(57)【要約】【課題】コンクリートの耐久性を高いものとするセメントと微小ガラス球状体とを含有するセメントコンクリートを提供すること。【解決手段】セメント１００部と微小ガラス球状体０．５〜１５部とを含有してなるセメント組成物を配合してなり、単位容積質量が２，０００ｋｇ／ｍ３以上であるセメントコンクリート、微小ガラス球状体の平均粒径が５〜３００μｍであるセメント組成物を配合する該セメントコンクリート、及びセメント組成物が、さらに、絶乾密度２．４ｇ／ｃｍ３以上の骨材を含有してなる該セメントコンクリートを構成とする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント１００部と微小ガラス球状体０．５〜１５部とを含有してなるセメント組成物を配合してなり、単位容積質量が２，０００ｋｇ／ｍ３以上であることを特徴とするセメントコンクリート。
【請求項２】
微小ガラス球状体の平均粒径が５〜３００μｍであるセメント組成物を配合することを特徴とする請求項１に記載のセメントコンクリート。
【請求項３】
セメント組成物が、さらに、絶乾密度２．４ｇ／ｃｍ３以上の骨材を含有してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセメントコンクリート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメントと微小ガラス球状体とを含有するセメントコンクリートに関する。
なお、本発明で使用する部や％は特に規定のない限り質量基準である。
また、本発明のセメントコンクリートは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを総称するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、寒冷地においては、凍結融解作用による劣化を防ぐ方法として、微細な連行空気を容積で３〜６％導入し、初期養生を充分にすることが行われている（非特許文献１参照）。
しかしながら、微細な連行空気を所定量導入して硬化体を得るには、不安定要因を多く生じ、構造物の美観や耐久性を損なう場合があった。
この不安定要因としては、一般的には、配合の相違によるセメント量、指定スランプの大小、混練り時間、ミキサ形式、並びに、温度、骨材粒度、及び骨材に含有する泥分の日内変動や季節の変化の他に、界面活性剤類や増粘剤の連行空気を押えるための消泡剤、ミキサに使用されるグリス類、及び油類等の混入等が挙げられる。
前記不安定要因が原因で連行空気量が変動し、その調整のためにＡＥ剤の使用量を増減させ、連行空気量を３〜６％の所定量導入する作業が行われている。
また、所定の連行空気量が得られないと充分な耐久性が得られないが、必要以上の連行空気量は空気量に比例して強度低下や美観の低下を生じる。そのため、生コンプラントや二次製品製造プラントでは、日に何度か空気量を確認し、調整を行なっているが、日内変動や月内変動が大きな場合があり、大変な労力を必要としている。
この課題を解決するために、ポゾラン反応を呈する中空体を混和する方法や中空微小球を混和する方法が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
セメント・コンクリート用混和材料、笠井芳夫、小林正几編、昭和６１年５月１５日、技術書院発行、第２３４〜２４３頁
【特許文献１】
特開平１１−１８９４５４号公報
【特許文献２】
特開平０８−１８８４５８号公報
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
これら従来の方法であるポゾラン反応を呈する中空体を混和する方法は、添加率が少ないことや水比が高いことなどがあると所定の効果が得られないという課題があり、中空微小球を混和する方法では、高価な中空微小球のために使用量を多くできないという課題があった。
また、非常に密度が小さいために、水で濡らしてあるが、そのため、練り混ぜ時に水分を別計量しなければならないし、セメントと長期の混和ができない、また、軽量化を目指したために、強度が低く構造材として利用できないという課題もあった。
【０００５】
本発明者は、特定の方法よって前記課題を解消できるという知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、セメント１００部と微小ガラス球状体０．５〜１５部とを含有してなるセメント組成物を配合してなり、単位容積質量が２，０００ｋｇ／ｍ３以上であるセメントコンクリートであり、微小ガラス球状体の平均粒径が５〜３００μｍであるセメント組成物を配合する該セメントコンクリートであり、セメント組成物が、さらに、絶乾密度２．４ｇ／ｃｍ３以上の骨材を含有してなる該セメントコンクリートである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明で使用するセメントとしては、低熱、普通、早強、及び超早強等の各種ポルトランドセメント、これらのポルトランドセメントに、高炉スラグやフライアッシュなどを混合した各種混合セメントなどが挙げられる。
【０００９】
本発明で使用する微小ガラス球状体（以下、ガラス球という）としては、ソーダ−石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、燐酸亜鉛ガラス、及びアルミノシリケートを主原料として焼成される中空品等が挙げられる。
ガラス球の平均粒子径は、５〜３００μｍが好ましく、１０〜１５０μｍがより好ましい。５μｍ未満は製造することが困難であり、３００μｍを超えると凍結融解に対する耐久性が減少する場合がある。
ガラス球の使用量は、セメント１００部に対して、０．５〜１５部が好ましい。０．５部より少ないと耐久性に対する効果がでにくい場合があり、１５部を超えると強度低下が大きくなる場合がある。
【００１０】
本発明で使用する骨材としては、天然河川や旧河川から採取されるもの、玉石や岩石を破砕したもの、スラグ骨材、再生骨材、及び人工軽量骨材等が使用可能であり、細骨材や粗骨材として使用するが、アルカリ骨材反応を起こさないものが好ましい。
骨材の密度は、絶乾密度で２．４ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、２．５ｇ／ｃｍ３以上がより好ましい。死石や軽石等が多いと絶乾密度は低くなる。絶乾密度が２．４ｇ／ｃｍ３未満では凍結融解に対する耐久性が減少する場合がある。
また、骨材の吸水率は、細骨材の場合は３．５％以下、粗骨材の場合は３．０％以下が好ましい。
骨材の使用量は、セメント１００部に対して、細骨材は５０〜３００部が好ましく、粗骨材は０〜４００部が好ましい。細骨材が５０部未満では乾燥収縮量が大きく、耐久性が悪化する場合があり、細骨材が３００部を超えると、また、粗骨材が４００部を超えるとフレッシュ性状が悪く、施工が完全に行われない場合がある。
【００１１】
水は、セメントの水和反応を阻害しないのものであれば特に限定されるものではなく、その使用量は、セメント１００部に対して、２０〜６０部が好ましい。２０部未満では、骨材の表面水管理を厳しくしなければならない場合や特殊な減水剤を選定しなければならない場合があり、６０部を超えると長期の耐久性が得られない場合や所定の構造物としての強度が得られない場合がある。
【００１２】
使用材料の混合方法は、均一に分散できれば特に限定されるものではない。ガラウス球を投入する際に付着や飛散が生じる場合は、細骨材等と一緒に投入することが好ましい。全材料投入後、４０秒以上混合することが好ましく、６０秒以上混合することがより好ましい。
【００１３】
単位容積質量は配合等によって異なるものではあるが、本発明においては、２，０００ｋｇ／ｍ３以上であり、２，１００ｋｇ／ｍ３以上が好ましい。２，０００ｋｇ／ｍ３未満では耐久性が得られない場合がある。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実験例に基づいてさらに説明する。
【００１５】
実験例１
セメント１００部、表１に示すガラス球、細骨材２３０部、及び粗骨材３４５部をミキサに投入し、１５秒間空練りし、その後、表１に示す量の水を添加し、９０秒間練り混ぜ、表１に示す単位容積質量のコンクリートを調製した。
なお、細骨材は細骨材αを、粗骨材は粗骨材Ａを使用した。
調製したコンクリートを用い、圧縮強度と相対的動弾性係数比を測定した。結果を表１に併記する。
【００１６】
＜使用材料＞
セメント  ：普通ポルトランドセメント、三種混合品
細骨材α  ：川砂、５ｍｍ下、絶乾密度２．６０、吸水率３．０％
粗骨材Ａ  ：砕石  ２０ｍｍ以下、絶乾密度２．６５、吸水率１．６％
ガラス球ａ：アルカリガラス、市販品、平均粒径５００μｍ
ガラス球ｂ：アルカリガラス、市販品、平均粒径３００μｍ
ガラス球ｃ：ホウケイ酸ガラス、市販品、平均粒径１５０μｍ
ガラス球ｄ：アルミノシリケート、市販品、平均粒径１５０μｍ
ガラス球ｅ：アルミノシリケート、市販品、平均粒径１００μｍ
ガラス球ｆ：アルミノシリケート、市販品、平均粒径２０μｍ
ガラス球ｇ：アルミノシリケート、市販品、平均粒径１０μｍ
ガラス球ｈ：アルミノシリケート、市販品、平均粒径５μｍ
【００１７】
＜測定方法＞
骨材密度  ：ＪＩＳ  Ａ  １１０９「細骨材の密度及び吸水率試験方法」やＪＩＳ  Ａ  １１１０「粗骨材の密度及び吸水率試験方法」に準じ測定
単位容積質量：ＪＩＳ  Ａ  １１１６「フレシュコンクリートの単位容積質量試験方法及び空気量の質量による試験方法」に準じ測定
圧縮強度  ：ＪＩＳ  Ａ  １１０８「コンクリ−トの圧縮強度試験方法」に準じて測定
相対的動弾性係数比：ＪＩＳ  Ａ  １１４８「コンクリ−トの凍結融解試験方法」Ａ法水中凍結水中融解試験方法に準じて測定
単位容積質量：ＪＩＳ  Ａ  １１１６「フレシュコンクリートの単位容積質量試験方法及び空気量の質量による試験方法」に準じ測定
【００１８】
【表１】
2004345889.tif 000002
【００１９】
実験例２
表２に示す量のガラス球ｅと水を用い、表２に示す単位容積質量のコンクリートを調製したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００２０】
【表２】
2004345889.tif 000003
【００２１】
実験例３
ガラス球ｅ１０部、水４８部、及び表３に示す骨材を用い、表３に示す単位容積質量のコンクリートを調製したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
【００２２】
＜使用材料＞
細骨材β  ：川砂、５ｍｍ下、絶乾密度２．４５ｇ／ｃｍ３、吸水率３．８４％
細骨材γ  ：人工軽量骨材、５ｍｍ下、絶乾密度１．３０ｇ／ｃｍ３、２４時間吸水させた、表面乾燥品
粗骨材Ｂ  ：川砂利、２５ｍｍ下、絶乾密度２．４２、吸水率４．４７％
【００２３】
【表３】
2004345889.tif 000004
【００２４】
実験例４
表４に示す量のガラス球ｅと表４に示す骨材を用い、水を４７部添加し、表４に示す単位容積質量のコンクリートを調製したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
【００２５】
【表４】
2004345889.tif 000005
【００２６】
【発明の効果】
本発明のセメントコンクリートを使用することによって、耐久性は高いものが得られた。