(57)【要約】【課題】従来の製造設備で、しかも特殊な混和材（剤）を用いずとも、ノロを発生させることなく、高強度の遠心成形体を製造する方法を提供する。【解決手段】本発明は、少なくともセメントと、骨材と、水結合材比１２〜２０％の水と、ＢＥＴ法による比表面積１５ｍ２／ｇ未満の低ＢＥＴシリカフュームと、結合材１００質量部に対して０．５〜２．０質量部のナフタリン系高性能減水剤とからなる混練物を遠心成形し、その後養生することにより、遠心成形体を製造する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、セメント、骨材、水、ＢＥＴ法による比表面積が１５ｍ２／ｇ未満のシリカフューム、ナフタリン系高性能減水剤を含有してなる混練物を遠心成形によって製造することを特徴とする遠心成形体の製造方法。
【請求項２】
ナフタリン系高性能減水剤の添加量が、結合材１００質量部に対して０．５〜２．０質量部であることを特徴とする請求項１記載の遠心成形体の製造方法。
【請求項３】
水結合材比が１２〜２０％であることを特徴とする請求項１記載及び請求項２記載の遠心成形体の製造方法。
【請求項４】
遠心成形体がコンクリートパイルであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の遠心成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノロを発生させない遠心成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりコンクリートパイルやポール、ヒューム管などのコンクリート製品は遠心力によって成形・締固めして製造されている。遠心成形工程ではコンクリート中の水が絞り出され緻密な組織が生成するが、この水にはセメントや骨材中の微粉分などが混じっており、いわゆるノロ として排出される。このノロは、セメントや砂などの微粉部分を２０〜４０重量％も含有し、強アルカリ性のため、沈降分離・中和処理の後、固形分は産業廃棄物として処理しなければならない。そのため、この処理に多くの時間と経費が掛っているばかりでなく、最近ではノロ の廃棄場所の確保も困難になっており、遠心成形業界にとって大きな問題になっている。
【０００３】
上記ノロ対策として、ベントナイト、シリカフューム及びフライアッシュの１種または２種以上と消泡剤を主成分とするノロ低減剤（特許文献１参照）等が提案されている。
また、ノロ低減剤を使用しない方法として、高速アジテート式混練機を用いて混練する方法（特許文献２参照）等も提案されている。
【０００４】
ところで、近年、スラッジを皆無にする混和材が開発、商品化され、一部で使用されている。例えば、商品名「ＴＮＳ‐１００」（（株）太平洋マテリアル製）、商品名「デンカプラスメリット」（電気化学工業（株）製）等がある。
【０００５】
一方、蒸気養生強度の発現性及び遠心成形性に優れた超高強度の遠心成形硬化体を製造する技術としてシリカフュームを使用する技術が提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平０９−００２８５３号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５９４０号公報
【特許文献３】特開２００６−０３６６２９号公報
【０００６】
しかしながら、上記これらの混和剤はコンクリート用原料としては高価であり、またこれらの混和剤を計量・投入する設備も必要となり、コンクリートの製造コスト増となってしまう。また、上記高速アジテート式混練機等の特殊な設備の設置や維持も、やはりコンクリートの製造コスト増に繋がってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、上記問題点を改善すべく、鋭意研究の結果、従来の製造設備で、しかも特殊な混和剤を用いずとも、ノロを発生させることなく、高強度の遠心成形体を製造する方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、従来低水結合材比ではコンクリートの製造に用いることができなかったナフタリン系高性能減水剤を、低水結合材比で使用することによって遠心成形時のノロの発生を防ぎ、しかも高強度の遠心成形体を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ナフタリン系高性能減水剤と特定の材料を組み合わせることによって、低水結合材比でも作業性及び遠心成形性に優れ、ノロの発生量がゼロであり、かつ該遠心成形体が高強度を有することを確認し、本発明を完成させたものである。
【００１０】
即ち、本発明は、少なくとも、セメント、骨材、水、ＢＥＴ法による比表面積が１５ｍ２／ｇ未満のシリカフューム、ナフタリン系高性能減水剤を含有してなる混練物を遠心成形によって製造することを特徴とする遠心成形体の製造方法である（請求項１）。
そして、ナフタリン系高性能減水剤の添加量が、結合材１００質量部に対して０．５〜２．０質量部であることを特徴とする請求項１記載の遠心成形体の製造方法である（請求項２）。
次に、水結合材比が１２〜２０％であることを特徴とする請求項１記載及び請求項２記載の遠心成形体の製造方法である（請求項３）。
次に、遠心成形体がコンクリートパイルであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の遠心成形体の製造方法である（請求項４）。
【００１１】
本願発明で用いる「低ＢＥＴシリカフューム」とは、「ＪＩＳ  Ａ  ６２０７」で定義されている「ＢＥＴ法による比表面積１５ｍ２／ｇ以上のシリカフューム」に該当しないもの、即ち、ＢＥＴ法による比表面積１５ｍ２／ｇ未満のシリカフュームを指すものとする。
また、本発明で用いる「結合材」とは、セメントとシリカフュームを合わせたものを指すものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の遠心成形体の製造方法で、遠心成形コンクリート製品を製造すれば、ノロの発生が全くない。
しかも、特殊な混和剤、特殊な設備、特殊な製造方法を必要とするものではなく、通常のコンクリートを製造する方法で製造することができる。
そして、従来低水結合材比では使用することが出来なかったナフタリン系高性能減水剤を用いて、コンクリートの作業性及び遠心成形性に優れた遠心成形体を製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について説明する。
本発明は、少なくともセメントと、骨材と、水結合材比１２〜２０％の水と、低ＢＥＴシリカフュームと、結合材１００質量部に対して０．５〜２．０質量部のナフタリン系高性能減水剤とからなる混練物を遠心成形によって製造することを特徴とする遠心成形体の製造方法である。
そして、必要に応じて、気中養生又は蒸気養生またはオートクレーブ養生によって遠心成形体を製造することができる。
【００１４】
以下、本発明の遠心成形体の製造方法について詳細に説明するが、本発明はこれらに何等制限されるものではない。
最初に、材料およびその配合割合について説明する。
本発明で使用するセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセ
メント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランド
セメントが挙げられる。
単位セメント量としては、５５０〜１２００ｋｇ／ｍ３である。
【００１５】
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂等又はこれらの混合物を使用すること
ができる。
細骨材の配合量としては、５００〜８００ｋｇ／ｍ３である。
【００１６】
粗骨材の例としては、砂利、砕石等が挙げられる。
粗骨材の配合量は、組成物の作業性や、自己収縮や、硬化後の強度発現性及び耐久性の
観点から、７００〜１２００ｋｇ／ｍ３である。
【００１７】
本発明で使用するシリカフュームは低ＢＥＴ比表面積のものに限定される。本発明で用いられる低ＢＥＴシリカフュームのＢＥＴ法による比表面積は、１５ｍ２／ｇ未満であり、好ましくは６〜１３ｍ２／ｇで、より好ましくは８〜１１ｍ２／ｇである。
低BETシリカヒュームの配合量は、結合材１００質量部に対して３〜１５質量部、より好ましくは５〜１３質量部である。
【００１８】
水の量は、結合材１００質量部に対して１２〜２０質量部、より好ましくは１２〜１６質量部である。
水の量が１２質量部未満では、成形に必要な所定の流動性が得られない等の欠点がある。
水の量が２０質量部を超えると、所定の圧縮強度が得られない等の欠点がある。
【００１９】
本発明で使用する減水剤は、ナフタリン系高性能減水剤に限定される。
ナフタリン系高性能減水剤の例としては、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ナフタリンスルホン酸塩リグニンスルホン酸塩縮合物系、ナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等が挙げられる。
市販されているものの例としては、「ＦＴ−５００Ｖ」、「ＦＴ−５００Ｇ」（以上電気化学工業（株）製）、「セルフロー」（第一工業製薬（株）製）、「サンフローＰＳ」（サンフロー（株）製）、「ＰＯＷＥＲＣＯＮ−１００」（（株）デグサコンストラクションシステムズ製）、ポールファイン５１０Ｎ（竹本油脂（株）製）、マイティー１５０（花王（株）製）等が挙げられる。
添加量としては、結合材１００質量部に対して、０．５〜２．０質量部が好ましい。
【００２０】
次に、本発明の遠心成形体の製造方法について説明する。
配合物の混練方法は、特に限定されるものではなく、例えば、（ａ）水、ナフタリン系高性能減水剤以外の材料を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材、水及びナフタリン系高性能減水剤をミキサに投入し、混練する方法、（ｂ）粉末状のナフタリン系高性能減水剤を用意し、水以外の材料を予め混合して、プレミックス材を調製しておき、該プレミックス材及び水をミキサに投入し、混練する方法、（ｃ）各材料を各々個別にミキサに投入し、混練する方法、等を採用することができる。
混練に用いるミキサは、通常のコンクリートの混練に用いられるどのタイプのものでも
よく、例えば、揺動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサ等が用いられる。
混練後、配合物を型枠に投入し、遠心成形を行い、その後養生することにより、本発明の遠心成形体を製造することができる。
なお、遠心成形は、１〜４Gの遠心力で１〜６分間成形し、さらに５〜１０Gの遠心力で１〜５分間成形し、さらに２０〜３５Gの遠心力で１〜５分間成形することが好ましい。
また、養生方法は、特に限定されるものではなく、気中養生や蒸気養生やオートクレーブ養生等を行なえば良い。
【実施例】
【００２１】
次のようにして、コンクリート遠心成形体を製造した。
［実施例１］
１．使用材料及び配合
（１）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）７１０ｋｇ／ｍ3
（２）シリカフューム（ＢＥＴ比表面積：１０．５ｍ２／ｇ）         ９０ｋｇ／ｍ3
（３）細骨材；砕砂（最大粒径：５ｍｍ）                        ６３９ｋｇ／ｍ3
（４）粗骨材；砕石（最大粒径：２０ｍｍ）                      ９７７ｋｇ／ｍ3
（５）混和剤；ナフタリン系高性能減水剤（商品名：マイティ１５０）９．６ｋｇ／ｍ3
（６）水；水道水                                              １２０ｋｇ／ｍ3
【００２２】
２．製造
予め上記配合のセメント、シリカフューム、細骨材、粗骨材を混合しておき、該混合物、水、高性能減水剤を二軸ミキサに投入し混練した。そして、該混練物を型枠内に投入し、遠心成形を行った。この時の遠心成形の条件は、初速（４Ｇ）５分、中速（１０Ｇ）５分、高速（３５Ｇ）５分であった。次に、蒸気養生を行ってコンクリートパイルを製造した。尚、この時の養生条件は、前置（４０℃）５時間、１５℃／ｈで昇温、蒸気養生（８０℃）９時間であった。
【００２３】
［比較例１］
１．使用材料及び配合
（１）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）  ７１０ｋｇ／ｍ3
（２）シリカフューム（ＢＥＴ比表面積：２０．１ｍ２／ｇ）           ９０ｋｇ／ｍ3
（３）細骨材；砕砂（最大粒径：５ｍｍ）             
６３９ｋｇ／ｍ3
（４）粗骨材；砕石（最大粒径：２０ｍｍ）                      
９７７ｋｇ／ｍ3
（５）混和剤；ナフタリン系高性能減水剤（商品名：マイティ１５０）９．６ｋｇ／ｍ3
（６）水；水道水                                              
１２０ｋｇ／ｍ3
【００２４】
２．製造
予め上記配合のセメント、シリカフューム、細骨材、粗骨材を混合しておき、該混合物、水、高性能減水剤を二軸ミキサに投入し混練した。
【００２５】
［比較例２］
１．使用材料及び配合
（１）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）   ７１０ｋｇ／ｍ3
（２）シリカフューム（ＢＥＴ比表面積：２０．１ｍ２／ｇ）           ９０ｋｇ／ｍ3
（３）細骨材；砕砂（最大粒径：５ｍｍ）                        
６０８ｋｇ／ｍ3
（４）粗骨材；砕石（最大粒径：２０ｍｍ）                      
９２９ｋｇ／ｍ3
（５）混和剤；ナフタリン系高性能減水剤（商品名：マイティ１５０）１８．５ｋｇ／ｍ3
（６）水；水道水                                            
１５０ｋｇ／ｍ3
【００２６】
２．製造
予め上記配合のセメント、シリカフューム、細骨材、粗骨材を混合しておき、該混合物、水、高性能減水剤を二軸ミキサに投入し混練した。そして、該混練物を型枠内に投入し、遠心成形を行った。この時の遠心成形の条件は、初速（４Ｇ）５分、中速（１０Ｇ）５分、高速（３５Ｇ）５分であった。次に、蒸気養生を行ってコンクリートパイルを製造した。尚、この時の養生条件は、前置（４０℃）５時間、１５℃／ｈで昇温、蒸気養生（８０℃）９時間であった。
【００２７】
試験結果を下記に示す。
【表１】
2008155507.tif 000002
【００２８】
表１で示した通り、本願発明のコンクリート遠心成形体は、１２０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度が出ており、内面も平滑で綺麗に仕上がっていた。また、コンクリートの作業性及び遠心成形性も何等問題なく、ノロの発生量もゼロであった。
【００２９】
尚、実施例１の結果は、従来報告があったセメント粒子よりも小さい微粒子でセメントの粒子間を充填し、その間隙をシリカフュームと水で埋める方法とは異なった方法であり、例えば、高炉スラグやフライアッシュ等を併用しない場合でも、１２０Ｎ／ｍｍ２以上の超高強度のコンクリートパイルを提供することができるものである。
【００３０】
これに対して、低ＢＥＴシリカフュームでないシリカフュームを用いて実施例１と同じ水結合材比で配合した比較例１では、コンクリート自体が練れなかった。
一方、低ＢＥＴシリカフュームでないシリカフュームを用いて、コンクリートが混練できるように水結合材比及び高性能減水剤の添加量を調整した比較例２では、圧縮強度が１０８Ｎ／ｍｍ２であり、遠心成形性に於いてもペースト層等の明確な分離が確認され、またノロも発生していた。
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、低ＢＥＴシリカフュームとナフタリン系高性能減水剤を併用して遠心成形体を製造することによって、ノロの発生量をゼロとすることができる。
従って、ノロの処理費が掛からないばかりでなく、廃棄物の発生を伴わないので、環境にやさしい製造方法となる。
しかも、１２０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有する超高強度の遠心成形体を製造することが可能である。
【００３２】
更に、従来使用されていたノロ低減剤、高速アジテート式混練機、スラッジを皆無にする混和材に比べると、ナフタリン高性能減水剤は極めて安く、しかもコンクリート製造には一般的に使用されていたものであり、経済的にも極めて有益である。