(57)【要約】【課題】低水結合材比の小さいコンクリートの、また、水結合材比に関係なくノロ防止材を添加したコンクリートの遠心力成形体の内面に形成される締まらない軟らかいペースト層の脱水を促進して硬く締め固めることができ、遠心力成形体強度を高くすることができ、品質の良い遠心力成形製品を製造することができる遠心力成形製品の製造方法を提供すること。【解決手段】型枠にコンクリートを投入し、型枠を回転させながら、遠心力成形が終了するまでの間に、遠心力成形体の内面に、内面積１ｃｍ２当たり、固形分換算で０．０００５〜０．２５ｇの脱水剤を、一回又は二回以上散布する遠心力成形製品の製造方法であり、コンクリートに、ノロ防止材を添加する該遠心力成形製品の製造方法を構成とする。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
型枠にコンクリートを投入し、型枠を回転させながら、遠心力成形が終了するまでの間に、遠心力成形体の内面に、内面積１ｃｍ２当たり、固形分換算で０．０００５〜０．２５ｇの脱水剤を、一回又は二回以上散布することを特徴とする遠心力成形製品の製造方法。
【請求項２】
コンクリートに、ノロ防止材を添加することを特徴とする請求項１に記載の遠心力成形製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心力成形製品の製造方法に関し、詳しくは、コンクリートパイル、ポール、ヒューム管、並びに、コンクリート又はモルタルと鋼管の複合製品等の遠心力成形体の内面に形成される軟らかいペースト層の脱水を促進して硬く締め、強度を高める遠心力成形製品の製造方法である。
なお、本発明でいうノロ防止材とは、ノロの発生を低減する材（剤）も含むものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、遠心力成形製品は、型枠にコンクリートを投入して基本的には低速回転、中速回転、及び高速回転と順次高くしながら、３〜５段階で遠心力成形して製造している。
この際、遠心力成形製品の断面は、外側から、粗骨材を主体とするコンクリート層、次いで細骨材を含むモルタル層、最も内側にはペースト層が形成されると同時に、ノロ又はスラッジといわれるセメントや細骨材の微粒分を含む水が絞り出されてくる。
この場合、コンクリート中の水と、セメント、膨張材、及び高強度混和材等の合量である結合材の比、水結合材比が高い場合は、脱水量も多くペースト層まで硬く締まるが、水結合材比が小さい場合、特に、水結合材比が３５％以下では脱水性が悪くなるのでペースト層の締まりは悪く、軟らかいペースト層が形成される。
【０００３】
また、ノロ防止材を添加すると、水結合材比に関係なく、脱水されないか、又は、脱水しても僅かな量であるので軟らかいペースト層は必ず形成される。
この軟らかいペースト層は脱水していないので水結合材比が高くなりやすく、かつ、ペースト層厚も厚くなることから、強度や弾性係数がコンクリート層よりも小さくなるために、遠心力成形供試体全体としての強度が低下するという基本的な課題を有しているものである。
【０００４】
一方、遠心力成形体のペースト層が締まらない場合に内面に水を散布して、再度、遠心力成形してペースト層を締める方法が提案されている（特開昭５４−１１４８８２号公報参照）。
【０００５】
しかしながら、軟らかいペースト層が厚い場合や、ノロ防止材を配合したコンクリートを遠心力成形することにより生成するペースト層の保水性は、より強くなっているので、水のみの散布では軟らかいペースト層は締まらないという課題を有している。
【０００６】
また、本発明者も遠心力成形における脱水剤として、糖類、有機酸、及び硫酸塩その他を提案している（特開昭５９−０６９４５７号公報、特開昭６０−０９２８０８号公報、特開昭６１−０６８３６１号公報参照）。
【０００７】
しかしながら、いずれもコンクリートに練混ぜるタイプであってコンクリート表面に散布して脱水を促進するものではない。
【０００８】
また、遠心力成形時のノロの発生を低減又は防止する成分であるノロ防止材として、ベントナイト、酸性白土、及び活性白土等の粘土鉱物や、シリカフュームなどの保水性のある超微粉、並びに、硫酸アルミニウムやミョウバンなどの可溶性アルミニウム化合物や硫酸鉄等のエトリンガイトの生成と同時にコンクリートに保水性を与える成分等が提案されている（特開平０３−２４７５４３号公報、特開平０３−２６１６３９号公報、特開平０３−２６５５５２号公報、特開平０３−２６５５５１号公報、特開平０２−０４４０５３号公報、特開平０２−０２８５３３号公報、及び特開昭６２−００７６５４号公報参照）。
【０００９】
さらに、水溶性高分子を用いてコンクリートに強い粘性を付与してノロ発生を防止する方法も提案されている（特開昭６２−２７８１５２号公報参照）。
【００１０】
しかしながら、いずれの場合も軟らかいペースト層が形成されるものである。
【００１１】
本発明者は、内面に形成される軟らかいペースト層を硬く締め固める、強度低下のない遠心力成形製品の製造方法を鋭意研究した結果、特定の方法を行うことにより軟らかいペースト層を脱水させて固めることができることを知見して本発明を完成するに至った。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、型枠にコンクリートを投入し、型枠を回転させながら、遠心力成形が終了するまでの間に、遠心力成形体の内面に、内面積１ｃｍ２当たり、固形分換算で０．０００５〜０．２５ｇの脱水剤を、一回又は二回以上散布する遠心力成形製品の製造方法であり、コンクリートに、ノロ防止材を添加する該遠心力成形製品の製造方法である。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
なお、本発明の部や％は特に規定のない限り質量基準である。
【００１４】
本発明は、型枠にコンクリートを投入し、型枠を回転させながら遠心力成形が終了するまでの間に、遠心力成形体の内面に、内面積１ｃｍ２当たり、固形分換算で０．０００５〜０．２５ｇの脱水剤を、一回又は二回以上散布する遠心力成形製品の製造方法である。
【００１５】
本発明で使用する脱水剤とは、セメントなどの微粒子を分散させたり、練混ぜ水等の水の表面張力を低下させる作用を有する液体又は可溶性塩の水溶液であり、具体例としては、各種減水剤や分散剤、有機酸又はその塩類、アルカリ金属の炭酸塩、硫酸塩、及びチオ硫酸塩、並びに、糖類等又はこれらの組み合わせが挙げられるが、脱水作用があれば特に限定されるものではない。
本発明は、脱水剤を、液体の状態で遠心力成形が終了するまでの間に遠心力成形体の内面に、一回又は二回以上散布して、最終的に中速回転又は高速回転してペースト層から脱水して内面を硬く締め固めるものである。
脱水剤の使用量は、遠心力成形体の内面積１ｃｍ２当たり、固形分換算で０．０００５〜０．２５ｇであり、０．００１５〜０．０５ｇ／ｃｍ２が好ましく、０．００２５〜０．０２５ｇ／ｃｍ２がより好ましい。０．０００５ｇ／ｃｍ２未満ではペースト層が厚い場合やペースト層の保水性が強い場合は軟らかいペースト層が残り、強度が低下する場合があり、０．２５ｇ／ｃｍ２を超えるとそれ以上のペースト層の締まりによる強度の増加が停滞する場合がある。さらに、脱水剤は固形分を２５％程度の濃度に溶解又は希釈して使用することが作業性の面から好ましい。
【００１６】
脱水剤を散布するタイミングは、▲１▼コンクリートを型枠に投入して、型枠内面に一様に張り付いた状態での低速回転中に散布してから、中速、高速回転させて脱水する方法、▲２▼中速回転に上げて行くときに散布してから、中速、高速回転させて脱水する方法、▲３▼中速回転で回転させているときに散布してから、高速回転させて脱水する方法、▲４▼高速回転移行時に散布してから、高速回転させて脱水する方法、▲５▼高速回転中に散布して、高速回転を継続させて脱水する方法、並びに、▲６▼高速回転を終了しても締まらない場合は一度低速回転に落としてから散布して、中速及び／又は高速回転させて脱水する方法のいずれでも可能である。
また、前記▲１▼〜▲５▼の段階で脱水剤を散布しても、高速回転終了時点で軟らかいペースト層が残っている場合は、▲６▼の段階を繰り返すことが好ましく、本発明において、脱水剤を散布する回数は一回又は二回以上である。
なお、本発明の脱水剤の散布は回転している遠心力成形体内面のコンクリート又はペースト層表面に行うものであり、本発明の脱水剤をあらかじめコンクリートに混合しても本発明の効果を奏することはできない。
また、遠心力成形体内面への散布手段はヒューム管のような短い製品では柄杓で所定量を全体的に撒くようにすることとも可能であり、噴霧器で散布することも可能である。
また、パイルやポールのように長尺ものの場合は、通常、噴霧器やポンプにより散布するが、基本的には散布方法は特に限定されるものではない。
【００１７】
本発明法は、ノロ防止材を添加しない場合、水結合材比が３５％以下のコンクリートに適用することが好ましい。水結合材比が３５％を超えて高くなると脱水しやくなり、軟らかいペースト層は形成し難くなり、本発明の脱水剤散布による締め固めは不要となる場合がある。水結合材比が３５％以下で、より小さくなるほど脱水し難くなり軟らかいペースト層が形成され、本発明の効果は顕著に示される。本発明においては、脱水剤を散布することにより軟らかいペースト層が脱水して硬く締まり、強度が高くなるという効果を奏する。
【００１８】
本発明で、水結合材比の水は練混ぜ水やそれに減水剤を加えたもの、結合材はセメント又はセメントに通常使用される膨張材や高強度混和材を加えたものである。
【００１９】
本発明において、コンクリートにノロ防止材を添加する場合は、水結合材比に関係なく軟らかいペースト層が内面に形成されるので、この場合も本発明の脱水剤の散布により軟らかいペースト層が脱水して硬く締まり、強度が高くなるものである。
なお、本発明の遠心力成形におけるノロ防止材とは、ノロの発生を低減する材（剤）も含むもので、コンクリートの保水力を強くする粘土鉱物、超微粉、保水性を与えながら多量の結晶水を有するエトリンガイトを速く生成させて余剰水を固定する性質を持つ可溶性アルミニウム化合物等、並びに、コンクリートに高い粘性を与えてノロを低減する水溶性高分子等、ノロ低減作用のあるものであれば特に限定されるものではない。
【００２０】
なお、ベントナイト以外の粘土鉱物、その焼成品であるメタカオリン、及び超微粉であるシリカフューム（以下、シリカフュームなどという）はノロを低減又は防止するためには比較的多量に必要であること、また、これらはポゾラン活性があり強度も高くすることから、本発明では結合材として扱い、この場合の結合材は、セメント、膨張材、高強度混和材、及びシリカフュームなどを加えたものである。
【００２１】
本発明で使用するセメントとしては、各種ポルトランドセメントや各種混合セメントが使用可能であるが、特にセメントの種類に限定されるものではない。
【００２２】
さらに遠心力成形方法も常法でよく、特に限定されるものではない。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実験例で詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
実験例１
表１の配合Ｎｏ．１のコンクリート配合を用いてコンクリートを調製し、型枠に１６ｋｇ投入して、６Ｇ（Ｇ：遠心力の大きさで重力加速度の倍数）の低速回転で２分、１５Ｇの中速回転で４分、３５Ｇの高速回転で６分回転させて遠心力成形してφ２０×３０Ｌ×４ｔ　ｃｍの遠心力成形供試体を一回で成形した。
この際、低速回転の回転し始め（低速）、中速回転の回転し始め（中速）、又は高速回転の回転し始め（高速）に型枠中央のφ１０ｃｍの穴から表２に示す脱水剤を使用し、スプレーで噴霧して散布し締め固めた。そして締まらない軟らかいペースト層厚と脱水量を圧縮強度と共に測定した。結果を表２に併記する。
なお、噴霧量は、噴霧前後の重量を秤量しながら調節して噴霧した。
【００２５】
＜使用材料＞
セメント　：電気化学工業社製、普通ポルトランドセメント、比重３．１５
細骨材　　：新潟県姫川産川砂、比重２．４２
粗骨材　　：新潟県姫川産砕石、比重２．４６
混和材　　：無水石膏系高強度混和材、市販品
減水剤　　：ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤、市販品
脱水剤Ａ　：市販のポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤を固形分２５％に希釈したもの
脱水剤Ｂ　：市販のクエン酸ソーダの固形分濃度２５％水溶液
脱水剤Ｃ　：市販のチオ硫酸ソーダの固形分濃度２５％水溶液
【００２６】
＜測定方法＞
ペースト層厚：スケールをさしこみ測定
脱水量　　：シリンダーにいれ測定、固形分含有
圧縮強度　：成形した遠心力成形供試体を、２０℃で前置き養生４時間、昇温３時間、８０℃で５時間の条件で蒸気養生し、翌日まで養生槽で放置冷却した材齢１日の圧縮強度を測定
【００２７】
【表１】
2004114329.tif 000002
【００２８】
【表２】
2004114329.tif 000003
【００２９】
表２より明らかなように、本発明の脱水剤の散布量を増加させると、締まらない軟らかいペースト層が脱水して締まり、管内面積１ｃｍ２当たり、０．０００５ｇから締め固め効果が示され、かつ、強度も急増する。
さらに、ペースト層が完全に締まった状態において散布量が多くなるほど脱水量も僅かづつ多くなるが、締まりが増強されるためか強度も少しづつ増加する。
そして、脱水剤の散布量が０．０５〜０．２５ｇにかけて脱水量はより多くなるが強度の増加は停滞する。
したがって、０．２５ｇを超えてもこれ以上の強度の増加は期待できないことが予想される。
以上より、締まりと強度の増加を加味すると、脱水剤の散布量は、０．０００５〜０．２５ｇであり、０．００１５〜０．０５ｇが好ましく、０．００２５〜０．０２５ｇがより好ましいことがわかる（実験Ｎｏ．１−　１〜１−　９、実験Ｎｏ．１−１２〜１−１８、及び実験Ｎｏ．１−１９〜１−２１参照）。
また、散布時期が低速段階か、中速段階か、又は高速段階かでペースト層の締まりは同一でもノロ発生量は、多い＞低速段階＞中速段階＞高速段階＞少ないの順となるが強度的には大きく変わらないことがわかる（実験Ｎｏ．１−　６、実験Ｎｏ．１−１０、及び実験Ｎｏ．１−１１参照）。
さらに、脱水剤の種類ではポリアルキルアリルスルホン酸塩系減水剤がより少ない散布量でペースト層を締め固め、かつ、強度発現も好ましいことがわかる（実験Ｎｏ．１−　２〜１−　９と実験Ｎｏ．１−１２〜１−１８、及び実験Ｎｏ．１−１９〜１−２１参照）。
【００３０】
実験例２
表１の配合Ｎｏ．２〜６のコンクリート配合を表３に示すように用いてコンクリートを調製し、型枠に１６ｋｇ投入して、６Ｇの低速回転で４分、２０Ｇの中速回転で３分、３５Ｇの高速回転で４分回転させて遠心力成形してφ２０×３０Ｌ×４ｔ　ｃｍの遠心力成形供試体を成形し、回転を一旦止めて、締まらないペースト層厚（ペースト層厚Ｉ）と脱水量（脱水量Ｉ）を測定した。
測定後、ノロは内面に戻して、型枠を低速回転させながら中央のφ１０ｃｍの穴から脱水剤Ａを固形分換算で０．０３ｇ／ｃｍ２、スプレーで散布し、再度、３５Ｇの高速回転で３分締め固めた。
再締め固めの後に、再度、ペースト層厚（ペースト層厚ＩＩ）と脱水量（脱水量ＩＩ）を圧縮強度と共に測定した。結果を表３に併記する。
【００３１】
＜使用材料＞
ノロ防止材ａ：ノロ防止材、主成分ベントナイト、市販品
ノロ防止材ｂ：ノロの発生を低減する超微粉、主成分シリカフューム、市販品
【００３２】
【表３】
2004114329.tif 000004
【００３３】
表３より明らかなように、一回目の成形のノロ防止材を添加しない場合において、水結合材比が３５％以下のコンクリート配合の遠心力成形供試体では締まりが悪い（実験Ｎｏ．１−１と実験Ｎｏ．２−　１参照）。
この配合による遠心力成形供試体に本発明の脱水剤を散布すると脱水してペースト層が硬く締まり、強度が増加する（実験Ｎｏ．２−　２参照）。
また、水結合材比が３５％以下の配合では水結合材比が小さくなるほど脱水し難く、締まらないペースト層が厚くなり、かつ、再成形後でも脱水剤を散布しない場合はペースト層厚は薄くならない（実験Ｎｏ．２−　３、実験Ｎｏ．２−　５参照）。
これに対して水結合材比が３５％以下の同じ配合で脱水剤を散布した実施例では、一回目の成形で軟らかいペースト層が形成されてノロが発生していても、再成形するとペースト層は締まり、強度は急増することが示される（実験Ｎｏ．２−　４、実験Ｎｏ．２−　６参照）。
ノロ防止材を添加した場合も同様であり、一回目の成形で生成するペースト層厚はより厚くなり、かつ、脱水剤を散布しないで再成形してもペースト層は薄くならない（実験Ｎｏ．２−　７、実験Ｎｏ．２−　９参照）。
これに対してノロ防止材を配合しても本発明の脱水剤を散布して再成形することによりぺースト層は締まり、強度は急増することが示される（実験Ｎｏ．２−　８、実験Ｎｏ．２−１０参照）。
【００３４】
実験例３
表１の配合Ｎｏ．５のコンクリート配合を用いてコンクリートを練混ぜ、型枠にコンクリートを１１２ｋｇ投入して、３Ｇの低速回転で３分、１５Ｇの中速回転で３分、３０Ｇの高速回転で３分回転させて、φ３０×１００×６ｔ　ｃｍの無筋の単杭を３本成形した。
その中の１本は再成形しないで次工程の蒸気養生に回し、２本目は型枠を３Ｇの低速回転させながら中央のφ１０ｃｍの穴から脱水剤Ａを固形分換算で０．０３ｇ／ｃｍ２、スプレーで散布し、３本目は比較として水のみを０．１２ｇ／ｃｍ２散布して、再度、３０Ｇの高速回転で３分回転して再成形して締め固めた。
そして再成形前後のペースト層厚（ペースト層厚Ｉ、ペースト層厚ＩＩ）と脱水量（脱水量Ｉ、脱水量ＩＩ）を圧縮強度と共に測定した。結果を表４に併記する。
【００３５】
【表４】
2004114329.tif 000005
【００３６】
表４より明らかなように、一回目の成形後のペースト層はいずれの単杭も１５ｍｍと厚くノロの発生もない。
本発明の脱水剤を散布した実験Ｎｏ．３−　２は、ノロ発生量はコンクリートの仕込み重量の１％強と僅かであり、再成形することによってペースト層は締まるが、比較として水のみを散布した実験Ｎｏ．３−　３は全く脱水効果は示されなくペースト層も薄くならないことがわかる。
そして単杭の圧縮強度は、実験Ｎｏ．３−　１と実験Ｎｏ．３−　３の比較例では６５Ｎ／ｍｍ２弱であるが、これに対して実験Ｎｏ．３−２の実施例では１０％以上の強度増加が示された。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の遠心力成形製品の製造方法において、型枠を回転させながら遠心力成形が終了するまでの間に遠心力成形体の内面に適量の脱水剤を散布することにより、低水結合材比のコンクリートの、また、ノロ防止材を添加したコンクリートの締まらないペースト層を硬く締め固めることができ、遠心力成形体強度を高くすることができるので品質の良い遠心力成形製品を製造することができる。