(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、粗骨材、細骨材、フライアッシュから粒径２０μｍ以下の微粒子を除去し、粒径２０μｍ以下の微粒子の含有量を１０重量％以下としたフライアッシュの粗粒分、及び水を含むコンクリート組成物であって、コンクリート組成物１ｍ３についてフライアッシュの粗粒分を２０〜２００ｋｇ含有することを特徴とする、即時脱型方式用コンクリート組成物。
【請求項２】
請求項１のコンクリート組成物を混練し、加圧振動成形し、脱型することを特徴とする即時脱型コンクリート製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、即時脱型コンクリート製品の製造に適するコンクリート組成物及び即時脱型コンクリート製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、コンクリート製品は、大きく分けて、流し込み方式、遠心力締固め方式及び即時脱型方式の三種類の方法によって製造されている。これらの内で、流し込み方式とは、比較的軟らかいコンクリートを型枠に投入しながらバイブレーターを用いて締固める方法であり、遠心力締固め方式は、遠心力を与えてコンクリート内部の水を絞り出し、水セメント比がより低いコンクリート製品を製造する方法であり、即時脱型方式は、コンクリート中の骨材容積が可能な限り多くなるように骨材の粒度を調整し、水セメント比３０〜４０％程度の硬練りコンクリートを、丈夫に作られた１個の型枠中に投入し、強力な振動を与えながら重力の相乗効果でで締固め、圧縮成形する方法である。
【０００３】
これらの三種類の方法は、それぞれ独自の利点を有するが、特に、即時脱型方式については、１個の型枠を用いて連続して自動的に成形できるなどの経済的メリットがあるほか、洗浄水等の排出も少なく、セメントノロが発生しないなど、環境衛生的にも非常に有用性の高い製造方法といえる。従って、即時脱型コンクリート製品は、枕木、コンクリート管、フィルター管、ブロック類等の各種の用途に広く用いられている。
【０００４】
この様な即時脱型方式に用いるコンクリートは、脱型時やその後の処理時等における振動・衝撃などによる変形を防止するために、一定限度以上に軟らかくすることは難しく、かなり硬い状態で成形する必要がある。一方、内部に多くの空隙を保持した即時脱型方式用コンクリートは、一般のコンクリートと比較すると、水セメント比よりも、セメント空隙比によって強度が大きく左右されるため、施工時においては、十分な締固めが不可欠である。通常、超硬練りのコンクリートを十分に締固めるには、振動・加圧力を十分大きくする方法や振動・加圧時間を長くする方法等が考えられるが、前者の方法は、設備上困難であり、従って、後者の方法を選択せざるを得ない。その結果、型枠等の回転率が低下する結果を招き、即時脱型方式のメリットである経済性の点でマイナス要因となっている。
【０００５】
また、日本国内では、一般に、コンクリート製品は表面が滑面であることが好まれるが、即時脱型方式による製品は、当然のことながら、表面が粗面となる。このため、現在は、流し込み方式による製造方法が多用され、即時脱型方式によって成形された製品は、その需要があまり伸びていないのが現状である。
【０００６】
コンクリート製品の表面を滑面とする方法については、種々検討されており、例えば、施工方法を工夫して表面を滑らかにする方法としては、予め軟らかいモルタルを面鉄板に流しておいて、本体の超硬練りコンクリートを打ち込んだ後、この面鉄板をかぶせる方法が考えられる。しかしながら、この方法では、成形したブロックの面、即ち、モルタル面にひび割れや色むらが生じたり、気泡が多く含まれ、また、モルタルが剥げ落ちる等のクレームが絶えない。また、セメント組成物に含まれる成分を工夫して表面を滑らかにする方法として、細かい粒度の砂を用いることや、粗骨材の最大寸法を小さくすることなどの改善策が考えられるが、その結果、セメントの使用量が多くなって不経済であったり、強度低下を招くことなどの問題点があり、必ずしも優れた改善策とはいえない。
【０００７】
更に、即時脱型方式によるコンクリート製品では、その充填率が製品の品質を大きく左右し、充填率の高い製品は、空隙が少ないために自重が重く、高強度となるが、製品の充填率は、骨材の粒度に大きく影響されるため、骨材の品質が変化した場合、その対応は、必ずしも容易とはいえない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主な目的は、従来からの即時脱型方式による製造方法を大きく変えることなく、締固め時間を短縮でき、得られるコンクリート製品の表面が円滑となり、更に、骨材の品質変化に容易に対応できる即時脱型方式用として適するコンクリート組成物を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述した如き従来技術に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、コンクリート組成物中に、フライアッシュから粒径２０μｍ以下の微粒子を除き、粒径２０μｍ以下の微粒子の含有量を１０重量％以下としたフライアッシュの粗粒分を配合することによって、従来の即時脱型方式用コンクリート組成物と同様のセメント量を確保した上で、コンクリートの粘性を上昇させることなく高い振動充填性を有するコンクリート組成物を得ることが可能となることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明は、下記の即時脱型方式用コンクリート組成物及び即時脱型コンクリート製品の製造方法を提供するものである。
１．セメント、粗骨材、細骨材、フライアッシュから粒径２０μｍ以下の微粒子を除去し、粒径２０μｍ以下の微粒子の含有量を１０重量％以下としたフライアッシュの粗粒分、及び水を含むコンクリート組成物であって、コンクリート組成物１ｍ３についてフライアッシュの粗粒分を２０〜２００ｋｇ含有することを特徴とする、即時脱型方式用コンクリート組成物。
２．上記項１のコンクリート組成物を混練し、加圧振動成形し、脱型することを特徴とする即時脱型コンクリート製品の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のコンクリート組成物では、フライアッシュから粒径２０μｍ以下の微粒子を除去し、粒径２０μｍ以下の微粒子の含有量を１０重量％以下としたフライアッシュの粗粒分（以下「粗粒フライアッシュ」という）を用いることが必要である。
【００１２】
フライアッシュとは、石炭の燃焼により生じる石炭灰の内、電気集塵機で集められる球形の微粉末であり、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１に規定されているものである。フライアッシュは、その粒子の多くが球形であることから、センメントの一部をフライアッシュで置換して用いることによって、コンクリート組成物の流動性を改善することができる。しかしながら、センメントの一部をフライアッシュで置換すると、セメント量が不足して初期強度が低下するので、比較的早期から良好な強度発現が必要とされる即時脱型方式用のコンクリート組成物としてはふさわしくない。一方、セメント量を減少させることなくフライアッシュを添加すると、主にフライアッシュ中の微粒分の影響でコンクリート組成物の粘度が上昇するので、流動性が低下して、締固め時間が長くなるために、やはり即時脱型方式用のコンクリート組成物としては不適切である。
【００１３】
本発明のコンクリート組成物では、フライアッシュから粒径２０μｍ以下の微粒子を除去し、粒径２０μｍ以下の微粒子の含有量を１０重量％以下とした粗粒フライアッシュを用いることによって、フライアッシュ中の微粒分の影響による粘度上昇が生じないので、従来のコンクリート組成物と同程度のセメント配合量を確保した上で、フライアッシュを添加することが可能となり、十分な初期強度を有するコンクリート製品とすることができる。また、添加された粗粒フライアッシュは、球形粒子の効果により、コンクリート組成物の流動性を向上させることができ、コンクリート組成物の粗骨材間の空隙中に細骨材をすばやく円滑に導く作用をする。同時に、粗粒フライアッシュは、粗骨材間の空隙の残余の部分にセメント粒子を伴ってすばやく充填するので、粗骨材間の空間に形成されるモルタルは、緻密なものとなる。この様にしてコンクリート内部が比較的早期に密実になることにより、締固めに用いる振動が型枠面のみならずコンクリート内部においても有効に伝達されるため、締固め速度は飛躍的に向上する。更に、締固め特性を低下させることなくコンクリート中の粉体量を多くできることにより、コンクリート製品の表面は滑面となる。
【００１４】
本発明では、フライアッシュ粗粒としては、ＪＩＳ  Ａ６２０１において規定されたフライアッシュから粒径２０μｍ以下の微粒子を除去し、粒径２０μｍ以下の微粒子の含有量を１０重量％以下としたフライアッシュの粗粒分であれば、特に限定なく使用できる。
【００１５】
本発明の即時脱型方式コンクリート組成物は、上記した粗粒フライアッシュの他に、粗骨材及び細骨材からなる骨材と、セメント、及び水を含むものであり、これを混練し、成形することによって目的とするコンクリート製品とすることができる。更に、該コンクリート組成物には、必要に応じて、高性能減水剤（例えば、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤、高性能ＡＥ減水剤等）等の各種セメント用混和剤を配合することができる。
【００１６】
本発明のコンクリート組成物に配合する粗粒フライアッシュ以外の成分は、従来の即時脱型方式用コンクリート組成物中で用いる成分と同様のものでよい。例えば、セメントとしては、各種のポルトランドセメント、混合セメント等を用いることができる。粗骨材、細骨材等としても、公知のコンクリート組成物に配合するものと同様のものを使用できる。
【００１７】
本発明の即時脱型方式用コンクリート組成物では、粗粒フライアッシュの配合量は、セメント、粗骨材、細骨材、粗粒フライアッシュ、水、及び必要に応じて配合するセメント用混和剤からなるコンクリート組成物１ｍ３について、２０〜２００ｋｇ程度とすることが必要であり、３０〜１００ｋｇ程度とすることが好ましい。
【００１８】
本発明の即時脱型方式用コンクリート組成物では、粗粒フライアッシュ以外の成分の配合割合は、従来の即時脱型方式用コンクリート組成物と同様で良い。
【００１９】
本発明の即時脱型方式用コンクリート組成物は、通常の即時脱型方式によってコンクリート製品とすることができる。即ち、該コンクリート組成物を混練し、加圧振動成形した後、脱型し、養生することによって、コンクリート製品とすることができる。混練方法、加圧振動成形方法、養生方法等は、公知の方法をそのまま採用できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の即時脱型方式用コンクリート組成物は、優れた振動充填性を有するものであり、即時脱型方式によってコンクリート製品とする際に、締固め時間を短縮できる。又、本発明のコンクリート組成物は、粗粒フライアッシュを配合することによって充填性を向上させており、骨材の種類の相違による充填性の相違が少なく、骨材の品質変化に容易に対応できる。
【００２１】
更に、得られるコンクリート製品は、十分な強度を有すると共に、その表面は良好な滑面となる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
実施例１
下記表１に示す配合の各コンクリート組成物について、容量５５リットルの２軸強制練りミキサーを使用し、１バッチの混練り量を３５リットルとして練混ぜを行い、ＲＣＤ用コンクリートのコンシステンシー試験方法（案）（ＪＳＣＥ−Ｆ５０７）に従って、空隙率とＶＣ値を測定した。結果を下記表２に示す。
【００２３】
尚、実施例及び比較例では、単位水量及びセメント量を一定とし、空隙率が最小となるように最適細骨材率を選定した。
【００２４】
使用した原料の種類は、次の通りである。
（１）セメント：普通ポルトランドセメント（ブレーン３３５０ｃｍ2／ｇ、密度３．１５ｇ／ｃｍ2、住友大阪セメント（株）製）
（２）粗粒フライアッシュ（ブレーン１９００ｃｍ2／ｇ、密度２．２１ｇ／ｃｍ2、粒径２０μｍ以下の微粒子含有率：約５重量％、テクノ・リソース（株）製）
（３）粗骨材：砕石２００５（密度２．６８ｇ／ｃｍ2、ＦＭ６．８６、高槻産）
（４）細骨材：川砂（密度：２．５７ｇ／ｃｍ2、ＦＭ３．０４、野洲川産）
【００２５】
【表１】
0004458639.tif 000002
【００２６】
【表２】
0004458639.tif 000003
【００２７】
実施例１〜４のコンクリート組成物は、粗粒フライアッシュを配合していない比較例１の組成物と比べて、空隙率が小さい値となった。この結果から、粗粒フライアッシュを配合したコンクリート組成物によれば、密実で表面が滑面のコンクリート製品が得られるものと考えられる。
【００２８】
また、実施例１〜４のコンクリート製品は、比較例１の組成物と比べてＶＣ値も小さい値となった。ＶＣ値とは、超硬練りコンクリートのコンシステンシーを示す数値であり、この値が小さいということは、振動加圧成形による充填速度が速いと判断できる。これは、粗粒フライアッシュが細骨材とセメント粒子を円滑に導くとともに、早期から密実なコンクリートとなるために、振動がコンクリート中においても有効に伝達されることに起因にするものと考えられる。従って、粗粒フライアッシュを混入したコンクリートは、締固め速度が向上し、施工性が良好であると判断される。
【００２９】
尚、比較例２に示すとおり、過剰に粗粒フライアッシュを配合すると、空隙率とＶＣ値が共に粗粒フライアッシュを配合していない比較例１の組成物よりも大きい値となるので不適切である。