(57)【要約】【課題】  火炎に晒されても爆裂せず、主鉄筋が高温にならないように熱伝導度を低くし通常の製作工程で施工時に耐火機能を持たせた耐火耐熱コンクリートを提供する。【解決手段】  耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し、リチウム珪酸質もしくは珪酸リチウム変性液０．０１〜３．５質量部、珪酸質多孔質体０．１〜６質量部、珪酸ナトリウム変性液０．０４〜１．１質量部、さらに無機質の繊維状物質０．０５〜２．５質量部、及び有機長繊維０．０２〜１．０質量部のうちの１以上を配合する。試験体２０はガスバーナ１１で加熱し、表面は６分後１０００℃を達した。２時間加熱後、２４時間気中放置し、外観を観察したが何ら損傷は認められなかった。【選択図】        図１
2005187275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪酸リチウムを含有することを特徴とする耐火耐熱コンクリート。
【請求項２】
骨材が天然重量骨材、天然軽量骨材、人口軽量骨材からなる群から選ばれた１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１記載の耐火耐熱コンクリート。
【請求項３】
前記天然軽量骨材又は及び人口軽量骨材の一部又は全部が比重１．０未満の軽量骨材でることを特徴とする請求項２記載の耐火耐熱コンクリート。
【請求項４】
さらに無機質の繊維状物質及び／又は有機長繊維を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の耐火耐熱コンクリート。
【請求項５】
特定の水硬性物質、骨材、水及び混和剤に珪酸質多孔質体、リチウム珪酸質もしくは珪酸リチウム変性液を配合してコンクリートを製造することを特徴とする耐火耐熱コンクリートの製造方法。
【請求項６】
前記特定の水硬性物質が、普通ポルトランドセメント、早強セメント、高炉セメント、アルミナセメント、もしくはこれらの混合セメント、又は成分を調整したセメントであることを特徴とする請求項５記載の耐火耐熱コンクリートの製造方法。
【請求項７】
無機添加物として、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、天然岩石の微粉末、人口セラミックの微粉末及びフライアッシュ微粉末からなる群から選ばれた１種又は２種以上を配合することを特徴とする請求項５又は６記載の耐火耐熱コンクリートの製造方法。
【請求項８】
耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し、前記特定の水硬性物質として低熱ポルトランドセメント８〜３５質量部、普通ポルトランドセメント３〜３１質量部と高炉スラグ微粉末０．５〜３１質量部、又は普通ポルトランドセメント３〜３１質量部とフライアッシュ０．５〜１０質量部；前記骨材として普通骨材または軽量骨材２０〜８５質量部；及び、前記水及び混和剤３〜２７質量部を配合することを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の耐火耐熱コンクリートの製造方法。
【請求項９】
耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し、前記リチウム珪酸質もしくは珪酸リチウム変性液０．０１〜３．５質量部、珪酸質多孔質体０．１〜６質量部、珪酸ナトリウム変性液０．０４〜１．１質量部を配合することを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の耐火耐熱コンクリートの製造方法。
【請求項１０】
前記骨材として用いる天然軽量骨材又は人口軽量骨材を絶乾状態又は該骨材の吸水率の２分の１以下の給水状態で配合することを特徴とする請求項５〜９の何れかに記載の耐火耐熱コンクリートの製造方法。
【請求項１１】
前記混合材料としてさらに無機質の繊維状物質；及び又はポリプロピレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、及びポリアミド樹脂からなる群から選ばれた１又は複数の有機長繊維を配合することを特徴とする請求項５〜１０の何れかに記載の耐火耐熱コンクリートの製造方法。
【請求項１２】
前記無機質の繊維状物質０．０５〜２．５質量部及び前記有機長繊維０．０２〜１．０質量部のうちの１以上を配合することを特徴とする請求項１１記載の耐火耐熱コンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１０００℃以上にも及ぶ耐火性能及び耐熱性能を有する耐火耐熱コンクリート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木および建築ではコンクリートの高強度化が進み、部材厚みを出来るだけ薄く設計する傾向にある。ところが、コンクリート構造物が一度火災に見舞われると、火炎に晒されたコンクリート表面は急激な温度上昇を生じ爆裂する。このような火災時に生ずる爆裂現象は高強度なコンクリートほど激しく起き、かぶりコンクリートが剥落して主鉄筋が直接火炎に晒される。１０００℃以上の高温域では鋼材の強度は極度に低下し、コンクリート構造物は構造破壊に至る。
【０００３】
このような火災によるコンクリート構造物の破壊を防止するため、建築物の内装材として耐火機能を付与した耐火板を用いたり、耐火吹き付け材等を施工して直接コンクリートに火炎が当らないようにしている。しかし、このような施策は多大な費用と時間を要し、一方、火災規模の増大、火災物質の変化や増加に対応することができず、耐火板や耐火材が反ったり剥離したりして、火炎および熱を十分に遮断できないという問題がある。
【０００４】
従って、これらの対策は十分な耐火機能を発揮していない。
【０００５】
従来の耐熱性部材としては、耐火レンガ、キャスタブル、耐火ボード、耐火吹付材等があるが、構造物として強度が十分でなく、容積当りの価格は高価である。
【０００６】
トンネルライナ用セグメントの内面側に耐火、断熱、防音、防汚等の機能材を一体に成層し、機能材の厚さを鉄筋の有効かぶりとして算入した複合セグメントがある（例えば特許文献１参照。）。
【０００７】
この技術は高性能セグメントとして優れ、腐食により損耗せず、ひび割れを生ずることなく、火災の場合にも剥落しない機能材を用いるものである。しかし、機能材は高強度コンクリートと一体密着させるものであるがコンクリートとは別のものである。
【０００８】
また、焼き物の業界で割れ防止に珪酸リチウムを使用する技術がある。
【特許文献１】特開２００３−１３８８９４号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み、コンクリートを改質して、火炎に晒されても爆裂せず、また、内部の主鉄筋が高温にならないように熱伝導度を低くした耐火耐熱コンクリート及びその製造方法を提供することを目的とするものである。また、この耐火耐熱コンクリートは構造物を製作する通常の工程で製造することができ、製造工程中においても施工時から耐火機能を保有する改質材を配合したものであり、かつ比較的安価に製作できる。
【００１０】
本発明は、通常時は、普通コンクリート又は高強度コンクリートの強度を持ち、施工時に特別な配慮や養生を必要とせず、火災時には、すぐれた耐火性能を発揮する画期的な構造用コンクリートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とする耐火耐熱コンクリートである。すなわち、本発明は、珪酸リチウムを含有することを特徴とする耐火耐熱コンクリートである。
【００１２】
骨材が天然重量骨材、天然軽量骨材、人口軽量骨材からなる群から選ばれた１種又は２種以上であると好ましい。また、前記天然軽量骨材又は及び人口軽量骨材の一部又は全部が比重１．０未満の軽量骨材とすれば断熱性のすぐれた耐火耐熱コンクリートとなる。
【００１３】
さらに無機質の繊維状物質及び／又は有機長繊維を含有すると靱性が高く、また火災時に有機繊維が消失し、ガスが逃げやすくなり、好適である。
【００１４】
本発明は、構造物を通常の製作工程で製造する場合に、施工時に耐火機能を持たせ、比較的安価な改質材を配合した耐火耐熱コンクリートである。この耐火耐熱コンクリートは、さらに無機質の繊維状物質を配合すると、ひび割れに対して抵抗力が向上し断熱性が向上する。また有機長繊維を混入すると、常温時のコンクリートの靱性を高め、高温時には消失してガスの逃げ道を形成する。
【００１５】
上記本発明の耐火耐熱コンクリートを好適に製造することができる本発明方法は、特定の水硬性物質、骨材、水及び混和剤に、珪酸質多孔質体、リチウム珪酸質もしくは珪酸リチウム変性液を配合してコンクリートを製造することを特徴とする耐火耐熱コンクリートの製造方法である。
【００１６】
前記特定の水硬性物質が、普通ポルトランドセメント、早強セメント、高炉セメント、アルミナセメント、もしくはこれらの混合セメント、又は成分を調整したセメントであると好ましい。
【００１７】
無機添加物として、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、天然岩石の微粉末、人口セラミックの微粉末及びフライアッシュ微粉末からなる群から選ばれた１種又は２種以上を配合すると、長期強度の増大を図ることができる。
【００１８】
さらに、この製造方法において、耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し、前記特定の水硬性物質として低熱ポルトランドセメント８〜３５質量部、普通ポルトランドセメント３〜３１質量部と高炉スラグ微粉末０．５〜３１質量部、又は普通ポルトランドセメント３〜３１質量部とフライアッシュ０．５〜１０質量部；前記骨材が普通骨材または軽量骨材２０〜８５質量部及び前記水及び混和剤３〜２７質量部を配合するとよい。
【００１９】
またこの場合に、耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し、前記リチウム珪酸質もしくは珪酸リチウム変性液０．０１〜３．５質量部、珪酸質多孔質体０．１〜６質量部、珪酸ナトリウム変性液０．０４〜１．１質量部；さらに無機質の繊維状物質０．０５〜２．５質量部及び有機長繊維０．０２〜１．０質量部のうちの１以上を配合すると好適である。
【００２０】
前記骨材として用いる天然軽量骨材又は人口軽量骨材を絶乾状態又は該骨材固有の吸水率の２分の１以下の吸水状態で配合すると、熱絶縁性にすぐれた耐熱コンクリートを得ることができる。
【００２１】
前記混合材料としてさらに無機質の繊維状物質；及び又はポリプロピレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、及びポリアミド樹脂（商品名ナイロン）からなる群から選ばれた１又は複数の有機長繊維を配合すると好ましい。前記無機質の繊維状物質０．０５〜２．５質量部及び前記有機長繊維０．０２〜１．０質量部のうちの１以上を配合することを特徴とするとよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、火炎に晒されても爆裂せず、また、内部の主鉄筋が高温にならないように熱伝導度を低くした耐火耐熱コンクリート得ることができる。この耐火耐熱コンクリートは、構造物を製作する通常の工程においても耐火機能を有するものである。
【００２３】
本発明は、通常時は、普通コンクリート又は高強度コンクリートの強度を持ち、施工時に特別な配慮や養生を必要とせず、火災時には、すぐれた耐火性能を発揮するという優れた効果を奏する画期的な構造用コンクリートである。
【００２４】
本発明の耐火耐熱コンクリートは耐火壁、防火扉、柱、壁部材のコンクリート打放し工法、可燃物貯蔵建屋、道路トンネル、重要構造物の防火対策、高層煙突、公共集会場の構造体、防災避難所等に用いることができる。
【００２５】
本発明によれば、火災時の急激な高温に対し爆裂を起こさない、安全で、強度低下の恐れがない耐火耐熱コンクリートが得られる。
【００２６】
本発明による水硬性複合物は重複する高温・炎の火災に対しても爆裂の恐れがない。
【００２７】
本発明の水硬性複合物は従来の耐火被覆・耐熱被覆を施す場合に比べると、より経済的であり、より安全性が高く、実用的である。
【００２８】
本発明の耐熱コンクリートを製造するには、従来の機器をそのまま用いることができ特殊な設備を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
本発明の耐火耐熱コンクリートは、珪酸リチウムを含有することを特徴とする耐火耐熱コンクリートであり、さらに無機質の繊維状物質及び／又は有機長繊維を配合すると好ましい。
【００３１】
コンクリートの爆裂は
（１）コンクリート内の水分が急激に気化して高温高圧の水蒸気となり、コンクリートを破壊する現象、
（２）骨材の珪酸分が中温域および高温域で骨材周辺のモルタルとの熱膨張率の差異を生じ、コンクリートの組織を破壊する現象、
（３）コンクリート中のカルシウム分が熱分解し、それによって生じた水がコンクリートの組織を破壊する現象、
（４）コンクリートと鉄筋の熱膨張率の差異によりコンクリートを破壊する現象
等によって起ると言われているが、それらの複合系現象によって爆裂するものと考えられる。
【００３２】
コンクリート内部の水は乾燥により時間と共に減少する。また、水硬性材料の水和反応が進行することにより、自由水は減少する。しかし、セメント硬化体の主要な部分を占める水酸化カルシウムは５００℃近辺で炭酸カルシウムと水とに分解し、水は瞬時に高温高圧の水蒸気に変わる。従って、出来るだけ水酸化カルシウムの生成の少ない配合にすると、コンクリートは爆裂を生じにくい。
【００３３】
そのために、普通ポルトランドセメントよりカルシウム分の少ないアルミナセメントを用いたコンクリートの方が爆裂しにくいが、アルミナセメントは３０℃近傍での転移現象があり強度管理が難しく構造材としては実用的でない。そこで本発明は水硬性物質として次の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のいずれかを用いる。
（Ａ）低熱ポルトランドセメント。
（Ｂ）普通ポルトランドセメントに５〜７０質量％の高炉スラグ微粉末を添加したもの。
（Ｃ）普通ポルトランドセメントに５〜３０質量％のフライアッシュを添加したもの。
【００３４】
これらのは水硬性物質は長期間に亘って水和反応を継続し、内部水分の減少、長期強度の向上に寄与する。
【００３５】
さらにリチウム珪酸質を添加剤として用い、水酸化カルシウムと反応させて不溶性の珪酸三石灰複合物を形成させ、水酸化カルシウムを減少させる。
【００３６】
また、リチウム珪酸質は１０００℃を超える高温域で固溶体に転移しコンクリートの熱膨張率が極めて小さくなる。以上の手段及び理由により、改質された爆裂抵抗性の高いコンクリートを製造することができる。
【００３７】
リチウム珪酸質もしくはリチウム珪酸変性液の添加量は耐火耐熱コンクリート１００質量部に対して０．０１〜３．５質量部とする。０．０１質量部未満では爆裂抵抗性の向上を図ることができず、３．５質量部を越えると高価となり実用的でない。さらに好ましくは０．１〜１．０質量部である。
【００３８】
リチウム珪酸質としては駿河工業（株）製「ペントラシール」（商品名）、キンセイマテック（株）製「ＫＦ＃４００」（商品名）などを用いるとよい。
【００３９】
リチウム珪酸質は、コンクリートの強度低下を招来せず、強度向上に寄与する。図２はその１例を示すもので、ある配合の圧縮強度５１．５０Ｎ／ｍｍ2のコンクリートにリチウム珪酸質の例として上記「ペントラシール」（商品名）を加え、元のコンクリートと同条件で製造したコンクリートの圧縮強度を示すグラフである。コンクリート１００質量部に対してリチウム珪酸質を１〜３質量部加えると、強度が１０％以上向上し、５７〜５８Ｎ／ｍｍ2になっている。
【００４０】
本発明の耐火耐熱コンクリートは、珪酸質多孔質体を加えることにより、コンクリートの熱伝導度を低下させると同時に高温履歴による網目状のひび割れを少なくすることができ、高温による強度劣化を緩和することができる。珪酸質多孔質体としては、例えば、火山灰を焼成した美瑛白土工業（株）製「タイセツバルーン」（商品名）、シラスバルーン、黒曜石を焼成したパーライトまたはバーミュキライト、天然および合成ゼオライト等を用いるとよい。
【００４１】
珪酸質多孔質体の添加量は耐火耐熱コンクリート１００質量部当り０．１〜６．０質量部とする。０．１質量部未満では熱伝導度を低下させる効果が少なく、６．０質量部を越えると強度低下が大きく実用的でない。さらに、好ましくは耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し０．３〜１．５質量部である。
【００４２】
また、珪酸ナトリウム変性液、例えば、ＫＫクリスタライザー製「クリスタライザーＧＷ」（商品名）等を適量添加することにより、高温履歴後の強度低下率を小さく抑え、逆に向上させることが出来る。珪酸ナトリウム変性液の添加量は耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し０．０４〜１．１質量部とする。０．０４質量部未満では高温履歴後の強度の向上を図ることができず、１．１質量部を越えると高価となり実用的でない。さらに好ましい添加量は０．１〜０．４質量部である。
【００４３】
無機質の繊維状物質として、人造鉱物繊維（ロックウール）、非晶質無機繊維（石綿代替品）等を加えて断熱性、水分移動性の向上、熱伝導率の低下、及びマイクロクラックの減少を図る。無機質の繊維状物質の添加量は耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し０．０５〜２．５質量部である。０．０５質量部未満では高温履歴後のマイクロクラックの減少を図ることができず、２．５質量部を越えると混練性が悪く実用的でない。さらに好ましい添加量は０．３〜１．５質量部である。
【００４４】
その上、有機長繊維、例えば、ポリプロピレン、ビニロン等を混入するとよい。有機長繊維は常温時にはコンクリートの靱性を向上させ、２００℃前後に昇温したとき溶融気化してコンクリート中に細孔を生じ、熱膨張した気体の逃げ道を作る。有機長繊維は径１０μｍ〜０．３ｍｍ、長さ３ｍｍ〜３０ｍｍとするとよい。さらに好ましくは径５０μｍ〜１５０μｍ、長さ５ｍｍ〜２０ｍｍがよい。有機長繊維の添加量は耐火耐熱コンクリート１００質量部に対し０．０２〜１．０質量部とする。０．０２質量部未満では気体を逃がす効果が少なく、１．０質量部を越えると高温履歴後のコンクリートの強度低下が大きく、また混練性にも難点があるので制限される。さらに好ましくは０．１〜０．５質量部である。
【００４５】
骨材は天然骨材でもよいが人工軽量焼成骨材がさらに好ましく、耐火耐熱コンクリートの熱伝導率の低下に貢献する。人工軽量骨材としては、メサライト工業（株）製「メサライト」（商品名）、太平洋セメント（株）製「アサノスーパーライト」（商品名）等を用いるとよく、含水率２％以下に調整して用いることにより、コンクリートの熱伝導率を低下させることができ、また骨材の異常膨張を抑えることが出来るという知見を得た。
【００４６】
本発明では上記耐火耐熱コンクリートの原料を型枠内に打設する。なお、部分的な打設またはコンクリートの構造材への注入又は吹付によって、複合した耐火耐熱コンクリートを製造することもできる。
【実施例】
【００４７】
（実施例１）
表１に示す配合により本発明の実施例の耐火耐熱コンクリート供試体を製造した。供試体の寸法は、長さ３００ｍｍ×幅２００っｍ×厚さ１５０ｍｍである。表１中、供試体Ｎｏ．１及びＮｏ．２は比較例で珪酸リチウムを含んでいない。供試体Ｎｏ．１は普通セメントに高炉スラグ微粉末を加えた水硬性物質を用い、細骨材として皆野産硬質砂岩、粗骨材として秩父産硬質砂岩を用いたものであり、供試体Ｎｏ．２は人工軽量細骨材及び人工軽量粗骨材を用いたものである。
【００４８】
供試体Ｎｏ．３〜Ｎｏ．９は本発明の実施例を示すもので、供試体Ｎｏ．３は供試体Ｎｏ．１と同様の水硬性物質及び細骨材、粗骨材を用い、さらに珪酸リチウムを含有したものである。供試体Ｎｏ．４は供試体Ｎｏ．３にさらに人工軽量骨材として美瑛白土工業（株）製「タイセツバルーンＫ」（商品名）と有機長繊維を加えたもの、供試体Ｎｏ．５はＮｏ．４にさらにＫＫクリスタライザー製「クリスタライザＧＷ」（商品名）及びロックウールを加えたものである。
【００４９】
供試体Ｎｏ．６は供試体２と同様の普通セメントと高炉スラグ微粉末とから成る水硬性物質に、供試体Ｎｏ．１と同様の天然骨材と供試体Ｎｏ．２と同様の人工軽量骨材とを混合した骨材を用い、珪酸リチウムや無機繊維及び有機繊維を加えたものである。
【００５０】
供試体Ｎｏ．７は、供試体Ｎｏ．６の天然骨材を人工軽量骨材に置換したもの、供試体Ｎｏ．８は水硬性物質として低熱セメントを用い、骨材として人工軽量骨材を用いた実施例、供試体Ｎｏ．９は供試体Ｎｏ．８の水硬性物質を普通セメントとフライアッシュから成るものに置き替えた例である。
【００５１】
これらの供試体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９を加熱した試験を行った。加熱試験曲線は、ＲＡＢＴ曲線に従った。ＲＡＢＴ曲線は５分で１２００℃に上昇させて保持し、６０分後より１１０分かけて常温まで下降させる試験曲線である。表１中に試験結果を併せて示した。供試体Ｎｏ．１及びＮｏ．２（比較例）は全面爆裂したが、本発明の実施例である供試体Ｎｏ．３〜Ｎｏ．９はいずれも爆裂しなかった。
【００５２】
また、表１中に示す鉄筋位置温度は鉄筋が配置される深さ位置で試験中に示した最高温度である。最高温度に達する時間は個々に違うが、大略加熱開始後７５分〜１１０分経過後である。鉄筋コンクリート構造物としては主鉄筋温度が２００℃以下であることが望ましく、耐火性能は供試体Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９が極めてすぐれている。
【００５３】
また、表１中に示す耐火試験前圧縮強度は同時に採取した径１０ｃｍ×２０ｃｍのシリンダー強度、耐火試験後圧縮強度は供試体側面から表面より中心で５０ｍｍ下がった位置にて径４５ｍｍのコアーボーリングで採取したコアの強度である。耐火試験の前後の強度変化は供試体Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９では変化がなく、供試体Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５でも供試体Ｎｏ．１及びＮｏ．２に比べてすぐれた成績を示している。
【００５４】
混練時には無機質の繊維状物質ならびに有機長繊維は、練り混ぜ水に事前に混合撹拌しておくことが均一な分散と練り混ぜを確実にし、好ましい。
【００５５】
また本発明の耐火耐熱コンクリートはコンクリート表層を耐火耐熱コンクリートとし、内部を普通コンクリートとして、内部と表層とを使い分け、経済性を高めることもできる。
【００５６】
【表１】
2005187275.tif 000003
【００５７】
（実施例２）
表２に示す配合に従って本発明の実施例を製造した。表２において、細骨材及び粗骨材は富士川産川砂利と川砂であり、リチウム系混和剤は駿河工業（株）社製「ペントラシール」（商品名）である。セメントは日本セメント（株）社製の高炉セメントＢ種を用いた。減水剤はポリカルボン酸系であり、日本シーカ（株）社製「シーカメント２２００」（商品名）である。
【００５８】
上記配合に従って、各材料をミキサー中に投入して空練りを行い、配合水と減水剤、リチウム系混和剤を投入し、本練りを行った。排出１０分後における生コンクリートの物性を測定したその結果を表３に示す。
【００５９】
さらに、上記の生コンクリートを規定の型枠に打設し、１０ｃｍφ×２０ｃｍＬの寸法の供試体を作成した。その圧縮強度を測定した、その結果を表４に示す。
【００６０】
さらに、上記の生コンクリートを１７ｃｍ×１４０ｃｍ×１４０ｃｍ寸法の型枠に打設し、平板の試験体を製作した。この試験体は気中養生２８日後、耐火試験に用いた。
【００６１】
図１は耐火試験の実施形態を示す説明図である。耐火試験装置１０は、ガスバーナ１１を備えた炉内に、ガスバーナ１１から上方に１２０ｃｍ離して上記１４０ｃｍ角の平板状の試験体２０を置き、その平面を炎１２にさらして加熱する装置を用いた。
【００６２】
ガスバーナ１１からの炎１２が当たる試験体２０のコンクリート表面は、６分後１，０００℃に達した。加熱時間は２時間とし、炎１２が当たる部分の試験体の表層部、表層部から深さ３ｃｍの位置及び深さ７ｃｍの位置の３点の温度の経時変化を測定した。結果を表５に示した。表層部の温度は１３５０℃にも達したが深さ７ｃｍの位置では温度上昇は僅かであった。
【００６３】
２時間加熱後、２４時間気中放置し、外観を観察したが、何ら損傷は認められなかった。試験体はコアボウリングし、表面観察後、圧縮試験に用いた。炎が当った表層部には、深さ１ｍｍ程度までの白い変色が認められたが、他は何ら変化がなかった。なおこの表層部の強度低下は認められなかった。
【００６４】
【表２】
2005187275.tif 000004
【００６５】
【表３】
2005187275.tif 000005
【００６６】
【表４】
2005187275.tif 000006
【００６７】
【表５】
2005187275.tif 000007
【００６８】
（比較例１）
表６に示す配合に従って、人工軽量骨材を用いた生コンクリートを調製した。なお表６において、セメントは太平洋セメント（株）社製の高炉セメントＢ種を用いた。人工軽量細骨材及び人工軽量粗骨材は日本メサライト工業（株）社製「メサライト」（商品名）であり、絶乾状態で用いた。減水剤はポリカルホン酸系であり、日本シーカ（株）社製「シーカメント２２００」（商品名）である。
【００６９】
上記配合に従って、各材料をミキサ中に投入して空練りを行い、配合水と減水剤を投入して本練りを行って、生コンクリートを製造し、排出１０分後における物性を測定した。その結果を表７に示す。
【００７０】
空気量は単位容積重量より計算した。さらに、上記の生コンクリートを規定の型枠に打設し、１０ｃｍφ×２０ｃｍＬ寸法の供試体を製作した。その圧縮強度を測定した。その結果を表８に示す。
【００７１】
さらに上記の生コンクリートを１７ｃｍ×１４０ｃｍ×１４０ｃｍ寸法の型伜に打設し、平板の試験体を製作した、気中養生２８日後の試験体を実施例２と同様に、耐火試験に供したところ、加熱開始１０分後に、巨大な音響と共に、試験体は爆裂した。
【００７２】
【表６】
2005187275.tif 000008
【００７３】
【表７】
2005187275.tif 000009
【００７４】
【表８】
2005187275.tif 000010
【００７５】
（実施例３）
表９に示す配合に従って、本発明の耐火耐熱コンクリートを製造した。
【００７６】
セメントは住友大阪セメント（株）社製の早強セメントを用いた。人工軽量細骨材及び人工軽量粗骨材は、日本メサライト工業（株）社製「メサライト」（商品名）であり、減水剤は、ポリカルボン酸系減水剤であり、花王（株）社製「マイティ２０００ＷＨＺ」（商品名）である。骨材は吸水量の半分まで吸水している状態で用いた。リチウム系混和剤は駿河工業（株）社製「ペントラシール」（商品名）である。
【００７７】
上記配合に従って、各材料をミキサー中に投入して空練りを行い、配合水と減水剤を投入し、本練りを行い、得られた生コンクリートに対し、排出１０分後における物性を測定した。その結果を表１０に示す。
【００７８】
空気量は単位容積重量より計算した。さらに、上記の生コンクリートを規定の型枠に打設し、１０ｃｍφ×２０ｃｍＬ寸法の供試体を得て、その圧縮強度を測定した。その結果を表１１に示す。
【００７９】
さらに、上記の生コンクリートを、１７ｃｍ×１４０ｃｍ×１４０ｃｍ寸法の型枠に打設し、平板の試験体を製作した。この試験体は気中養生２８日後耐火試験に供した。
【００８０】
耐火試験は実施例２と同様に行った。加熱時間は１時間とし、炎が当たる部分から、試験体の表層部、深さ５ｃｍの位置及び深さ１０ｃｍの位置の３点の温度の経時変化を測定し、表１２に示した。表層部は１３６０℃に達したが深さ１０ｃｍの位置では温度上昇は僅かであった。
【００８１】
１時間加熱後、２４時間気中放置し、外観を観察したが、炎が当たる面（表層部）中央に微細なひび割れが少し見えるだけで、その他は何ら損傷が認められなかった。試験体はコアボウリングし、表面観察後、圧縮試験に供した。表層部には、深さ１〜２ｍｍ程度の白い変色が認められた。他は何ら変化がなかった。また強度の低下は認められなかった。
【００８２】
【表９】
2005187275.tif 000011
【００８３】
【表１０】
2005187275.tif 000012
【００８４】
【表１１】
2005187275.tif 000013
【００８５】
【表１２】
2005187275.tif 000014
【００８６】
（実施例４）
表１３に示す配合に従って、本発明の耐火耐熱コンクリートを調製した。
【００８７】
セメントは太平洋セメント（株）社製の高炉セメントＢ種を用いた。細骨材として（株）夏目砕石の硬質岩石（石英片岩）を１４５０℃前後で発泡させたものを用い、粗骨材として九電産業（株）製のフライアッシュを原料とする「ＦＡライト」（商品名）を用いた。骨材は絶乾状態で用いた。減水剤はナフタリンスルホン酸・ホルマリン高縮合物塩が主成分である花王（株）製「マイティ１５０」（商品名）を用いた。繊維は萩原工業（株）製「パルチップＭ」（商品名）であり、ポリプロビレン系である。リチウム系混和剤は駿河工業（株）社製「ペントラシール」（商品名）を用いた。
【００８８】
上記配合に従って、各材料をミキサー中に投入して空練りを行い、配合水と減水剤を投入して本練りを行い、得られた生コンクリートに対し、排出１０分後における物性を測定した。その結果を表１４に示す。
【００８９】
空気量は単位容積重量より計算した。さらに、上記の生コンクリートを規定の型枠に打設し、１０ｃｍφ×２０ｃｍＬの寸法の供試体を得て、その圧縮強度を測定した。その結果を表１５に示す。
【００９０】
さらに、上記の水硬性複合物を、１７ｃｍ×１４０ｃｍ×１４０ｃｍ寸法の型枠内に打設し、平板の試験体を製作し、気中養生２８日後、耐火試験に供した。
【００９１】
耐火試験は図１に示す耐火試験装置１０を用い、実施例２と同様に行った。加熱時間は２時間とし、炎が当たる部分から、試験体の表層部、深さ５ｃｍの位置、深さ１０ｃｍの位置の３点の温度の経時変化を測定した。結果を表１６に示した。
【００９２】
２時間加熱後、４８時間気中放置し、外観を観察したが、炎が当たる面の中央に、微細なヘアクラックが少し見えるだけで、何ら損傷は認められなかった。試験体はコアボウリングし表面観察後、圧縮試験に用いた。表層部には、深さ１ｍｍ程度の白い変色が認められたが、他は何ら変化がなく、なおこの部分の強度低下は認められなかった。
【００９３】
【表１３】
2005187275.tif 000015
【００９４】
【表１４】
2005187275.tif 000016
【００９５】
【表１５】
2005187275.tif 000017
【００９６】
【表１６】
2005187275.tif 000018
【００９７】
（実施例５）
表１７に示す配合に従って、比重が１．０未満の骨材、及びセメント粒子より小さい特殊無機添加材を含む本発明の耐火耐熱コンクリートを調製した。セメントは太平洋セメント（株）社製の早強セメントを用いた。人工軽量細骨材及び人工軽量粗骨材は、日本メサライト工業（株）社製「メサライト」（商品名）であり、減水剤はポリカルボン酸系減水剤であり、花王（株）社製「マイティＴＨ」（商品名）である。「メサライト」の絶乾比重は１．３未満である。比重１．０未満の骨材としては、秩父小野田セメント（株）杜製「マイクロセルズ」（商品名）を用いた。無機材の微粒粉としてはエルケムジャパン（株）社製「マイクロシリカ」（商品名）を用いた。骨材及び無機材は、絶乾状態で用いた。リチウム系混和剤は駿河工業（株）社製「ペントラシール」（商品名）を用いた。繊維は大日本インキ化学工業（株）社製「ブラストロン」（商品名）を用いた。
【００９８】
上記配合に従って、各材料をミキサー中に投入して空練りを行い、配合水及び減水剤を投入して本練りを行った。得られた生コンクリートは、排出３０分後にスランプの変化を生じたが、作業性は十分であった。排出後１０分後における物性を表１８に示す。
【００９９】
空気量は単位容積重量より計算した。上記配合の水硬性複合物を規定の型枠に打設し、１０ｃｍφ×２０ｃｍＬの寸法の供試体を得て、その圧縮強度を測定した。その結果を表１９に示す。
【０１００】
さらに、上記生コンクリートを、２０ｃｍ×２００ｃｍ×２００ｃｍ寸法の型枠に打設し、平板の試験体を製作した。この試験体は気中養生９１日後、耐火試験に供した。
【０１０１】
耐火試験は図１に示す装置を用いて実施例２と同様に行った。加熱時間は２時間とし、炎が当たる部分から、試験体表層部、深さ５ｃｍ、深さ１０ｃｍ、裏面の４点の温度の経時変化を測定した。その結果を表２０に示した。
【０１０２】
２時間加熱後、７２時間気中放置し、外観を観察したが、炎が当たる面の中央部と端部の２箇所に微細なひびわれと、若干の凹凸が見られるだけであり、何ら損傷は認められなかった。試験体はコアボウリングし、表面観察後圧縮試験に用いた。表層部には、深さ２ｍｍ程度の変色が認められたが、他は何ら変化がなく、なおこの部分の強度低下は認められなかった。
【０１０３】
【表１７】
2005187275.tif 000019
【０１０４】
【表１８】
2005187275.tif 000020
【０１０５】
【表１９】
2005187275.tif 000021
【０１０６】
【表２０】
2005187275.tif 000022
【０１０７】
（実施例６）
表１７に示す配合に対し、繊維はＣＥＭＦＩＢＥＲ社製の「クラックストップ」（商品名）と、大和紡績（株）製「大和紡ＰＰ繊維」（商品名）を１：１（重量比）で混ぜて用いた。さらにＡＥ剤として（株）エヌエムビー社製「７７５Ｓ」（商品名）、気泡剤として（株）セルフォーム技術研究所杜製「セルフォームＬ−５０」（商品名）を用い、気泡発生装置は（株）セルフォーム技術研究所社製「セルエース」（商品名）を用いた。
【０１０８】
各材料をミキサー中へ投入して空練りを行い、配合水及び減水剤、ＡＥ剤を加えて本練りを行いながら、空気量２３０リットル／ｍ3を投入し気泡コンクリートとした。得られた生コンクリートは排出後４０分までコンシステンシーが変わらなかった。排出１０分後の物性を表２１に示す。
【０１０９】
空気量は単位容積重量より計算した。さらに、上記の水硬性複合物を規定の型枠に打設し、１０ｃｍφ×２０ｃｍＬの寸法の供試体を得て、その圧縮強度を測定した。その結果を表２２に示す。
【０１１０】
さらに、上記生コンクリートを、２０ｃｍ×２００ｃｍ×２００ｃｍ寸法の型枠に打設し、平板の試験体を製作した、この試験体は気中養牛９１日後、耐火試験に供した。
【０１１１】
耐火試験は図１に示す耐火試験装置１０を用い実施例２と同様に行った。加熱時間は２時間とし、炎が当たる部分から、試験体表層部、深さ５ｃｍ、深さ１０ｃｍ、裏面の４点の温度の経時変化を測定した。結果を表２３に示した。
【０１１２】
２時間加熱後、７２時間気中放置し外観を観察した。炎が当たる面の中央部と端部の４箇所に微細なひびわれと、若干の凹凸が見られた他に損傷は認められなかった。試験体はコアボウリングし、表面観察後圧縮試験に用いた。表層部には、深さ４ｍｍ程度まで不規則な変色が認められたが、他は何ら変化がなく、なおこの部分の強度低下は認められなかった。
【０１１３】
実施例６で用いた試験体を、気中保管し、耐火実験の７２日後再び同様の耐火試験を行った。加熱時間は２時間で、気中放置４８時間後の試験体は観察結果、何ら損傷は認められなかった。加熱中は、過熱後３０分程度まで、前回コアボウリングした部分からの水蒸気の噴出が見られた。
【０１１４】
【表２１】
2005187275.tif 000023
【０１１５】
【表２２】
2005187275.tif 000024
【０１１６】
【表２３】
2005187275.tif 000025
【０１１７】
（実施例７）
実施例４の配合に対し、繊維の半分を京都繊維資材（有）のレーヨン繊維に置換し、実施例４と同様の試験を行った。耐火実験結果は実施例４と大同小異であった。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】耐火試験装置の説明図である。
【図２】リチウム系混和剤のコンクリート強度に及ぼす影響を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１９】
１０    耐火試験装置
１１    ガスバーナ
１２    炎
２０    試験体
【図１】
2005187275.tif 000026
【図２】
2005187275.tif 000027