(57)【要約】【課題】鋼桁に不必要な応力を与えずにプレストレスが有効に導入され、且つ硬化コンクリートと鋼桁とが強く結合した、コンクリート-鋼桁複合構造物及びその製造方法を提供する。【解決手段】複数個の突起を有する接合面を有する鋼桁と；第1のフレッシュコンクリート(FC)が硬化してなる第1の硬化コンクリート(CC)と；遅延硬化性FCが硬化してなる第2のCCと；第1のCCにストレスをかける鋼線とを含み；第1のCCは、鋼桁の接合面に隣接するが突起の一部と接触しない形状で、第2のCCは、突起と第1のCCとの間の空隙に適合した形状を有し、第1のCCにストレスをかけた後に遅延硬化性FCが硬化してなる硬化物であるコンクリート-鋼桁複合構造物、及び第1のCCが硬化した後であって遅延硬化性FCの硬化が完結する前に第1のCCにストレスをかける製造方法。【選択図】      図２
2005030163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面に、複数個の突起を有する接合面を有する鋼桁と；
第1のフレッシュコンクリートが硬化してなる第1の硬化コンクリートと；
遅延硬化性フレッシュコンクリートが硬化してなる第2の硬化コンクリートと；
前記第1の硬化コンクリートにストレスをかける鋼線とを含み；
前記第1の硬化コンクリートは、前記鋼桁の前記接合面に隣接するが前記突起の少なくとも一部とは接触しない形状を有し、且つ
前記第2の硬化コンクリートは、前記突起と前記第1の硬化コンクリートとの間の空隙に適合した形状を有し、且つ前記第1の硬化コンクリートにストレスをかけた後に前記遅延硬化性フレッシュコンクリートが硬化してなる硬化物であることを特徴とするコンクリート-鋼桁複合構造物。
【請求項２】
前記遅延硬化性フレッシュコンクリートが、高ビーライト系ポルトランドセメントと、凝結遅延剤と、分散剤と、分離低減剤と、収縮低減剤と、無機質混和材とを含む組成物である請求項1記載のコンクリート-鋼桁複合構造物。
【請求項３】
前記凝結遅延剤が、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、グルコン酸塩若しくはポリオール有機誘導体又はこれらの組み合わせであるセメント凝結遅延剤であり、
前記分散剤が、ポリカルボン酸系高分子、ナフタレンスルホン酸系高分子、アルキルアリルスルホン酸系高分子若しくはメラミンスルホン酸系高分子又はこれらの組み合わせからなる分散剤であり、
前記分離低減剤がセルロース系、アクリル系、グリコール系、若しくは澱粉系の分離低減剤又はこれらの組み合わせであり、
前記無機混和材が、平均粒径が100μm以下であり、石粉、シリカフュ−ム、高炉スラグ微粉末、若しくはフライアッシュ又はこれらの組み合わせである
請求項２記載のコンクリート-鋼桁複合構造物。
【請求項４】
請求項1〜3のいずれか1項記載のコンクリート-鋼桁複合構造物の製造方法であって、前記第1の硬化コンクリートが硬化した後であって前記遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結する前に、前記第1の硬化コンクリートにストレスをかけることを特徴とする製造方法。
【請求項５】
(A)前記鋼桁を設ける工程；
(B)前記鋼桁の前記突起の周囲に前記遅延硬化性フレッシュコンクリートを打設する工程；
(C)前記第1のフレッシュコンクリートを前記鋼桁の前記接合面に隣接するが前記突起の少なくとも一部とは接触しない形態で打設する工程；
(D)前記第1のフレッシュコンクリートを硬化させて前記第1の硬化コンクリートとする工程；及び
(E)前記第1の硬化コンクリートにストレスをかける工程を含み、
前記工程(E)を、前記遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結する前に行なうことを特徴とする請求項４記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート-鋼桁複合構造物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
床版と鋼桁との複合物や、鋼桁とコンクリートの桁とを組み合わせた合成桁等、硬化コンクリートと鋼桁とを組み合わせた構造物は、例えば特許文献1等において知られている。通常このような構造物においては、硬化コンクリートと鋼桁とのずれを防ぐために、鋼桁から延長し硬化コンクリートに埋没又は貫通する、ジベル又はスタッドと呼ばれるずれ止めの突起が設けられる。また、多くの場合、コンクリート構造物には、強度を向上させるためのプレストレスが導入され、プレストレストコンクリート(PC)を構成する。ここで、コンクリートとずれ止めが強固に付着していると、コンクリートに導入されたストレスが、ずれ止めを介して鋼桁にまで導入されてしまうという問題点がある。
【０００３】
この問題点を解決するため、特許文献2においては、ずれ止め自体の剛性を柔らかくした弾性合成桁が開示されている。この場合ずれは緩和されるが、鋼桁には少なからずストレスが伝達されることになる。
【０００４】
また、特許文献1においては、硬化時間の長い樹脂をずれ止めと硬化コンクリートとの間に設けた合成桁を提案している。この場合、プレストレス導入による硬化コンクリートの変形が進んでから樹脂が硬化することにより、鋼桁にプレストレスが伝わらず、かつ鋼桁と硬化コンクリートとが、樹脂硬化後に一体化することになる。
【０００５】
しかしながら、特許文献1の合成桁においては、樹脂が介在することにより、種々の問題点がある。たとえば、樹脂は、コンクリート及び鋼桁に比べて一般的に強度が低いので耐久性に劣る。また、樹脂の熱膨張係数はコンクリートの約10倍程度であり、温度変化によりコンクリートとの付着が切れてしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、合成桁において、樹脂を介在させる代わりに他の材料を介在させることが考えられるが、コンクリート及び鋼桁と同等以上の強度及び同等の熱膨張係数を有し、且つ硬化時間の長い、介在させる材料として適当なものは見出されていないのが現状である。
【０００７】
介在させる材料として、凝結遅延剤を加えたコンクリート組成物を用いることが考えうる。しかしながら、十分な凝結遅延を得るために大量の凝結遅延剤を添加すると、組成物の材料分離が発生し、ブリーディング等の現象が起こり、鋼桁を劣化させることになり実用に耐えない。この傾向は、コンクリートの養生の際に発生する温度が95℃程度とより高い場合には一層強まる。一方凝結遅延剤の添加量を少なくすれば、プレストレスによる変形が終わるまでにかなり硬化してしまう場合が多く、これも実用的でない。したがって、特許文献1に示されるような合成桁において樹脂の代わりにコンクリートを介在させたものは、これまで作られていない。
【特許文献１】特開2002-4475号公報
【特許文献２】特開平10-317324号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、鋼桁に不必要な応力を与えずにプレストレスが有効に導入され、且つ硬化コンクリートと鋼桁とが強く結合した、コンクリート-鋼桁複合構造物を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、簡便に実施でき、鋼桁に不必要な応力を与えずにプレストレスを有効に導入することができ、且つ硬化コンクリートと鋼桁とを強く結合させることができる、コンクリート-鋼桁複合構造物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、少なくとも一面に、複数個の突起を有する接合面を有する鋼桁と；第1のフレッシュコンクリートが硬化してなる第1の硬化コンクリートと；遅延硬化性フレッシュコンクリートが硬化してなる第2の硬化コンクリートと；前記第1の硬化コンクリートにストレスをかける鋼線とを含み；前記第1の硬化コンクリートは、前記鋼桁の前記接合面に隣接するが前記突起の少なくとも一部とは接触しない形状を有し、且つ前記第2の硬化コンクリートは、前記突起と前記第1の硬化コンクリートとの間の空隙に適合した形状を有し、且つ前記第1の硬化コンクリートにストレスをかけた後に前記遅延硬化性フレッシュコンクリートが硬化してなる硬化物であることを特徴とするコンクリート-鋼桁複合構造物が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、前記遅延硬化性フレッシュコンクリートが、高ビーライト系ポルトランドセメントと、凝結遅延剤と、分散剤と、分離低減剤と、収縮低減剤と、無機質混和材とを含む組成物である前記コンクリート-鋼桁複合構造物が提供される。
【００１２】
さらに、本発明によれば、前記凝結遅延剤が、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、グルコン酸塩若しくはポリオール有機誘導体又はこれらの組み合わせであるセメント凝結遅延剤であり；前記分散剤が、ポリカルボン酸系高分子、ナフタレンスルホン酸系高分子、アルキルアリルスルホン酸系高分子若しくはメラミンスルホン酸系高分子又はこれらの組み合わせからなる分散剤であり；前記分離低減剤がセルロース系、アクリル系、グリコール系、若しくは澱粉系の分離低減剤又はこれらの組み合わせであり；前記無機混和材が、平均粒径が100μm以下であり、石粉、シリカフュ−ム、高炉スラグ微粉末、若しくはフライアッシュ又はこれらの組み合わせである前記コンクリート-鋼桁複合構造物が提供される。
【００１３】
さらに、本発明によれば、前記コンクリート-鋼桁複合構造物の製造方法であって、前記第1の硬化コンクリートが硬化した後であって前記遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結する前に、前記第1の硬化コンクリートにストレスをかけることを特徴とする製造方法が提供される。
【００１４】
さらに、本発明によれば、(A)前記鋼桁を設ける工程；(B)前記鋼桁の前記突起の周囲に前記遅延硬化性フレッシュコンクリートを打設する工程；(C)前記第1のフレッシュコンクリートを前記鋼桁の前記接合面に隣接するが前記突起の少なくとも一部とは接触しない形態で打設する工程；(D)前記第1のフレッシュコンクリートを硬化させて前記第1の硬化コンクリートとする工程；及び(E)前記第1の硬化コンクリートにストレスをかける工程を含み、前記工程(E)を、前記遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結する前に行なうことを特徴とする前記製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物は、鋼桁に不必要な応力を与えずにプレストレスが有効に導入され、且つ硬化コンクリートと鋼桁とが強く結合した構造物であるので、合成桁、PC床版と鋼桁との複合物等として有用である。
【００１６】
また、本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物の製造方法は、簡便に実施でき、鋼桁に不必要な応力を与えずにプレストレスを有効に導入することができ、且つ硬化コンクリートと鋼桁とを強く結合させることができる製造方法として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物における鋼桁は、少なくとも一面に複数個の突起を有する接合面を有する。図１に示す接合面101のように、接合面は典型的には突起を有する部分以外平坦な面であるが、曲面や、凹凸のある面でもよい。また、図２に示す接合面201a及び201bのように、接合面が離隔した２以上の面で、それらにわたって1以上の第1の硬化コンクリートが設けられてもよい。
【００１８】
複数個の突起は、一の第1の硬化コンクリートに対応して２以上存在する。接合面が複数の離隔した２以上の面であれば、図２に示す突起202a及び202bのように、それぞれの面に１以上ずつ存在し、全体として複数存在し一の第1の硬化コンクリート203に対応していてもよい。
【００１９】
突起の形状は、特に限定されず、公知のジベル、スタッドの形状をとることができる。突起は、その一部又は全部が第2の硬化コンクリート中に存在するのに適合した構造とすることができ、好ましくは、図３Aに示す突起302aのように、その根元が第2の硬化コンクリート305a中に存在し、先端が第1の硬化コンクリート中に存在するのに適合した構造とすることができるが、これに限定されず、例えば図３Bに示す突起302bのように第2の硬化コンクリート305b中のみに存在するのに適した構造とすることもできる。
【００２０】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物における第1の硬化コンクリートは、第1のフレッシュコンクリートが硬化してなるものである。なお本明細書においては便宜上、セメント等を含む組成物で硬化が完了していないものをフレッシュコンクリートと、またそれが硬化したものを硬化コンクリートとそれぞれ称する。
【００２１】
第1のフレッシュコンクリートとしては、特に限定されず通常鋼桁との複合物を作成するのに用いるフレッシュコンクリートを用いることができるが、ある程度短い養生期間でストレスをかけられるよう硬化するフレッシュコンクリートが好ましい。具体的には例えば、セメントとして早強ポルトランドセメント又は他のポルトランドセメントを含み、さらに細骨材、粗骨材、無機混和材及び減水剤等を含むフレッシュコンクリートを用いることができる。なお、本明細書においては、コンクリートとは、セメントにより硬化する組成物及びその硬化物をいい、セメントペースト、モルタル等を含む。
【００２２】
第1のフレッシュコンクリートは、鋼桁の上に型枠を設けて打設し硬化させて第1の硬化コンクリートとしてもよく、また、予め硬化させてから鋼桁と組み合わせてもよい。鋼桁の上に型枠を設けて打設し硬化させる場合、遅延硬化性フレッシュコンクリートが硬化する前に、第1のフレッシュコンクリートを硬化させる必要がある。
【００２３】
第1の硬化コンクリートは、鋼桁の接合面に隣接するが突起の少なくとも一部とは接触しない形状を有する。具体的には、接合面において鋼桁と接し、複数個の突起のそれぞれを、空隙を介して覆う凹部を有する形状とすることができる。具体的には例えば、図１に示す第1の硬化コンクリート103のように、接合面101の略全面において鋼桁と接する構造とすることもでき、又は例えば、図２に示す第2の硬化コンクリート203のように、接合面201a及び201bのそれぞれの一部において鋼桁206a及び206bに接する構造とすることもできる。
【００２４】
前記凹部の形状は、具体的には例えば、図3A〜Eに示すように、突起(302a〜e)の先端が第1の硬化コンクリート(303a〜e)に直接埋没し、突起の根元が第2の硬化コンクリート(305a〜e)と接するようになる空隙(A,E)、又は突起全体が第2の硬化コンクリートに埋没するようになる空隙(B,C,D)とすることができる。突起の少なくとも根元が第2の硬化コンクリートと接するような凹部形状にすることにより、第2の硬化コンクリートの硬化が完結する前に第1の硬化コンクリートにストレスをかけた際、ストレスの導入により鋼桁と第1の硬化コンクリートとの間の位置に図４に示すようなずれが生じても、突起が凹部内で点線で示す位置から実線に示す位置へ移動することにより、鋼桁にまでストレスが導入されることを防ぐことができ、そして遅延硬化性フレッシュコンクリートが後に硬化した際に、強固な鋼桁と硬化コンクリートとの結合を得ることができる。
【００２５】
また、凹部は、第1の硬化コンクリートの、鋼桁と接する面においてのみ開口を有していてもよく(A,B)、あるいは鋼桁と接する面以外の面にも開口を有して鋼桁との接合の後に遅延硬化性フレッシュコンクリートを空隙に注入するのに適合した形状(C,D,E)であってもよい。ここでいう凹部とは、便宜上図3Cに示すような貫通孔をも含む。凹部は、鋼桁と接する面においてのみ開口を有しているものが、遅延硬化性コンクリートのやせによるコンクリート表面の凹凸の問題がないため好ましい。
【００２６】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物における第2の硬化コンクリートは、遅延硬化性フレッシュコンクリートが硬化してなる。
【００２７】
ここで遅延硬化性フレッシュコンクリートとは、通常のフレッシュコンクリートに比べて硬化速度が遅く、打設後４日以上して硬化するフレッシュコンクリートをいう。遅延硬化性フレッシュコンクリートのより具体的な態様については、後により詳細に述べる。
【００２８】
第2の硬化コンクリートの形状は、突起と第1の硬化コンクリートとの間の空隙に適合した形状を有する。具体的には、前述の第1の硬化コンクリートの凹部の全部又は一部を埋める形状とすることができるが、凹部の全部を埋める形状とすることが、強度を発現する上で好ましい。
【００２９】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物において、第2の硬化コンクリートは、第1の硬化コンクリートに直接接していてもよく、後述する遅延硬化性フレッシュコンクリートの打設用の型枠等を介して接していてもよい。前記型枠としては、鋼製又はプラスチック製の埋設型枠を用いることができる。また、流動性の低い遅延硬化性フレッシュコンクリートを用いる場合、型枠を用いずに同様の形状として形成することにより、第2の硬化コンクリートを第1の硬化コンクリートに直接接した形態とすることができる。
【００３０】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物では、第2の硬化コンクリートが、第1の硬化コンクリートにストレスをかけた後に硬化してなる硬化物であることを特徴とする。
【００３１】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物において、第1の硬化コンクリートにストレスをかける鋼線は、通常のPCにおいて用いられるものを用いることができる。鋼線の配置方向は、特に限定されないが、第1の硬化コンクリートにおいて突起により鋼桁に固定されている複数の点を通る直線に平行な方向(以下「D方向」と称する；例えば図１及び図２においては矢印Dにより示される方向)又はD方向近い方向に少なくとも1方向、鋼線が配置されることが好ましい。一の第1の硬化コンクリートにおいて、例えば縦横に突起による固定点が存在する場合、複数のD方向が存在することになるが、その場合、それらのうちの一方向又は２以上の方向に鋼線を配置することができる。また、D方向に代えて、又はD方向に加えて、それ以外の方向にも鋼線を配置することもできる。また、一方向あたりの鋼線の本数は特に限定されず、所望される強度等に応じて、一本又は複数本配置することができる。
【００３２】
前記鋼線は、シース、グラウト等、通常のPCにおいて鋼線と共に用いられる構造物と共に第1の硬化コンクリート内に設けることができる。ここで、グラウトとして、遅延硬化性フレッシュコンクリートと同一の組成を有するものを用いることもでき、遅延硬化性フレッシュコンクリートから骨材を除いた組成を有するモルタルを用いることもでき、またそれとはさらに異なる組成物を用いることもできる。
【００３３】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物は、合成桁、鋼桁とPC床版の複合構造物等、PCと鋼桁とが一体となることが好ましい種々の構造物とすることができる。
【００３４】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物の製造方法は、第1の硬化コンクリートが硬化した後であって遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結する前に、第1の硬化コンクリートにストレスをかける工程を含む。本発明の製造方法におけるコンクリート-鋼桁複合構造物の製造は、現場の施工によるコンクリート-鋼桁複合構造物の製造、及び現場に搬送する前に工場において予め製造しておく合成桁等のコンクリート-鋼桁複合構造物の製造の両方を含む。
【００３５】
本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物の製造方法は、具体的には、鋼桁を設けた後に、遅延硬化性フレッシュコンクリート及び第1のフレッシュコンクリートを所望の形状に打設し、第1のフレッシュコンクリートを硬化させ第1の硬化コンクリートとし、そして遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結する前に、第1の硬化コンクリートにストレスをかけることにより行なうことができる。
【００３６】
これらの工程は、第1の硬化コンクリートが硬化した後であって遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結する前に、第1の硬化コンクリートにストレスをかける限りにおいて、どのような順で行なってもよい。例えば、第1のフレッシュコンクリートを、遅延硬化性フレッシュコンクリートの打設の前又は後のいずれかにおいて鋼桁の接合面上に打設することもでき、または第1のフレッシュコンクリートを予め硬化させプレキャスト硬化コンクリートを調製し、これを遅延硬化性フレッシュコンクリートの打設の前又は後のいずれかにおいて鋼桁の接合面上に設置することもできる。
【００３７】
簡便に工程を行ない、且つ遅延硬化性フレッシュコンクリートを十分に充填して硬化コンクリートと鋼桁とが確実に結合した複合構造物を得るという観点からは、まず遅延硬化性フレッシュコンクリートを打設し、それからその上に第1のフレッシュコンクリートを打設することが好ましい。即ち、下記の工程(A)〜(E)をこの順で行なうことが好ましい：
【００３８】
(A)鋼桁を設ける工程；
(B)鋼桁の突起の周囲に遅延硬化性フレッシュコンクリートを打設する工程；
(C)第1のフレッシュコンクリートを鋼桁の接合面に隣接するが突起の少なくとも一部とは接触しない形態で設ける工程；
(D)第1のフレッシュコンクリートを硬化させて第1の硬化コンクリートとする工程；及び
(E)第1の硬化コンクリートにストレスをかける工程。
【００３９】
工程(B)において、鋼桁の突起の周囲に遅延硬化性フレッシュコンクリートを打設する工程は、例えば図５に示すように、突起502の周囲に型枠510を設け、その中に遅延硬化性フレッシュコンクリート511を充填することにより行なうことができる。
【００４０】
工程(C)において、第1のフレッシュコンクリートを打設する工程は、例えば図５に示すように、遅延硬化性フレッシュコンクリート511を打設した後に、型枠512内に第1のフレッシュコンクリート513を充填することにより行なうことができる。この際、工程(D)及び工程(E)は、特に限定されず通常のPCの製造方法にしたがって行なうことができるが、工程(E)は、前記遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結する前に行なわれる。工程(A)〜(E)による製造方法においては、遅延硬化性フレッシュコンクリートの打設の後、第1のフレッシュコンクリートを打設し、硬化させ、ストレスを導入するまで遅延硬化性フレッシュコンクリートの硬化が完結しないことが求められるが、このような工程を可能とする遅延硬化性フレッシュコンクリートとしては、具体的には後述する遅延硬化性フレッシュコンクリートを用いることができる。
【００４１】
遅延硬化性フレッシュコンクリート
本発明において用いる遅延硬化性フレッシュコンクリートとしては、高ビーライト系ポルトランドセメントと、凝結遅延剤と、分散剤とを含むフレッシュコンクリートを用いることが好ましい。このような成分を含むことにより、凝結時間が非常に長く、且つ硬化した際の圧縮強度が高いフレッシュコンクリートを得ることができる。
【００４２】
遅延硬化性フレッシュコンクリートは、セメントとして、高ビーライト系ポルトランドセメントを含むものが、長い凝結時間を確保でき、且つ自己収縮を少なくすることができるため好ましい。前記高ビーライト系ポルトランドセメントとしては、ビーライト（2CaO・SiO2）を24質量％以上、好ましくは40質量％以上含有するものを用いることができる。特に、ビーライトを40質量％以上含有するものを用いた場合、凝結時間を大幅に遅延することができ好ましい。また、高ビーライト系ポルトランドセメントは、その比表面積が4000cm2/g以下であることが、水和反応及び自己収縮量を抑制できるため好ましい。
【００４３】
前記凝結遅延剤としては、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、グルコン酸塩、ポリオール有機誘導体又はこれらの組み合わせを挙げることができ、特に、ポリオール有機誘導体を用いることが好ましい。
【００４４】
前記分散剤としては、ポリカルボン酸系高分子化合物、ナフタレンスルホン酸系高分子化合物、アルキルアリルスルホン酸系高分子化合物、メラミンスルホン酸系高分子化合物又はこれらの組み合わせを挙げることができ、特に、ポリカルボン酸系高分子化合物を用いることが、低配合量で流動性等を向上できるため好ましい。
【００４５】
遅延硬化性フレッシュコンクリートは、上記の成分に加えて、さらに、無機質混和材、分離低減剤、有機系収縮低減剤、骨材、又はこれらの組み合わせを含むことができる。前記無機質混和材としては、平均粒径200μm以下のものであることが好ましく、100μm以下のものがさらに好ましい。前記無機混和材としては、石灰石微粉末等の石粉、シリカフュ−ム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ又はこれらの組み合わせを用いることができる。前記分離低減剤としては、本発明の製造方法におけるコンクリートの硬化熱により加熱された環境下、例えば90℃の高温下においても分離低減効果を維持しうるものが好ましく、具体的にはセルロース系、アクリル系、グリコール系又は澱粉系の分離低減剤又はこれらの組み合わせを用いることができ、特に、セルロースエーテル系分離低減剤が好ましい。前記有機収縮低減剤としては、低級アルコールのアルキレンオキシド付加物系、ポリエーテル系、アルコール系、低分子量アルキレンオキシド共重合体系若しくはグリコールエーテル・アミノアルコール誘導体系のもの又はこれらの組み合わせ等を用いることができる。前記骨材としては、平均粒径150μm以上40mm以下の細骨材及び粗骨材を含むことができる。
【００４６】
遅延硬化性フレッシュコンクリートは、上記の各成分に加え、水、膨張剤、防錆剤及び消泡剤等の各種成分を必要に応じ含むことができる。
【００４７】
遅延硬化性フレッシュコンクリートにおいて、水粉体比、即ち高ビーライト系ポルトランドセメントと無機混和材との合計に対する水の質量比は、20〜50％とすることが好ましい。
【００４８】
遅延硬化性フレッシュコンクリートにおいて、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機混和材との質量比は、2:8〜8:2とすることが好ましい。この配合とすることにより、フレッシュコンクリートの硬化遅延時間を十分に長くすることができ、ブリーディングを防止することができ、且つ自己収縮量を低減することができる。
【００４９】
前記分散剤の配合割合は、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機混和材との合計100質量部に対し0.05〜3.5質量部とすることができる。この配合とすることにより、施工に必要なワーカビリティーを十分に確保することができる。
【００５０】
前記凝結遅延剤の配合割合は、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機混和材との合計100質量部に対し0.15〜1.0質量部とすることができる。この配合とすることにより、数日間以上といった長期にわたる硬化遅延性を得ることができる。
【００５１】
前記分離低減剤の配合割合は、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機混和材との合計100質量部に対して0.05〜1.0質量部であることが好ましい。この配合とすることにより、例えば90℃程度の高温となるコンクリート養生時の温度条件においても、また数日間以上といった長期間の硬化期間においても、ブリーディングを十分に抑制することができる。
【００５２】
前記有機系収縮低減材の配合割合は、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機混和材との合計100質量部に対して0.1〜3.0質量部とすることが好ましい。この配合とすることにより、フレッシュコンクリートの自己収縮を十分に低減することができる。
【００５３】
遅延硬化性コンクリートとしては、高ビーライト系ポルトランドセメントと無機混和材との質量比が2:8〜8:2であり、且つ、高ビーライト系セメントと無機質混和材の合計100重量部に対して分散剤を0.05〜3.5重量部、セメント凝結遅延剤を0.15〜3.0重量部、分離低減剤を0.05〜1.0重量部、有機系収縮低減剤を0.1〜3.0重量部、骨材を200〜800重量部、及び練り混ぜ水を20〜60重量部含むものが、硬化遅延時間を確保でき、ブリーディングを防止でき、且つ自己収縮量を低減できるため、特に好ましい。
【００５４】
遅延硬化性フレッシュコンクリートの製造方法は、特に限定されず、工場及び／又は施工現場で、各成分を配合し、混合することにより調製することができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例を参照して本願発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００５６】
実施例１
（遅延硬化性フレッシュコンクリートの調製）
表１に示す材料を混合し、表１の配合1〜14に示す組成の遅延硬化性フレッシュコンクリートを調製した。なお、表中に示す、使用した材料及びその略号はそれぞれ以下の通りである。また、配合1〜14の各フレッシュコンクリートにおける、種々の成分の比率を表２に示す。
【００５７】
（使用材料）
I.セメント
・低熱ポルトランドセメント（略号：LC)：ビーライト含有率＝54％、密度＝3.22（太平洋セメント（株）製）
・普通ポルトランドセメント（略号：NC)：ビーライト含有率＝24％、密度＝3.15（太平洋セメント（株）製）
II.セメント分散剤
・ポリカルボン酸系セメント分散剤（略号：PC)：市販品（商品名：コーアフローNF-100、太平洋マテリアル(株)製)
・ナフタレンスルホン酸系セメント分散剤（略号：N)：市販品（商品名：マイティー１００、花王（株）製）
III.無機質混和材
・シリカフューム (略号：SF)：密度＝2.2、比表面積＝200,000cm2/g、市販品（商品名：マイクロシリカ940U、エルケム社製）
・石灰石微粉末（略号：LSP)：密度＝2.67、比表面積＝3840cm2/g、市販品（商品名：工業用タンカル、吉澤石灰工業（株）製）
IV.セメント凝結遅延剤
・オキシカルボン酸化合物とポリオール有機高分子複合体系セメント凝結遅延剤：（商品名：ポゾリスNo.89、（株）エヌエムビー製）
V.分離低減剤
・セルロース系分離低減剤（略号：V）：市販品（商品名：マーポローズ、松本油脂製薬（株）製）
VI.有機系収縮低減剤
・有機系収縮低減剤（略号：SR）：有機系収縮低減剤  オキシアルキレンアルキルエーテル系（太平洋セメント（株）製）
VII.細骨材（略号：S）：砕砂（表面乾燥比重＝2.61、FM＝2.80、茨城郡岩瀬町産）
VIII.粗骨材（略号：G）：砕石（表面乾燥比重＝2.63、FM＝6.78、茨城郡岩瀬町産）
IX.膨張材（略号：E）：石灰系膨張材、密度＝3.15、商品名：構造用エクスパン、太平洋マテリアル（株）製）
X.練混ぜ水（略号：W）水道水
【００５８】
（その他表中の略号）
C：セメント
B：結合材の質量（セメント＋シリカフューム＋膨張材）
P：粉体質量（セメント＋シリカフューム＋膨張材＋石灰石微粉末）
s/a：細骨材率（細骨材の体積と骨材総体積との比率）
【００５９】
【表１】
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【００６０】
【表２】
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【００６１】
（遅延硬化性コンクリートの試験)
実施例１で得られた配合1〜14の遅延硬化性フレッシュコンクリート及びその硬化物について、下記の通りの各種試験を実施した。結果を表３に示す。なお、養生の際の周囲温度は、練り混ぜ後１日目は図６に示す養生パターンに従い、その後は20℃とした。
【００６２】
（試験の方法）
I.フレッシュコンクリートのスランプ：「コンクリートのスランプ試験方法(JIS A 1101-1998)に準拠し測定した。
II.フレッシュコンクリートのブリーディング：「コンクリートのブリーディング試験方法(JIS A 1123-1997)に準拠し測定した。
III.フレッシュコンクリートの凝結時間：「コンクリートの凝結時間試験方法(JIS A 1147-2001)」に準拠し測定した。
IV.コンクリートの拘束膨張及び収縮：「コンクリート用膨張材(JIS A 6202-1997)付属書２の膨張コンクリートの拘束膨張及び収縮試験方法」に準拠し測定した。
V.コンクリートの圧縮強度：「コンクリートの圧縮強度試験方法(JIS A 1108-1999)」に準拠し測定する。
VI.コンクリートの流動性：「セメントの物理試験方法(JIS A 5201-1997)のフロー試験」に準拠し測定する。
【００６３】
【表３】
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【００６４】
（コンクリート-鋼桁複合構造物の製造）
図２に示す形状の鋼桁のジベル202a及び202bの周囲に、遅延硬化性コンクリート構造物を打設するための鋼製又はプラスチック製の型枠を、図４に示すような態様で必要に応じて設け、また床版203及び204を打設するための型枠、鉄筋及びプレストレス導入用鋼線のシースを組んだ。
【００６５】
遅延硬化性コンクリート打設用のジベル周囲の型枠内に、配合番号1〜14の遅延硬化性フレッシュコンクリートを充填するか、又は流動性の低い遅延硬化性フレッシュコンクリートの場合は型枠を用いた場合と同様の形状となるようジベル周囲に設けた。またシース内に鋼材を挿入し、グラウトを注入した。
【００６６】
その後直ちに、型枠の床版を形成させる部分の中に水、早強ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材及び減水剤を下記表４に示す組成で含むコンクリートを打設し、７日間養生した。なお、このコンクリートは、気温25℃を超える場合コンクリートの打設温度は30℃以上となり、１日間養生した時点でコンクリートの温度は90〜95℃となりうる。コンクリートの養生中、コンクリートの温度は約95℃に達した。床版の養生終了後、グラウト、及び遅延硬化性フレッシュコンクリートがまだ硬化していなかったことをコンクリートの凝結試験により確認し、鋼材に緊張を加えた。さらに７日間養生し、遅延硬化性コンクリートを硬化させて、PC床版-鋼桁複合構造物を得た。
【００６７】
得られた複合構造物の、鋼桁とPC床版との結合を試験したところ、いずれも良好な結合をしていることが確認できた。
【００６８】
また、得られた複合構造物において、鋼桁に貼付されたひずみ計により床版に導入したプレストレスが鋼桁に伝わっているか否かを試験したところ、鋼桁へのストレスの伝達はないことが確認できた。
【００６９】
【表４】
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【００７０】
配合番号７、１３及び１４の遅延硬化性フレッシュコンクリートを用いた場合に、ブリーディングが発生せず、第１の硬化コンクリートとの付着が良く、凝結始発時間も５日以上と遅く、圧縮強度も、PC床版の設計基準強度である40N/mm2を超える50N/mm2以上であり、特に好ましい結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物の一例を模式的に示す斜視図(図1A)、図1Aの線b-b'に沿った断面図(図1B)及び図1Aの線c-c'に沿った断面図(図1C)である。
【図２】本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物の別の一例を模式的に示す斜視図(図2A)、図2Aの線b-b'に沿った断面図(図2B)及び図1Aの線c-c'に沿った断面図(図2C)である。
【図３】本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物における突起周囲の各種態様を示す断面図である。
【図４】本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物における突起周囲の構造の形成方法を説明する断面図である。
【図５】本発明のコンクリート-鋼桁複合構造物における、プレストレスによる変形の吸収の原理を示す概略図である。
【図６】実施例１における遅延硬化性コンクリートの試験に際しての、練り混ぜ後１日目の養生の周囲温度のパターンを示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
101,201a,201b:接触面
102,202a,202b,302a〜e,502:突起(ジベル)
103,203,204,303a〜e:第1の硬化コンクリート(床版)
206a,206b:鋼桁
305a〜e:第2の硬化コンクリート(遅延硬化性)
510:型枠
511:遅延硬化性フレッシュコンクリート
512:型枠
513:第1のフレッシュコンクリート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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