(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位セメント量が２５０〜６８０ｋｇ／ｍ３、水セメント比が０．２５〜０．５０、単位粗骨材かさ容積が０．６０〜０．８５ｍ３／ｍ３の水平自走式スリップフォーム工法用コンクリートの製造方法であって、少なくとも、セメント、ポリカルボン酸系減水剤、ナフタレンスルホン酸系減水剤、骨材、及び混練水を混練し、
ポリカルボン酸系減水剤もしくはナフタレンスルホン酸系減水剤のいずれか一方と、セメント、骨材、及び混練水を混練しておき、施工現場でスリップフォーム型枠に打設する前に、もう一方の減水剤を加えて混練することを特徴とするスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法。
【請求項２】
ポリカルボン酸系減水剤を含むコンクリートを混練して、コンクリートのスランプは４．０〜１２．０ｃｍとした後、ナフタレンスルホン酸系減水剤を後添加してコンクリートのスランプを２．０〜６．０ｃｍとする請求項１記載のスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の方法で製造されたスリップフォーム工法用コンクリートを用いてなるスリップフォーム工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、土木・建築業界等において使用されるスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法およびそれを用いたスリップフォーム工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スリップフォーム工法とは、道路の中央分離帯、円形水路、側溝、管巻き、立壁などの道路関連施設、土木用構造物等の長寸法で同一断面形状を有するコンクリート構造物の施工に適した方法であり、締固め装置と整形装置を備えた自走式施工機械を用い、長寸法コンクリートを所定の同一断面形状に締固めて整形しながら型枠（モールド）をスリップさせ、連続的にコンクリート構造物を施工する工法である。
【０００３】
スリップフォーム工法に用いられるコンクリートは、製造、運搬及び施工に必要な流動性を保持し、かつ、振動成形後において速やかに型枠をスリップできるように、打設されたコンクリートが自重によるダレやハラミが生じない、変形抵抗性を有することが要求されている。
【０００４】
従来、スリップフォーム工法に用いられるコンクリートについては、自重によるハラミの発生を防止するために、スランプの小さい硬練りコンクリートが使用されている。このような硬練りコンクリートは、流動性が悪いために、生コン工場で製造してアジテータ車で運搬するとき、出荷時のホッパー閉塞、工事現場到着時の排出困難等の問題点を抱える。一方、ダンプトラック輸送としても、運搬時に品質劣化の虞があるという問題点を抱えている。
【０００５】
このため、減水剤と天然多糖類および／または水溶性アクリル系高分子とを特定の割合で配合したセメント添加剤を現場で添加する方法等が提案されている（特許文献１）。しかしながら、有機系の増粘剤や粘性調整剤を現場で添加する方法では、コンクリートの粘性が高くなり作業性が低下するうえ、型枠にコンクリートが付着しやすくなり仕上がりが悪く美観が損なわれるという課題があった。また、骨材の表面水量が増加すると、ダレやハラミが大きくなるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−１０９０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明では、スリップフォーム工法施工後にダレやハラミの発生を抑制でき、型枠へ付着せず美観に優れる構造物を製造できるスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意検討した結果、本発明を完成した。すなわち、本発明は、以下の［１］〜［３］を提供するものである。
【０００９】
[１] 少なくとも、セメント、ポリカルボン酸系減水剤、ナフタレンスルホン酸系減水剤、骨材、及び混練水を混練してなるスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法であって、
ポリカルボン酸系減水剤もしくはナフタレンスルホン酸系減水剤のいずれか一方と、セメント、骨材、及び混練水を混練しておき、施工現場でスリップフォーム型枠に打設する前に、もう一方の減水剤を加えて混練することを特徴とするスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法、を提供する。
[２]ポリカルボン酸系減水剤を含むコンクリートを混練しておき、施工現場において、ナフタレンスルホン酸系減水剤を後添加する[１]記載のスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法、を提供する。
[３] [１]又は[２]に記載の方法で製造されたスリップフォーム工法用コンクリートを用いてなるスリップフォーム工法、を提供する。
【００１０】
図１は、スリップフォーム工法の概念図を示す。コンクリート２０を施工面１１に打設しながら、スリップ型枠１２で成型する工法であり、その正面図（ａ）、平面図（ｂ）、側面図（ｃ）を示した。側面図（ｃ）は、矢印方向へスリップ型枠が通り過ぎても変形のない成型後のコンクリート２０を表現している。実際は、破線で表現するように、エッジスランプ（垂直方向の変化量Ａ）、膨らみ（水平方向の変化量Ｂ）が生ずる。ここで、スリップ型枠とは、成型機に取り付けた型枠（モールド）のことである。また、本発明における「部」や「％」は特に規定しない限り質量基準で示す単位である。また、本発明におけるコンクリートとは、モルタルを含むものである。
【００１１】
本発明のスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法は、少なくとも、セメント、ポリカルボン酸系減水剤、ナフタレンスルホン酸系減水剤、骨材、及び混練水を混練してなるスリップフォーム工法用コンクリートの製造方法であって、ポリカルボン酸系減水剤もしくはナフタレンスルホン酸系減水剤のいずれか一方と、セメント、骨材、及び混練水を混練しておき、施工現場でスリップフォーム型枠に打設する前に、もう一方の減水剤を加えて混練する。
【００１２】
ポリカルボン酸系減水剤もしくはナフタレンスルホン酸系減水剤のいずれか一方を添加したコンクリートの混練方法は限定するものではなく、例えば、全材料をミキサに一括投入して混練することができる。また、混練装置は限定するものではなく、例えば、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸ミキサ等を使用することができる。なお、当該コンクリートは、生コン工場で混練しても良いし、施工現場で混練しても良い。
【００１３】
施工現場でもう一方の減水剤を加えて混練するコンクリートは、スリップフォーム工法施工後のダレやハラミの発生を抑制する観点から、スリップフォーム型枠に打設する前５分から２０分以内（より好ましくは５分から１０分以内）に混練することが好ましい。施工現場での混練は、例えば、施工現場に設置したミキサ（パン型ミキサ、二軸ミキサ等）で混練しても良いし、生コン工場で最初のコンクリートを製造した場合は、トラックアジテータで混練しても良い。
【００１４】
本発明においては、最初に混練したコンクリートの作業性や流動性保持等の観点から、ポリカルボン酸系減水剤を含むコンクリートを混練しておき、当該コンクリートにナフタレンスルホン酸系減水剤を後添加することが好ましい。
ポリカルボン酸系減水剤としては、市販されているポリカルボン酸系高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。なお、本発明においてポリカルボン酸系減水剤はポリカルボン酸エーテル系減水剤を含む。ナフタレンスルホン酸系減水剤としては、市販されているナフタレンスルホン酸系高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。
【００１５】
本発明において、ポリカルボン酸系減水剤を含むコンクリートを混練しておき、当該コンクリートにナフタレンスルホン酸系減水剤を後添加する場合は、スリップフォーム工法施工後のダレやハラミの発生を抑制する観点やコンクリートの作業性や流動性保持等の観点から、から、ポリカルボン酸系減水剤は、セメントに対して０．２〜１．５％（より好ましくは０．３〜１．４％）添加することが好ましく、ナフタレンスルホン酸系減水剤は、ポリカルボン酸系減水剤の１〜１０倍量（より好ましくは２〜９倍量）添加することが好ましい。
【００１６】
また、ポリカルボン酸系減水剤を含むコンクリートを混練しておき、当該コンクリートにナフタレンスルホン酸系減水剤を後添加する場合は、コンクリートの作業性等の観点から、初めに混練したポリカルボン酸系減水剤を含むコンクリートのスランプは４．０〜１２．０ｃｍ（より好ましくは５．０〜１１．０ｃｍ）であることが好ましい。さらに、スリップフォーム工法施工時の作業性や施工後のダレやハラミの発生を抑制する観点から、ナフタレンスルホン酸系減水剤を後添加したコンクリートのスランプは２．０〜６．０ｃｍ（より好ましくは２．５〜５．５ｃｍ）であることが好ましい。
なお、当該コンクリートは、耐久性等の観点から、空気量が３．０〜７．０体積％、より好ましくは３．５〜６．５体積％である。
【００１７】
本発明で使用するセメントは、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末等を混合したフィラーセメント、並びに、普通エコセメントが挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。
【００１８】
本発明で使用する骨材とは、細骨材や粗骨材を総称するものである。
骨材は、石灰石系やケイ石系の天然骨材のほか、各種のスラグ系骨材、比重が2.8以上の重量骨材、及び再生骨材等、いかなる骨材も使用可能である。
【００１９】
混練水は、水道水が使用可能であるが、これに限定されない。
【００２０】
本発明では、上記材料のほかに、膨張材、急硬材、ＡＥ剤、増粘剤、収縮低減剤、ポリマー、ベントナイトなどの粘土鉱物、高炉水砕スラグ粉末、石灰石微粉末、フライアッシュ、シリカフューム、及び再生骨材を製造する際に発生する再生微粉末等の混和材料や繊維等のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能である。
【００２１】
本発明で製造されるスリップフォーム工法用コンクリートは、作業性や強度発現性、さらにはスリップフォーム工法施工後のダレやハラミの発生を抑制する観点等から、単位セメント量が２５０〜６８０ｋｇ／ｍ３、水/セメント比が０．２５〜０．５０、単位粗骨材かさ容積が０．６０〜０．８５ｍ３／ｍ３であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の製造方法で製造したスリップフォーム工法用コンクリートを使用することにより、スリップフォーム工法施工後にダレやハラミの発生を抑制できる。更に、骨材の表面水量が変動した場合でも、ダレやハラミの発生を抑制することができる。また、当該コンクリートは、型枠へ付着せず美観に優れる構造物を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】スリップフォーム工法の概念を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（１）使用材料
セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
細骨材：山砂（静岡県掛川市産、表乾密度２．５７ｇ／ｃｍ３）
粗骨材：砂岩砕石２００５（茨城県桜川市産、表乾密度２．６５ｇ／ｃｍ３、実積率５９．６％）
水：水道水
化学混和剤：ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（ＢＡＳＦジャパン社製「マスターグレニウムＳＰ８ＳＶ」）
ナフタレンスルホン酸系高性能減水剤（花王社製「マイティ１５０」）
ＡＥ剤（ＢＡＳＦジャパン社製「マスターエア２０２」）
ＡＥ減水剤（ＢＡＳＦジャパン社製「マスターポゾリスＮｏ．７０」）
（２）配合条件
単位水量：１４０ｋｇ／ｍ３
水セメント比：４２％
単位粗骨材かさ容積：０．７３ｍ３／ｍ３
スランプ（型枠に打ち込み時）：４．０±１．５ｃｍ
空気量：５．０±１．５体積％
に調製した。
【００２５】
【表１】
0006602228.tif 000002
表中のＰＣはポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤、ＮＳはナフタレンスルホン酸系高性能減水剤を表す。
【００２６】
コンクリートの配合
上記コンクリート配合（試料１基準、試料２基準、試料３基準）のほかに、細骨材の表面水の変動（表面水が多くなった場合）を想定して、各基準配合に更に水を１５ｋｇ／ｍ３および３０ｋｇ／ｍ３それぞれ外割り混入した練混ぜを実施した。
コンクリートの製造方法
実施例：パン型ミキサを使用して、セメント、細骨材、粗骨材、水、ＡＥ剤及びポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤を一括してミキサに投入して２分間練混ぜた後に、ミキサ内にナフタレンスルホン酸系高性能減水剤を添加して１分間練混ぜた。
比較例：パン型ミキサを使用して、セメント、細骨材、粗骨材、水、ＡＥ剤及びＡＥ減水剤を一括してミキサに投入して２分間練混ぜた。
【００２７】
コンクリートの試験方法
１．練混ぜたコンクリートを１５×１５×５３ｃｍの型枠に打ち込み、棒状バイブレータにて６点、５秒ずつ振動を加えて締め固めた。
２．締固め後ただちに片側の側板をスリップさせて取り外した。
３．型枠取り外した面の中心付近（２６．５ｃｍの位置）の沈下量（エッジスランプ）と膨らみを測定した。図１において、側面図の一部拡大表示に示すとおり、エッジスランプは、垂直方向の変化量Ａ、膨らみは、水平方向の変化量Ｂである。測定結果（ｍｍ）と評価結果を表２、表３に示した。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
【表３】
0006602228.tif 000004
【００３０】
上記表に示す通り、本発明の製造方法で製造したコンクリートでは、水を追加した場合（細骨材の表面水量の変動を想定）も含めて、スリップフォーム工法施工後のダレやハラミの発生を抑制できていることがわかる。なお、本発明の製造方法で製造したコンクリートの型枠への付着は認められなかった。
一方、比較例のＡＥ減水剤を使用したコンクリートでは、水を追加した場合（細骨材の表面水量の変動によっては）、スリップフォーム工法施工後のダレやハラミが大きくなることがわかった。
【符号の説明】
【００３１】
１１    施工面
１２    スリップ型枠
２０    コンクリート
【図１】
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