(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合材、細骨材、粗骨材並びに高性能減水剤若しくは高性能ＡＥ減水剤から構成される遠心力コンクリート製品において、前記結合材が、セメント、並びにセメント１００質量部に対して、シリカフュームを２〜１５質量部及び石膏類を無水物換算で多くても１０質量部と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを０．５〜８質量部としたものであり、かつ、単位結合材量を４００〜６５０ｋｇ／ｍ3、結合材水比を３５質量％以下とし、前記高性能減水剤若しくは前記高性能ＡＥ減水剤を、前記結合材１００質量部に対して、１．５〜３．５質量部としたことを特徴とする遠心力コンクリート製品。
【請求項２】
セメント１００質量部に対して、シリカフュームを３〜１２質量部及び無水石膏を１〜８質量部と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを１〜６質量部としたことを特徴とする請求項１に記載の遠心力コンクリート製品。
【請求項３】
単位結合材量を４３０〜６００ｋｇ／ｍ3、結合材水比を３０〜１６質量％としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心力コンクリート製品。
【請求項４】
結合材、細骨材、粗骨材並びに高性能減水剤若しくは高性能ＡＥ減水剤から構成されるコンクリートを遠心力成形して、保温又は常圧蒸気養生を行う遠心力コンクリート製品の製造方法において、前記結合材が、セメント、並びにセメント１００質量部に対して、シリカフュームを２〜１５質量及び石膏類を無水物換算で多くても１０質量部と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを０．５〜８質量部としたものであり、かつ、単位結合材量を４００〜６５０ｋｇ／ｍ3、結合材水比を３５質量％以下とし、前記高性能減水剤若しくは前記高性能ＡＥ減水剤を、前記結合材１００質量部に対して、１．５〜３．５質量部としたことを特徴とする遠心力コンクリート製品の製造方法。
【請求項５】
セメント１００質量部に対して、シリカフュームを３〜１２質量部及び無水石膏を１〜８質量部と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを１〜６質量部としたことを特徴とする請求項４に記載の遠心力コンクリート製品の製造方法。
【請求項６】
単位結合材量を４３０〜６００ｋｇ／ｍ3、結合材水比を３０〜１６質量％としたことを特徴とする請求項４又は５に記載の遠心力コンクリート製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心力コンクリート製品及びその製造方法に関する。詳しくは、遠心力成形で製造されるコンクリートパイルやポール、ヒューム管、鋼管とコンクリートの複合パイルや柱状体を製造する際して、結合材としてセメントとシリカフューム及び石膏類と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを配合したものを使用するものであり、コンクリートの作業性や遠心力成形時の延展性や脱水性及びジャンカの生成などを改善するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートパイルやポール、ヒューム管、鋼管とコンクリートの複合パイルや柱状体等遠心力成形によって製造されるコンクリート製品は、コンクリートを型枠に盛り込み又はポンプ注入してから、低速回転から高速回転まで３〜５段階に分けて遠心力成形され、成形後、数時間の前養生を経て蒸気養生される。又は、蒸気養生後脱型して、さらに高温高圧のオートクレーブ養生（１８０℃、１０気圧）して製造される。また、近年、遠心力コンクリート製品は高強度化が進み、パイルでは従来の設計基準強度８０又は８５Ｎ／ｍｍ2から支持力を高くとれる１００〜１２０Ｎ／ｍｍ2の超高強度のものが認可されるようになり、ポールなどでも設計基準強度６０Ｎ／ｍｍ2から８０〜１２０Ｎ／ｍｍ2で、かつ、高曲げ強度のものが製造されるようになっている。推進管（ヒューム管）の場合も従来の設計基準強度５０Ｎ／ｍｍ2から、推進距離を延長するために７０Ｎ／ｍｍ2となり、さらにカーブ推進などの推進工法の発展に伴い８０〜１００Ｎ／ｍｍ2のものが要求されている。
【０００３】
これら遠心力コンクリート製品の高強度化に対しては、コンクリート配合的には単位セメント量の増加と単位水量の低減及び高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤の多量使用、シリカフュームや石膏類などの既に公知の高強度混和材の多使用化で対応することが考えられる。しかしながら、単位セメント量の増加と単位水量の低減及び高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤の多量使用化はコンクリートの粘性が大きくなり型枠へのコンクリートの投入などの作業性が悪くなる。また、遠心力成形ではコンクリートの延展性が悪くなり、両端部までコンクリートが廻り難く、端部にコンクリートが詰まらないという現象が発生し、不良率が高まるという課題が示される。
【０００４】
一方、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤の多量使用化の習慣は、従来の低い設計基準強度の製品を製造する場合は単位セメント量の低減に繋がるので経済的となるが、遠心力成形による脱水作用が増幅され、粗骨材の周囲やコンクリート層とモルタル層の間にジャンカ（空隙）が生成し易くなり、遠心力コンクリート製品の強度や耐打撃性（パイル）の低下及び水密性（ヒューム管）などの低下が懸念される。
【０００５】
また、高強度混和材として一般的に使用されている石膏類は水和初期に結晶水を多く保有するエトリンガイトを生成させるために、低水セメント比ではスランプロスを生じさせ易く、端部までコンクリートが詰らないという現象を助長する。また、シリカフュームを用いると粒子形状が球状の超微粉末であるためにボールベアリング効果によってコンクリートの流動性が大きくなり、同一スランプでは単位水量が低減され、強度的には良い影響となって現れるが、同時に接着剤のような粘着性も出るので、遠心力成形においては盛り込んだ又はポンプ注入されたコンクリートは型枠に付着して遠心力を掛けても軸方向には移動し難く、端部にコンクリートが詰まらないというだけでなく、遠心力コンクリート製品表面に痘痕のように空気泡が残り（蜂の巣という）、甚だしいときは盛り込んだ状態のまま、全く遠心力成形されない状態となるなどの課題が示される。
【０００６】
さらに、通常、フライアッシュは微粉炭焚きの火力発電所から副生する１００μｍ以下の中空粒子を含む球形粒子の石炭灰であり、そのポゾラン活性は低いものの長期的に反応して水密性などを高めるのでフライアッシュセメントとして多用されているが、これを２０μｍ又は１０μｍ以下に分級することによって大きな中空の粒子が取り除かれ、良球形で、中空でない粒子となり、そのボールベアリング作用によって高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤と組み合わせると、特にコンクリートスランプ又はスランプフローを増大させて強い粘ちょう性を発揮し、同一スランプやスランプフローとした場合、無混和のコンクリートよりも減水した分の強度を高めることも知られている（特許文献１参照）が、ポゾラン反応による強度の増進は蒸気養生しても短期材齢では期待できない。
なお、分級フライアッシュとシリカフュームの流動性の向上作用は同じでもコンクリートの状態は全く異なり、シリカフュームは軽く扱い易いが、付着力が強く、遠心力成形では延展性に乏しくなる。分級フライアッシュは重く粘ちょう性の強い、扱い難いコンクリートとなるので分級フライアッシュ単独添加では添加量を多くすると盛り込みやポンプ打ちなどの作業が困難となり、遠心力成形性も悪くなる課題を有する。
【特許文献１】特公平２−４９２６４号公報
【０００７】
また、水密コンクリート用セメント組成物としてシリカフュームと分級フライアッシュを併用することも知られている。これは超微粉のシリカフュームはコンクリート中に分散し難く部分的に凝集する。その凝集部分に分級フライアッシュが入るとシリカフュームの占める凝集空間が小さくなり、結果的に空隙が充填されるので水密性が高まるというものである（特許文献２参照）。しかしながら遠心力成形の延展性の改善や端部の詰まりの改善、ジャンカ、蜂の巣の改善についての記載や示唆はなく、かつ、分級フライアッシュの配合量はセメントに対して１０〜３０質量％（内割り添加）の使用例のみが示されているが、遠心力成形においては１０質量％以上の使用量では多すぎて、粘ちょう性が強くなり過ぎて、作業性や延展性が悪くなるという課題が示される。
【特許文献２】特許第２９３０２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、シリカフューム及び石膏類などの高強度混和材を使用した遠心力コンクリート製品及びその製造方法において、コンクリートの作業性の改善及び遠心力成形時の延展性の改善や端部の詰まりの改善、ジャンカ、蜂の巣などの改善を提供し、合わせて高品質な遠心力成形製品を提供するものであり、上記高強度混和材に２０μｍ以下に分級したフライアッシュを適量併用することで可能となることを知見し、本発明を完成させた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために以下の手段を採用する。
（１）結合材、細骨材、粗骨材並びに高性能減水剤若しくは高性能ＡＥ減水剤から構成される遠心力コンクリート製品において、前記結合材が、セメント、並びにセメント１００質量部に対して、シリカフュームを２〜１５質量部及び石膏類を無水物換算で多くても１０質量部と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを０．５〜８質量部としたものであり、かつ、単位結合材量を４００〜６５０ｋｇ／ｍ3、結合材水比を３５質量％以下とし、前記高性能減水剤若しくは前記高性能ＡＥ減水剤を、前記結合材１００質量部に対して、１．５〜３．５質量部としたことを特徴とする遠心力コンクリート製品である。
（２）セメント１００質量部に対して、シリカフュームを３〜１２質量部及び無水石膏を１〜８質量部と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを１〜６質量部としたことを特徴とする前記（１）の遠心力コンクリート製品である。
（３）単位結合材量を４３０〜６００ｋｇ／ｍ3、結合材水比を３０〜１６質量％としたことを特徴とする前記（１）又は（２）の遠心力コンクリート製品である。
（４）結合材、細骨材、粗骨材並びに高性能減水剤若しくは高性能ＡＥ減水剤から構成されるコンクリートを遠心力成形して、保温又は常圧蒸気養生を行う遠心力コンクリート製品の製造方法において、前記結合材が、セメント、並びにセメント１００質量部に対して、シリカフュームを２〜１５質量部及び石膏類を無水物換算で多くても１０質量部と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを０．５〜８質量部としたものであり、かつ、単位結合材量を４００〜６５０ｋｇ／ｍ3、結合材水比を３５質量％以下とし、前記高性能減水剤若しくは前記高性能ＡＥ減水剤を、前記結合材１００質量部に対して、１．５〜３．５質量部としたことを特徴とする遠心力コンクリート製品の製造方法である。
（５）セメント１００質量部に対して、シリカフュームを３〜１２質量部及び無水石膏を１〜８質量部と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュを１〜６質量部としたことを特徴とする前記（４）の遠心力コンクリート製品である。
（６）単位結合材量を４３０〜６００ｋｇ／ｍ3、結合材水比を３０〜１６質量％としたことを特徴とする前記（４）又は（５）の遠心力コンクリート製品である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果を以下に示す。
（ａ）遠心力コンクリート製品の製造時の盛り込み性などの作業性を改善し、作業効率を高める。
（ｂ）遠心力成形性を改善し、端部の詰まり、ジャンカ、蜂の巣の発生を抑え不良率の発生を抑える。
（ｃ）高強度で耐久性の高い、高品質の遠心力コンクリート製品が製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳しく説明する。
なお、本発明で使用する配合割合や添加量を示す質量部や％は質量単位である。
本発明の結合材として使用するセメントは各種ポルトランドセメント及びシリカ粉末や高炉スラグを配合した混合セメントである。また、これらを任意量を混合したセメントでもよいが、早強ポルトランドセメントなどの水硬性の高いセメントは保温養生程度で容易に高い強度が得られるので、特に、好ましい。
【００１２】
本発明で使用するシリカフュームは金属シリコンやフェロシリコンなどのシリコンアロイを電気炉で製造する際やジルコニアを製造する際に副生する球形の直径が１μｍ以下の超微粒子で、主成分は非晶質で反応性の高いＳｉＯ2であり、添加量に応じてスランプ（流動性）や強度は順次高く（大きく）なるが、粘着性も大きくなってくるので遠心力成形における延展性は逆に順次低下してくる。
本発明では、シリカフュームは強度と延展性よりセメント１００質量部に対して２〜１５質量部が使用され、２質量部未満では延展性は問題ないが強度増進効果が小さく、１５質量部を超えて添加すると強度的にも頭打ちになると同時に、分級フライアッシュを併用しても延展性の改善できなくなり、好ましくない。好ましくは３〜１２質量部である。
【００１３】
本発明で使用する石膏類とは、二水石膏、半水石膏、可溶性無水石膏（III型）、不溶性無水石膏（II型）の各種形態の石膏であるが、より好ましくは無水石膏と二水石膏である。石膏類は前記したように高強度混和材として使用されており、強度は添加量に応じて順次高くなるが、水結合材比が小さくなるとスランプロスは大きくなる傾向にあり、延展性は順次低下してくる。このスランプロスは減水剤本来の粘性を低減してプラスチック性（減水剤が少ない状態）へと変化させるが、この状態に分級フライアッシュの粘ちょう性が加わると適度に振動による流動性が改善され、延展性などの遠心力成形性が良好となる。本発明では強度と延展性よりセメント１００質量部に対して多くても１０質量部が使用され、好ましくは１〜８質量部である。
【００１４】
本発明で使用する分級フライアッシュとは、前記したように微粉炭焚の火力発電所から副生する球形粒子の石炭灰を２０μｍ以下に、粉砕ではなく分級したものを使用することが必須条件であり、分級しないフライアッシュでは本発明の効果は得られない。分級フライアッシュの市販品としては２０μｍ以下に分級したものと１０μｍ以下に分級したものの二種類があり、これらが使用される。
分級フライアッシュは単独添加では、その添加量が少ない場合は延展性を改善する傾向を示すが、添加量が多くなると逆に遠心力成形性を害するようになり、かつ、添加量の多少に関わらず強度増進などの効果は期待できない。
分級フライアッシュとシリカフュームを併用すると、シリカフュームの接着するような粘性を延展・流動するように改善し、作業性や遠心力成形性を改善するが、セメント１００質量部に対して０．５〜８質量部の割合で配合する。分級フライアッシュが０．５質量部未満ではシリカフュームの添加量が少なくても遠心力成形性などの改善効果は小さく、８質量部を超えて添加するとシリカフュームが多くても分級フライアッシュ特有の粘ちょう性の強くて重いコンクリートとなり、作業性や遠心力成形性は、より悪くなるものである。
また、石膏類との併用では、石膏類の添加量が多くても分級フライアッシュは少ない量で遠心力成形性を改善される。
以上から、分級フライアッシュの好ましい量はセメント１００質量部に対して１〜６質量部である。
【００１５】
本発明においては、セメント及びセメント混和材（シリカフューム及び石膏類と、２０μｍ以下に分級したフライアッシュ）を合計した結合材の単位結合材量を４００〜６５０ｋｇ／ｍ3とする。単位結合材量が４００ｋｇ／ｍ3未満では高性能減水剤などを最大限添加するとスランプが小さくても材料分離が生ずるので、むやみに多くできないし、従来から認可されているパイルの８０〜８５Ｎ／ｍｍ2の設計強度は得にくいと同時に脱水性が大きくなりすぎてジャンカの生成が軽減できないので好ましくない。また、単位結合材量が６５０ｋｇ／ｍ3を超えると分級フライアッシュが適量添加されていても作業性や遠心力成形性は改善できなく、特に、延展性が悪くなり好ましくない。好ましい単位結合材量は４３０〜６００ｋｇ／ｍ3である。
【００１６】
また、本発明では、水結合材比を３５質量％以下とする。水結合材比が３５質量％を超えて高くなるとシリカフュームや石膏類などの高強度混和材が適量配合されていても従来から認可されているパイルの８０〜８５Ｎ／ｍｍ2の設計強度も得にくくなるので好ましくなく、好ましくは３０質量％〜１６質量％程度までである。１６質量％未満では遠心力成形によって内面に分離してくるセメントペーストが張り付かないで、遠心力成形を停止したときに流れるようになり、好ましくない。
【００１７】
本発明においては、高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤を適量を併用する。
高性能減水剤は、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系、芳香族アミノスルホン酸塩系、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系のいずれかを主成分とするものであり、これらの一種又は二種以上が使用されるものである。ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤にはメチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物などがあり、市販品としては電気化学工業（株）社商品名「FT-500」とそのシリーズ，花王（株）社商品名「マイティ-100（粉末）」や「マイティ-150」とそのシリーズ，第一工業製薬（株）社商品名「セルフロー110P（粉末）」，竹本油脂（株）社商品名「ポールファイン510N」等、（株）フローリック社商品名「フローリックPS」とそのシリーズなどが代表的である。芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤としては（株）フローリック社商品名「フローリックVP200」とそのシリーズがあり、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水剤にはグレースケミカルズ社商品名「FT-3S」、昭和電工（株）社商品名「モルマスターF-10（粉末）」や「モルマスターF-20（粉末）」が挙げられる。
高性能ＡＥ減水剤は、通常、ポリカルボン酸塩系減水剤と呼称され、不飽和カルボン酸モノマーを一成分として含む共重合体又はその塩であり、例えばポリアルキレングリコールモノアクリル酸エステル、ポリアルキレングリコールモノメタクリル酸エステル、無水マレイン酸及びスチレンの共重合体やアクリル酸やメタクリル酸塩の共重合体及びこれらの単量体と共重合可能な単量体から導かれた共重合体などを挙げることが出来、（株）エヌエムビー社商品名「レオビルドSP８N」シリーズ、（株）フローリック社商品名「フローリックSF500HU,フローリックSF500S,フローリックSV10」、竹本油脂（株）社商品名「チュポールHP8,11」シリーズ、グレースケミカルズ（株）社商品名「ダーレックススーパー100,200,300,1000」シリーズ、その他が市販されている。
これら高性能減水剤や高性能ＡＥ減水剤の結合材に対する添加量は硬化不良などの異常現象のない範囲で添加されるが、結合材１００質量部に対して、概ね、市販品の形態で０．５〜４質量部の範囲である。
【００１８】
本発明では、適量の、一般に使用されている川砂や砕砂、砂利や砕石などの天然産及び各種スラグ骨材などの人工の細骨材及び粗骨材が使用されるが、粗骨材の最大骨材寸法は２０ｍｍ以下が好ましく、その単位量は最大寸法が２０ｍｍの場合は１２５０〜１３５０ｋｇ／ｍ3、最大寸法が１０〜１５ｍｍの場合は１１００〜１２５０ｋｇ／ｍ3が、作業性、遠心力成形性及び強度の改善性から好ましい。但し、スクイズポンプでコンクリートを注入する方式のコンクリートパイル、ポール、鋼管・コンクリート複合パイルでは前記粗骨材の単位量では多すぎるので、ポンプ打ち出来る範囲で粗骨材量は少なくすることが好ましい。ヒューム管などのスクリューポンプでは前記粗骨材の単位量でも問題はない。
【００１９】
また、本発明の遠心力コンクリート製品は、遠心力成形後、常法通り数時間前置き養生された後、３０〜４５℃の保温養生又は４５℃を超えて９０℃程度で常圧蒸気養生を所定の時間行う。１８０℃の高温で行うオートクレーブ養生は静的強度は充分発現するが、その冷却中に、乾燥により視認できないほどの微細なひびわれがコンクリート製品内外部に発生させることになり、耐凍害性や繰り返し疲労試験による耐久性が悪くなるなどの課題を残すために好ましくない。
【００２０】
本発明のコンクリートを練混ぜは常法通りで良く、結合材中のセメント以外の混和材の添加方法は特に制限されない。
また、遠心力成形方法も遠心力コンクリート製品の種類や所有する遠心力成形機によって、初速、低速、中速、高速への移行及び各段階の遠心力の大きさと回転時間は、それぞれ工夫して行われているが、そのまま適用可能である。
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態をまとめると、結合材は、普通又は早強ポルトランドセメント１００質量部に対して、シリカフュームを３〜１２質量部及び無水石膏を１〜８質量部、分級フライアッシュを１〜６質量部とし、結合材量は４３０〜６００ｋｇ／ｍ3、水結合材比は３０〜１６質量％、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を結合材量に対して１．５〜３．５質量％（市販品の形態で）使用し、適量の細骨材と粗骨材量を使用したコンクリートを常法により練混ぜて、常法による遠心力成形及び常法による保温又は蒸気養生により製造するものである。
【００２２】
以下、本発明を実施例にて詳細に説明するが、これらに限られるものではない。
実施例で使用する材料と試験項目とその方法を以下にまとめて示す。
【００２３】
＜使用材料＞
(1)セメント：電気化学工業（株）社製  普通ポルトランドセメント、密度3.16g/cm3
電気化学工業（株）社製  早強ポルトランドセメント、密度3.12g/cm3
(2)細骨材  ：新潟県姫川産川砂（5mm下）、密度2.62g/cm3
(3)粗骨材  ：新潟県姫川産砕石（13〜5mm）、密度2.64g/cm3
(4)シリカフューム：ロシア産、顆粒状にしたもの(SFと略す)、密度2.44g/cm3
(5)石膏：不溶性無水石膏(天然産、密度2.92g/cm3)
(6)フライアッシュ：四国電力（株）社製(20μｍ以下に分級したもの及び比較のために                   分級しないフライアッシュ(FA20及びFAと略す)、密度2.44g/cm3
(7)減水剤：高性能減水剤(WRA1)、花王（株）社製「マイティ150」
：超高性能ＡＥ減水剤(WRA2)、グレースケミカルズ(株)社製「ダーレックス           スーパー1000N」
【００２４】
＜試験項目とその方法＞
(1)試験室でのコンクリートの練混ぜ方法
コンクリートの練混ぜは、セメント、混和材の各成分、細骨材、粗骨材を30秒間空練りした後、水に減水剤を溶解した練混ぜ水を添加して2分間オムニミキサで練混ぜた。
(2)コンクリートのスランプ試験方法
JIS A 1101に準処する。
(3)供試体の成形方法と養生方法
遠心力供試体は、外径20cm×長さ30cmの円筒型枠にコンクリートを16.0kg詰めて両端の中空部にゴム栓をしてから、初速1.5G×2分間、低速3G×3分、中速I 8G×3分  中速II 15G×2分、高速30G×3分の条件で遠心力成形してノロを排出し、再度ゴム栓をして、4時間前置き養生後、15℃/hrの速度で75℃まで上げて5時間保持してから蒸気バルブを止め、そのまま翌日まで養生槽の中で徐冷して翌日脱型した。なお、脱型後は供試体の外面や内面及び両端部の状態を観察し、その後、室内気乾養生して材齢７日強度を測定する。また、比較の振動成型供試体はφ10×20ｃｍのシリンダー型枠に棒状バイブレータで成型し、遠心力成形供試体と同様の養生を行い、室内気乾養生の材齢７日強度を測定する。
(4)供試体の圧縮強度の測定
JIS A 1136に準処して測定する。
(5)実機によるψ400mm、長さ8mのＣ種仕様の配筋によるパイルの製造・試験方法
コンクリートの練混ぜは、セメント、混和材の各成分、細骨材、粗骨材、水に減水剤を溶解した練混ぜ水を順次投入してから、3分間、二軸ミキサで１m3分のコンクリートを練混ぜた。
遠心力成形方法は、型枠にコンクリートを所定量盛り込んでから、上蓋をして、プレストレス導入後、初速1.5G×2分間、中速I 8G×4分  中速II 15G×2分、高速30G×3分の条件で遠心力成形してノロを排出し、4時間前置き養生後、15℃/hrの速度で75℃まで上げて5時間保持してから蒸気バルブを止め、そのまま翌日まで養生槽の中で徐冷して翌日脱型し、屋外曝露養生した。そして遠心力成形したパイルの外観や内面の状態及び端部のボルト穴の詰まりを観察すると共に材齢７日で静曲げ強度を測定した。
(6)コンクリートの基本配合
コンクリートの基本配合を表１に示す。シリカフューム、石膏、分級フライアッシュ等の混和材はセメントに置き換えて配合し、混和材を配合しても水結合材比は変えないようにした。混和材によりスランプが変動する場合は減水剤量を調整（水に内割り添加）して合わせるようにした。
【００２５】
【表１】
0004593412.tif 000002
【実施例１】
【００２６】
コンクリート配合No.６を用いて、シリカフューム及び／又は石膏、分級フライアッシュ及び分級しないフライアッシュの添加量を変えて遠心力成形供試体を成形し、蒸気養生後脱型し、遠心力成形の内外面と両端部を観察して脱型時強度を測定した。結果を表２に示す。なお、表中のセメントに対するシリカフューム及び／又は石膏、分級フライアッシュ及び分級しないフライアッシュなどの混和材量は、セメントに対して外割換算で示したが、結合材全体量は５５０ｋｇ／ｍ3である。混和材を添加しない場合はセメントのみ５５０ｋｇ／ｍ3となる。
【００２７】
【表２】
0004593412.tif 000003
【００２８】
表２において、また、比較例、発明例を問わず全部の遠心力成形供試体にノロの発生は認められなく、滑らかな中空断面が得られた。
また、シリカフューム、石膏、フライアッシュなどの混和材を添加しない場合やそれぞれを単独で添加した場合は、コンクリートの軸方向への延びは分級フライアッシュの３質量%の少量では多少改善する傾向を示しているが、その他はコンクリートの軸方向への延びが悪くなる。そして、両端部までコンクリートが充分届いていない状態であり、強度測定も出来ない状態である。特に、シリカフューム単独添加はコンクリートの一部が盛り込んだ状態から型枠に付着したまま動いていなく、供試体表面（外面）に空気泡も生成している（実験No.1-1〜No.1-5）。
【００２９】
分級フライアッシュの遠心力成形性の改善効果は、シリカフュームと併用した場合、シリカフュームの添加量が少ないと０．５質量部から示される。また、シリカフュームの添加量が多い場合は８質量部を超えて添加しても逆に延展性は悪くなる。そして好ましい添加量は１〜６質量部であることが示される。また、シリカフュームの添加量を多くしていくと圧縮強度は向上し、２質量部から顕著となり、１２質量部で頭打ちとなる傾向が示され、１５質量部を超えて添加してもそれ以上の強度増進効果は期待できない。したがって、シリカフュームはセメント１００質量部に対して２〜１５質量部、好ましくは３〜１２質量部である（実験No.1-6〜No.1-15）。分級フライアッシュと石膏を併用したときの分級フライアッシュの遠心力成形性の改善効果は、石膏添加量が多くても０．５質量部と少ない量で改善効果が示される。また。石膏は添加量が多くなるほど強度は高くなるが１質量部から顕著となり、１０質量部前後で頭打ちとなる傾向が示される。したがって石膏の添加量は１０質量部以下で１〜８質量部が好ましい（実験No.1-16〜No.1-21）。
シリカフュームと石膏を併用すると圧縮強度は相乗的に高くなるが、遠心力成形性はより悪くなる（実験No.1-22）。しかしながら分級フライアッシュを併用した本発明例では遠心力成形性が改善され、かつ、圧縮強度のより高い遠心力成形体が得られる（実験No.1-23〜No.1-27）。
【実施例２】
【００３０】
コンクリート配合No.1〜5、No.7〜10を用いて、混和材無添加の場合と、シリカフューム、石膏、分級フライアッシュなどの混和材を、任意量組み合わせた場合について実施例１と同様の試験を行った。その結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】
0004593412.tif 000004
【００３２】
表３において、混和材の有無に拘わらず、コンクリート配合No.1〜4まではノロの発生があり、水結合材比が高いほど発生量は多く、かつ、固形分濃度の小さい水状のノロが発生した。また、No.1とNo.2の混和材を添加しない比較例は脱水が良すぎて端部のコンクリート層とペースト層の間に、ザラついたジャンカ（ペーストが流出して細骨材が洗われている）が顕れた。また、No.7とNo.8の混和材を添加しない比較例は遠心力成形できなく、No.5〜8の混和材を添加した発明例はペースト層が張り付いた状態であり、No.5とNo.8は少しダレを生じたが、No.７は滑らかな中空断面が得られた。また、No.9の混和材を添加しない比較例ではペーストが全て流れ出て粗骨材が内面に露出した。
【００３３】
コンクリート配合No.1〜No.5の混和材無添加では(水結合材比38質量%〜25質量%)では遠心力成形は可能であるが、圧縮強度が８０Ｎ／ｍｍ2を超えないことが示され、No.7〜9の混和材無添加では全く遠心力成形ができない状態となった。
【００３４】
シリカフュームなどの混和材を多く添加しても配合No.1の水結合材比３８質量%では単位結合材量が３８０ｋｇ／ｍ3と少ないこともあって圧縮強度が８０Ｎ／ｍｍ2を超えないので好ましくない(実験No.2-2）。配合No.2の水結合材比が３５質量%（単位結合材量が４００ｋｇ／ｍ3）ではシリカフュームなどの混和材を少なく添加しても圧縮強度が８０Ｎ／ｍｍ2を超えることが示される(実験No.2-4〜No.2-6)。
【００３５】
反対に、配合No.9の混和材を添加した水結合材比１５質量%（単位結合材量が６８０ｋｇ／ｍ3）では遠心力成形時にペーストが内面に張り付かなく成形できないことが示された。
そして、混和材を添加して遠心力成形性がよく、かつ、圧縮強度が８０Ｎ／ｍｍ2を超える配合条件は、水結合材比３５〜１６質量％、単位結合材量４００〜６５０ｋｇ／ｍ3であることが示される(実験No.2-4〜2-6，No.2-8，No.2-10，No.2-12，No.2-14，No.2-16)。また、特に好ましい範囲は、水結合材比３０〜１６質量％、単位結合材量４３０〜６００ｋｇ／ｍ3であることが分かる(実験No.2-8，No.2-10，No.2-12，No.2-14)。また、普通セメントを使用した実験No.1-24と早強セメントを用いた実験No.2-20の比較では圧縮強度が早強セメントの方が高くなることが示される。
【実施例３】
【００３６】
実験No.1-1、No.1-24、実験No.2-14、No.2-16、No.2-20のコンクリートを使用して実際にパイルを製造した。脱型後のパイルの内外面及び端部のボルト穴の詰まりの観察結果と、材齢７日の静曲げ強度試験した結果を表４に示す。
【００３７】
【表４】
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【００３８】
表４より、比較例では両端部のボルト穴全部にコンクリートが詰まっていない状態であったが、曲げ強度は規格値をクリアーした。遠心力成形性不良は両端部のみと推察される。
発明例では、全ボルト穴までコンクリート（モルタル）が充填され、また、圧縮強度が高くなることによってコンクリート自身の曲げ強度の増加と、ノロが発生しないのでモルタルと粗骨材及びモルタルとPC鋼棒の溝との付着力が強くなって、ひびわれ荷重及び破壊荷重まで高くなり、高品質のパイルの製造が可能となることが示される。