(57)【要約】【課題】密度に対して強度の高いコンクリートの製造方法を提供すること。【解決手段】コンクリートの製造方法は、普通ポルトランドセメントと、珪砂と、水と、スルホン基を付加したポリカルボン酸エステルを含む減水剤と、有機酸およびその塩の希釈水からなる遅延剤と、カルシウムアルミネート化合物からなる急硬材とを用い、ポルトランドセメント、珪砂、水、減水剤および遅延剤を混練してスラリーペーストを生成し、このスラリーペーストに急硬材、水および遅延剤を添加して攪拌した後、養生する。【選択図】　　　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
普通ポルトランドセメントと、珪砂と、水と、スルホン基を付加したポリカルボン酸エステルを含む減水剤と、有機酸およびその塩の希釈水からなる遅延剤と、カルシウムアルミネート化合物からなる急硬材とを用い、
前記ポルトランドセメント、珪砂、水、減水剤および遅延剤を混練してスラリーペーストを生成し、このスラリーペーストに前記急硬材、水および遅延剤を添加して攪拌した後、養生することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコンクリートの製造方法において、
前記スラリーペーストに気泡を混入することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンクリートの製造方法において、
前記養生は、オートクレーブ養生であることを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のコンクリートの製造方法において、
硬化後のコンクリートの圧縮強度が１２０〜１８０Ｎ／ｍｍ２になるように配合の割合を調整することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のコンクリートの製造方法で形成されたことを特徴とするコンクリート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、建築分野や土木分野において構造物に用いられるコンクリートおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、コンクリートは、内部に異形鉄筋を埋設して補強した鉄筋コンクリートとして、建物の梁、柱、基礎等の構造を形成するために利用されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２１６７４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、高層マンション等の高層建築物に鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）が採用されることが多くなっている。このような高層建築物においては、建物の高さが高くなるほど、建物自体の自重を低く抑えつつ構造体としての強度を確保する必要があるため、密度に対して強度の高いコンクリートが必要とされている。
しかしながら、例えば密度１．０〜１．８のコンクリートは、圧縮強度８〜５０Ｎ／ｍｍ２であり、密度に対して強度が十分高くなかった。
【０００５】
本発明の目的は、密度に対して強度の高いコンクリートおよびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のコンクリートおよびその製造法は、次の構成を採用する。
本発明を図面を参照して説明すると、請求項１に記載のコンクリートの製造方法は、普通ポルトランドセメントと、珪砂と、水と、スルホン基を付加したポリカルボン酸エステルを含む減水剤と、有機酸およびその塩の希釈水からなる遅延剤と、カルシウムアルミネート化合物からなる急硬材とを用い、前記ポルトランドセメント、珪砂、水、減水剤および遅延剤を混練してスラリーペーストを生成し（ＳＴ１）、このスラリーペーストに前記急硬材、水および遅延剤を添加して攪拌した後（ＳＴ２）、養生する（ＳＴ４，５）ことを特徴とする。
【０００７】
ここで、珪砂の粉末は、ブレーン値で３３００〜８０００ｃｍ２／ｇが好ましく、３７００〜３９００ｃｍ２／ｇがより好ましい。
この発明によれば、スルホン基を付加したポリカルボン酸エステルを含む減水剤を用いたので、水セメント比を低下させることができるから、密度に対するコンクリートの強度を高めることができる。また、コンクリートの硬化を促進する急硬材と、コンクリートの硬化を抑制する遅延剤とを用いたので、コンクリートが急激に硬化してクラック等が発生するのを防止するとともに、コンクリートの初期強度を調整し、意匠付与等の付加価値を高めることができ、コンクリート製品の生産性を向上できる。
【０００８】
請求項２に記載のコンクリートの製造方法は、請求項１に記載のコンクリートの製造方法において、前記スラリーペーストに気泡を混入することを特徴とする。
この発明によれば、スラリーペーストに気泡を混入したので、コンクリート構造体内に多くの気泡を形成できるから、密度を小さくできる。
【０００９】
請求項３に記載のコンクリートの製造方法は、請求項１または２に記載のコンクリートの製造方法において、前記養生（ＳＴ５）は、オートクレーブ養生であることを特徴とする。
ここで、オートクレーブ養生とは、高温・高圧蒸気下で行う養生をいう。
この発明によれば、オートクレーブ養生を行ったので、普通ポルトランドセメントとケイ酸の化学反応が促進されて短期間に強度発現できるうえに、コンクリート構造体の成形性、寸法安定性を確保できる。
【００１０】
請求項４に記載のコンクリートの製造方法は、請求項１から３のいずれかに記載のコンクリートの製造方法において、硬化後のコンクリートの圧縮強度が１２０〜１８０Ｎ／ｍｍ２になるように配合の割合を調整することを特徴とする。
この発明によれば、低密度かつ高強度のコンクリートが得られるから、コンクリート構造体を様々な用途に用いることができる。
【００１１】
請求項５に記載のコンクリートは、請求項１から４のいずれかに記載のコンクリートの製造方法で形成されたことを特徴とする。
この発明によれば、下水道、河川暗渠水道、橋梁、カーテンウォール、外壁仕上材等の様々なコンクリート構造物に応用できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るコンクリートの製造方法のフローチャート（ＳＴ１〜ＳＴ５）が示されている。
ＳＴ１では、普通ポルトランドセメントと、珪砂と、水と、スルホン基を付加したポリカルボン酸エステルを含む減水剤と、有機酸およびその塩の希釈水からなる遅延剤とを攪拌ミキサーで混練してスラリーペーストを生成する。
ＳＴ２では、ＳＴ１で生成されたスラリーペーストに、カルシウムアルミネート化合物からなる急硬材と、水と、有機酸およびその塩の希釈水からなる遅延剤とを添加して攪拌し、気泡を混入する。このとき、配合の割合を適宜調整する。
【００１３】
ＳＴ３では、ＳＴ２で生成されたスラリーペーストをコンクリート型枠に打設し、養生する。
ＳＴ４では、コンクリート構造体を脱型し、湿潤状態で養生する。
ＳＴ５では、コンクリート構造体をオートクレーブ養生する。
【００１４】
したがって、本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）スルホン基を付加したポリカルボン酸エステルを含む減水剤を用いたので、水セメント比を低下させることができるから、密度に対するコンクリートの強度を高めることができる。また、コンクリートの硬化を促進する急硬材と、コンクリートの硬化を抑制する遅延剤とを用いたので、コンクリートが急激に硬化してクラック等が発生するのを防止するとともに、コンクリートの初期強度を調整し、意匠付与等の付加価値を高めることができ、コンクリート製品の生産性を向上できる。
【００１５】
（２）スラリーペーストに気泡を混入したので、コンクリート構造体内に多くの気泡を形成できるから、密度を小さくできる。
（３）オートクレーブ養生を行ったので、普通ポルトランドセメントとケイ酸の化学反応が促進されて短期間に強度発現できるうえに、コンクリート構造体の成形性、寸法安定性を確保できる。
【００１６】
（４）配合の割合を調整したので、低密度かつ高強度のコンクリートが得られるから、コンクリート構造体を様々な用途に用いることができる。
（５）下水道、河川暗渠水道、橋梁、カーテンウォール、外壁仕上材等の様々なコンクリート構造物に応用できる。
【００１７】
［実施例１］
上述した手順に従って、以下の条件でコンクリート構造体を形成した。
［材料］
１．粉体
普通ポルトランドセメント：５６．７重量％（３０００ｃｍ２／ｇ、太平洋セメント製）
珪砂　　：３７．８重量％（３８００ｃｍ２／ｇ、（株）三栄シリカ製）
急硬材　：　５．５重量％（カルシウムアルミネート系化合物　例えばデンカ１号（Ａｌ２Ｏ３が５０％以上で、粉末度残分８８μが５％以下のもの）、電気化学工業（株）製）
【００１８】
珪砂の水和反応が不足すると、ゲル状の物質が生成して挙動不安定となるので、安定な結晶体を得るために、珪砂のブレーン値を３８００ｃｍ２／ｇとした。図２は、粉体に対するセメントの重量％と、コンクリートの圧縮強度との関係を示す図である。図２より、セメントが６２重量％近傍のときにコンクリートの強度が最も高くなることが分かる。したがって、本実施例では、普通ポルトランドセメントを５６．７重量％とした。
【００１９】
２．流体
減水剤　：粉体に対して０．７５重量％（ＳＰ８ＨＥ、（株）エヌエムビー製）
遅延剤Ａ：セメントと珪砂の和に対して０．３重量％（有機酸およびその塩の希釈水、例えば、オキシカルボン酸アルカリ金属塩）
遅延剤Ｂ：急硬材に対して０．８重量％（有機酸およびその塩の希釈水、例えば、オキシカルボン酸またはその金属塩と無機弱酸アルカリ金属塩との組み合わせ）
水　　　：粉体に対し３０重量％
【００２０】
図３は、粉体に対する水の重量比と、コンクリートの圧縮強度との関係を示す図である。図３より、粉体に対する水の重量比が低いほど、コンクリートの圧縮強度が高くなることが分かる。
また、図４は、オートクレーブ養生時間と珪砂の水和反応率との関係を示す図である。図４より、粉体に対する水の重量比が高いほど、珪砂の水和反応が進行することが分かる。
以上の点を考慮して、本実施例では、水を粉体に対して３０重量％とした。
【００２１】
［製造条件］
普通ポルトランドセメントと、珪砂と、水と、減水剤と、遅延剤Ａとの混練時間は２分以上とした。急硬材と、水と、遅延剤Ｂとを添加した後の攪拌時間は、３０秒以上とした。脱型までの養生は、温度２５℃以上で４０分以上の気中養生とした。脱型後の養生は、温度４０℃で１０時間の湿潤養生とした。オートクレーブ養生は、温度４０〜１８０℃で６時間、１８０℃で８時間、１８０〜４０℃で７時間とした。
［結果］
密度１．６〜１．７、圧縮強度１５０Ｎ／ｍｍ２のコンクリートを得ることができた。
【００２２】
［実施例２］
実施例１で生成したスラリーペーストに気泡を混入した。他の材料および製造条件は、実施例１と同様とした。
［材料］
気泡　　：スラリーペースト６ｌに対して２６００ｃｍ３（アニオン系界面活性剤、例えば、ウォーターゾールＳ　第一化成産業（株）製）
［結果］
密度０．７〜０．８、圧縮強度２５Ｎ／ｍｍ２のコンクリートを得ることができた。
【００２３】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のコンクリートおよびその製造方法によれば、次のような効果が得られる。
請求項１に記載のコンクリートの製造方法によれば、スルホン基を付加したポリカルボン酸エステルを含む減水剤を用いたので、水セメント比を低下させることができるから、密度に対するコンクリートの強度を高めることができる。また、コンクリートの硬化を促進する急硬材と、コンクリートの硬化を抑制する遅延剤とを用いたので、コンクリートが急激に硬化してクラック等が発生するのを防止するとともに、コンクリートの初期強度を調整し、意匠付与等の付加価値を高めることができ、コンクリート製品の生産性を向上できる。
【００２５】
請求項２に記載のコンクリートの製造方法によれば、コンクリート構造体内に多くの気泡を形成できるから、密度を小さくできる。
【００２６】
請求項３に記載のコンクリートの製造方法によれば、オートクレーブ養生を行ったので、普通ポルトランドセメントとケイ酸の化学反応が促進されて短期間に強度発現できるうえに、コンクリート構造体の成形性、寸法安定性を確保できる。
【００２７】
請求項４に記載のコンクリートの製造方法によれば、低密度かつ高強度のコンクリートが得られるから、コンクリート構造体を様々な用途に用いることができる。
【００２８】
請求項５に記載のコンクリートによれば、下水道、河川暗渠水道、橋梁、カーテンウォール、外壁仕上材等の様々なコンクリート構造物に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンクリートの製造方法を示すフローチャートである。
【図２】前記実施形態に係る粉体に対するセメントの重量％と、コンクリートの圧縮強度との関係を示す図である。
【図３】前記実施形態に係る粉体に対する水の重量比と、コンクリートの圧縮強度との関係を示す図である。
【図４】前記実施形態に係るオートクレーブ養生時間と珪砂の水和反応率との関係を示す図である。
【符号の説明】
ＳＴ１　　　第１混練工程
ＳＴ２　　　第２混練工程
ＳＴ４　　　養生工程
ＳＴ５　　　オートクレーブ養生工程
【図１】
2004123428.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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