(57)【要約】【課題】１２０ＭＰａ以上の圧縮強度を発現し得るコンクリートに、プレストレスを導入してなるものであって、コンクリートの調製時の混練作業、及び打設や成形時の施工作業を容易かつ迅速に行なうことができ、しかも、プレストレスの導入後には高い引張強度やせん断強度を発現することができるプレストレストコンクリートを提供する。【解決手段】プレストレストコンクリートは、（Ａ）ブレーン比表面積２，５００〜５，０００ｃｍ２／ｇのセメント１００質量部と、（Ｂ）ＢＥＴ比表面積５〜２５ｍ２／ｇの微粒子１０〜４０質量部と、（Ｃ）ブレーン比表面積２，５００〜３０，０００ｃｍ２／ｇで、かつ、セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する粒子を１種以上含む無機粒子１５〜５５質量部と、（Ｄ）ポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤と、（Ｅ）水と、（Ｆ）細骨材と、（Ｇ）粗骨材とを含むコンクリート硬化体に、プレストレスを導入してなる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ブレーン比表面積２，５００〜５，０００ｃｍ２／ｇのセメント１００質量部と、（Ｂ）ＢＥＴ比表面積５〜２５ｍ２／ｇの微粒子１０〜４０質量部と、（Ｃ）ブレーン比表面積２，５００〜３０，０００ｃｍ２／ｇで、かつ、上記セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する粒子を１種以上含む無機粒子１５〜５５質量部と、（Ｄ）ポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤と、（Ｅ）水と、（Ｆ）細骨材と、（Ｇ）粗骨材とを含む配合物の硬化体に、プレストレスを導入したことを特徴とするプレストレストコンクリート。
【請求項２】
上記無機粒子（Ｃ）が、ブレーン比表面積５，０００〜３０，０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ａ１０〜５０質量部と、ブレーン比表面積２，５００〜５，０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ｂ５〜３５質量部とからなる請求項１記載のプレストレストコンクリート。
【請求項３】
上記無機粒子Ａが、上記セメント及び上記無機粒子Ｂよりも大きなブレーン比表面積を有しており、上記セメントと上記無機粒子Ｂのブレーン比表面積の差が、１００ｃｍ２／ｇ以上である請求項２記載のプレストレストコンクリート。
【請求項４】
上記無機粒子Ａが、上記セメント粒子及び上記無機粒子Ｂよりも１，０００ｃｍ２／ｇ以上大きなブレーン比表面積を有する請求項３記載のプレストレストコンクリート。
【請求項５】
金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を含む請求項１〜４のいずれか１項記載のプレストレストコンクリート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートを調製する際の混練作業や、打設等の施工作業を容易かつ迅速に行なうことができるプレストレストコンクリートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、機械的特性（圧縮強度、曲げ強度等）に優れるセメント系材料にプレストレスを導入してなるコンクリートの開発が行なわれている。
例えば、粒径５０Å〜０．５μｍの無機固体粒子Ａ（例えば、シリカダスト粒子）と、粒径０．５〜１００μｍかつ粒子Ａより少なくとも１オーダー大きい固体粒子Ｂ（例えば、少なくとも２０質量％がポルトランドセメントからなるもの）と、表面活性分散剤（例えば、高縮合ナフタレンスルホン酸／ホルムアルデヒド縮合体等のコンクリートスーパープラスチサイザー）と、追加の素材Ｃ（石、金属繊維等からなる群より選択されるもの）と、水とを混練し、硬化して得られる硬化体にプレストレスを導入したプレストレストコンクリートが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載されているプレストレストコンクリートは、プレストレスを導入しない状態において硬化後に１００ＭＰａ以上の圧縮強度を発現し得るコンクリートを用いたものである。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭６０−５９１８２号公報（第５頁の請求の範囲第６５項、第３２頁６３欄第１表）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、特許文献１に記載されているような、機械的特性（圧縮強度、曲げ強度等）に優れているコンクリートにプレストレスを導入してなるプレストレストコンクリートは、次のような利点を有する。
▲１▼  現場打ちで建築物等を構築する場合には、コンクリート層の厚さを薄くすることができるので、コンクリートの打設量が少なくなり、労力の軽減、コストの削減、利用空間の増大等を図ることができる。
▲２▼  プレキャスト部材を製造する場合には、該プレキャスト部材の厚さを薄くすることができるので、軽量化を図ることができ、運搬や施工が容易になる。
▲３▼  耐摩耗性や、中性化・クリープ等に対する耐久性が向上する。
上述の特許文献１に記載されているプレストレストコンクリートは、これらの利点▲１▼〜▲３▼を有するという観点からは、好ましいものである。
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に記載されているプレストレストコンクリートは、その製造（特に混練）に手間がかかるという問題がある。すなわち、特許文献１に開示されたプレストレストコンクリートでは、例えば、プレストレスを導入する前のコンクリートに１２０ＭＰａを超える圧縮強度を発現させようとする場合や、曲げ強度を向上させるために繊維を配合する場合には、水／マトリックス（結合材）比を０．２０以下と極端に小さくする必要があり、所定の性状及び流動性を得るためには、長時間、混練を行なわなければならない。
そこで、本発明は、大きな圧縮強度（例えば、１２０ＭＰａ以上）を発現し得るコンクリートに、プレストレスを導入してなるプレストレストコンクリートであって、コンクリートの調製時の混練作業、及び打設や成形等の施工作業を容易かつ迅速に行なうことができ、しかも、プレストレスの導入後には高い引張強度やせん断強度を発現することができるプレストレストコンクリートを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、特定の粒度を有する材料を特定の配合割合で配合させてなる配合物を用いることによって、上述の目的に合致するプレストレストコンクリートを得ることができるとの知見を得、本発明に到達した。
すなわち、本発明（請求項１）のプレストレストコンクリートは、（Ａ）ブレーン比表面積２，５００〜５，０００ｃｍ２／ｇのセメント１００質量部と、（Ｂ）ＢＥＴ比表面積５〜２５ｍ２／ｇの微粒子１０〜４０質量部と、（Ｃ）ブレーン比表面積２，５００〜３０，０００ｃｍ２／ｇで、かつ、上記セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する粒子を１種以上含む無機粒子１５〜５５質量部と、（Ｄ）ポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤と、（Ｅ）水と、（Ｆ）細骨材と、（Ｇ）粗骨材とを含む配合物の硬化体に、プレストレスを導入してなることを特徴とする。
このように構成したプレストレストコンクリートは、プレストレスの導入がない状態においても１２０ＭＰａを超える圧縮強度を発現し得るものであるとともに、コンクリートの調製時の混練作業、及び打設や成形等の施工作業を容易かつ迅速に行なうことができ、しかも、プレストレスの導入後には、非常に高い引張強度やせん断強度を発現することができる。
【０００７】
上記無機粒子（Ｃ）は、ブレーン比表面積５，０００〜３０，０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ａ１０〜５０質量部と、ブレーン比表面積２，５００〜５，０００ｃｍ２／ｇの無機粒子Ｂ５〜３５質量部とから構成することができる（請求項２）。このようにブレーン比表面積の異なる２種の無機粒子を用いることによって、より一層、混練時間の短縮化と、施工時の作業性及び強度発現性の向上を図ることができる。
上記プレストレストコンクリートの好ましい実施形態として、例えば、上記無機粒子Ａが、上記セメント及び上記無機粒子Ｂよりも大きなブレーン比表面積を有しており、上記セメントと上記無機粒子Ｂのブレーン比表面積の差が、１００ｃｍ２／ｇ以上であるものが挙げられる（請求項３）。このように構成すれば、より一層、混練時間の短縮化と、施工時の作業性及び強度発現性の向上を図ることができる。
【０００８】
この実施形態において、上記無機粒子Ａは、上記セメント粒子及び上記無機粒子Ｂよりも１，０００ｃｍ２／ｇ以上大きなブレーン比表面積を有することが好ましい（請求項４）。このように構成すれば、より一層、混練時間の短縮化と、施工時の作業性及び強度発現性の向上を図ることができる。
上記プレストレストコンクリートは、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を含むことができる（請求項５）。このように金属繊維等を含むことによって、曲げ強度や破壊エネルギー等を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する
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。
本発明において、コンクリートの早期強度を向上させようとする場合には、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましく、施工時の作業性等を向上させようとする場合には、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
【００１０】
セメントのブレーン比表面積は、２，５００〜５，０００ｃｍ２／ｇ、好ましくは３，０００〜４，５００ｃｍ２／ｇである。該値が２，５００ｃｍ２／ｇ未満であると、水和反応が不活発になって、１２０ＭＰａを超える圧縮強度が得られ難い等の欠点があり、５，０００ｃｍ２／ｇを超えると、セメントの粉砕に時間がかかり、また、所定の流動性を得るための水量が多くなるため、硬化後の収縮量が大きくなる等の欠点がある。
【００１１】
本発明で使用する微粒子としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
一般に、シリカフュームやシリカダストは、そのＢＥＴ比表面積が５〜２５ｍ２／ｇであり、粉砕等をする必要がないので、本発明の微粒子として好適である。
【００１２】
微粒子のＢＥＴ比表面積は、５〜２５ｍ２／ｇ、好ましくは８〜２５ｍ２／ｇである。該値が５ｍ２／ｇ未満であると、配合物を構成する粒子の充填性に緻密さを欠くため、１２０ＭＰａを超える圧縮強度が得られ難い等の欠点があり、２５ｍ２／ｇを超えると、所定の流動性を得るための水量が多くなるため、１２０ＭＰａを超える圧縮強度が得られ難い等の欠点がある。
微粒子の配合量は、セメント１００質量部に対して１０〜４０質量部、好ましくは  １５〜３５質量部である。該配合量が１０〜４０質量部の範囲外では、混練時間を短縮することが困難なうえ、流動性が極端に低下し、施工性が悪化する。
【００１３】
本発明で使用する無機粒子としては、セメント以外の無機粒子が用いられ、具体的には、スラグ、石灰石粉末、長石類、ムライト類、アルミナ粉末、石英粉末、フライアッシュ、火山灰、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。中でも、スラグ、石灰石粉末及び石英粉末は、コストの点や硬化後の品質安定性の点で好ましく用いられる。
無機粒子は、ブレーン比表面積が２，５００〜３０，０００ｃｍ２／ｇである１種以上の粒子から構成される。また、無機粒子を構成する粒子の少なくとも１種は、好ましくは、４，５００〜２０，０００ｃｍ２／ｇのブレーン比表面積を有する。
無機粒子のブレーン比表面積が２，５００ｃｍ２／ｇ未満であると、混練時間の短縮化が困難になる等の欠点があり、３０，０００ｃｍ２／ｇを超えると、粉砕に手間がかかるため材料が入手し難くなったり、流動性が低下して施工時の作業性が悪化する等の欠点がある。
【００１４】
無機粒子が、セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する粒子を１種以上含むことによって、当該セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する粒子が、セメントと微粒子との間隙を埋める粒度を有することになり、混練時間の短縮化、及びコンクリートの流動性の増大による施工時の作業性の向上を達成することができる。
無機粒子とセメントとのブレーン比表面積の差は、混練時間の短縮化、施工時の作業性、及び硬化後の強度発現性の観点から、好ましくは１，０００ｃｍ２／ｇ以上、より好ましくは２，０００ｃｍ２／ｇ以上である。
無機粒子の配合量は、セメント１００質量部に対して１５〜５５質量部、好ましくは２０〜５３質量部、より好ましくは２５〜５１質量部である。配合量が１５〜５５質量部の範囲外では、混練時間の短縮化が困難になるうえ、施工時の作業性が極端に低下する。
【００１５】
本発明においては、無機粒子として、例えば、異なる２種の無機粒子Ａ（具体的には、上述の「セメントよりも大きなブレーン比表面積を有する粒子」）、及び無機粒子Ｂ（具体的には、無機粒子Ａよりもブレーン比表面積が小さい粒子）を併用することができる。
この場合、無機粒子Ａと無機粒子Ｂは、同じ種類の粉末（例えば、石灰石粉末）を使用してもよいし、異なる種類の粉末（例えば、石灰石粉末及び石英粉末）を使用してもよい。
無機粒子Ａは、ブレーン比表面積が５，０００〜３０，０００ｃｍ２／ｇ、好ましくは６，０００〜２０，０００ｃｍ２／ｇのものである。また、無機粒子Ａは、セメント及び無機粒子Ｂよりもブレーン比表面積が大きいものである。
無機粒子Ａのブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ未満であると、セメントや無機粒子Ｂとのブレーン比表面積の差が小さくなり、前記の１種の無機粒子を用いる場合と比べて、混練時間の短縮化や施工時の作業性の向上等の効果が小さくなるばかりか、２種の無機粒子を用いているために、材料の準備に手間がかかるので、好ましくない。該ブレーン比表面積が３０，０００ｃｍ２／ｇを超えると、粉砕に手間がかかるため、材料が入手し難くなったり、混練時間の短縮化や所定の流動性の確保が困難になる等の欠点がある。
【００１６】
また、無機粒子Ａが、セメント及び無機粒子Ｂよりも大きなブレーン比表面積を有することによって、無機粒子Ａが、セメント及び無機粒子Ｂと、微粒子との間隙を埋めるような粒度を有することになり、混練時間の短縮化、及び施工時の作業性の向上を達成することができる。
無機粒子Ａとセメント及び無機粒子Ｂとのブレーン比表面積の差（換言すれば、無機粒子Ａと、セメントと無機粒子Ｂのうちブレーン比表面積の大きい方とのブレーン比表面積の差）は、混練時間の短縮化、施工時の作業性、及び硬化後の強度発現性の観点から、１，０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、１，２００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましく、１，４００ｃｍ２／ｇ以上が特に好ましい。
【００１７】
無機粒子Ｂのブレーン比表面積は、２，５００〜５，０００ｃｍ２／ｇである。また、セメントと無機粒子Ｂとのブレーン比表面積の差は、混練時間の短縮化、施工時の作業性、及び硬化後の強度発現性の観点から、好ましくは１００ｃｍ２／ｇ以上、より好ましくは２００ｃｍ２／ｇ以上、特に好ましくは３００ｃｍ２／ｇ以上である。
無機粒子Ｂのブレーン比表面積が２，５００ｃｍ２／ｇ未満であると、施工時の作業性が低下する等の欠点があり、５，０００ｃｍ２／ｇを超えると、ブレーン比表面積の数値が無機粒子Ａに近づくため、前記の１種の無機粒子を用いる場合と比べて、施工時の作業性の向上等の効果が小さくなるばかりか、２種の無機粒子を用いているために、材料の準備に手間がかかるので、好ましくない。
また、セメントと無機粒子Ｂとのブレーン比表面積の差が１００ｃｍ２／ｇ以上であることによって、配合物を構成する粒子の充填性が向上して、混練時間の短縮化と、流動性の増大による施工時の作業性の向上を達成することができる。
【００１８】
無機粒子Ａの配合量は、セメント１００質量部に対して１０〜５０質量部、好ましくは１５〜４０質量部である。無機粒子Ｂの配合量は、セメント１００質量部に対して５〜３５質量部、好ましくは１０〜３０質量部である。無機粒子Ａ及び無機粒子Ｂの配合量が前記の数値範囲外では、１種の無機粒子を用いる場合と比べて、混練時間の短縮化や施工時の作業性の向上等の効果の増大が期待できないばかりか、２種の無機粒子を用いているために、材料の準備に手間がかかるので、好ましくない。
無機粒子Ａと無機粒子Ｂの合計量は、セメント１００質量部に対して１５〜５５質量部、好ましくは２０〜５３質量部、より好ましくは２５〜５１質量部である。配合量が１５〜５５質量部の範囲外では、混練時間の短縮化が困難であることに加えて、施工時の作業性が極端に低下する。
【００１９】
本発明で用いる細骨材としては、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。
細骨材の配合量は、施工時の作業性、及び硬化後の機械的強度の観点から、セメント、微粒子、無機粒子の合計量１００質量部に対して１０〜１３０質量部であることが好ましく、自己収縮や乾燥収縮の低減、水和発熱量の低減等の観点から、２０〜１３０質量部（さらには３０〜１３０質量部、特に４０〜１３０質量部）であることがより好ましい。
細骨材（粒径２ｍｍ以下の骨材）は、施工時の作業性等の観点から、７５μｍ以下の粒子の含有率が２．０質量％以下であることが好ましい。
【００２０】
本発明で用いる粗骨材としては、通常のコンクリートに使用する粗骨材を使用することができる。具体的には、例えば、砂利、砕石等又はこれらの混合物が挙げられる。
粗骨材の配合量は、硬化後の機械的強度等の観点から、セメント、微粒子及び無機粒子の合計量１００質量部に対して、好ましくは５０〜１５０質量部、より好ましくは８０〜１２０質量部である。
【００２１】
本発明の配合物には、金属繊維、有機繊維及び炭素繊維からなる群より選ばれる１種以上の繊維を配合することができる。
金属繊維は、硬化体の曲げ強度等を大幅に高める観点から、配合される。
金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの点からも好ましいものである。金属繊維の寸法は、コンクリート中における金属繊維の材料分離の防止や、コンクリートの曲げ強度の向上の点から、直径が０．０１〜１．０ｍｍ、長さが２〜３０ｍｍであることが好ましく、直径が０．０５〜０．５ｍｍ、長さが５〜２５ｍｍであることがより好ましい。また、金属繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは４０〜１５０である。
【００２２】
金属繊維の形状は、直線状よりも、何らかの物理的付着力を付与する形状（例えば、螺旋状や波形）が好ましい。螺旋状等の形状にすれば、金属繊維とコンクリートのマトリックスとが引き抜けながら応力を担保するため、曲げ強度が向上する。
金属繊維の好適な例としては、例えば、直径が０．５ｍｍ以下、引張強度が１〜３．５ＧＰａの鋼繊維からなり、かつ、１２０ＭＰａの圧縮強度を有するコンクリートのマトリックスに対する界面付着強度（付着面の単位面積当たりの最大引張力）が３ＭＰａ以上であるものが挙げられる。本例において、金属繊維は、波形または螺旋形の形状に加工することができる。また、本例の金属繊維の周面上に、コンクリートのマトリックスに対する運動（長手方向の滑り）に抵抗するための溝または突起を付けることもできる。また、本例の金属繊維は、鋼繊維の表面に、鋼繊維のヤング係数よりも小さなヤング係数を有する金属層（例えば、亜鉛、錫、銅、アルミニウム等から選ばれる１種以上からなるもの）を設けたものとしてもよい。
【００２３】
金属繊維の配合量は、粗骨材を除く他の材料（すなわち、セメント、微粒子、無機粒子、細骨材、金属繊維、減水剤及び水）の合計量中の体積百分率で、好ましくは４％以下、より好ましくは０．５〜３％、特に好ましくは１〜３％である。該配合量が４％を超えると、混練時の作業性等を確保するために単位水量が増大するうえ、配合量を増やしても金属繊維の補強効果が向上しないため、経済的でなく、さらに、混練物中でいわゆるファイバーボールを生じ易くなるので、好ましくない。
【００２４】
有機繊維及び炭素繊維は、コンクリートの破壊エネルギー等を高める観点から、配合される。
有機繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維等が挙げられる。中でも、ビニロン繊維及び／又はポリプロピレン繊維は、コストや入手のし易さの点で好ましく用いられる。
炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が挙げられる。
有機繊維及び炭素繊維の寸法は、コンクリート中におけるこれら繊維の材料分離の防止や、硬化後の破壊エネルギーの向上の点から、直径が０．００５〜１．０ｍｍ、長さ２〜３０ｍｍであることが好ましく、直径が０．０１〜０．５ｍｍ、長さ５〜２５ｍｍであることがより好ましい。また、有機繊維及び炭素繊維のアスペクト比（繊維長／繊維直径）は、好ましくは２０〜２００、より好ましくは３０〜１５０である。
【００２５】
有機繊維及び炭素繊維の配合量は、粗骨材を除く他の材料（すなわち、セメント、微粒子、無機粒子、細骨材、有機繊維または炭素繊維、減水剤及び水）の合計量中の体積百分率で好ましくは１０．０％以下、より好ましくは１．０〜９．０％、特に好ましくは２．０〜８．０％である。配合量が１０．０％を超えると、混練時の作業性等を確保するために単位水量が増大するうえ、配合量を増やしても繊維の増強効果が向上しないため、経済的でなく、さらに、混練物中にいわゆるファイバーボールを生じ易くなるので、好ましくない。
【００２６】
減水剤としては、ポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤が用いられる。
減水剤の配合量は、セメント、微粒子及び無機粒子の合計量１００質量部に対して、固形分換算で０．１〜２．０質量部が好ましく、０．２〜１．５質量部がより好ましい。配合量が０．１質量部未満では、混練が困難であるとともに、混練時間の短縮化も困難である。配合量が２．０質量部を超えると、材料分離や著しい凝結遅延が生じ、また、コンクリートの機械的特性が低下することもある。
なお、減水剤は、液状または粉末状のいずれでも使用することができる。
【００２７】
コンクリートを調製する際の水の量は、セメント、微粒子及び無機粒子の合計量１００質量部に対して、好ましくは１０〜３０質量部、より好ましくは１２〜２５質量部である。水の量が１０質量部未満では、混練が困難になるとともに、混練時間の短縮化も困難である。水の量が３０質量部を超えると、硬化後の機械的特性が低下する。
【００２８】
次に、プレストレスが導入されない状態における本発明のコンクリートの物性（スランプ、スランプフロー値、圧縮強度）を説明する。
本発明において、コンクリートの流動性は、施工時の作業性、及び材料の分離防止等の観点から、スランプが８ｃｍ以上であることが好ましく、スランプフロー値が４５〜８０ｃｍであることがより好ましく、スランプフロー値が５０〜７８ｃｍであることが特に好ましい。
なお、本明細書中において、スランプとは、「ＪＩＳ  Ａ  １１０１（コンクリートのスランプ試験方法）」の試験方法に準じて測定される値をいう。また、スランプフロー値とは、「ＪＩＳ  Ａ  １１５０（コンクリートのスランプフロー試験方法）」の試験方法に準じて測定される値をいう。
上記スランプフロー試験において、スランプフローが５０ｃｍに達するまでの時間は、施工時の作業性等の観点から、好ましくは３５秒以下、より好ましくは３０秒以下である。
コンクリートの圧縮強度は、好ましくは１２０ＭＰａ以上、より好ましくは１３０ＭＰａ以上である。
【００２９】
本発明において、コンクリートの混練方法としては、通常、モルタルを混練した後、該モルタルに粗骨材を添加して混練する方法が採用される。なお、モルタルの混練方法は、特に限定されるものではなく、例えば、（ａ）水、減水剤以外の材料（具体的には、セメント、微粒子、無機粒子及び細骨材）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、水及び減水剤をミキサに投入し、混練する方法、（ｂ）粉末状の減水剤を用意し、水以外の材料（具体的には、セメント、微粒子、無機粒子、減水剤及び細骨材）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。
【００３０】
本発明のプレストレストコンクリートの製造は、従来から行なわれているプレテンション方式とポストテンション方式のいずれを用いて行なっても差し支えない。
なお、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等を行なえばよい。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
［１．使用材料］
以下に示す材料を使用した。
2004155623.tif 000002
【００３２】
［２．配合物（コンクリート）の調製及び評価］
表１に示す配合の結合材、及び表２に示すその他の材料（細骨材等）を使用して、表２に示す配合のコンクリートを調製した。コンクリートの調製は、２軸強制練りミキサ（０．１ｍ３）を用いて、粗骨材以外の材料をミキサに投入して、良好な流動性が得られるまで混練した後、粗骨材をミキサに投入して、２分間混練することによって行なった。
【００３３】
【表１】
2004155623.tif 000003
【００３４】
【表２】
2004155623.tif 000004
【００３５】
調製されたコンクリートの物性を、次のようにして評価した。
（１）混練時間
各材料が均一に混合され、かつ施工に適する流動性に達するまでに要する    コンクリートの混練時間を測定した。
（２）スランプまたはスランプフロー値
スランプは、「ＪＩＳ  Ａ  １１０１（コンクリートのスランプ試験方法）」の試験方法に準じて測定した。
スランプフロー値は、「ＪＩＳ  Ａ  １１５０（コンクリートのスランプフロー試験方法）」の試験方法に準じて測定した。
（３）５０ｃｍ到達時間
上記スランプフロー試験において、スランプフローが５０ｃｍに達するまでの時間を測定した。
（４）Ｖロート通過時間
土木学会規準コンクリート標準示方書「ＪＳＣＥ−Ｆ  ５１２」に準じて、Ｖロート通過時間を測定した。
（５）圧縮強度
各配合物をφ１０ｃｍ×２０ｃｍの型枠を用いて成形した。成形後、２日間型枠内で養生し、脱型した。その後、材齢２８、９１日まで水中養生し、「ＪＩＳ  Ａ  １１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）」に準じて圧縮強度を測定した。
結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】
2004155623.tif 000005
【００３７】
表３から、本発明のコンクリート（実施例１〜１２）では、水／結合材比が２０質量％以下と小さい場合であっても、混練時間が５分以内であり、作業性や施工性に優れることがわかる。また、本発明のコンクリートは、材齢９１日で１５０ＭＰａ以上の高強度を発現することがわかる。
一方、比較例１〜４では、実施例１〜１２と比べて、混練時間が長く、コンクリートの調製時の作業効率が低いことに加えて、コンクリートの流動性が低いため、施工時の作業性が劣ることがわかる。
【００３８】
［プレストレスを導入したコンクリート硬化体の作製及び評価］
前述の実施例２、１０の配合物を用いて、プレテンション方式の試験体を作製し、次のような載荷試験を行なった。
（Ａ）３等分点載荷による曲げ試験
図１及び図２に示すようなはり部材１を作製して、ひび割れが発生した際の荷重値を測定した。
このはり部材１は、長さ４００ｍｍ、幅１００ｍｍ、高さ１００ｍｍの寸法のコンクリート３の中に、直径２６ｍｍの鋼棒４（引張強度：１，２３０ＭＰａ）が、所定のプレストレス（プレストレス導入直後の引張応力度＝８６１ＭＰａ）を導入された状態で、当該はり部材の断面の中心（図２参照）の位置にて、はり部材１の長さ方向にコンクリート３を貫通するものとして構成されている。
曲げ試験の際には、はり部材１を、ＪＩＳ  Ａ  １１０６の試験方法に準拠して、支点２，２間の距離が３００ｍｍで、支点２，２の各々から５０ｍｍだけ水平に突出するようにして、支点２，２上に載置した。そして、支点２，２間を３等分した地点にて、上方から２つの等しい荷重Ｗ，Ｗを加えた。
ひび割れが発生した際の荷重値と、該荷重値から算出されるひび割れ発生強度を、表４に示す。
【００３９】
【表４】
2004155623.tif 000006
【００４０】
（Ｂ）等分２点載荷による曲げひび割れ試験
図３及び図４に示すようなはり部材１を作製して、ひび割れが発生した際の荷重値を測定した。
このはり部材１は、長さ２，４００ｍｍ、幅１５０ｍｍ、高さ３００ｍｍの寸法のコンクリート３の中に、直径２６ｍｍの鋼棒４，４（鋼棒４の引張強度：１，２３０ＭＰａ）が、所定のプレストレス（プレストレス導入直後の引張応力度＝８６１ＭＰａ）を導入された状態で、当該はり部材の断面の所定の位置（図４参照；下端から１００ｍｍ、左右の端部から各々３７．５ｍｍの位置）にて、はり部材１の長さ方向にコンクリート３を貫通するものとして構成されている。
曲げ試験の際には、はり部材１を、支点２，２間の距離が２，２００ｍｍで、支点２，２の各々から１００ｍｍだけ水平に突出するように、支点２，２上に載置した。そして、支点２，２の各々から１，０００ｍｍの２つの地点（これら２つの地点間の距離は２００ｍｍである。）にて、上方から２つの等しい荷重Ｗ，Ｗを加えた。
ひび割れが発生した際の荷重値と、該荷重値から算出されるひび割れ発生強度を、表５に示す。
【００４１】
【表５】
2004155623.tif 000007
【００４２】
【発明の効果】
本発明のプレストレストコンクリートは、コンクリートの混練作業、及び打設等の施工作業を容易かつ迅速に行なうことができ、かつ、プレストレスを導入しない状態において１２０ＭＰａを超える圧縮強度を発現し得るものであるとともに、プレストレスの導入後には、高い引張強度やせん断強度を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】３等分点載荷による曲げひび割れ試験の試験体（はり部材）を示す正面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線で切断した状態を示す断面図である。
【図３】等分２点載荷による曲げひび割れ試験の試験体（はり部材）を示す正面図である。
【図４】図３中のＢ−Ｂ線で切断した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  はり部材
２  支点
３  コンクリート
４  鋼棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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