(57)【要約】【課題】  内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造し得るコンクリート管の製造方法を提供する。【解決手段】  硬化性組成物を遠心成形することによってコンクリート管を製造するコンクリート管の製造方法であって、前記硬化性組成物として、セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しないものを用いる、コンクリート管の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性組成物を遠心成形することによってコンクリート管を製造するコンクリート管の製造方法であって、
前記硬化性組成物として、セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しないものを用いる、コンクリート管の製造方法。
【請求項２】
遠心成形用であり、
セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しない、硬化性組成物。
【請求項３】
セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しない硬化性組成物が硬化した、コンクリート管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクート管の製造方法、硬化性組成物、及び、コンクリート管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の用途にコンリート管が用いられており、かかるコンクリート管の製造方法として、硬化性組成物を遠心成形する方法が用いられている。硬化性組成物には、セメント、骨材、水に加えて、コンクリート管の強度を向上させるために減水剤が添加されている。また、遠心成形を行った後、得られた円筒体の内面に、化粧モルタル等の仕上げ層を形成する仕上げ作業が施されている。
【０００３】
この種のコンクリート管の製造方法においては、遠心成形によって硬化性組成物を締め固めるため、遠心力によって、余分な水を含む液成分とセメント等の微粉末といった固形成分とを含有するスラリー（ノロ）が絞り出されてくる。
【０００４】
しかし、ノロは、固形成分を含有するうえに、強アルカリ性であり、公衆衛生上、そのまま廃棄できない。そのため、ノロを固形成分と液成分とに分離する分離処理を行ったうえで、固形成分を廃棄すると共に、液成分を中和して放流する作業が必要となる。この作業には、多くの時間や経費といったコストが費やされる。ノロの量が増えると、その分、特に分離処理に必要な作業が膨大となり、また、固形成分の廃棄にも多くのコストがかかるため、作業性が十分とはいい難い。
【０００５】
そこで、ノロの発生量を低減する技術が提案されている。
【０００６】
例えば、硬化性組成物として、減水剤と、ベントナイトや高炉スラグ微粉とを含有させたものを用いたり（特許文献１、２参照）、硬化組成物中のＡ成分（減水剤）とＢ成分（微粉混和剤や微粉結合剤）との配合比を調整したりする（特許文献３参照）ことによって、ノロの発生量を低減させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−２４７５４３号公報
【特許文献２】特開２００２−２２６２５２号公報
【特許文献３】特開平１１−６０３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１〜３の技術では、ノロの発生量をある程度は低減できるものの、未だ作業性に優れているとはいい難い。
また、特許文献１〜３の技術では、遠心成形後のコンクリート管の内面が凹凸状に粗くなり、仕上げ層を形成する作業に要する時間や経費が多くなるおそれがあり、この点でも作業性に優れているとはいい難い。
さらに、コンクリートの内面が凹凸状に粗いと、内面の表面仕上げを行ったとき、仕上げ層の厚みが不均一となり、内面に、ひび割れ等の損傷が発生するおそれもある。
【０００９】
上記事情に鑑み、本発明は、内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造し得るコンクリート管の製造方法、硬化性組成物、及び、コンクリート管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決すべく本発明者らが鋭意研究を行った。
すなわち、本発明者らは、発生したノロの処理のうち、固形成分と液成分との分離処理に要する作業量やコスト、分離された固形成分の処理に要する作業量やコストが作業性に大きく影響を及ぼしていることを見出した。
【００１１】
一方、分離された液成分は、中和したうえで放流することが可能であるため、液成分の増減は、作業性に大きく影響を及ぼさないことを見出した。
【００１２】
これら知見より、ノロ中の固形成分の量を低減させることができれば、ノロの処理において特に問題となる分離処理の作業量やコストを低減させることができ、また、固形成分の処理に要する作業量やコストも低減させることができるため、全体としての作業量やコストを低減させ得ることを見出した。
【００１３】
かかる知見に基づき、本発明者らがさらに鋭意研究を行ったところ、驚くべきことに、硬化性組成物に減水剤を含有させないことによって、ノロ全体の発生量は大きく変わらないのにもかかわらず、ノロ中の固形成分の量を大きく低減させることができることを見出した。
しかも、減水剤を含有させないで製造されたコンクリート管の内面の方が、減水剤を含有させる場合よりも平滑となるため、その分、内面の仕上げ加工に要する作業量やコストが低減することができ、加えて、仕上げ層を均一に形成し易くなるため、内面のひび割れといった損傷を抑制できることも見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明に係るコンクリート管の製造方法は、
硬化性組成物を遠心成形することによってコンクリート管を製造するコンクリート管の製造方法であって、
前記硬化性組成物として、セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しないものを用いる方法である。
【００１５】
かかる構成によれば、硬化組成物を遠心成形する際、発生するノロ中の固形成分の量を低減させることができるため、ノロ中の固形成分と液成分とを分離するのに要する作業量やコストを低減させることが可能となり、さらに、分離された固形成分の処理に要する作業量及びコストを低減させることも可能となる。
さらに、減水剤を含有する場合よりも、内面が平滑なコンクリート管を製造し得るため、その分、作業量やコストを低減させることが可能となる。
しかも、コンクリート管の内面が平滑となることによって、内面が凹凸状の場合よりも、内面の仕上げ層の厚みが均一となるため、内面のひび割れ等の損傷が抑制され得る。
従って、内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造し得る。
【００１６】
本発明に係る硬化性組成物は、
遠心成形用であり、
セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しない。
【００１７】
かかる構成によれば、硬化性組成物が減水剤を含有しないため、上記の通り、内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造することが可能となる。
【００１８】
本発明に係るコンクリート管は、
セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しない硬化性組成物が硬化したものである。
【００１９】
かかる構成によれば、減水剤を含有しない硬化性組成物が硬化したものであるため、上記の通り、内面の損傷が抑制され、しかも、比較的優れた作業性で製造されるものとなる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の通り、本発明によれば、内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造し得るコンクリート管の製造方法、硬化性組成物、及び、コンリート管が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例及び比較例において発生したノロにおける固形成分の沈降状態を示す写真
【図２】本発明の実施例及び比較例において得られたコンクリート管の内面の状態を示す写真
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のコンクリート管の製造方法、硬化性組成物、及び、コンクリート管の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
まず、本実施形態の硬化性組成物を用いた本実施形態のコンクリート管の製造方法について説明する。
【００２４】
本実施形態のコンクリート管の製造方法は、
硬化性組成物を遠心成形することによってコンクリート管を製造するコンクリート管の製造方法であって、
前記硬化性組成物として、セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しないものを用いる方法である。
【００２５】
前記硬化性組成物として、本実施形態の硬化性組成物を用いる。該硬化性組成物は、遠心成形用であり、セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しない。
【００２６】
前記セメントとしては、従来公知のセメントが挙げられる。かかるセメントとしては、例えば、ＪＩＳ  Ｒ  ５２１０（２００９）に記載のポルトランドセメントが挙げられる。
かかるセメントの配合量は、得られるコンクリート管の用途等に応じて適宜設定され、特に限定されるものではないが、例えば、硬化性組成物全体１００質量部に対して１６〜２５質量部とし得る。
【００２７】
本実施形態においては、水セメント比（Ｗ／Ｃ）は、特に限定されず、適宜設定され得るが、例えば、４４質量％以下が好ましく、４３％質量以下がより好ましい。
【００２８】
前記骨材としては、従来公知のコンクリート材料と共に使用される粗骨材、細骨材が挙げられる。
【００２９】
前記骨材としては、前記粗骨材及び前記細骨材のいずれかを使用しても、これらを併用してもよく、特に限定されないが、前記粗骨材と前記細骨材とを併用することが好ましい。
【００３０】
前記粗骨材としては、従来公知のコンクリート材料として使用される粗骨材が挙げられる。かかる粗骨材としては、例えば、ＪＩＳ  Ａ  ５００５（２００９）コンクリート用砕石及び砕砂、ＪＩＳ  Ａ  ５３０８（２０１４）の附属書Ａレディーミクストコンクリート用骨材に記載された粗骨材が挙げられる。このような粗骨材として、例えば、コンクリート用砕石１５０５（粒度５〜１５ｍｍ）、２００５（粒度５〜２０ｍｍ）が挙げられ、その粒径は、５ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましい。
かかる粗骨材の配合量は、例えば、硬化性組成物全体１００質量部に対して４０〜５０質量部とし得る。
【００３１】
前記細骨材としては、従来公知のコンクリート材料として使用される細骨材が挙げられる。かかる細骨材としては、例えば、ＪＩＳ  Ａ  ５００５（２００９）コンクリート用砕石及び砕砂、ＪＩＳ  Ａ  ５３０８（２０１４）の附属書Ａレディーミクストコンクリート用骨材に記載される細骨材が挙げられ、その粗粒率は、２．１０〜３．２０であることが好ましく、より好ましくは２．３０〜３．００である。
かかる細骨材の配合量は、例えば、硬化性組成物全体１００質量部に対して２０〜３０質量部とし得る。
【００３２】
本実施形態においては、骨材中（骨材全体中）に対する細骨材の比率（ｓ／ａ）は、特に限定されず、適宜設定され得るが、例えば、４２質量％以下が好ましく、４０％質量以下がより好ましく、３９％質量以下がさらに好ましい。
【００３３】
本実施形態においては、硬化性組成物が、減水剤を含有しない。
かかる減水剤は、有機系の減水剤である。
このような減水剤としては、従来公知の有機系の減水剤が挙げられる。
例えば、リグニン系、ナフタリンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。
【００３４】
なお、減水剤を含有しないとは、有機系の成分であって減水作用を有するような成分が硬化性組成物中に不可避的不純物までも含有しないということを意味するものではなく、このような不可避不純物を含有する態様も包含することを意味する。
【００３５】
前記硬化性組成物が減水剤を含有しないことによって、硬化組成物を遠心成形する際、発生するノロ中の固形成分の量を低減させることができるため、ノロ中の固形成分と液成分とを分離するのに要する作業量やコストを低減させることが可能となり、さらに、分離された固形成分の処理に要する作業量及びコストを低減させることも可能となる。
さらに、減水剤を含有する場合よりも、内面が平滑なコンクリート管を製造し得るため、その分、作業量やコストを低減させることが可能となる。
しかも、コンクリート管の内面が平滑となることによって、凹凸状の場合よりも、内面の仕上げ層の厚みが均一となるため、内面のひび割れ等の損傷が抑制され得る。
従って、内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造し得る。
【００３６】
この観点から、本実施形態のコンクリート管の製造方法は、上記硬化性組成物を用いて遠心成形することによって、ノロ中の固形成分の発生量を抑制しつつコンクリート管を形成する方法であるといえる。
【００３７】
ここで、例えば、コンクリート管が上水道や農業用水路等に用いられる場合には、コンクリート管から有機物が溶出しないことが必要とされる。
この点に関し、上記の通り、硬化性組成物が減水剤を含有しない場合には、該減水剤に由来する有機物が硬化性組成物中に存在していないので、コンクリート管からの有機物の溶出が抑制される。
従って、本実施形態のコンクリート管は、上水道や農業用水に特に適したものである。
【００３８】
また、かかる観点を考慮すれば、硬化性組成物として、有機物を含有しないものを用いることが好ましい。
【００３９】
前記硬化組成物には、セメント、骨材、水の他、減水剤以外の添加剤を含有していてもよい。
この場合において、減水剤以外の添加剤としては、有機系の添加剤ではないことが好ましい。
例えば、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、石灰石粉末、シリカフューム、石膏や、カルシウムサルホアルミネート系膨張剤、石灰石膨張剤、エトリンガイト−石灰複合系膨張材といった膨張材等の無機系の混和材を添加してもよい。
【００４０】
本実施形態のコンクリート管の製造方法は、具体的には、円筒状の型枠内に硬化性組成物を投入し、型枠をその中心軸と中心として回転させることによって、硬化性組成物を遠心力によって締め固める。
この際、発生したノロは、固形成分と液成分とに分離され、固形成分は廃棄され、液成分は中和した後、河川等に放流される。
【００４１】
また、本実施形態のコンクリート管の製造方法は、
前述した遠心成形することに加えて、
遠心成形で得られた円筒体の内面に仕上げ層を形成することによってコンクリート管を形成してもよい。
かかる仕上げ層としては、化粧モルタルといったモルタルが硬化した層が挙げられる。
【００４２】
上記の通り、本実施形態のコンクリートの製造方法は、
硬化性組成物を遠心成形することによってコンクリート管を製造するコンクリート管の製造方法であって、
前記硬化性組成物として、セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しないものを用いる方法である。
【００４３】
かかる構成によれば、硬化組成物を遠心成形する際、発生するノロ中の固形成分の量を低減させることができるため、ノロ中の固形成分と液成分とを分離するのに要する作業量やコストを低減させることが可能となり、さらに、分離された固形成分の処理に要する作業量及びコストを低減させることも可能となる。
さらに、減水剤を含有する場合よりも、内面が平滑なコンクリート管を製造し得るため、その分、作業量やコストを低減させることが可能となる。
しかも、コンクリート管の内面が平滑となることによって、凹凸状の場合よりも、内面の仕上げ層の厚みが均一となるため、内面のひび割れ等の損傷が抑制され得る。
従って、内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造し得る。
【００４４】
本実施形態の硬化性組成物は、
遠心成形用であり、
セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しない。
【００４５】
かかる構成によれば、硬化性組成物が減水剤を含有しないため、上記の通り、内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造することが可能となる。
【００４６】
次に、本実施形態のコンクリート管について説明する。
【００４７】
本実施形態のコンクリート管は、
セメントと、骨材と、水とを含有し、減水剤を含有しない硬化性組成物が硬化したものである。
【００４８】
本実施形態のコンクリート管は、上記した本実施形態の硬化性組成物を用い、本実施形態のコンクリート管の製造方法を実施することによって製造され得る。
すなわち、本実施形態のコンクリート管は、遠心成形によって成形された遠心成形体であり得る。
【００４９】
本実施形態のコンクリート管によれば、減水剤を含有しない硬化性組成物が硬化したものであるため、上記の通り、内面の損傷が抑制され、しかも、比較的優れた作業性で製造されるものとなる。
【００５０】
以上の通り、本実施形態によれば、内面の損傷が抑制されたコンクリート管を比較的優れた作業性で製造し得るコンクリート管の製造方法、硬化性組成物、及び、コンリート管が提供される。
【００５１】
本実施形態のコンクリート管の製造方法、硬化性組成物、及び、コンクリート体は、上記の通りであるが、本発明のコンクリート管の製造方法、硬化性組成物、及び、コンクリート体は、上記実施形態に特に限定されるものではなく、適宜設計変更が可能である。
【００５２】
次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００５３】
［実験例１］
硬化性材料を遠心成形することによってコンクリート管を製造し、その際に発生するノロについて調べた。
【００５４】
（使用材料）
表１に示す材料を用いた。
【００５５】
【表１】
2019147712.tif 000002
【００５６】
（配合）
表２に示す配合で上記材料を用いた。
なお、表２のスランプ（ＳＬ）は、ＪＩＳ  Ａ  １１０１（２０１４）「コンクリートのスランプ試験方法」に従って測定した。
【００５７】
【表２】
2019147712.tif 000003
【００５８】
（試験方法）
・練り混ぜ
表１に示す材料を表２の配合量で合計３０Ｌ（練り混ぜ量）となるように用いた。具体的には、容量６０Ｌの強制練りミキサに、粗骨材、細骨材及び水を投入し、３０秒間の撹拌を行った後、水を投入し、１２０秒間練り混ぜることによって、混練物を得た。
【００５９】
・遠心成形
直径（内径）２０ｃｍ×長さ３０ｃｍの円筒状の遠心成形用型枠に、得られた混練物を投入し、小型遠心成形機によって遠心成形を行った。遠心成形においては、型枠に混練物を投入した後、型枠を、５Ｇ（低速）で４分間、次いで２０Ｇ（中速）で２分間、次いで２５Ｇ（高速）で１０分間回転させた。また、１層の遠心成形を行った。
【００６０】
・ノロ量及びノロ中の固形成分量の測定
遠心成形終了後、ノロを回収し、回収したノロの質量（乾燥前の質量）を測定した。また、回収したノロを１０５℃で２４時間乾燥し、回収したノロの乾燥後の質量を測定した。そして、下記の数式を用いて、単位体積当たりのノロ量、単位体積当たりのノロ中の固形成分量、及び、ノロ中の固形成分比率（質量％）を算出した。また、算出されたノロ中の固形成分比率と、配合で用いたＷ／Ｂ（ここでは、Ｗ/Ｃと同じ）とから、遠心成形後のコンクリート管におけるＷ／Ｂを、推定値として算出した。結果を表３に示す。
ノロ量（kg/m3）＝乾燥前の重量（kg）×単位量（kg/m3）／15（kg）
ノロ中の固形成分量（kg/m3）＝乾燥後の重量（kg）×単位量（kg/m3）／15（kg）
ノロ中の固形成分比率（質量%）＝｛乾燥後の重量（kg）／乾燥前の質量（kg）｝×100
【００６１】
【表３】
2019147712.tif 000004
【００６２】
表３より、硬化性組成物から排出される（絞り出される）ノロの量は、減水剤を添加しない実施例と、減水剤を添加した比較例との間に大きな差は見られなかったが、実施例では、比較例よりも、ノロ中の固形成分量が顕著に少なかった。
遠心成形によって得られたコンクリート管における推定の水／セメント比は、減水剤を添加した比較例１、２と、減水剤を添加した実施例３、４とを比較すると、配合時には実施例３、４の方が比較例１、２よりも水／セメント比が大きいにもかかわらず、遠心成形後には水／セメント比の差がほとんどなかった。この結果、比較例３、４と実施例３、４との間でコンクリート管の強度の差に大きな違いはないと考えられる。
【００６３】
［実験例２］
硬化性材料を遠心成形することによってコンクリート管を製造し、その際に発生するノロ、及び、コンクリート管の内面の状態について調べた。
【００６４】
（使用材料）
表１に示す材料を用いた。
【００６５】
（配合）
表２に示す実施例４、比較例１の配合で上記材料を用いた。
【００６６】
（試験方法）
・練り混ぜ
表１に示す材料を表２の実施例４、比較例１の配合で合計５８０Ｌ（練り混ぜ量）となるように用いた。具体的には、容量１５００Ｌの強制練りミキサに、粗骨材、細骨材及び水を投入し、３０秒間の撹拌を行った後、水を投入し、６０秒間練り混ぜることによって、実施例５、比較例３の混練物を得た。
【００６７】
・遠心成形
直径（内径）８０ｃｍ×長さ１２０ｃｍの円筒状の遠心成形用型枠に、得られた混練物を投入し、大型遠心成形機によって遠心成形を行った。遠心成形においては、型枠に混練物を投入した後、型枠を、所定の遠心条件で回転させた。また、１層の遠心成形を行った。
【００６８】
・ノロ中の固形成分量の測定、ノロ中の固形成分の沈降状態の評価、及び、コンクリート管の内面状態の評価
遠心成形終了後、１．５Ｌのペットボトルにノロを採取し、採取したノロの質量（乾燥前の質量）を測定した。また、採取したノロを１０５℃で２４時間乾燥し、採取したノロの乾燥後の質量を測定した。そして、下記の数式を用いて、ノロ中の固形成分比率（質量％）を算出した。結果を表４に示す。
ノロ中の固形成分比率（質量%）＝｛乾燥後の質量（kg）／乾燥前の質量（kg）｝×100
【００６９】
また、ペットボトルに採取したノロの沈降状態を目視によって観察した。具体的には、ノロが収容されたペットボトルを５回振った後、静置させ、３時間経過後のノロ中の固形成分の沈降状態を、目視によって観察すると共に、写真に記録した。結果を表４及び図１に示す。
【００７０】
さらに、コンクリート管の内面の状態を目視によって観察すると共に、写真に記録した。結果を表４及び図２に示す。
【００７１】
【表４】
2019147712.tif 000005
【００７２】
表４、図１、図２に示すように、減水剤を含有している比較例３は、ノロ中の固形成分の比率が非常に大きく、３時間という長時間にわたって沈降せず、また、コンクリート管の内面も凹凸があり、平滑ではなかった。このように、比較例３では、コンクリート内面に凹凸が存在するため、仕上げ層の厚みを均一にするには多大な労力が必要となるか、均一にできない場合にはクラック等のひび割れが発生するおそれがあることがわかった。
これに対し、減水剤を含有していない実施例５は、ノロ中の固形成分の比率が顕著に小さく、１時間という短時間で沈降し、また、コンクリート管の内面も平滑であった。このように、実施例５では、コンクリート内面に凹凸が存在しないため、仕上げ層の厚みを均一にするのが容易となり、クラック等のひび割れの発生が抑制され得ることがわかった。
【図１】
2019147712.tif 000006
【図２】
2019147712.tif 000007