(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生骨材ダストと凝結促進剤を含有してなるスリップフォーム工法用セメント混和材。
【請求項２】
セメントと請求項１記載のセメント混和材を含有してなるスリップフォーム工法用セメント組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、土木・建築業界において使用されるセメント混和材、セメント組成物及びスリップフォーム工法用混和材に関する。なお、本発明では、モルタルとコンクリートを総称してセメントコンクリートという。
【０００２】
【従来の技術】
スリップフォーム工法は、同一断面の連続したコンクリート構造物を対象として、締固め装置と成形装置を備えた自走式施工機械を用い、コンクリートを所定の形状に締固め成形しながら型枠を移動させ、連続的にコンクリート構造物を構築する工法であり、少人数で短時間にコンクリート構造物を構築できる極めて経済性に優れた工法である。近年、スリップフォーム工法により、道路の中央分離帯、円形水路、側溝、管巻き、立壁、及びガードフェンス等の道路関連施設やその他の土木用構造物が構築されている。
【０００３】
スリップフォーム工法に使用するコンクリートは、成形後にある程度の自立性を有し、ダレやハラミを生じないことが要求される。従って、型枠に充填する際にある程度こわばりがある、いわゆる「プラスチックコンクリート」である必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、生コンプラントでコンクリートを出荷する際に予めプラスチックコンクリートを調製すると、プラントの排出口でコンクリートが詰まり、大きなトラブルを発生するという課題があった。そのため、スリップフォーム工法に使用するコンクリートとしては、生コンプラントでは通常のコンシステンシーを有するコンクリートであって、アジテータトラックで打設現場まで運搬する間（約３０分間）、徐々にコンシステンシーを失い、打設時にはプラスチックコンクリートになるもの、具体的には、生コンプラントではスランプ８ｃｍ程度のコンシステンシーを有し、３０分程度でスランプ２ｃｍ以下にスランプダウンするが、アジテータトラックを固めてしまう程急速に硬化しないコンクリートが求められていた。
【０００５】
そこで、本発明者は上記の課題を解決すべく、種々努力を重ねた結果、再生骨材と凝結促進剤を含有するセメント混和材を使用することにより、スリップフォーム工法に最適なコンクリートが得られ、さらにコンクリートのリサイクル推進にもつながり環境負荷を低減できることを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、再生骨材ダストと凝結促進剤を含有してなるスリップフォーム工法用セメント混和材である。
そして、セメントと該セメント混和材を含有してなるスリップフォーム工法用セメント組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【０００８】
本発明の再生骨材は、建築物、橋梁、ダム、防波堤、舗装用コンクリート、及び各種コンクリート製品等のセメントコンクリート構造物を破砕又は粉砕し、必要に応じて分級することにより得られる。破砕又は粉砕には、ジョークラッシャー、回転式破砕機、及び加熱回転破砕機等が使用される。
【０００９】
再生骨材としては、篩分け等の分級により、粗骨材の含有量が多い再生粗骨材、細骨材の含有量が多い再生細骨材、ペーストが主成分となる再生骨材ダストに分けられる。これらの中では、ダレやハラミを生じず、長期強度発現性が大きい点で、再生骨材ダストが好ましい。
【００１０】
再生骨材ダストの粒度は、ダレやハラミを生じず、長期強度発現性が大きく、３０分後には大きくスランプダウンするが急速に硬化しない点で、ブレーン比表面積値で２０００ｃｍ2／ｇ以上が好ましく、ブレーン比表面積値で３０００ｃｍ2／ｇ以上がより好ましく、４０００ｃｍ2／ｇ以上が最も好ましい。
【００１１】
本発明の凝結促進剤（以下促進剤という）は特に限定するものではなく、市販や公知のいかなるものも使用できる。促進剤としては、硫酸ナトリウムや硫酸カリウム等のアルカリ金属硫酸塩、硫酸アルミニウムやミョウバン類等の無機硫酸塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、及び炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、及び重炭酸リチウム等のアルカリ金属重炭酸塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、及び硝酸カルシウム等の硝酸塩、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、及び亜硝酸カルシウム等の亜硝酸塩、アルミン酸ナトリウムやアルミン酸カリウム等のアルカリ金属アルミン酸塩、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カリウム、及び水酸化リチウム等の水酸化物、塩化カルシウム、酸化カルシウム、並びに氷晶石等の無機系促進剤、ギ酸、乳酸、酢酸、及びこれらの塩類、チオシアン酸塩、並びにチオ硫酸塩等の有機系促進剤が挙げられる。これらの１種又は２種以上を使用してもよい。これらの中では、ダレやハラミを生じず、長期強度発現性が大きく、３０分後には大きくスランプダウンするが急速に硬化しない点で、無機系促進剤が好ましく、無機硫酸塩がより好ましく、硫酸アルミニウムが最も好ましい。
【００１２】
本発明のセメント混和材中の再生骨材ダストと促進剤の使用割合は、セメント混和材１００部中、再生骨材ダストは６０〜９５質量部が好ましく、７０〜９０質量部がより好ましい。又、促進剤は５〜４０質量部が好ましく、１０〜３０質量部がより好ましい。再生骨材ダストと促進剤の割合がこの範囲外だとダレやハラミを生じ、長期強度発現性が小さく、３０分後にスランプダウンしないおそれがある。
【００１３】
本発明のセメント混和材の使用量はセメント１００質量部に対して３〜３０質量部が好ましく、５〜２０質量部がより好ましい。３質量部未満だとダレやハラミを生じ、長期強度発現性が小さく、３０分後にスランプダウンしないおそれがあり、３０質量部を越えてもさらなる効果の増進が期待できず、長期強度発現性が小さくなるおそれがある。
【００１４】
本発明のセメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメント、これらの各種ポルトランドセメントにシリカや高炉スラグ等のポゾラン物質を混合した各種混合セメント、並びにアルミナセメント等が挙げられる。
【００１５】
本発明の水／セメント比は２５〜７０％が好ましく、４０〜６０％がより好ましい。２５％未満だと圧送性が悪くなるおそれがあり、７０％を越えると凝結性状や強度発現性が悪くなるおそれがある。
【００１６】
本発明のセメント混和材は、セメント混和材の各成分を、予め一部又は全部を予備混合してもよい。
【００１７】
本発明ではセメントとセメント混和材の他に、ゼオライト、ハイドロタルサイト、ハイドロカルマイト、砂や砂利等の骨材、補強繊維材、減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、増粘剤、セメント膨張材、防錆剤、防凍剤、ベントナイトやモンモリロナイト等の粘土鉱物、セッコウ類、石灰石微粉末、高炉スラグ微粉末、シリカフューム、及びフライアッシュ等を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用してもよい。
【００１８】
【実施例】
以下、実験例により本発明を詳細に説明する。
【００１９】
実験例１
単位セメント量３１５ｋｇ／ｍ3、単位水量１７３ｋｇ／ｍ3、Ｓ／ａ＝４６％、スランプ８±１．５ｃｍのコンクリートを調製した。このコンクリートに、表１に示す再生骨材と促進剤Ａからなるセメント混和材を、セメント１００質量部に対して１０質量部混合した。但し、セメント混和材は細骨材に置換して使用した。
得られたセメント組成物につき、ダレやハラミの有無、３０分後のスランプ、及び２８日後の圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。
【００２０】
＜使用材料＞
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品、ブレーン比表面積値３１４０ｃｍ2／ｇ
再生骨材：コンクリート廃材をクラッシャーにより粉砕し、９０ミクロン下を分級採取して得られた再生骨材ダスト、ブレーン比表面積値４０００ｃｍ2／ｇ
促進剤Ａ：市販品、硫酸アルミニウム１８水塩
細骨材：新潟県姫川産、比重２．６２
粗骨材：新潟県姫川産、砕石、比重２．６４
水：水道水
【００２１】
＜測定方法＞
ダレやハラミの有無：得られたセメント組成物を用い、スリップフォーム工法により、高さ１．２ｍ、上端部幅３０ｃｍ、下端部幅６０ｃｍの模擬ガードフェンスを長さ３ｍにわたって作製し、模擬ガードフェンス側面のダレやハラミの有無を観察した。又、ジャンカの有無も確認した。
３０分後のスランプ：ＪＩＳ  Ａ  １１０１に準じて測定。
２８日後の圧縮強度：φ１０ｃｍ×２０ｃｍの供試体を作製し、ＪＩＳ  Ａ  １１０８に準じて測定。
【００２２】
【表１】
0004407864.tif 000002
【００２３】
実験例２
再生骨材８５質量部と表２に示す促進剤１５質量部からなるセメント混和材を使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００２４】
＜使用材料＞
促進剤Ｂ：市販品、ギ酸カルシウム
促進剤Ｃ：市販品、塩化カルシウム
促進剤Ｄ：市販品、硝酸カルシウム
【００２５】
【表２】
0004407864.tif 000003
【００２６】
実験例３
再生骨材８５質量部と促進剤Ａ１５質量部からなるセメント混和材をセメント１００質量部に対して表３に示す量使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
0004407864.tif 000004
【００２８】
【発明の効果】
本発明のセメント混和材を使用することにより、ダレやハラミを生じることがなく、長期強度発現性も良好となり、３０分後に大きくスランプダウンするが急速に硬化しないセメント組成物が得られる。特に本発明のセメント混和材をスリップフォーム工法に用いることにより、効率よく円滑なスリップフォーム工法が施工できる等の効果を有する。
又、本発明のセメント混和材は再生骨材ダストを用いるので、セメントコンクリートのリサイクルを推進することになり、環境負荷低減にも役立つ。