(57)【要約】【課題】    スラッジ発生が少なく、また、高強度を有する遠心力成形コンクリートの製造方法を提供すること。【解決手段】    セメント、混和材、細骨材、粗骨材及び混和剤からなるコンクリート組成物を、水と混練し、遠心力成形し、蒸気養生する。遠心力成形は、低速（遠心力１〜４Ｇ）、中速（遠心力度５〜１５Ｇ）及び高速（遠心力１５〜２５Ｇ）の順で行う。細骨材は微粒分量５質量％以下とし、蒸気養生は、５〜３５℃で４〜６ｈ保持し、１５〜２２℃／ｈの速度で昇温し、６０〜１００℃で３〜６ｈ保持し、その後、降温する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、混和材、細骨材、粗骨材及び混和剤からなるコンクリート組成物を、水と混練し、遠心力成形し、蒸気養生する遠心力成形コンクリートの製造方法であって、該遠心力成形を、低速（遠心力１〜４Ｇ）、中速（遠心力５〜１５Ｇ）及び高速（遠心力１５〜２５Ｇ）の順で行うことを特徴とする遠心力成形コンクリートの製造方法。
【請求項２】
前記細骨材が微粒分量５質量％以下である請求項１記載の遠心力成形用コンクリートの製造方法。
【請求項３】
前記蒸気養生を、５〜３５℃で４〜６ｈ保持し（前養生工程）、１５〜２２℃／ｈの速度で昇温し（昇温工程）、６０〜１００℃で３〜６ｈ保持し（高温保持工程）、その後、降温する（冷却工程）請求項１又は２記載の遠心力成形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、パイル、ポール、ヒューム管等の遠心力を利用して製造するコンクリート成形製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイル、ポール、ヒューム管等の円柱形状を呈するコンクリート製品の製造方法としては、遠心力成形方法が採用されている。この方法は、コンクリートまたはモルタルの充填された型枠を、長軸を回転軸として高速回転させた際に発生する遠心力を締固めに利用するものである。一般に、上記遠心力成形方法は、コンクリートの内面の仕上げ性を良くし、また高強度を得るため、高速の遠心力（３０〜４０Ｇ）をかけて遠心締め固めを行って成形している。そのため、多量のスラッジが発生し、また、多大な動力費や騒音、型枠の損傷等の問題が生じている。
【０００３】
上記問題を解決するため、スラッジ発生防止剤として、カリ明バンとアルミン酸ソーダ、炭酸ソーダ及び消石灰を使用し、２５Ｇ以下の低速で遠心力成形するコンクリート製品の製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この製造方法では、スラッジ防止剤を別途添加する必要がある。
また、スラッジ発生防止剤として、アルミノケイ酸塩を使用し、低速（１〜６Ｇ）、中速（７〜１９Ｇ）、高速（２０〜４０Ｇ）の通常の遠心力成形を行った後、更に、低速、高速で再成形させる方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この製造方法では、スラッジ防止剤を別途添加する必要があり、また、遠心力成形条件が煩雑となる。
【特許文献１】特開２００２−６０２５８
【特許文献２】特開平１０−２１７２２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、スラッジ発生が少なく、また、高強度を有する遠心力成形コンクリートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、鋭意検討した結果、遠心力成形方法を特定の条件とし、更に、遠心力成形用コンクリート組成物中の細骨材の微粒分量を調整し、蒸気養生方法を特定の条件とすることによって、上記目的を達成し得ることを知見した。
すなわち、本発明は、セメント、混和材、細骨材、粗骨材及び混和剤からなるコンクリート組成物を、水と混練し、遠心力成形し、蒸気養生する遠心力成形コンクリートの製造方法であって、該遠心力成形を、低速（遠心力１〜４Ｇ）、中速（遠心力度５〜１５Ｇ）及び高速（遠心力１５〜２５Ｇ）の順で行うことを特徴とする遠心力成形コンクリートの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の遠心力成形コンクリートの製造方法によれば、遠心力成形方法を特定の条件とし、更に、遠心力成形用コンクリート組成物中の細骨材の微粒分量を調整し、蒸気養生方法を特定の条件とすることによって、スラッジ発生が少なく、また、高強度を有するパイル、ポール、ヒューム管等のコンクリート製品を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のコンクリート組成物において用いられるセメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、耐硫酸塩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、ポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュまたはシリカを配合した各種混合セメント、白色セメント、超速硬セメント、膨張セメント、アルミナセメント等が挙げられる。
【０００８】
上記コンクリート組成物において用いられる混和材としては、例えば、石こうやシリカを主成分とする各種高強度混和材、カルシウムサルホアルミネートを主成分とするＣＳＡ系膨張材や酸化カルシウム（生石灰）を主成分とする石灰系膨張材、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石微粉末等が挙げられる。
上記コンクリート組成物において用いられる細骨材としては、例えば、通常のモルタルやコンクリートに使用されている山砂、陸砂、海砂、川砂、砕砂、高炉スラグ細骨材、フェロニッケルスラグ細骨材、銅スラグ細骨材や電気炉酸化スラグ等が挙げられる。上記細骨材は、ＪＩＳ  Ａ  １１０３「骨材の微粒分量試験方法」の方法により求められる微粒分量が５質量％以下であるものが好ましく、更に好ましくは、３質量％以下である。５質量％を超えると、脱型時（材齢１日）の強度発現性は優れるが、材齢７日の強度の伸びが小さくなり好ましくない。
【０００９】
上記コンクリート組成物において用いられる粗骨材としては、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、高炉スラグ粗骨材や電気炉酸化スラグ等が挙げられる。
上記コンクリート組成物において用いられる混和剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ナフタレンスルホン酸変性リグニン縮合物塩、ポリカルボン酸塩等を主成分とするものが挙げられる。
【００１０】
上記コンクリート組成物の配合は、単位量として、セメント量が４００〜６００ｋｇ／ｍ３、好ましくは４５０〜５５０ｋｇ／ｍ３である。６００ｋｇ／ｍ３を超えると混練り後のコンクリートの粘性が上がり、ハンドリング性が悪化する。また、混和材量は４０〜９０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４５〜８５ｋｇ／ｍ３、更に好ましくは５０〜６０ｋｇ／ｍ３である。４０〜９０ｋｇ／ｍ３であれば適度な強度が得られる。細骨材量は５００〜７００ｋｇ／ｍ３、好ましくは５５０〜６５０ｋｇ／ｍ３である。７００ｋｇ／ｍ３を超えると遠心成形後のスラッジ発生量が多くなる。粗骨材量は１０００〜１３００ｋｇ／ｍ３、好ましくは１１００〜１２００ｋｇ／ｍ３である。１３００ｋｇ／ｍ３を超えると遠心成形後の締固めが悪くなり、壁落ちする可能性がある。混和材量は１１〜１４ｋｇ／ｍ３、好ましくは１２〜１３ｋｇ／ｍ３である。１４ｋｇ／ｍ３を超えると凝結遅延を起こし、また、材料分離が起こりやすくなり遠心成形後のスラッジ発生量が多くなる。水セメント比は２０〜３０質量％、好ましくは２４〜２７質量％である。３０質量％を超えると、目標強度を満足しない。
【００１１】
また、本発明における遠心力成形は、所定の配合で一軸式または二軸式の強制練りパグミル型ミキサ、強制練りパン型ミキサ又は可傾式ミキサ等を用いて混練したコンクリートを、遠心力成形型枠に投入し、その遠心力成形型枠を低速（遠心力１〜４Ｇ、好ましくは２〜３Ｇ）で２〜７ｍｉｎ、好ましくは３〜５ｍｉｎ回転させる。次に、中速（遠心力５〜１５Ｇ、好ましくは８〜１２Ｇ）で１〜７ｍｉｎ、好ましくは２〜５ｍｉｎ回転させる。最後に高速（遠心力１５〜２５Ｇ、好ましくは１８〜２２Ｇ）で１〜６ｍｉｎ、好ましくは３〜４ｍｉｎ回転させ遠心力成形を行う。
【００１２】
低速回転時の遠心力が１Ｇ未満であると、硬練りコンクリートが多数の小塊にならず好ましくなく、また、４Ｇを超えると、小塊郡の移動が十分に確保されず部分的に厚さ寸法が異なる円筒体が形成され好ましくない。
また、中速回転時の遠心力が５Ｇ未満であると、小塊郡を均一な厚さに押し広げることができず好ましくなく、また、１５Ｇを超えると、硬練りコンクリートが材料分離を起こし、コンクリート表面に豆板を有するものが形成され好ましくない。
また、高速回転時の遠心力が１５Ｇ未満であると、硬練りコンクリートの小塊と型枠の内周面の摩擦とにより、塗布された離型剤の剥げ落ちや脱型の際の成形品の表面の一部剥離の可能性があり好ましくなく、また、２５Ｇを超えると、締固めを行った際にスラッジ水が発生することとなり好ましくない。
【００１３】
上記条件による遠心力成形を行うことにより、コンクリートを良く締固め、壁落ちを防止することができる。また、肉厚の不揃いがなく、材料分離およびこれに伴って生じる表面あばたのない良質なコンクリートパイルを得ることができる。また、製造に伴うスラッジの発生を著しく低減できる。
なお、上記した遠心力（Ｇ）は、以下の関係式より求められる。
【００１４】
【数１】
2005169814.tif 000002
ｒ：遠心力成形型枠の半径（ｍ）
ｎ：遠心力成形型枠の回転速度（ｒｐｓ）
π：円周率
【００１５】
また、本発明における蒸気養生は、上記遠心力成形体を、前養生工程、昇温工程、高温保持工程、冷却工程の各工程で蒸気養生槽にて養生を行う。
上記前養生工程は、温度５〜３５℃、好ましくは１５〜２２℃、更に好ましくは１９〜２１℃で、養生時間４〜６ｈの条件で養生する工程である。養生温度が５℃未満であると、初期水和が遅れるため好ましくなく、また、３５℃を超えると、初期水和が促進され長期強度の伸びが小さくなる。養生時間は、好ましくは４〜６ｈで、養生時間４ｈ未満では強度発現性が劣るため好ましくなく、６ｈを超えると強度発現性に大差がなくなる。
【００１６】
上記昇温工程は、１５〜２２℃／ｈ、好ましくは１８〜２１℃／ｈの速度で昇温させる工程である。昇温速度が２２℃／ｈを超えるような急激な加熱を行うと、ひび割れの発生や強度増進性の低下を起こす。
上記高温保持工程は、温度６０〜１００℃、好ましくは７５〜８５℃で、３〜６ｈ高温保持する工程である。高温保持温度が１００℃を超えるような極めて高い温度で養生を行うと、ひび割れの発生や強度低下を起こす。
上記冷却工程は、８〜１２℃／ｈの速度で降温する冷却工程である。降温速度が１２℃／ｈを超えるような急冷を行うと、ひび割れの発生や強度低下を起こす。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
（１）使用材料
使用した材料は以下の通りである。  なお、セメント及び混和材の密度、ブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。また、細骨材の密度および吸水率はＪＩＳ Ａ １１０９「細骨材の密度及び吸水率試験方法」、微粒分量はＪＩＳ Ａ １１０３「骨材の微粒分量試験方法」、粗粒率はＪＩＳ Ａ １１０２「骨材のふるい分け試験方法」に準じて測定した。粗骨材の密度および吸水率はＪＩＳ Ａ １１１０「粗骨材の密度及び吸水率試験方法」、粗粒率はＪＩＳ Ａ １１０２「骨材のふるい分け試験方法」に準じて測定した。
【００１８】
・セメント：早強ポルトランドセメント（宇部三菱セメント社製、密度：３.１４ｇ／ｃｍ３、ブレーン比表面積：４５２０ｃｍ２／ｇ）
・混和材：高強度コンクリート用混和材（商品名：ノンクレーブ、住友大阪セメント株式会社製、密度：２.９５ｇ／ｃｍ３、ブレーン比表面積：６８８０ｃｍ２／ｇ）
・細骨材：表１に示す３種類を使用した。
・粗骨材：硬質砂岩砕石２００５（密度：２.７２ｇ／ｃｍ３、吸水率：０.５７％、粗粒率：６.５８）
・混和剤：高性能減水剤（ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩、商品名：マイティＨＳ、花王株式会社）
【００１９】
【表１】
2005169814.tif 000003
【００２０】
（２）コンクリート配合
表２に示すコンクリート配合に基づいて、セメント、混和材、細骨材及び粗骨材を二軸強制練りミキサ（容量：５０リットル）に投入し、３０秒間攪拌した後、練混ぜ水および混和剤を投入し、４分間練混ぜ、コンクリートを作製した。
【００２１】
【表２】
2005169814.tif 000004
【００２２】
（３）遠心力成形供試体
作製したコンクリートを、遠心成形型枠（直径２０ｃｍ×高さ３０ｃｍ）に投入後、表３に示す条件で遠心力成形し、供試体を作製した。供試体の形状は中空の円柱状で、直径２０ｃｍ×内径１２ｃｍ×高さ３０ｃｍである。
【００２３】
【表３】
2005169814.tif 000005
【００２４】
（４）養生方法
各供試体は、表４に示す条件で蒸気養生を行った後、材齢７日まで気中養生（２０℃、湿度８５％）した。
【００２５】
【表４】
2005169814.tif 000006
【００２６】
（５）評価結果
気中養生した各供試体を、ＪＩＳ  Ａ  １１３６「遠心力締固めコンクリートの圧縮試験方法」に準じ圧縮試験を行った。
また、遠心成形後に排出されるスラッジ重量を、最初に型枠に投入したコンクリート重量で割った値をスラッジ発生量とした。
結果を表５に示す。表５より、Ｎｏ．４〜９は材齢７日の圧縮強さが充分あり、また、スラッジの発生が生じなかった。
【００２７】
【表５】
2005169814.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の遠心力成形コンクリートの製造方法により、スラッジ発生が少なく、また、高強度を有するパイル、ポール、ヒューム管等のコンクリート製品が提供される。