(57)【要約】本発明は、約１０００ｐｓｉを超える圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造を作る方法を含む。その方法は、断熱コンクリート型枠が少なくとも１．５のＲ値を有し、セメント・ベースの材料が、約１０重量％から約８０重量％のポルトランドセメントと、及び、約１０重量％から約９０重量％のスラグセメント及び約５重量％から約８０重量％のフライアッシュの少なくとも１つとを含み、セメント・ベースの材料を、断熱コンクリート型枠内に、位置させるステップを含む。発明はまた、セメント・ベースの対象物若しくは構造を作る方法を含む。発明は更に上述の方法で作られた対象物若しくは構造を含む。
2014533213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１０００ｐｓｉを超える圧縮強度を有するセメント系ベースの材料を作る方法において、
断熱コンクリート型枠若しくは型が少なくとも１．５のＲ値を有し、セメント系ベースの材料を、断熱コンクリート型枠若しくは型内に、位置させるステップを含み、
前記セメント系ベースの材料が、
骨材と、
約１０重量％から約８０重量％のポルトランドセメント、約２０重量％から約９０重量％のスラグセメント、及び０重量％から約８０重量％のフライアッシュを含むセメント系材料と、及び
セメント系ベースの材料を水和するのに十分な水と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
更に、前記セメント系ベースの材料が前記断熱コンクリート型枠内において少なくとも部分的に養生を許すステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
更に、前記セメント系ベースの材料が前記断熱コンクリート型枠内において養生することを許すステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記セメント系ベースの材料が、約３分の１の重量割合となるポルトランドセメントと、約３分の１の重量割合となるスラグセメントと、及び、約３分の１の重量割合となるフライアッシュとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記断熱コンクリート型枠が、少なくとも４のＲ値を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記断熱コンクリート型枠が、少なくとも８のＲ値を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュの重量比が、約１：１：１となることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュの重量比が、約０．８５−１．１５：０．８５−１．１５：０．８５−１．１５となることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュの重量比が、約０．９−１．１：０．９−１．１：０．９−１．１となることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュの重量比が、約０．９５−１．０５：０．９５−１．０５：０．９５−１．０５となることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュの重量比が、約１：１：１となることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュの重量比が、約０．８５−１．１５：０．８５−１．１５：０．８５−１．１５となることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュの重量比が、約０．９−１．１：０．９−１．１：０．９−１．１となることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュの重量比が、約０．９５−１．０５：０．９５−１．０５：０．９５−１．０５となることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項１５】
セメント系ベースの材料が、その９０日目圧縮強度の少なくとも６５％と同じ７日目圧縮強度を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
セメント・ベースの対象物又は構造が、垂直コンクリート壁、柱、高架スラブ、屋根システム、水平コンクリートパネル、プレキャストコンクリート梁、プレキャストコンクリートパネル、プレキャストコンクリートパイプ、プレキャストコンクリートボールト、プレキャストコンクリート屋根システム、プレキャストコンクリート舗装機、プレキャストコンクリート煉瓦、プレキャスト人工石、プレキャストコンクリートブロック、傾斜面のコンクリートスラブ、又は、コンクリート現場打ちスパンニング要素であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記断熱コンクリート型枠若しくは型が、互いに水平方向にスペースが空けられた長方形の垂直に向けられた断熱層の１対を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記断熱コンクリート型枠若しくは型が、互いに垂直方向にスペースが空けられた長方形の水平に向けられた断熱層の１対を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記断熱コンクリート型枠若しくは型が、断熱層を含む第１の部分と、断熱ブランケットを含む第２の部分と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記断熱コンクリート型枠若しくは型が、断熱発泡パネルを含む第１の部分と、電気的に加熱されたブランケットを含む第２の部分と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記断熱コンクリート型枠若しくは型が、コンクリート接触する部分の反対側に断熱材料を有する従来のコンクリート型枠を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
約１０００ｐｓｉを超える圧縮強度を有するセメント系ベースの対象物又は構造を作る方法において、
断熱コンクリート型枠が少なくとも１．５のＲ値を有し、可塑性のセメント系ベースの材料を、断熱コンクリート型枠内に、位置させるステップを含み、
前記セメント・ベースの材料が、
骨材と、
約１０重量％から約８０重量％のポルトランドセメント、及び、１又はそれ以上の補助的セメント系材料を含む残りのセメント系材料、を含む、セメント系材料と、及び
セメント系材料を水和するのに十分な水と、を含み、
３から７日の間で、断熱コンクリート型枠内におけるセメント・ベースの材料が、同じ条件下で非断熱コンクリート型枠内において同じ時間後に同じセメント・ベースの材料が有するであろうものよりも、少なくとも２５％以上高い圧縮強度を有することを特徴とする方法。
【請求項２３】
３から７日の間で、断熱コンクリート型枠内におけるセメント・ベースの材料が、同じ条件下で非断熱コンクリート型枠内において同じ時間後に同じセメント・ベースの材料が有するであろうものよりも、少なくとも５０％以上高い圧縮強度を有することを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
３から７日の間で、断熱コンクリート型枠内におけるセメント・ベースの材料が、同じ条件下で非断熱コンクリート型枠内において同じ時間後に同じセメント・ベースの材料が有するであろうものよりも、少なくとも１００％以上高い圧縮強度を有することを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
補助的セメント系材料が、スラグセメント、フライアッシュ、シリカヒューム、メタカオリン、籾殻灰、焼き粘度煉瓦、煉瓦粉塵、骨灰、動物の血液、粘土、水酸化ナトリウム、又は水酸化マグネシウムであることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
補助的セメント系材料が、水の存在下で水酸化カルシウムと反応するシリカ・アルミナ若しくはアルミノケイ酸含有材料、水酸化物含有化合物、又は反応性の水素基を有する他の如何なる化合物であることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
セメント・ベースの材料が、更に不活性フィラーを含むとことを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
不活性フィラーが、粉砕された石灰岩、炭酸カルシウム、酸化チタン、又は石英であることを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
約１０００ｐｓｉを超える圧縮強度を有するセメント・ベースの材料を作る方法において、
断熱コンクリート型枠が少なくとも１．５のＲ値を有し、可塑性のセメント・ベースの材料を、水平な断熱コンクリート型枠内に、位置させるステップを含み、
前記セメント・ベースの材料が、
骨材と、
約１０重量％から約９０重量％のポルトランドセメント、１０重量％から約９０重量％迄若しくはより少ないスラグセメント及び５重量％から約８０重量％のフライアッシュの少なくとも１つを含むセメント系材料と、
そのセメント系材料を水和するのに十分な水と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
断熱コンクリート型枠が少なくとも４のＲ値を有することを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連する出願に相互参照］
本発明は２０１１年１１月１１日に出願された米国仮出願番号６１／５５８，４６７の出願日の利益を主張する。
【０００２】
［技術分野］
本発明は一般的にセメント系材料に関する。本発明はまた改善された物理的性質を達成するためコンクリート養生成熟度又は等価な材齢を加速するコンクリートの養生に関する。更に具体的には、この発明は、従来のコンクリートと同様な又はより大きな強度のコンクリートを生産するが、養生成熟度又は等価な材齢を加速することにより、質量で比較的低いパーセンテージのポルトランドセメントを含むコンクリート又はモルタル組成物を打ち込み（ｃａｓｔｉｎｇ）及び養生する方法に関する。この発明は、また、従来のコンクリートと同様な又はより大きな強度のコンクリートを生産するが、養生成熟度又は等価な材齢を加速することにより、質量で比較的高いパーセンテージの再生材料を含むコンクリート又はモルタル組成物を打ち込み及び養生する方法に関する。この発明はまた比較的低いパーセンテージのポルトランドセメントと比較的高いパーセンテージの再生された補助的セメント系材料（セメント質材料／セメント混合材料）とを含むコンクリート又はモルタル組成物を、養生成熟度又は等価な材齢を加速することで、従来のコンクリートと同様な又はより大きな強度のコンクリートを製造する打ち込み（打設）又は養生方法に関する。本発明はまた、本発明に従ったコンクリート・ミックス及び本発明により作られたコンクリート対象物（オブジェクト（ｏｂｊｅｃｔ））又は構造物に関する。
【背景技術】
【０００３】
［発明の背景］
コンクリートは、固体塊の中で鉱物粒子を共に粘着するように作用する鉱物系水硬性バインダーのみからなる複合材料であるが、それらの鉱物粒子は、粗骨材（岩や砂利）、細骨材（天然砂や砕微粉）、及び／又は非水和又は未反応セメントとのみからなるかもしれない。コンクリートは少なくともローマ時代にまで遡る。コンクリートの発明によりローマ人は、アーチ、ボールト（ｖａｕｌｔｓ）やドームといった、コンクリートを使用しなければ不可能であったであろう建築物設計（デザイン（ｄｅｓｉｇｎｓ））を建設することができた。ローマン・コンクリート（Ｒｏｍａｎ  ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、又は古代コンクリ（ｏｐｕｓ  ｃａｅｍｅｎｔｉｃｉｕｍ）は水硬性モルタル及び骨材又は軽石から作られた。水硬性モルタルは生石灰、石膏又はポゾラン及びその組み合わせで作られた。生石灰としても知られるクイックライムは、酸化カルシウムであり、石膏は硫酸カルシウムであり、ポゾランは微粉、砂質火山灰（イタリア国ポッツオーリ（Ｐｏｚｚｕｏｌｉ）で最初に発見された特性を持つ）である。コンクリートを使うことで、ローマ人はアーチ、ボールト及び以前は建設が不可能であった他の建築物を建設することが可能となった。しかしながら、ポゾラン・エージェントとして火山灰で作られたコンクリートは固化及び強度獲得が遅かった。多分、コンクリートは、非常に長い時間、静止していなければならない型枠（ｆｏｒｍｓ）の上に多層に積み上げられた。コンクリートは、固化及び強度獲得が遅かったが、時間の経過とともに、それは大きな強度を獲得し非常に耐久性があった。２０００年を超える以前に製造されたコンクリートの品質の証明として、今日でもまだ立っているローマン・コンクリート構造物がある。
【０００４】
初期のコンクリートが強度を獲得し、型枠が取り外される迄の時間の非常な長さ及び遅い固化のために、広く受け入れられることはなかった。実際、それはローマ帝国の滅亡後には使用されなくなったようだ。石及び粘土煉瓦建築は、人間の歴史の大部分において、好ましい建築方法となった。
【０００５】
１７００年代後半において、異なったタイプのローマン・セメントが特許され、１８２４年にジョセフ  アスペン（Ｊｏｓｅｐｈ  Ａｓｐｉｎ）は、ポルトランドセメントとして知られているものを製造する方法に対して特許出願を行った。新しく製造されたセメントは、より高い圧縮強度を備え、より迅速に硬化するセメントとなった。１９世紀の間には、ポルトランドセメントの製造の工程に多くの改善があった。ポルトランドセメントで作られたコンクリートは、速く固化することができ、短時間において自身を保持できる程に十分な強度を獲得することができた。従って、コンクリート型枠は素早く外されることができ、建築計画は短縮されることができた。
【０００６】
現代のコンクリートは、水硬性セメント、粗骨材、細骨材、及びもちろん水の１種又はそれ以上で構成されている。オプションとして、現代のコンクリートは、他の補助的セメント系材料、不活性充填剤（フィラー（ｆｉｌｌｅｒ））、特性改質化学混和剤、及び着色剤を含むことができる。水硬性セメントは、典型的にポルトランドセメントである。他のセメント系材料は、フライアッシュ、スラグセメント、及び他の天然ポゾラン材料を含む。モルタルはまた、セメント系材料、骨材、水、及びオプションとして石灰から作られる。
【０００７】
ポルトランドセメントは、今日世界中で使用されている最も一般的に使われている水硬性セメントである。ポルトランドセメントは、他の原料のうちで、粘土（ｃｌａｙ）、砂（ｓａｎｄ）、又は頁岩（ｓｈａｌｅ）と同様に、石灰石から典型的に作られる。ポルトランドセメント生産用の原料は、酸化カルシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化鉄、及び酸化マグネシウムを含む鉱物の所望の混合物を得るように配合される。原料は最初に砕かれ、微粉末の形状になるよう粉末化される。粉末はそれから、１，４００〜１，５００℃のピーク温度まで炉中で加熱され、クリンカー（ｃｌｉｎｋｅｒｓ）と称される小塊又は塊を生産する粉末を焼結することになる。加熱工程は、他の物の中でも、比較的多量の二酸化炭素を除去する。１トンのポルトランドセメントの製造は、世界の１年あたりの二酸化炭素排出量の５〜７パーセントの割合を占める、１トンの二酸化炭素（ＣＯ２）を大気中へ放出する。ポルトランドセメントクリンカーは、それから、ある場合において、石灰石粉末だけでなく、石膏又は無水石膏から通常導かれる少量の硫酸カルシウムの添加で、微粉末に粉末化される。処理が終了した粉末はポルトランドセメントと称される。ポルトランドセメントで作られたコンクリート又はモルタルは、比較的素早く固化し、比較的短時間で高い圧縮強度を獲得する。大きな改善がポルトランドセメント製造工程及び製造効率においてなされたにもかかわらず、それはまだ非常に高価であり、かつ、汚染性の高い工業的工程である。
【０００８】
フライアッシュは、電力発電所における微粉炭の燃焼の副産物である。微粉炭が燃焼室で点火されると、大量の炭素と揮発性物質が焼失される。しかしながら、粘土、頁岩、長石等の鉱物不純物のいくつかは、懸濁液中に融解されて燃焼室から排気ガス中に排出される。排気ガスが冷却されると、融解された物質はフライアッシュと呼ばれる球状のガラス質の粒子に凝固する。石灰及び水と混合されたとき、フライアッシュは、ポルトランドセメントの水和から形成されるものと同様の化合物を形成するかもしれない。フライアッシュの２つの分類は、燃焼した炭素のタイプに関して知られているそれらの組成に関し、組成に基づいて、ＡＳＴＭ  Ｃ  ６１８に記述されている。クラスＦフライアッシュは、適用可能な要件を満たす無煙炭又は瀝青炭を燃焼して通常生産される。フライアッシュのこのクラスは、ポゾラン特性を有し、最小限の二酸化ケイ素、プラス酸化アルミニウム、プラス７０％の酸化鉄を有する。クラスＣフライアッシュは、適用可能な要件を満たす瀝青炭から通常生産される。このクラスのフライアッシュは、ポゾラン特性に加えて、いくらかのセメント系の性質も有し、最小限の二酸化ケイ素、プラス酸化アルミニウム、プラス５０％の酸化鉄を有する。クラスＣフライアッシュは、コンクリート中において、セメント系材料の質量で１５％〜４０％の用量で使用され、残りはポルトランドセメントとされる。クラスＦフライアッシュは、１５％〜４０％の用量で使用され、残りはポルトランドセメントとされる。米国ではコンクリート中のフライアッシュの使用は、ＡＳＴＭ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃ  ６１８により主に管理されている。この基準は、過度に多い残留炭素を有するフライアッシュの使用を禁止しているが、このことは、石炭が十分に完全燃焼されなかったことを示す。残留炭素は、コンクリートへの空気混入を妨げ、コンクリートの凍結−解凍の抵抗力を低下させ、同様に他の特性に影響を与えるかもしれない。フライアッシュが、より高い圧縮強度を有するコンクリートを作り出すが、このことが、フライアッシュを含まないコンクリートよりも長い期間に渡ってゆっくりと起こることは、一般的に認められている。フライアッシュ含有コンクリートはまた、養生時に異なるように管理しなければならないが、これは、より多量の又はより大きな割合のポルトランドセメントを有する混合物（ミックス（ｍｉｘｅｓ））よりも、そのようなコンクリートがより遅く養生し強度獲得を達成する傾向があるからである。遅い圧縮強度獲得のため、コンクリート型枠は、ポルトランドセメントで作られたコンクリートに比較して、より多くの日数、そして、たぶんより多くの週数だけ、静止していなければならない。天気や周囲温度に依存するので、フライアッシュは、寒い気候又は冬季においては、ほとんど強度を獲得することができないかもしれない。
【０００９】
従来は、石炭燃焼から生産されたフライアッシュは、燃焼排ガス中において簡単にコンクリートに混入させられ、そして、大気中へと分散させられた。このことは、灰生産の１％未満までフライアッシュ排出を低減させてきた法律を促す環境的及び健康的関心を生み出した。世界的に、石炭発電所から生産されるフライアッシュの６５％以上は埋め立て地及び灰沈殿池において処理されている。
【００１０】
フライアッシュの再生利用は、埋め立てコストの上昇及び持続可能な発展における目下の関心のため、近年増大する関心となってきた。２００５年時点で、米国の石炭火力発電所は、７１．１百万（７，１１０万）トンのフライアッシュを生産し、そのうちの２９．１百万（２，９１０万）トンは様々な用途において再利用された、と報告した。もし４２百万（４，２００万）トンの未使用のフライアッシュが再生利用されていたならば、埋め立てスペースのおよそ２７，５００エーカー・フィート（３３，９００，０００ｍ３）に対する必要性が低減したであろう。フライアッシュを再生利用することの他の環境上の利点は、採石場から切り出す必要のあるバージン材料に対する要求を低減すること、及び、ポルトランドセメントのような、エネルギー消費型の製造法であり得る材料を代替することを、含む。
【００１１】
米国石炭灰協会によれば、２００６年時点で、約１２５百万（１，２５億）トンのフライアッシュを含む石炭燃焼副産物が、米国内で毎年生産され、約４３％のその量が商業的な適用分野において使用されていた。２００８年初期時点で、米国環境保護庁は、その数値が２０１１年に、５０％まで上昇すると希望していた。さらに近年、フライアッシュを再生利用することへの関心が減少してきた。もちろん、より多くの量のフライアッシュが再生利用されることができれば、環境にとってはより良いことは明らかである。コンクリート中へ取り込むことは、フライアッシュを利用するのに最良の方法の１つであるが、これは、そのコンクリートが硬化すれば、フライアッシュはそのコンクリート中に取り込まれ、浸出又は環境中に漏れ出すことができないからである。さらに、フライアッシュはそのように供給過剰なので、一般的にそのコストは比較的低い。
【００１２】
フライアッシュは、水硬性セメントの部分的な代替物として、又は、フィラーとして、２つの異なる方法においてコンクリート中で使用されている。第一の使用法は、それが石灰又は水酸化カルシウムと反応するときに、セメント系複合物の強度を高めることができる、というフライアッシュのポゾラン特性を利用する。しかしながら、フライアッシュは比較的不活性であり、圧縮強度における増加が実現するには、６０〜９０日又はそれ以上長くかかる。また、フライアッシュは電力業界の単なる副産物であるため、フライアッシュの変化し得る特性は、初期材齢及び後期材齢でコンクリート特性における変化という結果となるかもしれないので、常にコンクリート業界のエンドユーザーにとって主な関心事であった。
【００１３】
コンクリート中にフライアッシュを取り込むことは、作業性を向上させ、それにより従来のコンクリートに関する水の必要性を低減させる。このことは、コンクリートがポンプで所定の位置に送られるところ、最も有益である。低減されたにじみ、低減された分離、低減された浸透性、増加させられた可塑性、低下された水和熱、及び増加された打設回数が、他の多数の効果の中にある（ＡＣＩ委員会２２６，１９８７，上記参照）。また、フライアッシュが使用されたときには、コンクリートスランプ試験でのスランプ（ｓｌｕｍｐ）はより高くなる（ユキタら、１９８９，ＳＰ−１１４，米国コンクリート学会、デトロイト、ｐｐ．２１９−２４０）。総合的な研究は、多量のフライアッシュコンクリートが、フライアッシュなしのポルトランドセメントコンクリートと比較して、より高い長期の強度の増加、より少ない水及びガス透過性、より高い塩化物イオン耐性を示すことを明らかにした。米国特許第６，８１８，０５８号を参照されたい。
【００１４】
しかしながら、先行技術は、コンクリート中におけるフライアッシュの使用には、多くの欠点があることを認めている。例えば、コンクリートへのフライアッシュの配合は、空気混入が低く、初期強度発現性の低い製品に結果としてなる。上記のように、コンクリートにおけるフライアッシュ使用の重大な欠点は、初期においてフライアッシュがコンクリートの圧縮強度を著しく低下させることである。ラヴィンドララシャ（Ｒａｖｉｎｄｒａｒａｊａｈ）とタム（Ｔａｍ）によって実施された試験（１９８９，コンクリートにおける、フライアッシュ、シリカフューム、スラグ、及び天然ポゾラン，ＳＰ−１１４，アメリカコンクリート協会、デトロイト、ｐｐ．１３９〜１５５）は、若齢でのフライアッシュコンクリートの圧縮強度がコントロールコンクリートの強度に対して、より低いことを示した。報告された研究の多くは、フライアッシュをポルトランドセメントの部分的代替物として使用したとき、フライアッシュの存在のためにより低いコンクリート強度を示す傾向があり、フライアッシュを使用するときに、経済的にコンクリートの特性を実際に向上させる解決策を示唆したものはまだない。しかし、セメントの部分的代替物としてフライアッシュが使われるならば、建設工事において、有益である点で、強度への寄与によって、セメントに匹敵するに違いない。実際問題として、このことはフライアッシュコンクリートが、従来の又は通常のポルトランドセメント・ミックスと同等であるように、数日以内に、許容できる圧縮強度に到達しなければならないことを意味する。
【００１５】
他の汎用されているポゾランは、スラグセメント（また、微粉化された高炉水砕スラグ又はＧＧＢＦＳとして知られる）及びシリカフュームである。高炉スラグは、鉄又は鉄鋼生産の非金属副産物であり、一般的には、ケイ素、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム及び酸素のみからなる。鉄が高炉を使用して製造されるとき、溶鉄及びスラグの２つの生成物がその炉床に集まる。スラグは鉄の上を浮遊する。スラグはすくい取られて、造粒機に送られる。造粒機中で、溶融スラグは水で急冷される。得られた顆粒は、本質的にガラス状の非金属ケイ酸塩及びカルシウムのアルミノケイ酸塩である。スラグのガラス含有量は、水硬性セメントにおける使用のためのセメント系特性又は適合性を一般に決定する。一般的に、ガラス含有量が高いほど、スラグのセメント系特性はより高くなる。米国特許第７，４９１，２６８号を参照されたい。水硬性セメントとしての使用に対して適した粉砕スラグは、ＡＳＴＭ  Ｃ  ９８９において記述されている。生産される銑鉄のメーター・トン（ｍｅｔｒｉｃ  ｔｏｎ）に対し、およそ１／３のスラグのメーター・トン（ｍｅｔｒｉｃ  ｔｏｎ）が生産される。２００９年において、世界的な銑鉄生産量は、１．２１１十億（１２．１１億）トンであった。生産されるスラグは、４００百万（４億）トンと見積もられた。もしスラグが水又は蒸気で急冷されることにより造粒されず、自然に冷却することが許されるならば、それはアルファモス型骨材になる。スラグから作られる骨材は、路盤材及び他の充填剤用途に使われるが、この廃棄材料への需要が比較的少ないために、スラグセメントの製造用に使われることは比較的少ない。過去においては、アルファモススラグは、いわゆる“ブラウンフィールド”を作り出す製鉄所の近くに積まれていた。残念ながら、五大湖の周りには、スラグが、湖の底に投棄することで処理すらされていた。さらに最近では、米国はこれらのブラウンフィールドをクリーンアップするのに多額の資金を費やしてきた。残念なことだが、世界中で、比較的大量のアルファモススラグは、鉄高炉プラントに近い埋め立て地の中に座している。
【００１６】
スラグセメントで作られたセメントは、従来の又は通常のポルトランドセメント・コンクリート・ミックスと比較して、コンクリートの寿命（ｌｉｆｅｔｉｍｅ）に渡り、より高い圧縮及び曲げ強度を有するであろう。スラグセメントはコンクリートの引張強度容量を向上させる。比較的多量のポルトランドセメントと組み合わせたとき、スラグセメントはフライアッシュよりも速く固化されるが、従来のポルトランドセメントコンクリートに比べると、依然として固化されて強度を獲得するのが遅い。そのため、コンクリート又はモルタル・ミックスにおけるスラグセメントの使用に対する需要は相対的に低い。従って、用途に依存して、コンクリート又はモルタルにおいて、比較的少ないパーセンテージのポルトランドセメントが、スラグセメントで、置き換えられる。
【００１７】
水硬性セメントに水が加えられるとき、「水和」として総称的に知られている一連の化学反応が起こる。水和は発熱反応であり、その反応は熱を生産することを意味する。従って、コンクリートが最初に混合されるとき、それは一連の化学反応によって熱くなる。しかし、比較的短時間で、生産される熱は急激に減少する。水和反応は温度に依存する。ゆえに、熱量がより大きければ（即ち、より高い周囲温度及び／又はコンクリート温度）、反応はより速くなり、熱量より少なければ（即ち、より低温であれば）、反応はより遅くなる。従って、適切にコンクリートを養生させるには、適切な温度及び水分の利用の可能性の２つの要素が必須である。与えられた量の時間内におけるコンクリート強度及びコンクリート温度の間には直接的な関係がある。
【００１８】
コンクリートの成熟度は「等価な材齢」として測定され、温度×時間（℃−Ｈｒｓ又は°Ｆ−Ｈｒｓの何れか）で与えられる。コンクリートの成熟度は、コンクリートの強度予測に役立つ方法になっており、特に２８日間より初期の材齢で、時間及び養生条件、特に温度に関係する。このように、成熟度の概念はまた、水和速度及び特定の配合設計（ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ  ｍｉｘ  ｄｅｓｉｇｎ）のための強化増大速度に関係する。
【００１９】
コンクリートスラブ、壁、柱、様々なタイプのプレキャストパネル、プレキャスト構造、コンクリート舗装板、人造石及び他のコンクリート構造物は伝統的に型枠を構築することによって作られてきた。型枠は通常、合板、木材、金属及び他の構造部材で作られる。未硬化（即ち、可塑性）のコンクリートは、対向してスペースを空けられた型枠部材又は地面に支持されて平らに置かれたものによって規定されたスペースへと流し込まれる。一旦コンクリートが十分な強度を発現すると、型枠は、コンクリートスラブ、壁、柱、プレキャストパネル及び構造物、舗装板、人造石又は他のコンクリート構造又は構造部材を残して取り除かれるが、この時点でコンクリートは、通常は完全に養生されていない。保護されていないコンクリートの壁は、その後残りの養生過程中に風雨にさらされる。コンクリートは周囲温度にさらされているので、最初の水和熱は、大体一晩で、周囲へかなり急速に失われる。この時点からコンクリート内部温度は、周囲温度に非常に密接に随伴する。コンクリートが風雨にさらされること、特に温度の変動は、コンクリートの養生をし、そして達成できる最大の強度の獲得が行われるが、天気と同じくらい予測できない。
【００２０】
コンクリートが打設された型枠のタイプ、なされる養生、及び速い強度獲得の所望の速度の間は、未結合である。従来のコンクリート型枠は、適切な安全係数を備えて、ある程度の圧力に耐えるように、及び経済的で使用しやすいように、設計されている。型枠が剥がされて再利用できるように、一般的に２０００Ｐｓｉ位まで硬化するまで、所望の型枠中に未硬化のコンクリート・ミックスを保持する目的でのみ、それらが使われているようである。コンクリート型枠は比較的高価なので、およそ１〜３日後に型枠を剥がすことを許す程度の必要な圧縮強度を達成でき、速く固化するように、コンクリート・ミックスは、設計される。コンクリート養生、強度獲得及び内部のコンクリート温度は、コンクリート型枠製造業者にとっての懸念であることはなかった。これらの制約のため、特にフライアッシュ又はスラグセメントで作られたコンクリート又はモルタルの強度獲得の遅い速度のため、コンクリート中のフライアッシュ又はスラグセメントの使用は、一般にセメント系材料の２０〜３０％に限られ、残りは、ポルトランドセメントとなっていた。
【００２１】
コンクリートは比較的長時間にわたって養生する。コンクリートに、より迅速な養生又はより初期でより高い強度が望まれる場合は、化学的加速混和剤のような添加物がコンクリート混合物（ミックス（ｍｉｘ））に添加され得る。しかしながら、そのような混和剤はコンクリートのコストをかなり上げる、比較的高価なものである。より強力なコンクリートが必要な場合は、コンクリート中のポルトランドセメントの割合は通常増やされる。しかしながら、ポルトランドセメントは温室効果ガスへの主な貢献者であり、そして、生産において非常にエネルギー集約的である。従って、ポルトランドセメント及び従来のコンクリート・ミックスはあまり環境的に優しくはない。  
【００２２】
断熱コンクリート型枠システムは先行技術で知られており一般的には複数のモジュール式の部材からできている。米国特許番号５，４９７，５９２号、５，８０９，７２５号、６，６６８，５０３号、６，８９８，９１２号、及び７，１２４，５４７号（これらの開示は全て参照により本願明細書に組み込まれる）は、先行技術の断熱コンクリート型枠システムの例である。出願人の同時継続出願は、断熱コンクリート型枠システムを開示している。２０１０年４月２日に出願された米国特許出願番号１２／７５３，２２０号、２０１１年９月２８日に出願された１３／２４７，１３３号、及び２０１１年９月２８日に出願された１３／２４７，２５６号（これらの開示は全て参照により本願明細書に組み込まれる）を参照されたし。
【００２３】
建築物中に、要求される性能特性を、予想通りに獲得しているコンクリート又はモルタルを有することは非常に重要である、その特性とは、例えば、１〜３日以内に型枠を剥がせ、７〜１４日以内に構造物に注入できる／置ける最低強度のような特性である。ポルトランド・セメント・コンクリートは、最初の２８日で最大圧縮強度の約９０〜９５％を獲得する。従って、ほとんどのコンクリート仕様は２８日目の強度に基づいている。当然引き出せる結果は、建設又は土木技師が与えられた／一定の時間後にコンクリート又はモルタルの圧縮強度を予想することができなければならないということである。しかしながら、先行技術のフライアッシュ又はスラグセメントを含むコンクリート又はモルタル混合物は、圧縮強度発現率と最大圧縮強度に関する予想能力を欠いており、一般的にフライアッシュ又はスラグのないコンクリート又はモルタル混合物よりもより低い初期圧縮強度を有している。従って、そのような硬化性混合物では、フライアッシュ又はスラグセメントを使用する意欲が妨げられていた。
【００２４】
前述のように、コンクリートの品質は最も一般的にその２８日目の強度に基づいて評価される。圧縮試験は現場でのコンクリート打設（キャスト（ｃａｓｔ））で行ってもよい、一般的に北アメリカ、オーストラリア、ニュージーランド、及びフランスでは円柱（シリンダー（ｃｙｌｉｎｄｅｒｓ））で試験されるが、英国及びドイツを含む他の場所では立方体（キューブ（ｃｕｂｅｓ））で行われる。シリンダーとして現場でキャストされるとき、コンクリートは、２．０の長さ対直径比を持つ円柱形の型の中に数回のリフトで置かれる。ここで、最小の円柱の直径が最大の骨材サイズの少なくとも３倍である。コンクリートは、突き固め、棒突き、及び／又は振動の使用によって、典型的によく圧縮される。終了後、シリンダーは、ＡＳＴＭ  Ｃ１９２に記述されているような７３．５±３．５°Ｆ（２３．０±２．０℃）で湿潤養生でしばしば行われるが、特定の方法で養生される。圧密及び養生のような一般的な実務の両者は、コンクリートシリンダーにおける強度の発現を最大化し且つ変動性を最小化する。テストはまた、特定するならば、最も一般的には２８日目であるが、より早い時点及びより遅い時点でも、このようなＡＳＴＭ  Ｃ  ３９によるような標準的な手順に従って行われる。現場打設の円柱（フィールドキャストシリンダー（ｆｉｅｌｄ−ｃａｓｔ  ｃｙｌｉｎｄｅｒｓ））で測定される圧縮強度は、コンクリートの潜在的な品質の評価として考えられるが、現場における構造要素と同じコンクリートキャストにおいて達成される強度の代表という訳では必ずしもない。現場では、圧縮及び養生条件はＡＳＴＭ  Ｃ  １９２に特定されたものとは実質的には異なる可能性もあり、この場合は、キャストシリンダー試験から示されるよりも実質的に低い強度を有するコンクリートとなる。
【００２５】
キャストしたままのコンクリートの強度又は品質の評価が関心事であるとき、圧縮試験は、現場の構造物から得られた円柱形のコンクリートサンプルについて行うことができる。これらのコンクリートコアはＡＳＴＭ  Ｃ  ４２に記述されるように、ダイアモンドビットで硬化したコンクリート中に穿孔することによって得られる。２．０の長さ対直径比を得ること、及び最大骨材サイズの少なくとも３倍である直径を達成する目的に関して、コアは、変化する直径及び長さにおいて得ることができる。しかしながら、例えば、これらの仕様を満たすコアを得ることは、補強材の混在によっては、必ずしも可能というわけではない。結果として、これらのコアで測定された強度は、従って、現場でのキャストしたままのコンクリートの実際の強度を反映しないかもしれない。他の要因は、コアで測定された強度にも影響するかもしれず、一般に、実際の強度と比較して、測定された強度における減少という結果となる。そのような要因は、コアの水分含量と水分状態における、その均一性又はその欠如、構造部材のコアから得られた応力状態（即ち、引張領域において、微小亀裂は測定されたコア強度を減じる）、水平面の配置に対するコアの向き（例えば、強度は、にじみ又は分離のために、構造物の上部付近でより低くなる可能性もある）、及び試験のための切削、抽出及び準備（即ち、長さの切断、端面研削）の間に誘発される損傷、他の要因を含む。従って、コア強度は、一般的には標準的に養生させたキャストシリンダーよりも現場（ｉｎ−ｐｌａｃｅ）コンクリート強度をより正確に反映すると仮定されるが、コア強度は必ずしも現場コンクリート強度と同等であると仮定されるべきではない。
【００２６】
コンクリートの強度の予測は、先に論じたその成熟度の概念を適用することでなし得る。ＡＳＴＭ  Ｃ  ９１８は、温度や材齢及び初期強度を含めた養生歴に基づいて、強度が予期される得るように、成熟度の関係が、特定の配合設計に対して、如何に展開できるかを記述する。しかしながら、セメント系材料、骨材、及び如何なる化学混和剤の組成及びタイプを含む、成分材料及びコンクリート混合物（ミックス（ｍｉｘ））の割合が、成熟度の関係を発展させるために使用されるそれらと厳密に同じである場合にのみ、正確な予測がなされ得ることを認識することは重要である。ＡＳＴＭ  Ｃ１９２‐０７は、初期齢の試験結果と成熟度の関係に基づく強度予測に対して注意を促す。その注意とは、「既存の仕様及び規約における強度要件は初期齢試験に基づいていないので、後になる材齢での強度の仕様準拠を予測するために、この試験方法からの結果の使用は、注意を持って適応されなければならない。」である。成熟度の関係は複雑であり、予測された強度はその場のコンクリート強度の指標としてのみ考慮されるべきであることは明らかである。
【００２７】
フライアッシュ及びスラグセメントの両材料とも再利用されるので、比較的多量のこれらの再利用材料を用いることができるコンクリート組成物を生産することが望ましい。その製造由来の温室効果ガスの量を低減するようにコンクリート混合物中のポルトランドセメントを低減させた量で使うこともまた望ましい。コンクリート産業の課題は、完成したコンクリートの圧縮強度又は他の望ましい特性に不利な影響を与えることなく、これらの所望の結果を達成することであった。本発明以前には、誰もこれらの結果を達成できなかったと考えられる。コンクリート混合物及びコンクリートの成熟度又は等価な材齢を加速するコンクリート養生システムを提供することもまた望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
［発明の概要］
本発明はコンクリート又はモルタル混合組成物といった改良されたセメント系材料、及び改良されたセメント系材料養生方法を提供することによって上記の必要性を満たす。
【００２９】
開示された実施例において、本発明は、約１，０００Ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物（ｃｅｍｅｎｔ−ｂａｓｅｄ  ｏｂｊｅｃｔ又はｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を作る方法を含む。本方法は、断熱コンクリート型枠中にセメント系材料を位置させる（置く（ｐｌａｃｉｎｇ））ステップを含み、前記断熱コンクリート型枠は、少なくとも約０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値（熱抵抗値／Ｒ値）と同等の断熱特性を有する。セメント・ベースの材料は、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメント、およそ２０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及び０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、及びセメント系材料を水和するために十分な水を含む。さらに開示された実施例において、本発明の方法はまた断熱コンクリート型枠中でセメント系材料を少なくとも部分的に養生させることを含む。
【００３０】
開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベース対象物又は構造物を製造する方法を含む。本発明の方法は断熱コンクリート型枠中にセメント系材料を打設することよりなり、前記断熱コンクリート型枠が少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する。本発明のセメント・ベースの材料は、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料はおよそ１０重量％〜およそ７０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及び０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、及びセメント系材料を水和するために十分な水を含む。さらに開示された実施例において、本発明の方法はまた断熱コンクリート型枠中でセメント系材料を少なくとも部分的に養生させることを含む。
【００３１】
開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉよりも大きい圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含む。本発明の方法は断熱コンクリート型枠中にセメント系材料を打設することを含み、前記断熱コンクリート型枠が少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する。本発明のセメント・ベースの材料は、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料はおよそ１０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及び０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、及び水硬性セメントを水和するために十分な水を含む。さらに開示された実施例において、本発明の方法はまた断熱コンクリート型枠中でセメント系材料を少なくとも部分的に養生させることを含む。
【００３２】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント系物又は構造物を製造する方法を含む。本発明の方法は断熱コンクリート型枠中にセメント系材料を打設することを含み、前記断熱コンクリート型枠が少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する。本発明のセメント・ベースの材料は、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料はおよそ１０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及び０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、及びセメント系材料を水和するために十分な水を含む。さらに開示された実施例において、本発明の方法はまた断熱コンクリート型枠中でセメント系材料を少なくとも部分的に養生させることを含む。
【００３３】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を作る方法を含む。本発明の方法は，断熱コンクリート型枠中にセメント系材料を打設することを含み、断熱コンクリート型枠が少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレンフォーム又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する。コンクリート・ミックスは、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料はおよそ１０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及び０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、及びセメント系材料を水和するために十分な水を含む。別の開示された実施例において、本発明の方法はまた断熱コンクリート型枠中でセメント系材料を少なくとも部分的に養生させることを含む。
【００３４】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含む。本発明の方法は断熱コンクリート型枠中にセメント系材料を打設すること（ｐｌａｃｉｎｇ）を含み、断熱コンクリート型枠が少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレンフォーム又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する。コンクリート・ミックスは、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料はおよそ１０重量％〜およそ５０重量％未満のポルトランドセメント、およそ２０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及び０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、及びセメント系材料を水和するために十分な水を含む。更に開示された実施例において、本方法はまた、断熱コンクリート型枠内においてセメント・ベースの材料が少なくとも部分的に養生することを許すことを含む。  
【００３５】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含む。本発明のセメント系構造物又は物は、少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有するコンクリート型枠又は鋳型、及び断熱コンクリート型枠内のセメント系材料を含む。断熱コンクリート型枠又は型内のセメント・ベースの材料は、セメント系材料及び骨材を含み、セメント系材料は、５０重量％未満のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及び５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。
【００３６】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を含む。本発明のセメント系構造物又は物は、少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有するコンクリート型枠、及び断熱コンクリート型枠内のセメント系材料を含む。断熱コンクリート型枠内のセメント・ベースの材料は、セメント系及び骨材を含み、セメント系材料は、５０重量％未満のポルトランドセメント、およそ２０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。
【００３７】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含み、前記方法は断熱コンクリート型枠にセメント系材料を打設することを含み、前記断熱コンクリート型枠は少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有し、前記セメント系材料はポルトランドセメント、スラグセメント、及びフライアッシュからなりポルトランドセメント、スラグセメント、及びフライアッシュの重量比は１：１：１である。
【００３８】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００Ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含み、前記方法は断熱コンクリート型枠にセメント系材料を打設することを含み、前記断熱コンクリート型枠は少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有し、前記セメント系材料はポルトランドセメント、スラグセメント、及びフライアッシュを含み、３日〜７日での断熱コンクリート型枠中のセメント系材料は、非断熱コンクリート型枠中で同条件下で同時間経過後に同じセメント系材料が有するよりも少なくとも２５％大きい圧縮強度を有する。
【００３９】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含み、前記方法は断熱コンクリート型枠にセメント・ベースの材料を打設することを含み、前記断熱コンクリート型枠は少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有し、前記セメント・ベースの材料はポルトランドセメント、スラグセメント、及びフライアッシュを含み、３日〜７日で断熱コンクリート型枠中のモルタル・ミックスは非断熱コンクリート型枠中で同条件下で同時間経過後に同じモルタル・ミックスが有するよりも少なくとも２５％より大きい圧縮強度を有する。
【００４０】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含む。前記セメント・ベースの対象物又は構造物は、少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する断熱コンクリート型枠と、断熱コンクリート型枠内のセメント・ベースの材料とを含む。断熱コンクリート枠内のセメント・ベースの材料は、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、およそ２０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及び５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。
【００４１】
別の開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きな圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含む。前記セメント・ベースの対象物又は構造物は、少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する断熱コンクリート型枠と、断熱コンクリート型枠内のセメント・ベースの材料と、を含む。断熱コンクリート型枠内のセメント・ベースの材料は、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント若しくはおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュの少なくとも１つ、及びセメント系材料を水和するのに十分な水を含む。
【００４２】
開示された実施例において、本発明は約１，０００ｐｓｉより大きい圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含む。本方法は、少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する断熱コンクリート型枠にセメント・ベースの材料を打設することを含む。セメント・ベースの材料は、セメント系材料及び骨材を含み、前記セメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント若しくはおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュの少なくとも１つ、及びセメント系材料を水和するのに十分な水よりなる。
【００４３】
開示された実施例において、本発明は約１，０００Ｐｓｉより大きい圧縮強度を有するセメント・ベースの対象物又は構造物を製造する方法を含む。本方法は、少なくともおよそ０．５インチの発泡ポリスチレン又は少なくともＲ１．５の断熱値と同等の断熱特性を有する断熱コンクリート型枠にセメント・ベースの材料を打設することを含む。セメント・ベースの材料は、骨材及びセメント系材料を含み、前記セメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメント、及び、一種又はそれ以上の補助的コンクリート系材料を含む残りのセメント系材料、及びセメント系材料を水和するのに十分な水を含む。
【発明の効果】
【００４４】
従って、本発明の目的は改良されたコンクリート混合物を提供することである。
【００４５】
本発明の別の目的は改良されたモルタル混合物を提供することである。
【００４６】
本発明の別の目的は改良されたコンクリート物／コンクリートオブジェクト又は構造物を提供することである。
【００４７】
本発明のさらなる目的はコンクリート養生システムを提供することである。
【００４８】
本発明の別の目的は改良されたモルタル養生システムを提供することである。
【００４９】
本発明の別の目的は、少なくともポルトランドセメントをフライアッシュ、スラグセメント、籾殻灰、シリカヒュームのような比較的大量の補助的セメント系材料で置換することでコンクリート混合物又はモルタル配合物を製造することであり、従来のポルトランドセメント混合物と同等、若しくはより高い強度を有し、それによって二酸化炭素排出を効果的に低減する。
【００５０】
本発明のさらに別の目的は、コンクリートの成熟度及び等価な材齢を改善するために加速されたコンクリート養生システム、特にスラグセメント、フライアッシュ、シリカヒューム等のような補助的セメント系材料を比較的大量に使用するコンクリート製剤を提供することである。
【００５１】
本発明の別の目的は、コンクリートの成熟度及び等価な材齢を改善するために加速されたコンクリートの養生システム、特に石灰石粉、炭酸カルシウム、二酸化チタン、石英又は水和セメントペーストの密度を高める他の微粉砕した鉱物類のような、不活性物質又は充填材料を比較的大量に使用するコンクリート製剤を提供することである。
【００５２】
本発明のさらなる目的は、従来のポルトランドセメントで作ったセメントと同等の又はそれ以上の最大強度を有するコンクリートを製造することと同時に、石灰石粉、炭酸カルシウム、二酸化チタン、又は石英のような不活性物質又は充填材料と一緒に、スラグセメント、フライアッシュ、シリカフューム、微粉ガラス、粉砕又は細断ゴム、合成繊維、ガラス、セルロース、炭素又は鋼繊維、及び／又は籾殻灰のような再生利用産業廃棄物を比較的大量に使用するコンクリート製剤の成熟度及び等価な材齢を改善するために加速されたコンクリート養生システムを提供することである。
【００５３】
本発明の更に別の目的は、灰捨て場又は埋め立て地におけるスラグ及びフライアッシュの量を減少させることである。
【００５４】
本発明の別の目的は、環境に優しいコンクリートを提供することである。
【００５５】
本発明の別の目的は、より少ないポルトランドセメントを必要とするコンクリート又はモルタルの養生システムを提供することである。
【００５６】
本発明の更に別の目的は、より環境に優しいコンクリート又はモルタルの養生システムを提供することである。
【００５７】
本発明の別の目的は温室効果ガス排出を低減するコンクリート又はモルタルの養生システムを提供することである。
【００５８】
本発明の別の目的は、再生利用材料の量を増やして使用するコンクリート又はモルタルの養生システムを提供することである。
【００５９】
本発明の更に別の目的は、より精密な構造又は微小な構造を有するコンクリート又はモルタルを製造するコンクリート又はモルタル養生システムを提供することである。
【００６０】
本発明の別の目的は、より少ない水透過性のコンクリート又はモルタルを製造するコンクリート又はモルタル養生システムを提供することである。
【００６１】
本発明の別の目的は、より長い寿命を有するコンクリートを製造するコンクリート養生システムを提供することである。
【００６２】
本発明の更に別の目的は、より突風／爆風耐性のあるコンクリート養生システムを提供することである。
【００６３】
本発明の別の目的は、より少ないコンクリート亀裂、湾曲及び／又はひび割れを有するコンクリートを製造するコンクリート養生システムを提供することである。
【００６４】
本発明の更に別の目的はパネル、デッキ、梁、駐車デッキ／立体駐車場、橋床版、壁被覆、パイプ、ボールト、舗装、煉瓦、人造石及び建築コンクリート物／コンクリートオブジェクトのような、改良されたプレキャストコンクリート物／コンクリートオブジェクト又は構造物を創作するために使用されることができるコンクリート混合部又はモルタル混合物を提供することである。
【００６５】
本発明のこれら及び他の目的、特徴及び利点は、以下の開示された実施例の詳細な説明及び添付された図面及び請求項の検討後に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及び１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）においても従来の垂直型枠においても共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００６７】
【図２】図２は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ５０重量％）及び３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００６８】
【図３】図３は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％）及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００６９】
【図４】図４は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及び１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００７０】
【図５】図５は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ５０重量％）及び３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００７１】
【図６】図６は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％）及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中及び従来の垂直型枠中でも共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００７２】
【図７】図７は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及び１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００７３】
【図８】図８は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（５０重量％）及３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００７４】
【図９】図９は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％）及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００７５】
【図１０】図１０は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００７６】
【図１１】図１１は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（５０重量％）及３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００７７】
【図１２】図１２は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％）及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中にでも従来の垂直型枠中でも、共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００７８】
【図１３】図１３は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００７９】
【図１４】図１４は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（５０重量％）及３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００８０】
【図１５】図１５は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％）及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。  グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００８１】
【図１６】図１６は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００８２】
【図１７】図１７は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（５０重量％）及３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００８３】
【図１８】図１８は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％）及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは垂直断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００８４】
【図１９】図１９は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及び１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の水平型枠中でも、共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００８５】
【図２０】図２０は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（５０重量％）及び３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の水平型枠中でも、共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００８６】
【図２１】図２１は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％）及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の水平型枠中でも、共に１４日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００８７】
【図２２】図２２は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及び１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の水平型枠中でも共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００８８】
【図２３】図２３は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（５０重量％）及び３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の水平型枠中でも、共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００８９】
【図２４】図２４は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％）及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部温度のグラフである。グラフは水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の水平型枠中でも、共に２８日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００９０】
【図２５】図２５は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ５４０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ８０重量％）及び１２０  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ２０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは、水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の水平型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【００９１】
【図２６】図２６は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ３２５  ｌｂｓのポルトランドセメント（５０重量％）及び３２５  ｌｂｓのフライアッシュ（５０重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは、水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の水平型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。
【００９２】
【図２７】図２７は、コンクリートの立方体ヤード当たりおよそ２２０  ｌｂｓのポルトランドセメント（およそ３４重量％）及び２１５  ｌｂｓのスラグセメント（およそ３３重量％及び２１５  ｌｂｓのフライアッシュ（およそ３３重量％）のセメント混合物を有するコンクリートの内部のコンクリート温度のグラフである。グラフは、水平断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）中でも従来の垂直型枠中でも、共に９０日間にわたるこのコンクリートの内部温度を示す。周囲温度もまた示されている。
【発明を実施するための形態】
【００９３】
［開示された実施例の詳細な説明］
本発明は、断熱コンクリート型枠における使用のためのコンクリート混合物を含む。断熱コンクリート型枠は、より迅速に養生し、その最大又は最大近くの強度を達成するためにコンクリート混合物に必要な条件を提供する。前記断熱コンクリート型枠は、前記コンクリート混合物により生成された水和熱を保持し、それによって水和反応、成熟度又は等価な材齢及び、相当する強度増加を加速する。前記断熱コンクリート混合物はまた、周囲の温度変動による１時間単位又は朝と夜の温度変化といった短期間の温度変化を防止又は低減し、それにより、コンクリートが型枠外しに十分な強度に達する前に、断熱コンクリート型枠が取り外されても、コンクリートの亀裂又は微細亀裂を阻止又は低減する。更に、前記断熱コンクリート型枠は水和反応による初期発熱後のコンクリート混合物の温度の急激な低下を防止する、それにより、亀裂の発生及び他の望ましい物質特性の低下といった、コンクリート熱効果を低減又は阻止する。これらの利点は従来のポルトランドセメント系コンクリート混合物では、ある程度経験されているが、本発明のコンクリート混合物は、従来の型枠で養生した同じコンクリート混合物と比較して断熱コンクリート型枠において養生又は少なくとも部分的に養生したときに、強化された物理特性を示す。
【００９４】
本発明のコンクリート混合物はセメント系材料及び骨材を含む。本発明に係る可塑性コンクリート混合物は、セメント系材料、骨材及びセメント系材料を水和するのに十分な水を含む。コンクリートの総重量に対して使用されるセメント系材料は用途及び／又は望まれるコンクリート強度に応じて変化する。一般的に言えば、しかしながら、セメント系材料は、水分を除いたコンクリート総重量のおよそ２５重量％〜およそ４０重量％、又は、５００  ｌｂｓ／ｙｄ３（２９５ｋｇ／ｍ３）のコンクリート〜１，１００  ｌｂｓ／ｙｄ３（６５０ｋｇ／ｍ３）のコンクリートを含む。水対セメント系材料の重量比は、通常およそ０．２５〜およそ０．７である。  比較的低い水対セメント系材料比率は、より高い強度となるが作業性はより低くなる、一方比較的高い水対セメント系材料比率は、より低い強度となるが作業性はより高くなる。骨材は、コンクリートの体積によって、７０体積％〜８０体積％で通常含まれる。しかしながら、セメント系材料  対  骨材  対  水の相対量は、本発明の重要な特徴ではなく、従来からの量を使用することができる。本発明の新規及び非自明な特徴は、水和の熱が断熱型枠により保持されるとき、コンクリートが、非常に速く養生され、かつ、初期に非常に速く従来の型枠内において形成されるコンクリートの後期の等価な材齢を達成するという事実の中に部分的に存在する。次に、これは従来の方法を使用して従来の型枠で形成及び養生させた従来の混合部と同等の又はより優れたコンクリート特性を有する通常のポルトランドセメントの代わりに、フライアッシュ、スラグセメント、籾殻灰等のような再生された補助的セメント系材料のかなり多量の使用を可能にする。また、本発明の新規及び非自明な特徴は、セメント系材料の組成及び断熱コンクリート型枠の中においてセメント系材料を含有するコンクリートの伴随養生（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｃｕｒｉｎｇ）に部分的に存在する。それでも、十分なセメント系材料は少なくとも１，０００ｐｓｉ、好ましくは少なくとも２，０００ｐｓｉ、より好ましくは３，０００ｐｓｉ、最も好ましくは少なくとも４，０００ｐｓｉ、特に約１０，０００ｐｓｉ迄かそれ以上の最大圧縮強度を有するコンクリートを生産するために使われるべきである。
【００９５】
本発明で使用されるコンクリートにおいて使用される骨材は、重要ではなく、一般的にコンクリートで使用される何れの骨材も使用できる。コンクリートにおいて使用される骨材は、所望のコンクリートの強度及び／又は用途に依存する。そのような骨材に制限はないが、細骨材、中程度の骨材、粗骨材、砂、砂利、砕石、軽量骨材、建設・解体・掘削廃棄物のような再生された骨材、及びそれらの混合物及び組合せを含む。
【００９６】
本発明で使用されるコンクリートの補強材（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）は、本発明の重要な特徴ではなく、従って設計要件によって必要とされる補強材であればどのような種類でも使用できる。そのようなコンクリート補強材の種類に限定はないが、変形した鋼棒、ケーブル、引っ張り後のケーブル（ｐｏｓｔ  ｔｅｎｓｉｏｎｅｄ  ｃａｂｌｅｓ）、プレストレスケーブル（ｐｒｅ−ｓｔｒｅｓｓｅｄ  ｃａｂｌｅｓ）、繊維、鋼繊維、鉱物繊維、合成繊維、炭素繊維、鋼線繊維、メッシュ、ラス（ｌａｔｈ）、等を含む。。
【００９７】
本発明に関し使用するのに好ましいセメント系材料は、ポルトランドセメントを含み、好ましくはポルトランドセメント及びスラグセメント若しくはフライアッシュの１つを含み、より好ましくはポルトランドセメント、スラグセメント、及びフライアッシュを含む。スラグセメントは高炉スラグ微粉末（ＧＧＢＦＳ）として知られている。セメント系材料は、好ましくは量を低下させたポルトランドセメント及び量を増加した再生された補助的セメント系材料、即ち、スラグセメント及び／又はフライアッシュを含む。これは、より環境に優しいセメント系材料及びコンクリートに結果としてなる。ポルトランドセメント・スラグセメント又はフライアッシュ以外の１又はそれ以上のセメント系材料によって、ポルトランドセメントは全体的又は部分的に置換され得る。そのような他のセメント系又はポゾラン材料は、限定はされないが、シリカフューム；メタカオリン；もみ殻（又は籾殻）灰；焼き粘土煉瓦；煉瓦粉塵；骨灰；動物の血液；粘土；水の存在下で水酸化カルシウムと反応する他のシリカ、アルミナ若しくはアルミノケイ酸含有材料；水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、反応性の水素基を有する他の如何なる化合物、他の水硬性セメント及び他のポゾラン材料のような水酸化物含有化合物、を含む。ポルトランドセメントはまた、全部又は部分的に、ポルトランドセメント・スラグセメント又はフライアッシュ以外の１又はそれ以上の不活性材料又は充填材料によって置換され得る。そのような他の不活性物質又は充填材料は、限定はされないが、石灰石粉末、炭酸カルシウム、二酸化チタン、石英、又は他の微粉化した水和セメントペーストの密度を高める微粉砕した鉱物類を含む。
【００９８】
本発明の好ましいセメント系材料は、０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメントを含む。０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメントの範囲は、その中間の比率を全て含み、即ち、それらは、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、及び７５％である。本発明のセメント系材料はまた、０重量％〜およそ７０重量％のポルトランドセメントを含むこともできる、好ましくは０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、より好ましくは０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、最も好ましくは０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、特に０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、より特には０重量％〜およそ３０重量％のポルトランドセメント、最も特には０重量％〜およそ２０重量％のポルトランドセメント、又は０重量％〜およそ１０重量％のポルトランドセメントを含む。１つの開示された実施例においては、およそ１０重量％〜およそ４５重量％のポルトランドセメントを含み、より好ましくはおよそ１０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、最も好ましくはおよそ１０重量％〜およそ３５重量％のポルトランドセメント、特にはおよそ３３と１／３重量％のポルトランドセメント、最も特にはおよそ１０重量％〜およそ３０重量％のポルトランドセメントを含む。従って、本発明の別の実施例においては、セメント系材料はまた、およそ５重量％、およそ１０重量％、およそ１５重量％、およそ２０重量％、およそ２５重量％、およそ３０重量％、およそ３５重量％、およそ４０重量％、およそ４５重量％、およそ５０重量％のポルトランドセメント、又はその如何なるサブコンビネーションをも含むこともできる。
【００９９】
本発明の１つの開示された実施例において使用するのに好ましいセメント系材料はまた０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、好ましくはおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、好ましくはおよそ２０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、より好ましくはおよそ３０重量％〜およそ８０重量％のスラグセメント、最も好ましくは３０重量％〜およそ７０重量％のスラグセメント、特にはおよそ３０重量％〜およそ６０重量％のスラグセメント、より特にはおよそ３０重量％〜およそ５０重量％のスラグセメント、最も特にはおよそ３０重量％〜およそ４０重量％のスラグセメントを含む。別の開示された実施例においては、セメント系材料はおよそ３３と１／３重量％のスラグセメントを含む。本発明の別の開示された実施例においては、セメント系材料はまた、およそ５重量％のスラグセメント、およそ１０重量％のスラグセメント、およそ１５重量％のスラグセメント、およそ２０重量％のスラグセメント、およそ２５重量％のスラグセメント、およそ３０重量％のスラグセメント、およそ３５重量％のスラグセメント、およそ４０重量％のスラグセメント、およそ４５重量％のスラグセメント、およそ５０重量％のスラグセメント、およそ５５重量％のスラグセメント、およそ６０重量％のスラグセメント、およそ６５重量％のスラグセメント、およそ７０重量％のスラグセメント、およそ７５重量％のスラグセメント、およそ８０重量％のスラグセメント、およそ８５重量％のスラグセメント、およそ９０重量％のスラグセメント又はその如何なるサブコンビネーションも含むこともできる。
【０１００】
本発明の１つの開示された実施例において使用するのに好ましいセメント系材料はまた、０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュからなり、好ましくはおよそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、好ましくはおよそ１０重量％〜およそ７５重量％のフライアッシュ、好ましくはおよそ１０重量％〜およそ７０重量％のフライアッシュ、好ましくは１０重量％〜およそ６５重量％のフライアッシュ、好ましくはおよそ１０重量％〜およそ６０重量％のフライアッシュ、好ましくはおよそ１０重量％〜およそ５５重量％のフライアッシュ、好ましくはおよそ１０重量％〜およそ５０重量％のフライアッシュ、好ましくはおよそ１０重量％〜およそ４５重量％のフライアッシュ、より好ましくはおよそ１０重量％〜およそ４０重量％のフライアッシュ、最も好ましくはおよそ１０重量％〜およそ３５重量％のフライアッシュ、特にはおよそ３３と１／３重量％のフライアッシュを含む。本発明の別の開示された実施例においては、セメント系材料はまた、０重量％のフライアッシュ、およそ５重量％のフライアッシュ、およそ１０重量％のフライアッシュ、およそ１５重量％のフライアッシュ、およそ２０重量％のフライアッシュ、およそ２５重量％のフライアッシュ、およそ３０重量％のフライアッシュ、およそ３５重量％のフライアッシュ、およそ４０重量％のフライアッシュ、およそ４５重量％のフライアッシュ、およそ５０重量％のフライアッシュ、およそ５５重量％のフライアッシュ、およそ６０重量％のフライアッシュ、およそ６５重量％のフライアッシュ、およそ７０重量％のフライアッシュ、およそ７５重量％のフライアッシュ、およそ８０重量％のフライアッシュ又はその如何なるサブコンビネーションも含むこともできる。好ましくは、フライアッシュは＜１０μｍの平均粒径を有し、より好ましくは粒子の９０％以上が＜１０μｍの粒径を有する。
【０１０１】
本発明の１つの開示された実施例において使用するためのセメント系材料は、必要に応じて０．１重量％〜１０重量％の珪灰石を含むことができる。珪灰石は、カルシウムの代わりに鉄、マグネシウム、マンガンを少量含むカルシウムイノケイ酸塩鉱物（ＣａＳｉ０３）でもよい。また、セメント系材料は、必要に応じて反応性ヒドロキシル基を有する、０．１〜２５％の酸化カルシウム（生石灰）、水酸化カルシウム（消石灰）、炭酸カルシウム又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物又は合成のいずれかを含むことがでる。
【０１０２】
本発明の１つの開示された実施例において使用するためのセメント系材料はまた任意に炭酸カルシウム、二酸化チタン、石英、又は水和セメントペーストの密度を高める他の微粉砕した鉱物類のような石灰石粉末等の充填剤を含むことができる。具体的には、不活性充填剤は必要に応じて０重量％〜およそ４０重量％の量で、好ましくは、およそ５重量％〜およそ３０重量％で、本発明のセメント系材料に使用することができる。開示された１つの実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、０重量％〜およそ７５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜９０重量％のスラグセメント、およそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ及び０重量％〜およそ４０重量％の不活性充填剤を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜９０重量％のスラグセメント及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの一種、及び５重量％〜およそ４０重量％の不活性充填剤を含む。
【０１０３】
開示された１つの実施例では、本発明に係るセメント系材料が、ポルトランドセメントの重量とほぼ等しい重量部のポルトランドセメント、スラグセメント、フライアッシュを含む、即ち、およそ３３と１／３重量％のポルトランドセメント、スラグセメント、およそ３３と１／３重量％のスラグセメント及びおよそ３３と１／３重量％のフライアッシュを含む。別の開示された実施例では、本発明に係る好ましいセメント系材料は、ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュが１：１：１の重量比を有する。別の開示された実施例では、本発明に係る水硬性セメントは、ポルトランドセメント対スラグセメント対フライアッシュがおよそ０．８５〜１．０５：０．８５〜１．０５：０．８５〜１．０５の重量比を有し、好ましくはおよそ０．９〜１．１：０．９〜１．１：０．９〜１．１の重量比、より好ましくはおよそ０．９５〜１．０５：０．９５〜１．０５：０．９５〜１．０５の重量比を有する。
【０１０４】
開示された１つの実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ７０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、５０重量％未満のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ４５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、およそ１０重量％〜およそ３５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。
【０１０５】
開示された１つの実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、０重量％〜およそ１００重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された１つの実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、０重量％〜およそ７０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント系材料は、０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、０重量％〜およそ４５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、０重量％〜およそ３５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュを含む。
【０１０６】
開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ７０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュの何れか一種を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュの何れか一種を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュの何れか一種を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント及びおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュの何れか一種を含む。
【０１０７】
開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜９０重量％のスラグセメント、０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ）かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された１つの実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜９０重量％のスラグセメント、０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ７０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された１つの実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜５０重量％未満のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ４５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ３５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント、およそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。
【０１０８】
開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ１００重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された１つの実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ７０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、５０重量％未満のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュ、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ４５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ３５重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ１０重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、０重量％〜およそ１０重量％の珪灰石、及び反応性ヒドロキシル基を有する０重量％〜およそ２５重量％の酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、又はラテックス若しくはポリマー混合剤、鉱物か合成物かのどちらか、又はその混和物を含む。
【０１０９】
開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか１種、及び０．１重量％〜１０重量％の珪灰石を含む。開示された１つの実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、少なくともおよそ１０重量％〜およそ８０重量％のポルトランドセメント、およそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、及び０．１重量％〜およそ１０重量％の珪灰石を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ７０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、及び０．１重量％〜およそ１０重量％の珪灰石を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ６０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、及び０．１重量％〜およそ１０重量％の珪灰石を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ５０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、及び０．１重量％〜およそ１０重量％の珪灰石を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、５０重量％未満のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか１種、及び０．１重量％〜およそ１０重量％の珪灰石を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ４５重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、及び０．１重量％〜およそ１０重量％の珪灰石を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ４０重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか一種、及び０．１重量％〜およそ１０重量％の珪灰石を含む。開示された別の実施例において、本発明で使用するためのセメント質材料は、およそ１０重量％〜およそ３５重量％のポルトランドセメント、少なくともおよそ１０重量％〜およそ９０重量％のスラグセメント又はおよそ５重量％〜およそ８０重量％のフライアッシュのうちの何れか１種、及び０．１重量％〜およそ１０重量％の珪灰石を含む。
【０１１０】
ポルトランドセメント、スラグセメント、フライアッシュ、及び他の任意の補足セメント質材料は、任意の適当な方法で物理的に又は機械的に混合できるが、本発明の重要な特徴ではない。例えば、ポルトランドセメント、スラグセメント及びフライアッシュは骨材と水を混合する前に、乾燥材料の均一ブレンドを形成するために一緒に混合することができる。または、ポルトランドセメント、スラグセメント及びフライアッシュは、従来のコンクリート混合物に、レディミクスコンクリート（ｒｅａｄｙ−ｍｉｘ  ｃｏｎｃｒｅｔｅ）トラック（運搬車）のような運搬可能な混合機、生コン工場で、それぞれ充填することができる。水及び骨材はセメント質材料の前にミキサーに添加されることができるが、第一にセメント質材料、第２に水、第３に骨材及び最後に任意の補給水を添加することが好ましい。
【０１１１】
混和剤もまた本発明のコンクリートで使用することができる。そのような混和剤は、限定されないが、促進剤、遅延剤、空気混入剤（ａｉｒ  ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔｓ）、可塑剤、流動化剤、顔料、腐食防止剤、接着剤およびポンピング助剤である。混和剤は本発明のコンクリートで使用することができるが、混和剤は不要であると考えられる。
【０１１２】
混和材または補助的なセメント系材料（ＳＣＭｓ）もまた本発明のコンクリートで使用することができる。そのような混和材は、限定はされないが、シリカフューム；メタカオリン；もみ殻（又は籾殻）灰；焼き粘土煉瓦；煉瓦粉塵；骨灰；動物の血液；粘土；水の存在下で水酸化カルシウムと反応する他のシリカ、アルミナ若しくはアルミノケイ酸含有材料；水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、反応性の水素基を有する他の如何なる化合物、他の水硬性セメント及び他のポゾラン材料のような水酸化物含有化合物、を含む。混和材は、本発明のコンクリートで使用することができるが、混和材は不要であると考えられる。
【０１１３】
可塑性コンクリートは製造された後、コンクリートが少なくとも部分的に養生、好ましくは完全に養生されるまで保持される場所である断熱コンクリート型枠又は鋳型に打設される。本明細書で用いられる用語「完全養生」は、コンクリートがその最大圧縮強度の少なくとも９０％に達したことを意味する。最も好適には、コンクリートが断熱コンクリート型枠中に保持されて、断熱コンクリート型枠又は鋳型がコンクリート構造物の恒久部材となることである。しかしながら、特定の用途のために、断熱コンクリート型枠又は鋳型からコンクリートが取り外される場合、又は部分的に取り外されることが望ましい場合がある。  
【０１１４】
断熱コンクリート型枠は、可塑性コンクリートを保持するのに十分な強さの任意の断熱コンクリート型枠にできる。好適な断熱コンクリート型枠は、２０１０年４月２日に出願された出願人の同時係属米国特許出願番号１２／７５３，２２０号（現在米国公開番号２０１１／０２３９５６６号）、２０１１年９月２８日に出願された１３／２４７，１３３号、２０１１年９月２８日に出願された１３／２４７，２５６号（これらの開示は全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示される。モジュール方式は、米国特許番号５，４９７，５９２号、５，８０９，７２５号、６，６６８，５０３号、６，８９８，９１２号、及び７，１２４，５４７号に開示されているような断熱コンクリート型枠を用いることもできる（これらの開示は全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。また、具体的には、従来のコンクリート型枠又は鋳型は、従来の型枠又は鋳型の外側に発泡ポリスチレンフォーム（ｅｘｐａｎｄｅｄ  ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ  ｆｏａｍ）を適用することにより、断熱型枠または鋳型にすることができることが考えられ、例として、本明細書に添えて同時に出願された、「断熱合板コンクリート型枠及びそれを使ったコンクリート養生方法」という題名の出願人の同時係属特許出願番号 及び本明細書に添えて同時に出願された「コンクリート滑走路、道路、高速道路及び土間コンクリート並びにその製造方法」という題名の出願番号 （これらの開示は全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）を参照されたし。代替的に、断熱材料は液体の形態で再利用可能な従来の型枠又は鋳型の外面上に噴霧して、例えば、低沸点の液体のようにして、又は液体中に発泡剤を含むようにして、その場で発泡させることができる。液体形態で噴霧し、次いで発泡させ、その場で硬化させることができるポリマーは、限定はされないが、ポリスチレン、ポリウレタン及び他のポリマーが当業者によく知られている。従って、コンクリート、プレキャストコンクリート、モルタル又は石膏構造物又はオブジェクトを形成するための当技術分野で公知の任意の型枠又は鋳型は、従来の型枠又は鋳型の外側、即ちコンクリートに接触していない型枠又は鋳型の側面、に十分な断熱材料を適用することにより断熱コンクリート型枠又は鋳型にすることができる。  断熱用のブランケット、又は電気的断熱用のブランケットもまた断熱コンクリート型枠又は鋳型の一部に用いることができる。また、従来のコンクリート型枠又は鋳型は、部分的又は全部を、断熱材料、断熱用のブランケット又は断熱電気断熱用のブランケットで包むこともできる。型枠又は鋳型の形状は本発明にとっては重要ではない。重要なことは、本発明の特性が達成されるように十分な水和熱量を保持することである。従って、型枠又は鋳型に適応する型枠又は鋳型若しくは断熱材料は、以下に詳細に記載されるように十分な断熱性を有しなければならない。
【０１１５】
本発明の開示された実施例で使用されるコンクリート型枠又は鋳型は、発泡ポリスチレンフォームの少なくとも０．２５インチと同等な断熱特性を有するであり、好ましくは発泡ポリスチレンフォームの少なくとも０．５インチと同等な、より好ましくは発泡ポリスチレンフォームの少なくとも１インチと同等な、最も好ましくは発泡ポリスチレンフォームの少なくとも２インチと同等な、特には発泡ポリスチレンフォームの少なくとも３インチと同等な発泡ポリスチレンフォーム、最も特には少なくとも発泡ポリスチレンフォームの４インチと同等な、断熱特性を有する。同等な発泡ポリスチレンフォームには厚さに最大値はない。厚さの最大値は通常、経済学、取り扱いの容易さ、建物や構造設計により決定される。しかしながら、多くの使用法では、発泡ポリスチレンフォームの８インチと同等の最大値が使用される。本発明の別の実施例において、断熱コンクリート型枠は、発泡ポリスチレンフォームのおよそ０．２５インチ〜およそ８インチと同等な断熱特性を有し、好ましくは発泡ポリスチレンフォームのおよそ０．５インチ〜およそ８インチと同等な、好ましくは発泡ポリスチレンフォームのおよそ１インチ〜およそ８インチと同等な、好ましくは発泡ポリスチレンフォームのおよそ２インチ〜およそ８インチと同等な、より好ましくは発泡ポリスチレンフォームのおよそ３インチ〜およそ８インチと同等な、最も好ましくは発泡ポリスチレンフォームのおよそ４インチ〜およそ８インチと同等な、断熱特性を有する。同等な断熱特性のため、これらの範囲は全ての中間値を含む。従って、開示された別の実施例において、本発明で使用される断熱コンクリート型枠は、発泡ポリスチレンフォームのおよそ０．２５インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ０．５インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ１インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ２インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ３インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ４インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ５インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ６インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ７インチと同等な、発泡ポリスチレンフォームのおよそ８インチと同等な、断熱特性を有する。発泡ポリスチレンフォームはインチ厚当たり、およそ４〜５のＲ−値を有する。それゆえ、断熱材料３４４は１．５よりも大きいＲ−値を有し、好ましくは４よりも大きな、より好ましくは８よりも大きな、特には１２よりも大きな、最も特には２０よりも大きなＲ−値を有するべきである。断熱コンクリート型枠又は鋳型は、好ましくは、Ｒ−値は、およそ１．５〜４０、より好ましくはおよそ４〜およそ４０の間、特にはおよそ８〜およそ４０、より特にはおよそ１２〜およそ４０、のＲ−値を有する。断熱材料３４４は、好ましくはおよそ１．５、より好ましくはおよそ４、最も好ましくはおよそ８、特におよそ２０、より特にはおよそ３０、最も特にはおよそ４０のＲ−値を有する。もちろん、様々な量の断熱材料、様々な量の等価断熱材料又は異なる種類の断熱材料が、本発明の上記及び下記の水平コンクリートスラブを使用され得るし、又内部垂直断熱コンクリート型枠及び外部垂直断熱コンクリート型枠用として、設計上の要求条件が必要となるが、使用されることができる。
【０１１６】
断熱コンクリート型枠又は鋳型は耐火性のブランケット又は耐火性基板のような耐火性断熱材料からも作ることができる。耐火性断熱材は、一般的には、高温炉を覆うため又は高温パイプを断熱するために使用される。耐火性断熱材料は、限定されないが、一般的にはシリカ、炭化ケイ素、アルミナ、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、ジルコニア、ケイ酸カルシウム、ガラス繊維、鉱物ウール繊維及び耐火粘土などを含む材料、から作られたセラミック繊維から製造される。耐火性断熱材料は、バルク繊維、発泡体、ブランケット、ボード、フェルト、及び紙の形態で市販されている。耐火断熱材は、米国ニューヨーク州ナイアガラフォールズに所在するユニフラックス  アイ社（Ｕｎｉｆｒａｘ  Ｉ  ＬＬＣ）からＦＩＢＥＲＦＲＡＸ  Ｄｕｒａｂｌａｎｋｅｔ（登録商標）として、及び米国オハイオ州セブリングに所在するリフレクトリー  スペシャリティ社（Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）からＲＳＩ４−ブランク（ＲＳＩ４−Ｂｌａｎｋ）及びＲＳＩ１８−ブランク（ＲＳＩ８−Ｂｌａｎｋ）として、ブランケットの形態で市販されている。耐火断熱材はＤｕｒａｂｏａｒｄ（登録商標）として米国ニューヨーク州ナイアガラフォールズに所在するユニフラックス  アイ社（Ｕｎｉｆｒａｘ  Ｉ  ＬＬＣ）から、及び米国コロラド州リトルトンに所在するビーエヌゼットマテリアルズ社（ＢＮＺ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）から、ＣＳ８５、マリナイト（Ｍａｒｉｎｉｔｅ）、及びトランサイト（Ｔｒａｎｓｉｔｅ）ボードとして、ボードの形態で市販されている。
【０１１７】
断熱コンクリート型枠又は鋳型は、本明細書に添えて同時に出願された、「断熱コンクリート型枠及びそれを使ったコンクリート養生方法」という題名の出願人の同時係属特許出願番号 、及び本明細書に添えて同時に出願された「電子温度制御コンクリートの養生及びコンクリート材齢又は等価な材齢の加速方法、プレキャストコンクリート構築物及び物体／オブジェクト及びそのための装置」という題名の出願人の出願番号 （これらの開示は全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）、「高性能、軽量プレキャストコンポジット断熱合板及び高エネルギー効率の構造及びその製造方法」という題名の出願人の同時係属特許出願番号 （これらの開示は全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）、及び「コンポジット断熱合板、断熱合板コンクリート型枠及びそれを使ったコンクリート養生方法」という題名の出願人の同時係属特許出願番号 （これらの開示は全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）により、また製造できる。
【０１１８】
本発明に係る断熱コンクリート型枠中のコンクリート混合物によれば、加速のため任意の化学添加物の使用又は他の養生工程での代替なしに従来の型枠法で養生させた同じコンクリート混合物と比較して、優れた初期強度及び非常に大きな強度特性を有するコンクリートを製造できる。従って、本発明の１つの開示された実施例では、３〜７日で、断熱コンクリート型枠内の本発明に係るコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が同条件下、非断熱コンクリート型枠内で同時間経過後に有するよりも、少なくとも２５％又は少なくとも５０％より大きい圧縮強度を有するように、セメント質材料を、ポルトランドセメント、スラグセメント、及びフライアッシュのうち少なくとも２種を含む。別の開示された実施例では、断熱コンクリート型枠中のコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が、同じ条件下で、従来の（即ち、非断熱）コンクリート型枠中で３〜７日後に有するよりも、少なくとも１００％、少なくとも１５０％、少なくとも２００％、少なくとも２５０％又は少なくとも３００％高い圧縮強度を有する。
【０１１９】
別の開示された実施例では、断熱コンクリート型枠内の本発明に係るコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が、同じ条件下で、従来の非断熱コンクリート型枠中で同じ時間経過後に有するよりも、少なくとも２５％又は少なくとも５０％高い圧縮強度を有するようにセメント質材料は、ポルトランドセメント、スラグセメント、及びフライアッシュを含む。別の開示された実施例では、断熱コンクリート型枠中のコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が、同じ条件下で、従来の（即ち、非断熱）コンクリート型枠中で３〜７日後に有するよりも、少なくとも１００％、少なくとも１５０％、少なくとも２００％、少なくとも２５０％又は少なくとも３００％高い圧縮強度を有する。
【０１２０】
本発明の別の開示された実施例では、３〜７日で断熱コンクリート型枠内の本発明に係るコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が同条件下、非断熱コンクリート型枠内で同時間経過後に有するよりも、少なくとも２５％又は少なくとも５０％より大きい圧縮強度を有するような量で、セメント質材料は、ポルトランドセメント、及びスラグセメントを含む。別の開示された実施例では、断熱コンクリート型枠中のコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が、同じ条件下で、従来の（即ち、非断熱）コンクリート型枠中で３〜７日後に有するよりも、少なくとも１００％、少なくとも１５０％、少なくとも２００％、少なくとも２５０％又は少なくとも３００％より高い圧縮強度を有する。
【０１２１】
本発明の別の開示された実施例では、３〜７日で、断熱コンクリート型枠内の本発明に係るコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が同条件下、非断熱コンクリート型枠内で同時間経過後に有するよりも、少なくとも２５％又は少なくとも５０％より大きい圧縮強度を有するような量で、セメント質材料は、ポルトランドセメント、及びフライアッシュを含む。別の開示された実施例では、断熱コンクリート型枠中のコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が、同じ条件下で、従来の（即ち、非断熱）コンクリート型枠中で３〜７日後に有するよりも、少なくとも１００％、少なくとも１５０％、少なくとも２００％、少なくとも２５０％又は少なくとも３００％より高い圧縮強度を有する。
【０１２２】
本発明の別の開示された実施例では、３〜７日で、断熱コンクリート型枠内の本発明に係るコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が同条件下で、非断熱コンクリート型枠内で同時間経過後に有するよりも、少なくとも２５％又は少なくとも５０％より大きい圧縮強度を有するような量で、セメント質材料はポルトランドセメント、及び任意の補助的セメント質材料を含有する本発明中の上記に列挙された任意、及び全てのコンクリート混合物を含む。別の開示された実施例では、断熱コンクリート型枠中のコンクリート混合物は、その同じコンクリート混合物が、同じ条件下で、従来の（即ち、非断熱）コンクリート型枠中で３〜７日後に有するよりも、少なくとも１００％、少なくとも１５０％、少なくとも２００％、少なくとも２５０％又は少なくとも３００％より高い圧縮強度を有する。
【０１２３】
本発明の別の開示された実施例では、３日間で断熱コンクリート型枠内の本発明に係るコンクリート混合物は、同条件下で同じ断熱コンクリート型枠中で９０日間経過後の同じコンクリート混合物が有する圧縮強度の少なくともも７０％（ＡＳＴＭ  ４２により測定されるように）、好ましくは少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも８０％を有するような量で、セメント質材料はポルトランドセメント、及び任意の補助的セメント質材料を含有する、本発明中の上記に列挙された任意、及び全てのコンクリート混合物を含む。本発明の別の開示された実施例では、３日間で断熱コンクリート型枠中の本発明に係るコンクリート混合物は、同条件下で同じ断熱コンクリート型枠中で９０日間経過後の同じコンクリート混合物が有する圧縮強度の少なくとも６５％（ＡＳＴＭ  ４２により測定されるように）を有するような量で、セメント質材料はポルトランドセメント、及び任意の補助的セメント質材料を含有する、本発明中の上記に列挙された任意、及び全てのコンクリート混合物を含む。
【０１２４】
以下の実施例は、本発明の選択された実施例の例であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１２５】
［実験例１］
６つのコンクリート型枠は、垂直壁部を形成するように並べて設置された。型枠は、春の間、外に建てられて周囲の天候や温度条件に晒された。  ３つの型枠は、従来の４フィート×８フィートのアルミ型枠とした。これらの型枠は８インチの厚さの壁部で設置した。他の３つの型枠は断熱コンクリート型枠とした。各断熱コンクリート型枠は、互いから８インチの間隔を設けた４フィート×８フィートの２つの発泡ポリスチレンフォームパネルから作られた。底部及び型枠の側面も、断熱されたが、型枠上部は、環境にオープンとした。コンクリート混合物は、地方の生コンクリートバッチ工場でバッチ処理されて従来のコンクリート運搬車で現場に運ばれる。認定試験研究所の独立試験専門家（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ｌａｂ  ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ）はコンクリートの検体試験のために存在する。３種の異なるコンクリート混合物が調製された。コンクリート混合物は３種の異なるセメント製剤を採用したが、それ以外は同様であった。いかなる種類のコンクリート添加剤も、高性能減水混和剤を除いて、これらの製剤に何れにおいても使用されなかった。これら３種のコンクリート組成のうちのそれぞれ１種は、各組成物中に含まれるセメント質材料の量に基づいて２８日目に４０００ｐｓｉの圧縮強度であるように設計された、即ち、立方ヤード当たり６５０〜６６０  ｌｂｓである。３種のセメント組成を下記表１に示す。
【０１２６】
【表１】
2014533213.tif 000003
【０１２７】
組成番号１で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠と断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）との両方に打設された。同様に、組成番号２で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠と断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）の両方に打設された。そして、組成番号３で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠と断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）の両方に同時に打設された。
【０１２８】
それぞれのコンクリート型枠には、その型枠で決められた８インチのコンクリート収容空間（コンクリートを受けるスペース  （ｃｏｎｃｒｅｔｅ  ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  ｓｐａｃｅ））のほぼ真ん中で型枠の底部からおよそ４フィートの（位置）に、内部メモリ及びマイクロチップを有する温度センサーが備えられた。別の温度センサーは、型枠の外側に設置され、直射日光又は熱から出る型枠に近辺の周囲温度を記録する。コンクリート温度センサーは、スティルウォーター（Ｓｔｉｌｌｗａｔｅｒ）のＥｎｇｉｕｓ（社）のインテリロックＩＩ（商標）成熟度／温度ロガー（ｍａｔｕｒｉｔｙ／ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｌｏｇｇｅｒｓ）であればよい。インテリロックＩＩ（登録商標）センサーは独立認定コンクリート試験研究所のコンクリート専門家によって測定を開始した。各型枠内のコンクリートの内部温度及び計算された成熟値（℃時間）が、時間毎に９０日間記録された。
【０１２９】
図１、４、及び７は、それぞれ、１４日、２８日、及び９０日の期間にわたる、従来の垂直コンクリート型枠及び垂直断熱コンクリート型枠の両方の組成番号１のコンクリートの内部温度のグラフである。周囲温度もまた、グラフに示されている。
【０１３０】
図１、４、及び７からわかるように、従来のコンクリート型枠内の組成番号１で作られたコンクリートは、比較的迅速におよそ４２℃の最高温度に達し、およそ１日以内に周囲温度に戻った。従来のコンクリート型枠のコンクリートは、それから周囲温度の変化に密に連動して日常的におよそ１０℃変動した。
【０１３１】
断熱コンクリート型枠中に組成番号１で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠中の同じコンクリートと、だいたい同じ長さの時間で４０℃の内部温度に達した。しかしながら、従来形のコンクリート型枠中のコンクリートの温度はその最大温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度はおよそ５７℃の最高温度に達するまで、比較的長い期間上昇し続けた。およそ１４日後に周囲温度に達するまで、断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度はそれから徐々に減少した。試験期間の残りでは、断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度は僅かに変動した。
【０１３２】
図２、５、及び８は、それぞれ、１４日、２８日、及び９０日の期間にわたる、従来の垂直コンクリート型枠及び垂直断熱コンクリート型枠の両方の中の組成番号２により作られたコンクリートの内部温度のグラフである。周囲温度は、このグラフには示されていない。
【０１３３】
図２、５、及び８からわかるように、従来のコンクリート型枠内の組成番号２で作られたコンクリートは、比較的迅速におよそ２７℃の最高温度に達し、およそ１日以内に周囲温度に戻った。従来のコンクリート型枠のコンクリートは、それから周囲温度の変化に密に連動しておよそ１０℃日常的に変動した。
【０１３４】
断熱コンクリート型枠中に組成番号２で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠中の同じコンクリートと、だいたい同じ長さの時間で２７℃の内部温度に達した。しかしながら、従来形のコンクリート型枠中のコンクリートの温度はその最大温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度はおよそ４６℃の最高温度に達するまで、比較的長い期間上昇し続けた。断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度はおよそ３日間その最高温度を維持し、それから徐々に低下して１６日後に周囲温度に達した。試験期間の残りでは、断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度は僅かに変動した。
【０１３５】
図３、６、及び９は、それぞれ、１４日、２８日、及び９０日の期間にわたる、従来の垂直コンクリート型枠及び垂直断熱コンクリート型枠の両方の中での組成番号３のコンクリートの内部温度のグラフである。周囲温度もまた、グラフに示されている。
【０１３６】
図３、６、及び９からわかるように、従来のコンクリート型枠内の組成番号３で作られたコンクリートは、比較的迅速におよそ３５℃の最高温度に達し、およそ１日以内に周囲温度に戻った。従来のコンクリート型枠のコンクリートは、それから周囲温度の変化に密に連動して日常的におよそ５〜１５℃℃変動した。
【０１３７】
断熱コンクリート型枠中に組成番号３で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠中の同じコンクリートよりも僅かにゆっくり３５℃の内部温度に達した。しかしながら、従来のコンクリート型枠中のコンクリートの温度はその最大温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度はおよそ３９℃の最高温度に達するまで、比較的長い期間（およそ２．５日間）上昇し続けた。断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度はおよそ２日間その最高温度を維持し、それから徐々に低下して１４日後に周囲温度に達した。試験期間の残りでは、断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度は僅かに変動した。
【０１３８】
コンクリートの成熟度又は「等価な材齢」は図１〜２７に示されるグラフの曲線の下の面積により図示される。従って、曲線下面積は大きい面積を有するため場合、より大きなコンクリート成熟度又は等価な材齢を有することになる。例えば、図１において、断熱グリーンクラフト型枠中の組成番号１の曲線下面積は、非断熱型枠中の組成番号１の曲線下面積よりも大きいことが容易に読み取れる。同様の分析が図１〜２７に示されるその他のコンクリート製剤に対して容易になされる。
【０１３９】
［実験例２］
上述したように、コンクリートの成熟度は「等価な材齢」として測定され、温度度×時間（℃−Ｈｒｓ又は°Ｆ−Ｈｒｓのいずれか）で与えられている。コンクリートの成熟度は、上記実験例１で特定された各々６つの垂直壁部でインテリロックＩＩ（商標）成熟／温度ロガーにより測定された。この試験データの一覧は以下の表２に示される。
【０１４０】
【表２】
2014533213.tif 000004
【０１４１】
この試験データは、従来の型枠中で養生された同じコンクリート組成と比較して断熱コンクリート型枠中で養生されたコンクリートに対してより高いコンクリート成熟度、即ち等価な材齢を示す。例えば、１日で、従来の型枠中で組成番号１は６５６℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は１０９６℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は断熱コンクリート型枠中でより大きなコンクリート成熟度又は等価な材齢を有する。２日で、従来の型枠中で組成番号１は９５４℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は２４４１℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で１５５％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。３日で、従来の型枠中で組成番号１は１３４０℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は３６８３℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で１７４％より大きな成熟度又は等価な材齢を有する。同様に、７日で従来の型枠中で組成番号１は３５２４℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は７５８９℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で１１５％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。２８日で従来の型枠中で組成番号１は１３９８７℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は１９６２０℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で４０％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。９０日で従来の型枠中で組成番号１は５２，６８８℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は５９６３２℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で１３％より大きな成熟度又は等価な材齢を有する。
【０１４２】
２日で、従来の型枠中で組成番号２は１０６０℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号２は１９８５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で８７％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。例えば、３日で、従来の型枠中で組成番号２は１６００℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号２は３０７１℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で９１％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。同様に、７日で従来の型枠中で組成番号２は３５１１℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号２は６７０５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で９０％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。２８日で従来の型枠中で組成番号２は１０７４９℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号２は１６０７７℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で４９％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。９０日で従来の型枠中で組成番号２は４６２５９℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号２は５２３５６℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で１３％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。
【０１４３】
２日で、従来の型枠中で組成番号３は９１１℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号３は１６０６℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で７６％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。３日で、従来の型枠中で組成番号３は１２９９℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号３は２５３５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で９５％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。同様に７日で、従来の型枠中で組成番号３は３３９１℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号３は５４４１℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で６０％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。２８日で、従来の型枠中で組成番号３は１３９６２℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号３は１８５００℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で３２％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。９０日で、従来の型枠中で組成番号３は５３６０４℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号３は５８１６６℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有するか又は、断熱コンクリート型枠中で８％の大きな成熟度又は等価な材齢を有する。
【０１４４】
［実験例３］
ＡＳＴＭ  ４２により、上記実験例２に記載された各々の異なるコンクリート型枠からコンクリートのコアサンプルが圧縮強度測定のために独立試験研究所で抜き取られ試験された。コンクリートのコアサンプルは、９日、２８日、５８日、９０日、及び１４ヶ月で試験された。この試験データの一覧は以下の表３に示される。
【０１４５】
【表３】
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【０１４６】
驚くべきことに、そして予想外に上記表５に示すテストデータは、断熱コンクリート型枠中で養生された製剤は、従来の型枠で養生させた同一のコンクリートよりも高い強度、特に高い初期コンクリート強度を獲得していることを示している。具体的には、９日で組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中では１９１％の高い圧縮強度を有していた。９日で組成２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２と比較して、断熱コンクリート型枠中では２７１％高い圧縮強度を有していた。そして、９日で組成３は、従来のコンクリート型枠の組成番号３と比較して、断熱コンクリート型枠中では２４５％の高い圧縮強度を有していた。
【０１４７】
２８日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中では９０％の高い圧縮強度を有していた。２８日で、組成番号２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２と比較して、断熱コンクリート型枠中では８２％の高い圧縮強度を有していた。そして、２８日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３と比較して、断熱コンクリート型枠中では４９％の高い圧縮強度を有していた。
【０１４８】
５８日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中では２１％の高い圧縮強度を有していた。５８日で、組成番号２は、コンクリート中の気泡により異常をきたす。そして、５８日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中では２８％の高い圧縮強度を有していた。  
【０１４９】
９０日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中では１１％の高い圧縮強度を有していた。９０日で、組成番号２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２に比較して断熱コンクリート型枠中では１１８％の高い圧縮強度を有していた。そして、９０日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中では１７％の高い圧縮強度を有していた。
【０１５０】
１４か月で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中では１７％の高い圧縮強度を有していた。１年で、組成番号２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２に比較して断熱コンクリート型枠中では５８％の高い圧縮強度を有していた。そして、１年で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中では２８％の高い圧縮強度を有していた。
【０１５１】
上記実験例１に記載されている３種のコンクリートの各サンプルテストシリンダーは、独立認定コンクリート試験所で調製され、実験室条件で養生し、ＡＳＴＭ  Ｃ−３９により圧縮強度を試験された。これらのテストシリンダーの各々は、上記実験例２及び３で議論された各々の試験パネル型枠中に打設された同一のコンクリートバッチからそれぞれ調製された。この試験データの一覧は以下の表４に以下に示される。様々な時点で圧縮強度を試験するために使用される多数のテストシリンダーに加えて、３種のコンクリート製剤毎にそれぞれ２つのシリンダーが備え付けられ、それぞれインテリロックＩＩ（商標）成熟／温度ロガーとテストシリンダーで養生された。従って、全てのシリンダーは同一の条件下で製造され養生された。各時点で２つのシリンダーが圧縮強度のために試験され、その結果は平均された。
【０１５２】
【表４】
2014533213.tif 000006
【０１５３】
表４の試験結果は、ＡＳＴＭ  Ｃ−３９、即ち、水の存在下７２°Ｆ、により養生したとき本発明のコンクリート製剤は非常に乏しい初期強度を有することを示す。例えば、３日目で、組成番号１から製造されたシリンダーは２４１０ｐｓｉの平均圧縮強度を有していた。３日目で、組成番号２２から作られたシリンダーは９５０ｐｓｉの平均圧縮強度を有していた。３日目で、組成番号３から作られたシリンダーは４５０ｐｓｉの平均圧縮強度を有していた。建設施工は、コンクリート型枠が除去される前に少なくとも２，５００ｐｓｉ、一般的には、十分な全設計荷重（ｆｕｌｌ  ｄｅｓｉｇｎｅｄ  ｌｏａｄｓ）が、支柱で支えることなく又は再度支えることなく、壁、コラム、梁（ｂｅａｍｓ）、スラブ等といったコンクリート構築物にかけられるまで２８日で指定された圧縮強度を有することを要求する。組成番号１で作られたコンクリートは２８日目より前で、指定された圧縮強度を達成したが、組成２及び３で作られたいずれのコンクリートも、２８日目より前で指定された強度を達成できなかった。実際、組成番号２で作られたコンクリート製剤は９０日目で４０００ｐｓｉの指定強度を達成しないようである。水の存在下７２°Ｆにて実験室で養生し、ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９により試験を行った組成番号２及び３で作られたコンクリートは、その配合によりおよそ２０〜４０日で取り外されるために必要な圧縮強度を達成した。また、水の存在下７２°Ｆにて実験室で養生し、ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９により試験を行った組成番号２及び３で作られたコンクリートは、その配合により４０〜９０日にわたり、その上に荷重をかけることができるのに必要な圧縮強度な４０００ｐｓｉを達成した。このデータに基づけば、建物は建設により長い時間がかかり、コンクリートが十分な強度を得るまで待つというようなスケジュールの遅延に関連するコストがかさむ。組成番号１で作られるコンクリート配合物は、一般的に指定され、現在の作業慣行において使用することができるが、一方組成番号２及び３で作られるコンクリートは通常指定されていないか、従来の建設施工において使用されていない。もちろん、断熱型枠中の組成番号１で作られたコンクリートは、より大きな成熟度又は等価な材齢を有し、それゆえ、従来の型枠に打設された同じコンクリート製剤と比較して３日目での強度増大を有する。この成熟度または等価な材齢の増加、及び対応する強さの増大は建設スケジュールを加速し、現在の建設施工で使用されている先行技術の型枠（従来／非断熱）と立場が代わるとき、それは同じ強度を達成するために使用される追加コストのかかる添加物に代わる。これらの試験は、本発明のコンクリート製剤、特に組成番号２及び３が、めったに、ほとんどまれにしか現在の建設施工に使用されていないと、明確に証明している。
【０１５４】
［実験例５］
上記実験例４に示されるように、ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９により養生させた３種のコンクリート製剤の試験コンクリートシリンダー各々は、インテリロックＩＩ（登録商標）成熟／温度ロガーによって測定された。この試験データの一覧は以下の表５に示されている
【０１５５】
【表５】
2014533213.tif 000007
【０１５６】
ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９によりテストシリンダー中で養生された３種のコンクリート製剤の成熟度及び等価な材齢と断熱コンクリート型枠中で養生させた３種のコンクリート製剤の成熟度及び等価な材齢の比較は、上記実験例２に示されるが、断熱コンクリート型枠中で養生されたコンクリートは成熟及び材齢の進行が非常に速いということを顕著に実証する。例えば、３日目で、ＡＳＴＭ  Ｃ−３９による組成番号１のシリンダーは１５２３．５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していたが、断熱コンクリート型枠中の組成番号１は３６８３℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していた（表２）。３日目で、ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９による組成番号２のシリンダーは１６１５．５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していたが、断熱コンクリート型枠中の組成番号２は３０７１℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していた（表２）。３日目で、ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９による組成番号３シリンダーは１４７４℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していたが、断熱コンクリート型枠中の組成番号３は２５３５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していた（表２）。７日目で、ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９による組成番号１シリンダーは３２６３．５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していたが、断熱コンクリート型枠中の組成番号１は７５８９℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していた（表２）。７日目で、ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９による組成番号２のシリンダーは３５７０．５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していたが、断熱コンクリート型枠中の組成番号２は６７０５℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していた（表２）。７日目で、ＡＳＴＭ  Ｃ‐３９による組成番号３シリンダーは３２２０℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していたが、断熱コンクリート型枠中の組成番号３は５４４１  ℃−Ｈｒｓの成熟度又は等価な材齢を有していた（表２）。明らかに、本発明に係る断熱コンクリート型枠は、コンクリート養生工程を加速する。これはコンクリート養生又は材齢は、特に、断熱コンクリート型枠の使用により水和熱を保持することに原因があると考えられている。断熱コンクリート型枠の使用は、フライアッシュ及びスラグセメントなどの再生補助的セメント質材料をかなり量で使用したコンクリート混合物及びコンクリート製剤の使用を実用化する一方で、当該技術分野の型枠（即ち、従来／非断熱）の使用ではまだ得られないが、現在の建設プロジェクトやスケジュールに要求される圧縮強度を、養生し達成できる。このデータに基づいて、建物を建てるのにより長い時間がかかり、コンクリートが強さを得るのを待つためにスケジュールの遅延に関連するコストが大幅に増加する。組成番号１で作られたコンクリート製剤は、一般的に指定することができ、現在の建築実務で使用できるが、組成番号２及び３で作られるコンクリートは指定又は現在の建築実務で使用されることはない。もちろん、断熱型枠中の組成番号１で作られたコンクリートは、より大きな成熟度又は等価な材齢を有し、それゆえ、従来の型枠に打設された同じコンクリート製剤と比較して３日目での強度増大を有する。この成熟度または等価な材齢の増加、及び対応する強さの増大は建設スケジュールを加速��、現在の建設施工で使用されている先行技術の型枠（従来／非断熱）と立場が代わるとき、それは同じ強度を達成するために使用される追加コストのかかる添加物に代わる。これらの試験は、本発明のコンクリート製剤、特に組成番号２及び３が、めったに、ほとんどまれにしか現在の建設施工に使用されていないと、明確に証明している。
【０１５７】
［実験例６］
６つの垂直コンクリート型枠は、垂直壁部を形成するように並べて設置された。型枠は、外に起立して周囲の気候及び温度状態に晒した。３つの型枠は従来の４フィート×８フィートの合板型枠であった。これらの型枠は８インチ厚の壁部用に設定された。他の３つの型枠は、断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）であった。各々の断熱コンクリート型枠は２つの４フィート×８フィートの発泡ポリスチレンフォームのパネルから作られ、お互いに８インチ間隔とした。型枠の底部及び側面もまた発泡ポリスチレンフォームで断熱され、一旦コンクリートが型枠内に打設されると、型枠上部は上記発泡ポリスチレンフォームの量と同じ量で覆われていた。３種の異なるコンクリート混合物が使用され、それ以外は同様であったいかなる種類のコンクリート添加剤は、高性能減水混和剤を除いて、これらの製剤のいずれにおいても使用されなかった。３種のセメント製剤は上記表１に示される。この試験の周囲温度は、上記実験例２及び３で報告された試験よりも季節的に高かった。
【０１５８】
組成番号１で作られたコンクリートは、従来の垂直型枠と垂直断熱コンクリート型枠の両方に打設された。同様に、組成番号２で作られたコンクリートは従来の型枠と断熱コンクリート型枠の両方に打設された。そして、組成番号３で作られたコンクリートは、従来の形態と断熱コンクリート型枠の両方に打設された。
【０１５９】
それぞれのコンクリート型枠には、その型枠で規定された８インチのコンクリート収容空間（コンクリートを受けるスペース）のほぼ真ん中で型枠の底部からおよそ４フィートの（位置）に、内部メモリ及びマイクロチップを有する温度センサーが備えられた。別の温度センサーは、型枠の外側に設置され、直射日光又は熱から出る型枠に近辺の周囲温度を記録する。コンクリート温度センサーは、スティルウォーター（Ｓｔｉｌｌｗａｔｅｒ）のＥｎｇｉｕｓ（社）のインテリロックＩＩ（商標）成熟度／温度ロガーであればよい。各型枠内のコンクリートの内部温度及び計算された成熟値（℃  時間）が、時間毎に９０日間記録された。
【０１６０】
図１０、１３、及び１６はそれぞれ、１４日、２８日、及び９０日にわたる、従来の垂直コンクリート型枠と垂直断熱コンクリート型枠の両方の組成番号１のコンクリートの内部温度のグラフである。周囲温度もまたグラフに示されている。
【０１６１】
図１０、１３、及び１６からわかるように、従来コンクリート型枠内の組成番号１で作られたコンクリートは１日でおよそ５０℃の最大温度に達し、２日目の終わりに、周囲温度に戻った。従来コンクリート型枠中のコンクリートは、その後およそ２〜１０℃日常的に周囲温度の変化に密に連動して全９０日間の試験期間の間変動した。
【０１６２】
水平断熱コンクリート型枠内の組成番号１で作られたコンクリートは、約２４時間かけておよそ６７℃の内部温度に達した。しかしながら、従来の型枠中のコンクリートの温度はその最高温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度は比較的長い時間（およそ２日間）より高い温度を維持した。およそ１４日後に周囲温度に達するまで断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度は徐々に低下した。９０日の試験期間の残りの期間で、断熱コンクリート型枠のコンクリートの内部温度は僅かに変動した。
【０１６３】
図１１、１４、及び１７は、それぞれ上記のように１４日、２８日、及び９０日にわたる、従来の水平コンクリート型枠及び水平断熱コンクリート型枠の両方の中で組成番号２により作られたコンクリートのコンクリート内部温度のグラフである。周囲温度もまた、このグラフに示されている。
【０１６４】
図１１、１４、及び１７からわかるように、従来の型枠内で組成番号２により作られたコンクリートは、比較的早くおよそ３７℃の最高温度に達し、およそ１日以内でおよそほぼ周囲温度に戻った。従来のコンクリート型枠中のコンクリートはそれから９０日の全期間でおよそ２〜１０℃日常的に温度変動した。
【０１６５】
断熱コンクリート型枠内の組成番号２で作られたコンクリートは、従来の型枠中のコンクリートと同じ時間でおよそ３２℃の内部温度に達した。  しかしながら、従来のコンクリート型枠中のコンクリートの温度はその最大温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度はおよそ５１℃の最高温度に達するまで、比較的長い期間上昇し続けた。断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度は、、およそ１０日後に周囲温度に達するまで、それから徐々に低下した。９０日の試験期間の残りの期間で、断熱コンクリート型枠のコンクリート内部温度は殆ど変動なかった。
【０１６６】
図１２、１５、及び１８は、上に記載したように、１４日、２８日、及び９０日にわたる、従来の水平コンクリート型枠及び水平断熱コンクリート型枠の両方の型枠中で組成番号３により作られるコンクリートのコンクリート内部温度のグラフである。周囲温度はまた、このグラフに示されている。
【０１６７】
図１２、１５、及び１８からわかるように、従来の型枠内で組成番号３により作られたコンクリートは、比較的早くおよそ３６℃の最高温度に達し、およそ２日以内にほぼ周囲温度に戻った。従来のコンクリート型枠中のコンクリートは、それから９０日の全期間でおよそ２〜１０℃日常的に温度変動した。
【０１６８】
断熱コンクリート型枠中に組成番号３で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠中の同じコンクリートと、だいたい同じ長さの時間で３６℃の内部温度に達した。しかしながら、従来のコンクリート型枠中のコンクリートの温度はその最大温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度はおよそ５８℃の最高温度に達するまで、比較的長い期間（およそ２４時間）上昇し続けた。およそ１２日後に周囲温度に達するまで、断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度はそれから徐々に減少した。９０日の試験期間の残りの期間で、断熱コンクリート型枠のコンクリートの内部温度は僅かに変動した。
【０１６９】
［実験例７］
上記実験例６で特定された６つの垂直壁部は、インテリロックＩＩ（商標）成熟／温度ロガーにより測定された。  この試験データの一覧は以下の表６に示される。
【０１７０】
【表６】
2014533213.tif 000008
【０１７１】
上記表６のこの試験データは、従来の型枠中で養生された同じコンクリート製剤と比較して、断熱コンクリート型枠内で養生されたコンクリート製剤はより大きな成熟度又は等価な材齢を示す。例えば、１日で、従来の型枠中の組成番号１は１０５６℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号１のコンクリートは１３７９℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で３０％より大きなコンクリート成熟度を有した。２日で、従来の型枠中の組成番号１は１８７３℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号１のコンクリートは２９５２℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で５７％より大きなコンクリート成熟度を有した。３日で、従来の型枠中の組成番号１は２５４０℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号１のコンクリートは４４３４℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で７４％より大きなコンクリート成熟度を有した。同じように、７日で、従来の型枠中の組成番号１は４９０９℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号１のコンクリートは９１３３℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で８６％より大きなコンクリート成熟度を有した。２８日で、従来の型枠中の組成番号１は２００２５℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号１のコンクリートは２５７８５℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で２８％より大きなコンクリート成熟度を有した。９０日で、従来の型枠中の組成番号１は６２０９６℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号１のコンクリートは６７３９５℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で８％より大きなコンクリート成熟度を有した。
【０１７２】
２日で、従来の型枠中の組成番号２は１５４５℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号２のコンクリートは２１２９℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で３７％より大きなコンクリート成熟度を有した。例えば、３日で、従来の型枠中の組成番号２は２２３８℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号２のコンクリートは３３２５℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で４８％の大きなコンクリート成熟度を有した。同じように、７日で、従来の型枠中の組成番号２は４７０２℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号２のコンクリートは７３３４℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で５６％より大きなコンクリート成熟度を有した。２８日で、従来の型枠中の組成番号２は２００１４℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号２のコンクリートは２３１０２℃×時間°成熟度又は断熱コンクリート型枠中で１５％より大きなコンクリート成熟度を有した。９０日で、従来の型枠中の組成番号２は６０４１０℃×時間°Ｃ−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号２のコンクリートは６３１１９℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で４％より大きなコンクリート成熟度を有した。
【０１７３】
２日で、従来の型枠中の組成番号３は１５５７℃×時間°Ｃ−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号３のコンクリートは２３２５°Ｃ×時間℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中のコンクリートに対する成熟度よりも、４９％より大きいものを有した。例えば、３日で、従来の型枠中の組成番号３は２２１６℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号３のコンクリートは３６４０℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で６４％より大きなコンクリート成熟度を有した。同じように、７日で、従来の型枠中の組成番号３は４６３９℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号３のコンクリートは７７７６℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で６７％より大きなコンクリート成熟度を有した。２８日で、従来の型枠中の組成番号３は１９９１１℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号３のコンクリートは２３８７７℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で１９％より大きなコンクリート成熟度を有した。９０日で、従来の型枠中の組成番号３は６２６６１℃−Ｈｒｓの成熟度を有したが、一方断熱コンクリート型枠中の組成番号３のコンクリートは６７１４３℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で７％の大きなコンクリート成熟度を有した。
【０１７４】
［実験例８］
ＡＳＴＭ‐４２により、上記実験例７に記載された各々の異なるコンクリート型枠のコアサンプルはＡＳＴＭ  Ｃ‐４２に従う圧縮強度測定のため独立試験研究所で抜かれて試験された。コンクリート型枠のコアサンプルは、３日、７日、２８日、及び９０日で試験された。この試験データの一覧は以下の表７に以下の様に示される。
【０１７５】
【表７】
2014533213.tif 000009
【０１７６】
上記表７の試験データは、驚くべきこと並びに予想外に断熱コンクリート型枠中で養生された組成は、より高い強度を達成すること、特に従来の型枠中で養生された同じコンクリートより、高い初期コンクリート強度を達成したこと、を示す。具体的には、３日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中で３１％の高い圧縮強度を有していた。３日で、組成２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２と比較して、断熱コンクリート型枠中で１０１％の高い圧縮強度を有していた。そして、３日で、組成３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３と比較して、断熱コンクリート型枠中で２１５％の高い圧縮強度を有していた。
【０１７７】
７日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中で４２％の高い圧縮強度を有していた。７日で、組成番号２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２に比較して断熱コンクリート型枠中で１２１％の高い圧縮強度を有していた。そして、７日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中で１２０％の高い圧縮強度を有していた。
【０１７８】
２８日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中で１６％の高い圧縮強度を有していた。２８日で、組成番号２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２に比較して断熱コンクリート型枠中で１８％の高い圧縮強度を有していた。そして、２８日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中で１０％の高い圧縮強度を有していた。
【０１７９】
９０日での、組成番号１の結果は異常又は不正であると思われる。９０日で、組成番号２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中において１８％の高い圧縮強度を有していた。そして、９０日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中において１９％の高い圧縮強度を有していた。
【０１８０】
上記の実験例２〜８は、垂直壁または円柱（ｃｏｌｕｍｎｓ）を形成するために使用される、垂直高架式コンクリート型枠を使用して全て行われた。しかしながら、本発明はまた、そのような土間コンクリート又はチルトアップコンクリートパネル（ｔｉｌｔ−ｕｐ  ｃｏｎｃｒｅｔｅ  ｐａｎｅｌ）を形成するために使用されるような、水平型枠、又は全ての側面を断熱された鋳型も使用することができる。以下の実験例９、１０、及び１１は、例えば、本明細書に添えて同時に出願された、「断熱合板コンクリート型枠及びそれを使ったコンクリート養生方法」という題名の出願人の同時係属の特許出願番号 に開示の土間コンクリートとして、及び本明細書に添えて同時に出願された出願人の２０１１年９月２８日に出願された同時係属の米国特許出願１３／２４７，２５６号（その全体を参照することによってこの明細書中に両方が組み込まれて開示）に開示のチルトアップコンクリートパネルとして、水平断熱コンクリート型枠中で使用され、本発明を説明している。本発明は、また出願人の２０１１年９月２８日に出願された同時係属米国特許出願１３／２４７，２５６号（その全体を参照することによってこの明細書中に両方が組み込まれて開示）に開示されているような、チルトアップコンクリートパネルを製造するためにもまた使用できる。
【０１８１】
［実験例９］
６つの水平コンクリート型枠は土間コンクリートを形成するために並べて打設された。型枠は、地面に外に起立させて、周囲の気候及び温度条件に晒した。３つの型枠は従来の２フィート８フィートの木製型枠であった。これらの型枠は、坂道上の６インチ厚のスラブ又はチルトアップ壁スラブ等用に打設された。  各型枠の下に６ｍｉｌのポリエチレンプラスチックシートを設置した。従来の型枠に打設されたコンクリートは、プラスチックシート上に直接おかれ、空中への水分の損失を防ぐために６ｍｉｌのポリエチレンプラスチックシートを除いてはコンクリートの上面に載置しなかった。他の３つの型枠は、断熱コンクリート型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）とした。断熱コンクリート型枠は従来の木製側面を含むものとした。しかしながら、各々の断熱コンクリート型枠は４インチの厚さの発泡ポリスチレンフォームの２フィート×８フィートの２枚のパネルもまた含んだ。発泡ポリスチレンフォームパネルの１つは、地面上に配置され型枠の下部を形成した―コンクリートが打設されて完成し追加のフォーム部品が６インチのコンクリートスラブの４側面を断熱するために使用された後に、他の発泡ポリスチレンフォームパネルがコンクリートの上面に設置された。従って、断熱コンクリート型枠中で、コンクリートスラブは４インチ発泡ポリスチレンフォームで上部、側面及び底面を断熱された。このテストの周囲温度は、実験例２〜３及び６〜８で報告された試験よりも、このテストの方が季節的に高かった。
【０１８２】
３種の異なるコンクリート混合物、即ち、上記実験例１に示されたものと同じ、が調製された。組成番号１で作られたコンクリートは水平な従来の型枠と水平な断熱コンクリート型枠の両方の中に位置（打設）された（打ち込まれた）。同様に  組成番号２で作られたコンクリートは水平な従来の型枠と水平な断熱コンクリート型枠の両方の中に位置（打設）された（打ち込まれた）。そして、組成番号３で作られたコンクリートは、上に記載されるように、水平な従来の型枠と水平な断熱コンクリート型枠の両方の中に水平な従来の型枠と水平な断熱コンクリート型枠の両方の中に。
【０１８３】
各コンクリート型枠は、８フィート×８フィート型枠の中央に、型枠によって規定された６インチのコンクリート受け取り空間のほぼ真ん中に設置された内部メモリ及びマイクロチップを備える温度センサーを装着された。別の温度センサーは、近辺の周囲温度を記録するように型枠の外側に設置された。コンクリート温度センサーは、スティルウォーターＯＫ（Ｓｔｉｌｌｗａｔｅｒ、ＯＫ）のＥｎｇｉｕｓ、ＬＬＣ（社）のインテリロックＩＩ（商標）成熟度／温度ロガーであった。各型枠内のコンクリートの内部温度及び計算された成熟値（℃  時間）が、時間毎に９０日間記録された。
【０１８４】
図１９、２２、及び２５は、従来の水平コンクリート型枠と水平断熱コンクリート型枠の両方での組成番号１のコンクリートの内部温度のグラフである。周囲温度もまた、グラフに示されている。
【０１８５】
図１９、２２、及び２５からわかるように、コンクリートで作られた従来の型枠内の組成番号１で作られたコンクリートは、比較的迅速におよそ４３℃の最高温度に達し、およそ１日以内にほぼ周囲温度に戻った。従来の型枠中のそのコンクリートは、その後環境温度に密接に連動しておよそ３〜２０℃日常的に変動した。
【０１８６】
断熱コンクリート型枠内に組成番号１で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠中の同じコンクリートと、だいたい同じ長さの時間で４３℃の内部温度に達した。しかしながら、従来形のコンクリート型枠中のコンクリートの温度はその最大温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度はおよそ６６℃の最高温度に達するまで、比較的長い期間上昇し続けた。およそ１０日後に周囲温度に達するまで、断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度はそれから徐々に減少した。９０日の試験期間の残りの期間で、断熱コンクリート型枠のコンクリートの内部温度は僅かに変動した。
【０１８７】
図２０、２３、及び２６は、従来の水平コンクリート型枠及び水平断熱コンクリート型枠の両方の中で組成番号２により作られたコンクリートのコンクリートの内部温度のグラフである。周囲温度もまたこのグラフに示される。
【０１８８】
図２０，２３、及び２６からわかるように、従来のコンクリート型枠内の組成番号２で作られたコンクリートは、比較的迅速におよそ３１℃の最高温度に達し、およそ１日以内にほぼ周囲温度に戻った。従来のコンクリート型枠中のコンクリートは、それかられから１日につき、およそ５〜１８℃変動した。
【０１８９】
断熱コンクリート型枠内に組成番号２で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠中の同じコンクリートと、だいたい同じ長さの時間で３１℃の内部温度に達した。しかしながら、従来形のコンクリート型枠中のコンクリートの温度はその最大温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度はおよそ４６℃の最高温度に達するまで、比較的長い期間（約２日間）上昇し続けた。およそ６日後に周囲温度に達するまで、断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度はそれから徐々に減少した。９０日の試験期間の残りの期間で、断熱コンクリート型枠のコンクリートの内部温度は僅かに変動した。
【０１９０】
図２１、２４、及び２７は、従来の水平コンクリート型枠及び水平断熱コンクリート型枠の両方の中で組成番号３により作られたコンクリートのコンクリートの内部温度のグラフである。周囲温度もまたこのグラフに示される。
【０１９１】
図２１、２４、及び２７からわかるように、従来のコンクリート型枠内の組成番号３で作られたコンクリートは、比較的迅速におよそ３５℃の最高温度に達し、およそ１日以内にほぼ周囲温度に戻った。従来のコンクリート型枠中のコンクリートは、それから周囲温度の変化に密に連動して日常的におよそ３〜２０℃変動した。
【０１９２】
断熱コンクリート型枠内に組成番号３で作られたコンクリートは、従来のコンクリート型枠中の同じコンクリートと、ほぼ同じ長さの時間で３５℃の内部温度に達した。しかしながら、従来形のコンクリート型枠中のコンクリートの温度はその最大温度から低下し始めるが、一方断熱コンクリート型枠中のコンクリートの温度はおよそ５５℃の最高温度に達するまで、比較的長い期間（約１．５日間）上昇し続けた。およそ１０日後に周囲温度に達するまで、断熱コンクリート型枠中のコンクリートの内部温度はそれから徐々に減少した。９０日の試験期間の残りの期間で、断熱コンクリート型枠のコンクリートの内部温度は僅かに変動した。
【０１９３】
［実験例１０］
上記実験例９で特定された６つの水平スラブのコンクリート成熟度はインテリロックＩＩ（登録商標）成熟／温度ロガーにより測定された。この試験データの一覧は以下の表８に示される。
【０１９４】
【表８】
2014533213.tif 000010
【０１９５】
上記表８の試験データは、従来のコンクリート型枠中で養生された同じコンクリート製剤と比較して、断熱コンクリート型枠中で養生されたコンクリートのより大きな成熟度を示す。例えば、１日で、従来の型枠中で組成番号１は８８６℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は１３８６℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で５６％の大きなコンクリート成熟度を有する。２日で、従来の型枠中で組成番号１は１７１１℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は２７７４℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で６２％の大きなコンクリート成熟度を有する。３日で、従来の型枠中で組成番号１は２４２４℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は３９５９℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で６３％の大きなコンクリート成熟度を有する。同様に、７日で、従来の型枠中で組成番号１は５２３７℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号１は７６５０℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で４６％の大きなコンクリート成熟度を有する。
【０１９６】
２日で、従来の型枠中で組成番号２は１４８１℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号２は２０４４℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で３８％の大きなコンクリート成熟度を有する。例えば、３日で、従来の型枠中で組成番号２は２２１３℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号２は３０３６℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で３７％の大きなコンクリート成熟度を有する。同様に、７日で、従来の型枠中で組成番号２は５２３２℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号２は６４０４℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で２２％の大きなコンクリート成熟度を有する。
【０１９７】
２日で、従来の型枠中で組成番号３は１５５０℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号３は２２９３℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で１３％の大きなコンクリート成熟度を有する。例えば、３日で、従来の型枠中で組成番号３は２２３２℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号３は３４８４℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で５６％の大きなコンクリート成熟度を有する。同様に、７日で、従来の型枠中で組成番号３は５０６６℃−Ｈｒｓの成熟度を有するが、一方で断熱コンクリート型枠中の組成番号３は７２２６℃−Ｈｒｓの成熟度又は断熱コンクリート型枠中で４２％の大きなコンクリート成熟度を有する。
【０１９８】
［実験例１１］
ＡＳＴＭ  ４２により、上記実験例１０に記載された各々の異なる型枠からコンクリートコアサンプルはＡＳＴＭ  Ｃ‐３９に基づく圧縮強度測定のために独立認定試験研究所で抜き取られ試験された。コンクリートコアサンプルは、３日、７日、２８日、及び９０日で試験された。この試験データの一覧は以下の表９に以下の様に示される。
【０１９９】
【表９】
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【０２００】
上記表９の試験データは、驚くべきこと並びに予想外に断熱コンクリート型枠中で養生された製剤は、より高い強度を達成すること、特に従来の型枠中で養生された同じコンクリートより高い初期コンクリート強度を達成したこと、を示す。具体的には、３日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中で３０％の高い圧縮強度を有していた。３日で、組成２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２と比較して、断熱コンクリート型枠中で６３％の高い圧縮強度を有していた。そして、３日で、組成３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３と比較して、断熱コンクリート型枠中で１６２％の高い圧縮強度を有していた。
【０２０１】
７日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中で３４％の高い圧縮強度を有していた。７日で、組成番号２は、従来のコンクリート型枠中の組成番号２に比較して断熱コンクリート型枠中で４９％の高い圧縮強度を有していた。そして、７日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中で４７％の高い圧縮強度を有していた。
【０２０２】
２８日で、組成番号１及び２結果は異常または不正であると思われる。２８日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中で４．５％の高い圧縮強度を有していた。
【０２０３】
９０日で、組成番号１は、従来のコンクリート型枠中の組成番号１に比較して断熱コンクリート型枠中で２．７％の高い圧縮強度を有していた。９０日で、組成番号２の結果は異常または不正であると思われる。そして、９０日で、組成番号３は、従来のコンクリート型枠中の組成番号３に比較して断熱コンクリート型枠中で１０％の高い圧縮強度を有していた。
【０２０４】
前記実施例は断熱コンクリート型枠中で上に開示されたコンクリート製剤を養生させる方法を説明するが、それは具体的には、前述コンクリート製剤は追加熱がコンクリートにかけられるプレキャストコンクリートフォーム又は鋳型内で養生されるような、例えば蒸気養生、又は本明細書に添えて同時に出願された「電子温度制御コンクリートの養生及びコンクリート材齢又は等価な材齢の加速方法、プレキャストコンクリート構築物及び物体並びにそのための装置」という題名の出願人の同時係属特許出願番号 （これらの開示は全て、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されているように養生されることができることが考えられる。
【０２０５】
［実験例１２］
なお、実験例６、７、及び８から各コンクリート組成が試験／実験例９、１０、及び１１の試験／実験と並行して実行されたことは注目に値する。ゆえに、各々の異なるコンクリート製剤は、同じサマータイム周囲温度で養生させた。垂直型枠からの各コンクリート製剤の温度分布及び成熟度データと水平型枠から各コンクリート製剤の温度分布や成熟度データとを比較すると、予期しない、非自明生が起こっている。それぞれ対応するコンクリート製剤のコンクリートの内部温度及び成熟度は、水平型枠の場合よりも、垂直型枠で著しく大きい。これは、非断熱型枠だけでなく、断熱枠にもあてはまる。水平断熱型枠に関する限り、全ての側面に同じ量の４インチ断熱材が垂直型枠中のコンクリートを被包するために使用される理由から、これは完全に予想外である。試験は、夏季数か月の高い周囲温度の間に行われたので、これはさらに予想外である。以下のデータは上記表７及び９から得られた。
【０２０６】
３日で、垂直断熱型枠の組成番号１は４５６０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号１は、垂直断熱型枠と比較して１０％の低い水平断熱型枠の強度である、４０８０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。７日で、垂直断熱型枠の組成番号１は５４６０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号１は、垂直断熱型枠と比較して１４％の低い水平断熱型枠の強度である、４７００Ｐｓｉの圧縮強度を有した。２８日で、垂直断熱型枠の組成番号１は６３１０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号１は、垂直断熱型枠と比較して２８％の低い水平断熱型枠の強度である、４５３０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。９０日で、垂直断熱型枠の組成番号１は６４９０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号１は、垂直断熱型枠と比較して１５％の低い水平断熱型枠の強度である、５４９０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。
【０２０７】
３日で、従来の垂直型枠の組成番号１は３４７０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方従来の水平型枠中の組成番号１は、垂直断熱型枠と比較して１０％の低い水平断熱型枠の強度である、３１３０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。７日で、従来の垂直型枠の組成番号１は３９７０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方従来の水平型枠中の組成番号１は、垂直断熱型枠と比較して１１％の低い水平断熱型枠の強度である、３５１０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。２８日で、従来の垂直型枠の組成番号１は５４３０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方従来の水平型枠中の組成番号１は、垂直断熱型枠と比較して１１％の低い水平断熱型枠の強度である、４８４０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。９０日で、従来の垂直型枠の組成番号１は６５３０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方従来の水平型枠中の組成番号１は、垂直断熱型枠と比較して１６％の低い水平断熱型枠の強度である、５４９０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。
【０２０８】
３日で、垂直断熱型枠の組成番号２は２６６０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号２は、垂直断熱型枠と比較して１６％の低い水平断熱型枠の強度である、２２２０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。７日で、垂直断熱型枠の組成番号２は３７００Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号２は、垂直断熱型枠と比較して１６％の低い水平断熱型枠の強度である、２８３０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。２８日で、垂直断熱型枠の組成番号２は５０８０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号２は、垂直断熱型枠と比較して２８％の低い水平断熱型枠の強度である、３６７０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。９０日で、垂直断熱型枠の組成番号２は５５１０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号２は、垂直断熱型枠と比較して１６％の低い水平断熱型枠の強度である、４８６０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。
【０２０９】
３日で、垂直断熱型枠の組成番号３は４５３０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号３は、垂直断熱型枠と比較して３３％の低い水平断熱型枠の強度である、３０２０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。７日で、垂直断熱型枠の組成番号３は５３８０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号３は、垂直断熱型枠と比較して３０％の低い水平断熱型枠の強度である、３７８０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。２８日で、垂直断熱型枠の組成番号３は６１００Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号３は、垂直断熱型枠と比較して２８％の低い水平断熱型枠の強度である、４３９０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。９０日で、垂直断熱型枠の組成番号３は６４９０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方水平断熱型枠中の組成番号３は、垂直断熱型枠と比較して２５％の低い水平断熱型枠の強度である、４８６０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。
【０２１０】
３日で、従来の垂直型枠の組成番号３は１２９０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方従来の水平型枠中の組成番号３は、垂直断熱型枠と比較して１０％の低い水平断熱型枠の強度である、１１５０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。７日で、従来の垂直型枠の組成番号３は２４４０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方従来の水平型枠中の組成番号３は、垂直断熱型枠と比較して５％の高い従来の水平型枠の強度である、２５７０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。２８日で、従来の垂直型枠の組成番号３は５５２０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方従来の水平型枠中の組成番号３は、垂直断熱型枠と比較して２４％の低い水平断熱型枠の強度である、４２００Ｐｓｉの圧縮強度を有した。９０日で、従来の垂直型枠の組成番号１は５４４０Ｐｓｉの圧縮強度を有したが、一方従来の水平型枠中の組成番号３は、垂直断熱型枠と比較して１９％の低い水平断熱型枠の強度である、４３９０Ｐｓｉの圧縮強度を有した。
【０２１１】
この内部温度とコンクリート成熟度との差は、地面が、それに接触している物体から熱を除去する吸熱源／ヒートシンク（ｈｅａｔ  ｓｉｎｋ）として作用するという事実を示す。それゆえ、地面上にある土間コンクリート、いかなるオブジェクトキャスト又はコンクリートスラブの場合では、水和熱はコンクリートから、周囲温度で空気に囲まれる高架式又は垂直型枠中に打設されたコンクリートからの水和熱の損失に比較して、ずっと速く失われる。地面は無限の熱質量（ｉｎｆｉｎｉｔｅ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｍａｓｓ）を持ち、特に夏の間、地面は通常空気より冷たく、その上のコンクリートキャストの内部温度よりも特に冷たい。これらの試験に使用されたグリーンクラフト型枠用に４インチ発泡ポリスチレンフォーム（ｅｘｐａｎｄｅｄ  ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ  ｆｏａｍ）断熱材が使用されたにもかかわらず、このより低温度が地球の無限の熱質量と相まって、はるかに速い速度で地面上のいかなるコンクリートキャストからも水和熱を吸収する。地面上の何れのオブジェクトキャスト用コンクリートの熱損失は、周囲温度に関係ないが、春季又は秋季の間でさえも、特には暑い夏の日よりも寒い冬の数か月間さらに顕著になる。従って、コンクリートはそれが打設されるための荷重に必要な強度を達成できないので、プレキャストチルトアップパネル、土間コンクリート用キャストのような任意のスラブキャスト又は任意のパネル用の、これらのコンクリート製剤の使用は完全に不可能である。従って、プレキャストチルトアップコンクリートパネルのような、土間コンクリート、コンクリートスラブ上のパネルキャスト等のためのコンクリート養生方法であり、コンクリートの底部に断熱材を用いて一時的にコンクリートの上面を断熱することが、これらの種類のコンクリート製剤の使用をさせる効果的な唯一の方法である。
【０２１２】
［実験例１３］
コンクリートの成熟度又は等価な材齢の比較、上記の表２、６、及び８に示される垂直型枠用の実際のコアテストからのデータ及び、表５中に示される３日目のＣ−３９実験用シリンダーテストデータは以下の表１０〜１２に一覧表示される。
【０２１３】
【表１０】
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【０２１４】
このデータは垂直断熱コンクリート型枠中の３種のコンクリート製剤は全て、ＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従って養生されたシリンダー中の３種のコンクリート製剤と比較して、７１％〜１４１％の範囲で成熟度を改善したことを明らかに示す。逆に、垂直非断熱型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）で養生された全ての３種の製剤は、ＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従った実験室のシリンダー中で養生された同じ３種の製剤と比較して、−１％〜−１２％の範囲で劣る成熟度を有した。
【０２１５】
【表１１】
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【０２１６】
このデータは垂直断熱コンクリート型枠中の３種のコンクリート製剤は全てＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従って養生させたシリンダー中の３種のコンクリート製剤と比較して１０５％〜１９１％の範囲で成熟度を改善したことを明らかに示す。逆に、垂直非断熱型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）で養生させた全ての３種のコンクリート製剤はＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従った実験室シリンダー中で養生させた同じ３種の製剤と比較して、わずか３８％〜６８％までの範囲で成熟度が改善された。
【０２１７】
【表１２】
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【０２１８】
このデータは、水平断熱コンクリート型枠中の３種のコンクリート製剤は全てＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従って養生されたシリンダー中の３種のコンクリート製剤と比較して、８８％〜１６０％の範囲で成熟度を改善したことを明らかに示す。逆に、水平非断熱型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）で養生させた全ての３種のコンクリート製剤はＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従った実験室シリンダー中で養生させた同じ３種の製剤と比較して、わずか３７％〜５９％までの範囲で成熟度が改善された。
【０２１９】
コンクリートの成熟度又は等価な材齢の比較、上記の表２、６、及び８に示される垂直型枠用の実際のコアテストからのデータ及び表５中に示される７日目のＣ−３９実験用シリンダー試験データは以下の表１３〜１５に一覧表示される。
【０２２０】
【表１３】
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【０２２１】
このデータは、垂直断熱コンクリート型枠中の３種のコンクリート製剤は全てＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従って養生させたシリンダー中の３種のコンクリート製剤と比較して、６９％〜１３２％の範囲で成熟度を改善したことを明らかに示す。逆に、垂直非断熱型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）で養生させた全ての３種のコンクリート製剤はＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従った実験室シリンダー中で養生させた同じ３種の製剤と比較して、わずか−１％〜８％までの範囲で成熟度が劣化／改善された。
【０２２２】
【表１４】
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【０２２３】
このデータは、垂直断熱コンクリート型枠中の３種のコンクリート製剤は全てＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従って養生させたシリンダー中の３種のコンクリート製剤と比較して、１０５％〜１８０％の範囲で成熟度を改善したことを明らかに示す。逆に、垂直非断熱型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）で養生させた全ての３種のコンクリート製剤はＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従った実験室シリンダー中で養生させた同じ３種の製剤と比較してわずか３２％〜５０％までの範囲で成熟度が改善された。
【０２２４】
【表１５】
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【０２２５】
このデータは水平断熱コンクリート型枠中の３種のコンクリート製剤は全てＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従って養生されたシリンダー中の３種のコンクリート製剤と比較して、７９％〜１３４％の範囲で成熟度を改善したことを明らかに示す。逆に、水平非断熱型枠（即ち、グリーンクラフト型枠）で養生させた全ての３種のコンクリート製剤はＡＳＴＭ  Ｃ−３９に従った実験室シリンダー中で養生させた同じ３種の製剤と比較して、わずか４６％〜６０％までの範囲で成熟度が改善された。
【０２２６】
上に開示されたの断熱された土間コンクリートは、上記に開示されたコンクリート製剤を使用できるが、それは具体的には、土間コンクリート、プレキャストパネル、オブジェクト又はチルトアップパネル用に使用されるなど、他の水平絶断熱コンクリート型枠は、従来のコンクリート、即ち、ポルトランドセメントをセメントの重量でその全て又は少なくとも８０％を含むコンクリートは、本発明のコンクリートの養生方法で使用することができる。即ち、従来のポルトランドセメントコンクリートを含む任意のコンクリート製剤は、この明細書中で記載されたのと同じ程度まで全ての側面を断熱された水平断熱コンクリート型枠又はコンクリート鋳型中で、及びこの明細書と同時に特許出願された出願人の「コンクリート滑走路、道路、高速道路及び土間コンクリート並びにその製造方法」という題名の同時係属特許出願番号 に開示されるような、及び「プレキャストコンクリート構造、プレキャストチルトアップコンクリート構造物及びそれ製造する製造方法」という題名の２０１１年９月２８日に出願された米国特許出願１３／２４７，２５６号の同時係属特許出願（その全体を参照することによってこの明細書中に両方が組み込まれて開示）に開示されているような、水平断熱コンクリート型枠中で養生され得る。
【０２２７】
前記刊行物、公開特許出願及び発行された特許文献、全ての参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０２２８】
上記は本発明の特定に開示された実施例に関連すること、多数の修正又は変更が添付の特許請求の範囲に記載された本発明の要旨／趣旨及び範囲から逸脱することなくなされることが、もちろん、理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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