(57)【要約】【課題】膨張材や収縮低減剤を使用しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を十分に低減することが可能な遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法を提供する。【解決手段】フレッシュコンクリートを遠心成形して成形体を得る遠心成形工程と、成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、を有する遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法であって、遠心成形工程において、フレッシュコンクリートのスランプ値α、遠心成形の遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させて、硬化工程における遠心成形コンクリートの乾燥収縮Ｓを低減する遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレッシュコンクリートを遠心成形して成形体を得る遠心成形工程と、前記成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、を有する遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法であって、
前記遠心成形工程において、前記フレッシュコンクリートのスランプ値α、遠心成形の遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させて、前記硬化工程における前記遠心成形コンクリートの乾燥収縮Ｓを低減する遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法。
【請求項２】
前記遠心成形工程において、下記式（１）に基づいて、前記スランプ値α、前記遠心成形加速度β及び前記遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させる、請求項１に記載の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは前記乾燥収縮であり、ａは−１２〜−１６の実数であり、ｂは−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４の実数であり、ｃは２７５〜３０５の実数であり、αは前記スランプ値（ｃｍ）であり、βは前記遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは前記遠心成形時間（秒）である。］
【請求項３】
前記遠心成形工程において、
前記乾燥収縮Ｓ、前記スランプ値α、前記遠心成形加速度β及び前記遠心成形時間ｔを用いて前記式（１）のａ、ｂ及びｃを算出し、それらを代入した前記式（１）に基づいて、前記スランプ値α、前記遠心成形加速度β及び前記遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させる、請求項２に記載の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法。
【請求項４】
前記フレッシュコンクリートは、セメント、混和材、化学混和剤、細骨材、粗骨材及び水を含み、水セメント比が１８〜４０質量％、細骨材率が３０〜５０容積％であり、単位セメント量が４００〜６５０ｋｇ、単位混和材量が４０〜６５ｋｇ、単位化学混和剤量が２〜４５ｋｇ、単位細骨材量が５００〜９００ｋｇ、単位粗骨材量が８５０〜１２５０ｋｇである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法。
【請求項５】
前記スランプ値αは２〜１０（ｃｍ）である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法。
【請求項６】
フレッシュコンクリートを遠心成形して成形体を得る遠心成形工程と、前記成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、を有する遠心成形コンクリートの製造方法であって、
前記遠心成形工程において、前記フレッシュコンクリートのスランプ値α、遠心成形の遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させて、前記硬化工程における前記遠心成形コンクリートの乾燥収縮Ｓを低減する遠心成形コンクリートの製造方法。
【請求項７】
前記遠心成形工程において、下記式（１）に基づいて、前記スランプ値α、前記遠心成形加速度β及び前記遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させる、請求項６に記載の遠心成形コンクリートの製造方法。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは前記乾燥収縮であり、ａは−１２〜−１６の実数であり、ｂは−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４の実数であり、ｃは２７５〜３０５の実数であり、αは前記スランプ値（ｃｍ）であり、βは前記遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは前記遠心成形時間（秒）である。］
【請求項８】
下記式（１）に基づいて、スランプ値αを有するフレッシュコンクリートを、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔで遠心成形して成形体を得る遠心成形工程と、前記成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、を有する製造方法によって製造された遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測する、遠心成形コンクリートの乾燥収縮予測方法。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは前記乾燥収縮であり、ａは−１２〜−１６の実数であり、ｂは−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４の実数であり、ｃは２７５〜３０５の実数であり、αは前記スランプ値（ｃｍ）であり、βは前記遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは前記遠心成形時間（秒）である。］
【請求項９】
スランプ値αを有するフレッシュコンクリートを、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔで遠心成形して、成形体を得る遠心成形工程と、
前記成形体を硬化させて、乾燥収縮Ｓを有する遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、
前記乾燥収縮Ｓ、前記スランプ値α、前記遠心成形加速度β及び前記遠心成形時間ｔを用いて下記式（１）のａ、ｂ及びｃを算出する統計処理工程と、を有し、
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは前記遠心成形コンクリートの乾燥収縮であり、αは前記スランプ値（ｃｍ）であり、βは前記遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは前記遠心成形時間（秒）であり、ａ、ｂ及びｃは実数である。］
前記統計処理工程で算出したａ、ｂ及びｃを代入した前記式（１）に基づいて、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測する、遠心成形コンクリートの乾燥収縮予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法、乾燥収縮予測方法及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレストレストコンクリート杭などの遠心成形コンクリートに生じる乾燥収縮は、供用期間中に導入応力を減少させたり、内面に生じるひび割れの原因となったりするため、なるべく小さいほうが好ましい。遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法として、膨張材や収縮低減剤を使用する方法が知られている（例えば、特許文献１及び非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−６７１１２号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】常圧蒸気養生後の遠心成形高強度コンクリートの収縮特性に関する実験的研究（その１．実験概要、遠心性形成、乾燥収縮）、日本建築学会大会学術講演梗概集、２００８年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、膨張材や収縮低減剤は一般的に高価である。また、膨張材や収縮低減剤を使用するためには、サイロやタンク等の設備が必要となり、これらの設備を設けない場合には、膨張材や収縮低減剤を人力によりミキサへ投入する必要が生じて生産性が低下する。さらに、収縮低減剤を使用した場合には、フレッシュコンクリートの粘性が低下し、遠心成形コンクリートの内面にダレが生じやすくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、膨張材や収縮低減剤を使用しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を十分に低減することが可能な遠心成形コンクリートの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、膨張材や収縮低減剤を使用しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を十分に低減することが可能な乾燥収縮低減方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、実際に遠心成形コンクリートを長期間乾燥しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮の程度を予測することが可能な乾燥収縮予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するため、種々の検討を行った。その結果、フレッシュコンクリートのスランプ値と、遠心成形時の遠心成形時間及び遠心成形加速度と、遠心成形コンクリートの乾燥収縮との間に関連があることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、フレッシュコンクリートを遠心成形して成形体を得る遠心成形工程と、成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、を有する遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法であって、遠心成形工程において、フレッシュコンクリートのスランプ値α、遠心成形の遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させて、硬化工程における遠心成形コンクリートの乾燥収縮Ｓを低減する遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法を提供する。本明細書において、乾燥収縮Ｓとは、乾燥期間８週での遠心成形コンクリートの乾燥収縮を意味する。
【０００９】
上記本発明の乾燥収縮低減方法によれば、膨張材や収縮低減剤を含有していないにもかかわらず、十分に小さい乾燥収縮を示す遠心成形コンクリートを得ることができる。
【００１０】
本発明の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法は、遠心成形工程において、下記式（１）に基づいて、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させることが好ましい。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは乾燥収縮であり、ａは−１２〜−１６の実数であり、ｂは−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４の実数であり、ｃは２７５〜３０５の実数であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）である。］
【００１１】
この方法により、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させることで、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を一層低減することができる。
【００１２】
本発明の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法は、遠心成形工程において、乾燥収縮Ｓ、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔを用いて上記式（１）のａ、ｂ及びｃを算出し、それらを代入した上記式（１）に基づいて、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させることが好ましい。
【００１３】
上記本発明の乾燥収縮低減方法によれば、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を一層低減することができる。
【００１４】
この方法において、フレッシュコンクリートは、セメント、混和材、化学混和剤、細骨材、粗骨材及び水を含み、水セメント比が１８〜４０質量％、細骨材率が３０〜５０容積％であり、単位セメント量が４００〜６５０ｋｇ、単位混和材量が４０〜６５ｋｇ、単位化学混和剤量が２〜４５ｋｇ、単位細骨材量が５００〜９００ｋｇ、単位粗骨材量が８５０〜１２５０ｋｇであることが好ましい。
【００１５】
フレッシュコンクリートの水セメント比、細骨材率、単位セメント量、単位混和材量、単位化学混和剤量、単位細骨材量、単位粗骨材量を上記の範囲にすることによって、遠心成形コンクリートの乾燥収縮をさらに小さくすることができる。
【００１６】
本発明の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法において、上記のスランプ値αが２〜１０（ｃｍ）であることが好ましい。
【００１７】
スランプ値αを上記の範囲にすることによって、遠心成形コンクリートの乾燥収縮をさらに低減することができる。
【００１８】
本発明はまた、フレッシュコンクリートを遠心成形して成形体を得る遠心成形工程と、成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、を有する遠心成形コンクリートの製造方法であって、遠心成形工程において、フレッシュコンクリートのスランプ値α、遠心成形の遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させて、硬化工程における遠心成形コンクリートの乾燥収縮Ｓを低減する遠心成形コンクリートの製造方法を提供する。
【００１９】
本発明の製造方法によって、乾燥収縮が十分に低減した遠心成形コンクリートを製造することができる。
【００２０】
上記の製造方法は、遠心成形工程において、下記式（１）に基づいて、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させることが好ましい。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは乾燥収縮であり、ａは−１２〜−１６の実数であり、ｂは−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４の実数であり、ｃは２７５〜３０５の実数であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）である。］
【００２１】
この製造方法により、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つをより適切に変化させることができ、乾燥収縮が一層低減した遠心成形コンクリートを製造することができる。
【００２２】
上記本発明の遠心成形コンクリートの製造方法において、上記のフレッシュコンクリートは、セメント、混和材、化学混和剤、細骨材、粗骨材及び水を含み、水セメント比が１８〜４０質量％、細骨材率が３０〜５０容積％であり、単位セメント量が４００〜６５０ｋｇ、単位混和材量が４０〜６５ｋｇ、単位化学混和剤量が２〜４５ｋｇ、単位細骨材量が５００〜９００ｋｇ、単位粗骨材量が８５０〜１２５０ｋｇであることが好ましい。
【００２３】
フレッシュコンクリートの水セメント比、細骨材率、単位セメント量、単位混和材量、単位化学混和剤量、単位細骨材量、単位粗骨材量を上記の範囲にすることによって、乾燥収縮がさらに小さい遠心成形コンクリートを製造することができる。
【００２４】
本発明の遠心成形コンクリートの製造方法において、スランプ値αが２〜１０（ｃｍ）であることが好ましい。
【００２５】
スランプ値αを上記の範囲にすることによって、遠心成形コンクリートの乾燥収縮をさらに低減することができる。
【００２６】
本発明はまた、下記式（１）に基づいて、スランプ値αを有するフレッシュコンクリートを、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔで遠心成形して成形体を得る遠心成形工程と、成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、を有する製造方法によって製造された遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測する、遠心成形コンクリートの乾燥収縮予測方法を提供する。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは乾燥収縮であり、ａは−１２〜−１６の実数であり、ｂは−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４の実数であり、ｃは２７５〜３０５の実数であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）である。］
【００２７】
本発明の予測方法によって、遠心成形コンクリートの乾燥期間８週における乾燥収縮を、正確に予測することができる。
【００２８】
本発明はまた、スランプ値αを有するフレッシュコンクリートを、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔで遠心成形して、成形体を得る遠心成形工程と、成形体を硬化させて、乾燥収縮Ｓを有する遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、乾燥収縮Ｓ、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔを用いて下記式（１）のａ、ｂ及びｃを算出する統計処理工程と、を有し、
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは遠心成形コンクリートの乾燥収縮であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）であり、ａ、ｂ及びｃは実数である。］
統計処理工程で算出したａ、ｂ及びｃを代入した上記式（１）に基づいて、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測する、遠心成形コンクリートの乾燥収縮予測方法を提供する。
【００２９】
上記式（１）に基づいて計算された乾燥収縮Ｓの値は、遠心成形コンクリートの乾燥期間８週における乾燥収縮の実測値により近いものとなるため、より正確に遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測することができる。
【００３０】
上記本発明の遠心成形コンクリートの乾燥収縮予測方法において、フレッシュコンクリートは、セメント、混和材、化学混和剤、細骨材、粗骨材及び水を含み、水セメント比が１８〜４０質量％、細骨材率が３０〜５０容積％であり、単位セメント量が４００〜６５０ｋｇ、単位混和材量が４０〜６５ｋｇ、単位化学混和剤量が２〜４５ｋｇ、単位細骨材量が５００〜９００ｋｇ、単位粗骨材量が８５０〜１２５０ｋｇであることがさらに好ましい。
【００３１】
フレッシュコンクリートの水セメント比、細骨材率、単位セメント量、単位混和材量、単位化学混和剤量、単位細骨材量、単位粗骨材量を上記の範囲にすることによって、より正確に遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、膨張材や収縮低減剤を使用しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を十分に低減することが可能な遠心成形コンクリートの製造方法を提供することができる。また、膨張材や収縮低減剤を使用しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を十分に低減することが可能な乾燥収縮低減方法を提供することができる。さらに、実際に遠心成形コンクリートを長期間乾燥しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮の程度を予測することが可能な乾燥収縮予測方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例における、フレッシュコンクリートのスランプ値と遠心成形コンクリート供試体の乾燥収縮の関係を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例の遠心成形工程における遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）と遠心成形時間（秒）の積の総和と、遠心成形コンクリート供試体の乾燥収縮の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の好適な実施形態について説明する。本発明の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法は、遠心成形工程及び硬化工程を有する。
【００３５】
遠心成形工程では、スランプ値αを有するフレッシュコンクリートを遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔで遠心成形して、成形体を得る。フレッシュコンクリートとは、まだ固まっていないコンクリートのことであり、セメント、細骨材、粗骨材及び水を含む。フレッシュコンクリートは、混和材及び化学混和剤をさらに含むことが好ましい。
【００３６】
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、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメントなどの混合セメント、アルミナセメントなどの特殊セメントを用いることができる。これらのうち、ポルトランドセメントを用いることが好ましい。セメントの粉末度（ブレーン比表面積）は、好ましくは２５００〜５０００ｃｍ２／ｇであり、より好ましくは３１００〜４８００ｃｍ２／ｇである。ブレーン比表面積とは、セメント１ｇ当たりの表面積であり、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準拠して測定される値である。
【００３７】
混和材としては、無水石膏と非晶質シリカとを混合粉砕した混合物を使用することができる。非晶質シリカは製造時に高温状態にさらされるため、一次粒子が塊状の二次粒子を形成しているが、無水石膏と混合粉砕することにより解膠され、フレッシュコンクリートに混合した際の分散状態が良くなる。混和材としては、蒸気養生用混和材として一般に市販されているものを使用することができ、デンカΣ１０００（商品名、電気化学工業株式会社製）、デンカΣ２０００（商品名、電気化学工業株式会社製）、ノンクレーブ（商品名、住友大阪セメント株式会社製）、スーパーノンクレーブ（商品名、住友大阪セメント株式会社製）、ダイミックス（商品名、昭和ＫＤＥ株式会社製）、太平洋ウルトラスーパーミックス（商品名、太平洋マテリアル株式会社製）などが好ましく用いられる。これらのうち、デンカΣ１０００（商品名）又はノンクレーブ（商品名）を用いることが好ましい。
【００３８】
化学混和剤としては、高性能減水剤のほかに、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、急結剤、硬化促進剤、遅延剤、防錆剤、空気量調整剤などが使用できる。高性能減水剤としては、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、芳香族アミノスルホン酸塩系、ポリカルボン酸系のいずれかを主成分とするものが使用できるが、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系のものがより好ましい。より具体的には、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などが挙げられる。化学混和剤には、粉末状のものと水溶液タイプのものがあり、いずれも使用できるが、扱いやすい点で水溶液タイプのものであることがより好ましい。水溶液タイプの化学混和剤の固形分含有量（溶質含有量）は約２５〜４５質量％の範囲であることが好ましい。化学混和剤のより具体的な例としては、マイティＨＳ（商品名、花王株式会社製）、マイティ１５０（商品名、花王株式会社製）、セルフロー（商品名、第一工業製薬株式会社製）、レオビルド１４４０（商品名、ＢＡＳＦポゾリス株式会社製）、ポールファイン５１０−ＡＮ（商品名、竹本油脂株式会社製）、フローリックＰＳ（商品名、株式会社フローリック製）などを挙げることができる。
【００３９】
細骨材としては、コンクリートに使用される一般的なものを用いることができる。より具体的には、ＪＩＳ  Ａ  ５３０８附属書Ａ及びＪＩＳ  Ａ  ５００５に規定の細骨材などを用いることができる。
【００４０】
粗骨材としては、コンクリートの製造に使用される一般的なものを用いることができる。より具体的には、ＪＩＳ  Ａ  ５３０８附属書Ａ及びＪＩＳ  Ａ  ５００５に規定の粗骨材などを用いることができる。
【００４１】
水としては、上水道水や地下水などが好適に使用できる。水には上記の化学混和剤を添加してもよい。
【００４２】
コンクリートの水セメント比は、好ましくは１８〜４０質量％であり、より好ましくは２０〜３８質量％であり、さらに好ましくは２３〜３５質量％であり、特に好ましくは２６〜３２質量％である。
【００４３】
コンクリートの細骨材率は、好ましくは３０〜５０容積％であり、より好ましくは３２〜４６容積％であり、さらに好ましくは３４〜４３容積％であり、特に好ましくは３５〜４０容積％である。
【００４４】
コンクリートの単位セメント量は、好ましくは４００〜６５０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは４２０〜６１０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは４４０〜５７０ｋｇ／ｍ３であり、特に好ましくは４６０〜５３０ｋｇ／ｍ３である。
【００４５】
コンクリートの単位混和材量は、好ましくは４０〜６５ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは４２〜６１ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは４４〜５７ｋｇ／ｍ３であり、特に好ましくは４６〜５３ｋｇ／ｍ３である。
【００４６】
コンクリートの単位化学混和剤量は、好ましくは２〜４５ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは３〜４２ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは４〜４０ｋｇ／ｍ３であり、特に好ましくは６〜３８ｋｇ／ｍ３である。
【００４７】
コンクリートの単位細骨材量は、好ましくは５００〜９００ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは５３０〜８３０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは５６０〜７６０ｋｇ／ｍ３であり、特に好ましくは６００〜７２０ｋｇ／ｍ３である。
【００４８】
コンクリートの単位粗骨材量は、好ましくは８５０〜１２５０ｋｇ／ｍ３であり、より好ましくは９１０〜１２１０ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは９７０〜１１７０ｋｇ／ｍ３であり、特に好ましくは１１００〜１１３０ｋｇ／ｍ３である。
【００４９】
水セメント比とは、コンクリート（フレッシュコンクリート）中の水とセメントの質量比を意味する。細骨材率とは、全細骨材及び全粗骨材を合計した全骨材の絶対容積に対する全細骨材の絶対容積比率を意味する。ここで、絶対容積とは、骨材中の空げきを含み、骨材粒間の空げきを含まない容積を意味する。単位セメント量、単位混和材量、単位化学混和剤量、単位細骨材量、単位粗骨材量及び単位水量とは、それぞれ、コンクリートを１ｍ３製造するのに必要な、セメントの質量、混和材の質量、化学混和剤の質量、細骨材の質量、粗骨材の質量及び水の質量を意味する。これらをまとめて単位量という場合がある。水に化学混和剤を添加する場合、単位水量は化学混和剤の質量も含む。
【００５０】
フレッシュコンクリートの調製は、例えば強制二軸ミキサなどのミキサ内で行うことができる。例えば約３５Ｌの遠心成形コンクリートを製造する場合には、セメント、混和材、細骨材及び粗骨材をミキサに投入し約３０秒間撹拌する。続いて、化学混和剤を溶解させた水をミキサに投入して約２４０秒間撹拌するとよい。
【００５１】
フレッシュコンクリートのスランプ値αとは、スランプ試験による変位量（スランプ値）を意味する。スランプ試験とは、フレッシュコンクリートを、上端の内径が１０ｃｍ、下端の内径が２０ｃｍ、高さが３０ｃｍの鋼製中空のコーンにつめ、コーンを引き抜いた後に、頂面中央部が最初の高さからどのくらい下がるかの変位を測定する試験である（ＪＩＳ  Ａ  １１０１）。
【００５２】
フレッシュコンクリートのスランプ値αを所望の値に調整するためには、水セメント比や化学混和剤の添加量を調節するとよい。例えば、水セメント比を大きくしたり、高性能減水剤の添加量を増加させたりすると、混練物のスランプ値が大きくなる傾向がある。スランプ値αは好ましくは２〜１０ｃｍであり、より好ましくは３〜９ｃｍであり、さらに好ましくは４〜８ｃｍであり、特に好ましくは５〜７．５ｃｍである。
【００５３】
遠心成形工程では、フレッシュコンクリートを遠心成形用型枠内に入れ、遠心成形加速度β（ｍ／ｓ２）及び遠心成形時間ｔ（秒）で遠心成形して、成形体を得る。成形体としては、プレストレストコンクリート杭、鋼管パイル、ポール、ヒューム管などが例示できる。例えば鋼管パイルを製造する場合には、配筋された型枠内にフレッシュコンクリートを入れ、遠心成形する。
【００５４】
遠心成形工程は、複数の異なる遠心成形加速度β１〜βｎ及び遠心成形時間ｔ１〜ｔｎの組、例えば、β１（ｍ／ｓ２）でｔ１（秒）、β２（ｍ／ｓ２）でｔ２（秒）、…、βｎ（ｍ／ｓ２）でｔｎ（秒）遠心成形することにより段階的に行ってもよい。複数の遠心加速度で段階的に遠心成形を行う場合には、例えば次のように遠心成形することができる。まず、約１８〜７０（ｍ／ｓ２）の遠心成形加速度で約６０〜３００秒間遠心成形することにより、フレッシュコンクリートの型枠軸方向での均質化を行う。続いて、約９８〜２００（ｍ／ｓ２）の遠心成形加速度で約６０〜１８０秒間遠心成形することにより、フレッシュコンクリートの型枠内面への貼り付けを行う。続いて、約２００〜３５０（ｍ／ｓ２）の遠心成形加速度で約６０〜６００秒間遠心成形することにより、粗骨材の型枠内面方向への濃集と締め固めを行う。
【００５５】
遠心成形工程では、上記のフレッシュコンクリートのスランプ値α（ｃｍ）、上記の遠心成形加速度β（ｍ／ｓ２）及び上記の遠心成形時間ｔ（秒）の少なくとも一つを変化させて遠心成形コンクリートの乾燥収縮Ｓを調整する。本明細書において、乾燥収縮Ｓとは、乾燥期間８週での遠心成形コンクリートの乾燥収縮を意味する。
【００５６】
フレッシュコンクリートのスランプ値αを変化させるとは、遠心成形工程で使用するフレッシュコンクリートとして、所望のスランプ値αを有するフレッシュコンクリートを選択することを意味し、上記のように、フレッシュコンクリートの調製において、水セメント比や化学混和剤の添加量を調節することによりフレッシュコンクリートのスランプ値αを変化させることである。
【００５７】
遠心成形加速度β（ｍ／ｓ２）及び上記の遠心成形時間ｔ（秒）は、遠心成形工程を、β１（ｍ／ｓ２）でｔ１（秒）、β２（ｍ／ｓ２）でｔ２（秒）、…、βｎ（ｍ／ｓ２）でｔｎ（秒）遠心成形することにより段階的に行って変化させることができる。
【００５８】
硬化工程では、上記の成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る。例えば、５〜３５℃の温度範囲で４〜６時間、前養生を行った後、蒸気養生を行うとよい。蒸気養生は１５〜２２℃／時間の昇温速度で最高６０〜９０℃、好ましくは７０〜８５℃まで昇温し、最高温度で３〜６時間保持した後、６〜１２時間かけて冷却することにより行うとよい。冷却後脱型することにより、遠心成形コンクリートが得られる。遠心成形コンクリートは、１週間以上さらに気中養生を行うことが好ましい。
【００５９】
以上の工程によって得られたコンクリートは、乾燥収縮を十分に低減することができる。
【００６０】
本実施形態の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法は、遠心成形工程において、下記式（１）に基づいて、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させてもよい。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは乾燥収縮であり、ａは−１２〜−１６の実数であり、ｂは−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４の実数であり、ｃは２７５〜３０５の実数であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）である。］
【００６１】
あるいは、本実施形態の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法は、遠心成形工程において、乾燥収縮Ｓ、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの実測値を用いて下記式（１）のａ、ｂ及びｃを算出し、それらを代入した下記式（１）に基づいて、スランプ値α、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔの少なくとも一つを変化させてもよい。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは遠心成形コンクリートの乾燥収縮であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）であり、ａ、ｂ及びｃは実数である。］
【００６２】
この場合には、上述の遠心成形工程及び硬化工程を複数回実施する。まず、第１の遠心成形工程において、スランプ値αを有するフレッシュコンクリートを遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔで遠心成形し、成形体を得る。次に、第１の硬化工程において遠心成形コンクリートを得る。続いて、第１の硬化工程により得られた遠心成形コンクリートを、温度２０℃、相対湿度６０％の環境で８週間乾燥させて、乾燥収縮Ｓを測定する。コンクリートの乾燥収縮は、ＪＩＳ  Ａ  １１２９−２  コンタクトゲージ法に準じて測定する。
【００６３】
続いて、上記式（１）に、上述の第１の遠心成形工程におけるスランプ値α、遠心成形加速度β、遠心成形時間ｔ及び第一の硬化工程で得られた遠心成形コンクリートの乾燥期間８週における乾燥収縮Ｓ、を代入する。上記式（１）において、Σ（βｔ）は、次のようにして計算する。
【００６４】
単一の遠心成形加速度β（ｍ／ｓ２）で単一の遠心成形時間ｔ（秒）遠心成形した場合には、Σ（βｔ）は、β×ｔにより計算される。
【００６５】
複数の異なる遠心成形加速度及び遠心成形時間の組、例えば、β１（ｍ／ｓ２）でｔ１（秒）、β２（ｍ／ｓ２）でｔ２（秒）、…、βｎ（ｍ／ｓ２）でｔｎ（秒）遠心成形することにより遠心成形した場合には、Σ（βｔ）は、β１×ｔ１＋β２×ｔ２＋…＋βｎ×ｔｎにより計算される。
【００６６】
以上のようにして計算されたΣ（βｔ）の値、スランプ値α、乾燥収縮Ｓを用いて回帰分析を行うことによってａ、ｂ及びｃを算出する。乾燥収縮を十分に低減するためには、可能な限り多くの異なる条件で遠心成形コンクリートを製造し、これらのデータに基づいて上記の回帰分析を行い、ａ、ｂ及びｃを算出することが好ましい。
【００６７】
例えば、ａ、ｂ、ｃは、それぞれ、ａ＝１４．１、ｂ＝−１．８７×１０−４、ｃ＝２９１であってもよい。この場合、これらの値を上記式（１）に代入すると下記式（２）が得られる。
Ｓ＝（−１４．１×α−１．８７×１０−４×Σ（βｔ）＋２９１）×１０−６  …（２）
［式中、Ｓは乾燥収縮であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）である。］
【００６８】
続いて、上記式（２）に基づいて第２の遠心成形工程及び第２の硬化工程を実施する。これによって乾燥収縮が一層低減された遠心成形コンクリートが得られる。
【００６９】
上記式（２）によれば、スランプ値αを大きくし、Σ（βｔ）を大きくすれば乾燥収縮Ｓを小さくすることができる。しかしながら、スランプ値αが１０（ｃｍ）を超える場合にはフレッシュコンクリートの流動性が高すぎて遠心成形を行うことが困難になる場合がある。遠心加速度βは、遠心成形装置の能力上の観点から１０〜４００（ｍ／ｓ２）であることが好ましい。また、遠心成形時間ｔが長すぎると生産性が低下することから、遠心成形時間ｔは、４８０〜７８０秒であることが好ましい。また、Σ（βｔ）の値は、好ましくは８５０００〜４０００００であり、より好ましくは９００００〜３５００００であり、さらに好ましくは９５０００〜３０００００であり、特に好ましくは１０００００〜２２００００である。
【００７０】
遠心成形工程及び硬化工程は何度繰り返して行ってもよい。一度算出されたａ、ｂ及びｃの値は、同じ組成及びスランプ値αのフレッシュコンクリートを用いる限り利用することが可能である。また、遠心成形工程、硬化工程、上記式（１）のａ、ｂ及びｃの算出の一連の工程を繰り返し行ってもよい。これによって、乾燥収縮が一層低減された遠心成形コンクリートが得られる。
【００７１】
以上の方法により遠心成形コンクリートの乾燥収縮を低減することができる。また、これによって乾燥収縮が十分に低減された遠心成形コンクリートを製造することができる。すなわち、本発明の遠心成形コンクリートの製造方法は、上述の乾燥収縮低減方法と同様に、遠心成形工程及び硬化工程を有する。
【００７２】
次に、遠心成形コンクリートの乾燥収縮予測方法の好適な実施形態を説明する。
【００７３】
本実施形態の遠心成形コンクリートの乾燥収縮予測方法は、下記式（１）に基づいて、スランプ値αを有するフレッシュコンクリートを、遠心成形加速度β及び遠心成形時間ｔで遠心成形して成形体を得る遠心成形工程と、成形体を硬化させて遠心成形コンクリートを得る硬化工程と、を有する製造方法によって製造された遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測する。
Ｓ＝（ａα＋ｂΣ（βｔ）＋ｃ）×１０−６  …（１）
［式中、Ｓは乾燥収縮であり、ａは−１２〜−１６の実数であり、ｂは−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４の実数であり、ｃは２７５〜３０５の実数であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）である。］
【００７４】
例えば、ａ、ｂ、ｃは、それぞれ、ａ＝１４．１、ｂ＝−１．８７×１０−４、ｃ＝２９１であってもよい。この場合、これらの値を上記式（１）に代入すると下記式（２）が得られる。
Ｓ＝（−１４．１×α−１．８７×１０−４×Σ（βｔ）＋２９１）×１０−６  …（２）
［式中、Ｓは乾燥収縮であり、αはスランプ値（ｃｍ）であり、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは遠心成形時間（秒）である。］
【００７５】
例えば、遠心成形工程において、フレッシュコンクリートのスランプ値αが５．５（ｃｍ）であったとする。また、遠心成形工程において、１９．６（ｍ／ｓ２）の遠心成形加速度β１、１８０秒間の遠心成形時間ｔ１である第１条件にて遠心成形した後、９８（ｍ／ｓ２）の遠心成形加速度β２、６０秒間の遠心成形時間ｔ２である第２条件にて遠心成形し、続いて１９６（ｍ／ｓ２）の遠心成形加速度β３、６０秒間の遠心成形時間ｔ３である第３条件にて遠心成形し、続いて２９４（ｍ／ｓ２）の遠心成形加速度β４、３００秒間の遠心成形時間ｔ４である第４条件にて遠心成形したとする。この場合に得られる遠心成形コンクリートの乾燥収縮は次のようにして予測することができる。
【００７６】
上記式（２）に、各値を当てはめて計算すると次のようになる。
Ｓ＝（−１４．１×５．５−１．８７×１０−４×（１９．６×１８０＋９８×６０＋１９６×６０＋２９４×３００）＋２９１）×１０−６
＝１９３．００×１０−６
すなわち、この遠心成形コンクリートの８週間後の乾燥収縮は１９３．００×１０−６と予測することができる。
【００７７】
上記式（１）の係数ａ、ｂ及びｃの値を、それぞれ、−１２〜−１６、−１．６×１０−４〜−２．１×１０−４及び２７５〜３０５とした場合、上記式（１）による遠心成形コンクリートの８週間後の乾燥収縮の予測値と実測値との差を±５０×１０−６程度にすることができる。また、係数ａ、ｂ及びｃの値を、それぞれ、−１３．５〜−１５．０、−１．８０×１０−４〜−２．００×１０−４及び２８５〜２９５とした場合、上記式（１）による遠心成形コンクリートの８週間後の乾燥収縮の予測値と実測値との差を±３０×１０−６程度にすることができる。
【００７８】
本実施形態の遠心成形コンクリートの乾燥収縮予測方法は、予め８週間乾燥させて乾燥収縮Ｓを測定した遠心成形コンクリートのデータに基づいて、上記式（１）のａ、ｂ及びｃを算出する統計処理工程を有していてもよい。この実施形態は次のようにして実施する。
【００７９】
まず、第１の遠心成形工程及び第１の硬化工程を上述の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法と同様にして行い、スランプ値α、遠心成形加速度β又は遠心成形時間ｔが異なる複数の遠心成形コンクリートを得て、それぞれ８週間乾燥させて乾燥収縮Ｓを測定する。
【００８０】
統計処理工程において、上述の遠心成形コンクリートの乾燥収縮低減方法と同様に、回帰分析などによってａ、ｂ及びｃを算出する。より正確に乾燥収縮を予測するためには、可能な限り多くの異なる条件で遠心成形コンクリートを製造し、これらのデータに基づいて上記の統計処理工程を行い、ａ、ｂ及びｃを算出することが好ましい。
【００８１】
続いて、統計処理工程で算出したａ、ｂ及びｃを代入した上記式（１）に基づいて、上記と同様にして遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測する。
【００８２】
遠心成形工程及び硬化工程は何度繰り返して行ってもよい。統計処理工程において一度算出されたａ、ｂ及びｃの値は、同様の組成及びスランプ値αのフレッシュコンクリートを用いる場合に、精度よく乾燥収縮を予測することができる。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例に基づいて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００８４】
［実施例１〜７］
以下の手順で実施例１〜７の遠心成形コンクリート供試体を作製した。
【００８５】
（使用材料）
（１）セメント：普通ポルトランドセメント（ブレーン比表面積３２７０ｃｍ２／ｇ）
（２）混和材：高強度混和材Σ１０００（電気化学工業株式会社製）
（３）化学混和剤：高性能減水剤マイティＨＳ（花王（株）製、ナフタレンスルホン酸系、固形分量３５．５質量％）
（４）骨材
（ｉ）細骨材：砕砂（表乾密度２．６５ｇ／ｃｍ３、吸水率２．１９質量％、粗粒率２．８０）
なお、細骨材の表乾密度および吸水率の測定はＪＩＳ  Ａ  １１０９、粗粒率の測定はＪＩＳ  Ａ  １１０２に従って行った。
（ｉｉ）粗骨材：流紋岩砕石２００５（表乾密度２．６６ｇ／ｃｍ３、吸水率０．５０質量％、粗粒率６．６３）
なお、粗骨材の区分はＪＩＳ  Ａ  ５００５に従った。表乾密度および吸水率の測定はＪＩＳ  Ａ  １１１０、粗粒率の測定はＪＩＳ  Ａ  １１０２に従って行った。
【００８６】
（遠心成形工程）
実施例１〜７の遠心成形コンクリート供試体の材料であるフレッシュコンクリートを調製した。各材料を表１に示す単位量で配合した。表１中、水結合材比とは、コンクリート中の、セメント及び混和材の合計に対する水の質量比を意味する。表１中、化学混和剤の量は、単位水量に含めた。また、化学混和剤の添加量は、表２に示す各実施例のスランプ値αが得られるように適宜調整した。
【００８７】
【表１】
2011194801.tif 000003
【００８８】
実施例の各材料を、表１の単位量で配合して、コンクリートの容量が約３５Ｌとなるように強制二軸ミキサに投入し、混合した。具体的には、セメント、混和材、細骨材、粗骨材をミキサに投入後、３０秒間攪拌した。続いて、予め化学混和剤を溶かした水をミキサに投入後、２４０秒間混合してフレッシュコンクリートを得た。
【００８９】
続いて、各実施例の各フレッシュコンクリートのスランプ値αを測定した。測定はＪＩＳ  Ａ  １１０１に準じて行った。
【００９０】
遠心成形用型枠に、フレッシュコンクリートを充填し、表２に示す遠心成形加速度β１〜β４及び遠心成形時間ｔ１〜ｔ４の遠心条件を順次行って、外径２０ｃｍ、長さ３０ｃｍ及び厚さ４ｃｍの円筒形の成形体を得た。遠心成形時の遠心成形加速度βは下記式（３）により算出した。
β＝４π２ｎ２ｒ  …（３）
［式中、βは遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｎは型枠の回転速度（１／秒）であり、ｒは型枠（回転）の中心から重心までの距離（ｍ）である。］
【００９１】
（硬化工程）
遠心成形工程で得られた成形体を、２０℃で５時間前養生し硬化させた。続いて、成形体を２０℃／時間の昇温速度で８０℃まで加熱し、８０℃で４時間保持したのち、降温速度１０℃／時間で２０℃まで冷却した。加熱及び冷却にそれぞれ３時間及び６時間を要した。これにより遠心成形コンクリート供試体が得られた。
【００９２】
（コンクリートの乾燥収縮の測定）
各実施例の遠心成形コンクリート供試体を、脱型後、材齢１日まで温度２０℃、相対湿度６０％の環境で気中養生し、その後、温度２０℃、相対湿度６０％の環境で４週および８週まで乾燥させ、乾燥収縮を測定した。コンクリートの乾燥収縮は、ＪＩＳ  Ａ  １１２９−２  コンタクトゲージ法に準じて測定した。
【００９３】
測定結果を表２に示す。また、フレッシュコンクリートのスランプ値とコンクリートの乾燥収縮との関係を図１に示す。また、遠心成形工程における遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）と遠心成形時間（秒）との積の総和（すなわち、上記式（１）のΣ（βｔ））、及びコンクリートの乾燥収縮の関係を図２に示す。
【００９４】
【表２】
2011194801.tif 000004
【００９５】
表２、図１および図２からわかるように、実施例１に対して、スランプ値αを大きくした実施例２〜３では、スランプ値αの増大とともに乾燥収縮の低減が認められた。さらに、実施例３に対して、遠心成形加速度βおよび遠心成形時間ｔを増加させた実施例４〜７では、遠心成形加速度の増加および遠心成形時間の増加とともに、遠心成形コンクリートの乾燥収縮の低減が認められた。
【００９６】
また、乾燥期間８週での遠心成形コンクリートの乾燥収縮と、フレッシュコンクリートのスランプ値α及び遠心成形工程における（遠心成形加速度β×遠心成形時間ｔ）の総和との間に相関が認められた。実施例１〜７のデータを回帰分析することによって下記式（２）の回帰式が得られた。
Ｓ＝（−１４．１×α−１．８７×１０−４×Σ（βｔ）＋２９１）×１０−６  …（２）
［式中、Ｓは上記乾燥収縮であり、αは上記スランプ値（ｃｍ）であり、βは上記遠心成形加速度（ｍ／ｓ２）であり、ｔは上記遠心成形時間（秒）である。］
【００９７】
上記式（２）の回帰式によって求められる乾燥期間８週での遠心成形コンクリートの乾燥収縮の予測値を表２に示す。このように、上記式（２）によって遠心成形コンクリートの乾燥収縮を精度よく予測できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明によれば、膨張材や収縮低減剤を使用しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を十分に低減することが可能な遠心成形コンクリートの製造方法を提供することができる。また、膨張材や収縮低減剤を使用しなくても、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を十分に低減することが可能な乾燥収縮低減方法を提供することができる。さらに、遠心成形コンクリートの乾燥収縮を予測することが可能な乾燥収縮予測方法を提供することができる。
【図１】
2011194801.tif 000005
【図２】
2011194801.tif 000006