０℃程度に昇温して２〜６時間程度保持し、次いで、自然冷却する方法が例示できる。
【実施例】
【００３５】
本発明を次の実施例及び比較例により説明するが、これらに限定されるものではない。
（使用材料）
・セメントＣ：普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント株式会社製）
密度３．１５ｇ／ｃｍ３
・細骨材Ｓ：山砂（静岡県掛川産）密度２．５８ｇ／ｃｍ３
・粗骨材Ｇ：砕石（西多摩郡奥多摩産）密度２．６４ｇ／ｃｍ３
・膨張材：商品名  サクス（住友大阪セメント株式会社製）密度２．９３ｇ／ｃｍ３
・繊維：ポリプロプレン製マイクロファイバー（グレースケミカルズ株式会社製）
・水Ｗ：水道水
・高性能減水剤：ＳＰ（チューポールＳＳＰ−１０４）竹本油脂株式会社製
・特殊シリカ質微粉末ＺＳＦ：商品名  ＳＰ−ＳＩＬＩＣＡＦＵＭＥ（巴工業株式会社）
密度２．２５ｇ／ｃｍ３
・合成球状二酸化珪素粉末（球状シリカ）：下記表１に示す。
なお、下記表１には、上記特殊シリカ質粉末及び合成球状二酸化珪素粉末の組成とＢＥＴ比表面積を示す。なお、比較のために通常のシリカフュームの組成等も示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
上記表１中の、二酸化珪素の含有量はセメント協会法「けい酸質原料の化学分析方法」、ＳＯ３（三酸化硫黄）及びＭｇＯの含有量は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」、ＺｒＯ２の含有量は、波長分散型蛍光Ｘ線装置を用いて（粉末法により半定量）測定した。強熱減量は、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」に準じて１０００±５０℃で測定した。また、未燃炭素（未燃カーボン）量の指標として、メチレンブルー吸着量をセメント協会法の「メチレンブルー吸着量試験」に準じて測定した。ＢＥＴ比表面積は、「窒素吸着法」によって測定した。
なお、ＦＥ−ＳＥＭ（電界放出型走査電子顕微鏡）を用いて、倍率５千倍〜５万倍で観察すると、合成球状二酸化珪素粉末及び特殊シリカ質微粉末は粒径約０．５〜５０μｍの球状の一次粒子がほとんど凝集していなかった。
【００３８】
また、表１より、合成球状二酸化珪素粉末及び特殊シリカ質微粉末は、シリカフュームより二酸化珪素含有量が同等以上であり、不純物であるＳＯ３とＭｇＯ含有量は極めて低い。また、合成球状二酸化珪素粉末及び特殊シリカ質微粉末は、シリカフュームより強熱減量及びメチレンブルー吸着量が著しく少ないため、未燃炭素（未燃カーボン）が少ないと判断される。またＢＥＴ比表面積は、合成球状二酸化珪素粉末及び特殊シリカ質微粉末がシリカフュームより大幅に小さいことがわかる。
【００３９】
（実施例１〜１３、比較例１〜４）
上記各材料を用いて、表２に示す配合組成の各コンクリート配合物を調製した。
具体的には、セメント（Ｃ）、細骨材（Ｓ）、粗骨材（Ｇ）、合成球状二酸化珪素粉末（球状シリカ）、特殊シリカ質微粉末（ＺＳＦ）、膨張材、繊維、高性能減水剤（ＳＰ）を表２に示す割合で二軸強制練りミキサに投入し、３０秒間攪拌したのち、水道水（混練水）を、水／［セメント＋合成球状二酸化珪素粉末又は特殊シリカ質粉末］の質量比が０．１６〜０．２８でかつ単位水量が１００〜１７５ｋｇ／ｍ３となる、表２に示す配合量で更に投入して３分間練り混ぜ、各コンクリート配合物を調製した。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
型枠として、１００ｃｍ×１００ｃｍ×厚さ２ｃｍのコンクリートパネルを製造するために、１００ｃｍ×１００ｃｍ×高さ５ｃｍの型枠を用いて、実施例１〜１３及び比較例１〜４のコンクリート配合物を用いて、各コンクリートパネル試験体を製造した。
比較例１〜３は、自己充填型の流動性に優れたモルタルであるため、上記パネル用型枠に直接厚さ２ｃｍとなるように各コンクリート配合物を仕込み、特に振動等は付与せずに、各コンクリートパネルを製造した。
比較例４及び実施例１〜１３は、固練りモルタルであるため、理論上空隙率０％で２ｃｍの高さになる質量を測定し、当該質量に該当する量を投入して、型枠に入れて、エクセン株式会社製のプレートランマ（ＥＶＣ４０Ａ）を使用して締め固めを行い、各コンクリートパネルを作成した。
【００４２】
上記各実施例１〜１３及び比較例１〜４のコンクリートパネル成形体をそれぞれ下記の蒸気養生を実施して、各コンクリートパネル成形体を得た。
蒸気養生：前養生４時間（室温）、昇温２０℃／時で、７０℃で４時間保持した後、自然放冷した。
【００４３】
（試験例）
試験例１
成形性
得られた各コンクリートパネル成形体の成形性を評価するにあたり、上記表２の実施例１〜１３、比較例４の各コンクリート混合物を用いて下記の方法によりコンクリート試験体を調製して、評価した。
なお、比較例１〜３は自己充填性を有するコンクリートであることより、流し込んで成形した。
型枠として、内径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍのコンクリート強度試験用型枠を用い、上記各コンクリート配合物を該型枠内に投入した。投入する量は、理論上空隙率０％で１０ｃｍの高さになる質量を測定し、当該質量に該当する量を投入した。
【００４４】
次いで、特開２００５−２４１３７１号公報に記載されているマーシャル試験用ランマに付随するものを採用して、該型枠内のコンクリ−ト配合物に、加圧振動を付加した。４０回の締め固めにより、各コンクリート配合物は押圧板を介して突き固められて表面が押し下げられるため、ランマを取り除いて型枠の上端から該コンクリートの上面までの距離Ａを測定した。
【００４５】
このようにして、型枠の上端からコンクリート上面までの距離Ａを測定すれば、型枠の高さから差し引くことによって型枠内のコンクリートの高さＢを求めることができ、最大締め固め高さ１０ｃｍを高さＢで除することにより、重量物を一定の回数で落下させた際のコンクリートの充填率（締め固め度）を求めた。
成形性は、上記各マーシャルランマで作製した各コンクリート試験体の充填率で評価した。
○：充填率９５％以上、△：充填率９０〜９５％以上、×：充填率９０％以下
【００４６】
試験例２
上記実施例１〜１３、比較例１〜４で得られたコンクリートパネルの圧縮強度を評価した。
圧縮強度
圧縮強度は、ＪＩＳ  Ａ  １１０８に従って測定した値である。
なお、蒸気養生したコンクリート試験体は、材齢１日のものを用い、促進養生したコンクリート試験体は、蒸気養生後、７日間温水養生を行った各コンクリート試験体を用いて、該圧縮強度試験を実施した。
【００４７】
モルタルフロー
モルタルフロー値は、水平なガラス板の上にφ５×１０ｃｍの円筒型の容器を置き、その中に比較例１〜３の調製したモルタルを最上部まで満たすように流し込んだ後、円筒型の容器を静かに垂直に持ち上げ、ガラス板上に広がったフロー値の一番広がった箇所とその直角方向のフロー値を測定した値である。
【００４８】
ひび割れ
ひび割れはクラックスケール（シンワ測定株式会社製）にて測定し評価した。
◎：なし、○：１ｍ２あたり０．０６ｍｍ以下のひび割れが３本以下発生  △：１ｍ２あたり０．０６ｍｍ以下のひび割れが４本以上発生  ×：幅０．１０ｍｍ以上のひび割れが発生。
【００４９】
反りの程度
各コンクリートパネルを水平面に設置して、各パネルの反りの程度を定規にて測定して評価した。
○：３ｍｍ未満、△３ｍｍ以上〜５ｍｍ未満、×５ｍｍ以上
【００５０】
【表３】
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【００５１】
表３より、比較例１〜３のコンクリートパネルは、強度的には１５０Ｎ／ｍｍ２以上の高い強度が得られたが、厚さ２ｃｍ×１ｍ角のパネルを製造し、１ヶ月間、屋外暴露試験を実施した結果、比較例１〜３でひび割れ及びソリが発生した。大型パネル材としては問題があることがわかった。
また、実施例１〜１３は比較例４のプレーンの配合に対して高い強度が得られ、更に実施例１３については膨張材の添加により微小なヘアクラックの発生が全く認められず、実施例２〜５、７〜１３についてはパネルの屋外暴露試験によりソリの発生認められなかったことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のコンクリートパネル成形体は、水路用の補修等、建築・土木分野において、安価で大量消費されるコンクリートパネルに適用することができる。