(57)【要約】【課題】水セメント比が小さく、気泡をほとんど含まない、高強度なコンクリート成形体を、従来よりも短時間で得られる製造方法を提供する。【解決手段】未硬化のコンクリートを作製し、その後、型枠内へ打設し、固めて、高強度のコンクリート成形体を得るコンクリート成形体の製造方法であって、前記コンクリートの作製時の水セメント比に基づいて、マイクロ波の照射時間を求め、前記コンクリートを型枠内へ打設した後、前記コンクリートが存する雰囲気を減圧状態とし、前記コンクリートに対して前記照射時間、マイクロ波を照射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未硬化のコンクリートを作製し、その後、型枠内へ打設し、固めて、高強度のコンクリート成形体を得るコンクリート成形体の製造方法であって、
前記コンクリートの作製時の水セメント比に基づいて、マイクロ波の照射時間を求め、
前記コンクリートを型枠内へ打設した後、前記コンクリートが存する雰囲気を減圧状態とし、前記コンクリートに対して前記照射時間、マイクロ波を照射することを特徴とするコンクリート成形体の製造方法。
【請求項２】
前記減圧状態とした後、第一の所定時間経過後に前記マイクロ波の照射を開始することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項３】
前記マイクロ波の照射後、第二の所定時間、前記減圧状態を保持することを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項４】
前記照射時間は、前記マイクロ波照射後の前記コンクリートの水セメント比が２０％以下となるように求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項５】
前記減圧状態および／または前記マイクロ波の照射時に、打設された前記コンクリートに対して加振することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項６】
前記加振は、振動発生機を用いて行うことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項７】
前記加振は、超音波加振機を用いて行うことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項８】
前記コンクリートは、減水剤を用いないコンクリートであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項９】
コンクリート成形体の製造装置であって、
未硬化のコンクリートを打設する型枠と、
型枠を内部に含むことができる密閉容器と、
前記密閉容器の内部を減圧状態にする減圧機と、
前記型枠内に打設された前記コンクリートに対してマイクロ波を照射するマイクロ波発振器と、
を備え、請求項１〜８のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法を行うことができることを特徴とするコンクリート成形体の製造装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法により製造されたコンクリート成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高強度コンクリート成形体を得ることを目的とした方法が、いくつか提案されている。
例えば特許文献１には、高流動コンクリートを型枠に打ち込み、該高流動コンクリートが自立し表面仕上げ可能となるまで硬化してから、蓋型枠を外して表面の仕上げを行うセグメント製造方法であって、前記高流動コンクリートを前記型枠に打ち込んだ後、型枠内の高流動コンクリートに対してマイクロ波を照射して内部加熱することにより表面仕上げ可能となるまで硬化させることを特徴とするセグメントの製造方法が記載されている。
【０００３】
また、例えば特許文献２には、未硬化のコンクリートの内部もしくは表面にマイクロ波を照射することにより、該コンクリート中に含まれる自由水に振動を生じさせるとともに、加熱することを特徴とするコンクリートの締固め方法が記載されている。
【０００４】
また、例えば特許文献３には、任意量の骨材及びスラリーを連続的に攪拌・混和させて水結合材比が低くて短時間で硬化し易い打設用コンクリートを製造し、上記打設用コンクリートを製造しながらそれを打設場所に適量ずつ噴射・打設し、その際、打設場所に打設された打設用コンクリートに音波パラボラからの音波振動を加えるとともにマイクロ波の照射により加熱することによって、打設した打設用コンクリートを瞬時に硬化させるようにしたことを特徴とするコンクリート打設方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６９３６７号公報
【特許文献２】特開平８−１２０９２９号公報
【特許文献３】特許第２８０５２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者は、特許文献１〜３に記載のような従来法ではコンクリート成形体の硬化は促進されるが、十分に強度が高いコンクリート成形体を短時間で得難いことを見出した。
【０００７】
本発明の目的は、従来よりも強度が高いコンクリート成形体を、従来よりも短時間で得られる製造方法を提供することにある。また、このような製造方法を実施することができる製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記のように、従来法では十分に強度が高いコンクリート成形体を短時間で得難い原因を鋭意検討した。
そして、未硬化のコンクリートが徐々に硬化する過程においては、外気に触れている表面部分がその内部よりも先に硬化するため、コンクリートへマイクロ波を照射した場合、時間の経過とともに内部の水分や気泡が外部へ抜け難くなることが原因であることを見出した。
【０００９】
また、従来法ではマイクロ波の照射はコンクリート成形体を加熱するために用い、コンクリート成形体の温度を上昇させることによってコンクリートの硬化を促進させるものである。しかし、本発明に係るマイクロ波の照射は減圧状態において行うため、打設されたコンクリート内の水分の沸点が低下し、当該コンクリートの温度が上昇する前に水分が気化する。従って、当該コンクリートは温度上昇を伴わずに水セメント比を低下させることができる。
【００１０】
本発明は以下の（１）〜（１４）である。
（１）未硬化のコンクリートを作製し、その後、型枠内へ打設し、固めて、高強度のコンクリート成形体を得るコンクリート成形体の製造方法であって、
前記コンクリートの作製時の水セメント比に基づいて、マイクロ波の照射時間を求め、
前記コンクリートを型枠内へ打設した後、前記コンクリートが存する雰囲気を減圧状態とし、前記コンクリートに対して前記照射時間、マイクロ波を照射することを特徴とするコンクリート成形体の製造方法。
（２）前記減圧状態とした後、第一の所定時間経過後に前記マイクロ波の照射を開始することを特徴とする上記（１）に記載のコンクリート成形体の製造方法。
（３）前記マイクロ波の照射後、第二の所定時間、前記減圧状態を保持することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のコンクリート成形体の製造方法。
（４）前記照射時間は、前記マイクロ波照射後の前記コンクリートの水セメント比が２０％以下となるように求めることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法。
（５）前記減圧状態および／または前記マイクロ波の照射時に、打設された前記コンクリートに対して加振することを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法。
（６）前記加振は、振動発生機を用いて行うことを特徴とする上記（５）に記載のコンクリート成形体の製造方法。
（７）前記加振は、超音波加振機を用いて行うことを特徴とする上記（５）に記載のコンクリート成形体の製造方法。
（８）前記コンクリートは、減水剤を用いないコンクリートであることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法。
（９）未硬化のコンクリートを型枠内へ打設し、固めて、高強度のコンクリート成形体を得るコンクリート成形体の製造方法であって、
未硬化のコンクリートを型枠内へ打設した後、前記コンクリートが存する雰囲気を減圧状態とし、前記コンクリートの表面の水分濃度が一定値以上となるように管理しながら、前記コンクリートへマイクロ波を照射する、コンクリート成形体の製造方法。
（１０）前記コンクリートの表面の水分濃度が１５質量％以上となるにように管理する、上記（９）に記載のコンクリート成形体の製造方法。
（１１）前記コンクリートの表面抵抗値を測定して、前記コンクリートの表面の水分濃度が一定値以上となるように管理する、上記（９）または（１０）に記載のコンクリート成形体の製造方法。
（１２）前記コンクリートの表面抵抗値が４０ｋΩ／□以下となるように管理することで、前記コンクリートの表面の水分濃度を一定値以上に管理する、上記（１１）に記載のコンクリート成形体の製造方法。
（１３）上記（１）〜（１２）のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法により製造されたコンクリート成形体。
（１４）コンクリート成形体の製造装置であって、
未硬化のコンクリートを打設する型枠と、
型枠を内部に含むことができる密閉容器と、
前記密閉容器の内部を減圧状態にする減圧機と、
前記型枠内に打設された前記コンクリートに対してマイクロ波を照射するマイクロ波発振器と、
を備え、上記（１）〜（１２）のいずれかに記載のコンクリート成形体の製造方法を行うことができることを特徴とするコンクリート成形体の製造装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水セメント比が小さく、気泡をほとんど含まない、高強度コンクリート成形体を、従来よりも容易に得られる製造方法を提供することができる。また、このような製造方法を実施することができる製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例で用いた装置の概略図である。
【図２】実施例での操作手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明について説明する。
本発明は、未硬化のコンクリートを作製し、その後、型枠内へ打設し、固めて、高強度のコンクリート成形体を得る、コンクリート成形体の製造方法であって、コンクリートの作製時の水セメント比に基づいてマイクロ波の照射時間を求め、コンクリートを型枠内へ打設した後、コンクリートが存する雰囲気を減圧状態とし、コンクリートに対して前記照射時間、マイクロ波を照射することを特徴とするコンクリート成形体の製造方法である。
【００１４】
＜コンクリート＞
本発明においてコンクリートは、少なくともセメントと水とを含む混合物と定義する。したがって、本発明においてコンクリートは、モルタルやセメントペーストを含むものとする。
【００１５】
本発明においてコンクリートはセメントおよび水を含み、その他に骨材や混和材料を含んでよい。
【００１６】
ここでセメントは特に限定されず、例えば従来公知のものを用いることができ、例えばポルトランドセメントを用いることができる。具体的には、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、高炉セメント、低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメントなどを用いることができる。
【００１７】
また、水も特に限定されず、例えば水道水、イオン交換水、純水などを用いることができる。
【００１８】
また、骨材も特に限定されず、例えば従来公知のものを用いることができ、例えば細骨材、粗骨材を用いることができる。ここで細骨材としては、陸砂、川砂、砕砂、海砂、硅砂、スラグ細骨材、軽量細骨材、重量細骨材、再生細骨材またはこれらの混合細骨材が使用できる。また粗骨材としては、川砂利、山砂利、海砂利、砕石、スラグ粗骨材、軽量粗骨材、重量粗骨材、再生粗骨材またはこれらの混合粗骨材が使用できる。
【００１９】
また、混和材料も特に限定されず、例えば従来公知のものを用いることができ、例えば高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石微粉末、早強型膨張材、高性能減水剤などの混和材を用いることができる。また、強度・ワーカビリティを損なわない範囲で空気連行剤、抑泡剤、消泡剤、発泡剤、増粘剤、防錆剤、顔料などを混和材料としてもよいし、強度を高めるために、さらに金属等の繊維を混和してもよい。
【００２０】
このようなセメントおよび水、ならびに必要に応じて骨材や混和材料を従来公知の混合比で混合して、コンクリートを得ることができる。
例えば水セメント比が４０％以下、好ましくは２０％以下、より好ましくは１７％以下となるように水とセメントとを混合してコンクリートを得ることができる。なお、低熱系ポルトランドセメントを用いたシリカフュームセメント（ＳＦＣ）等の、超高強度コンクリート用セメントを用いる場合には、１５％以下とすることもできる。
ここで水セメント比とは、水とセメントとの質量比の百分率（水／セメント×１００）を意味する。
【００２１】
また、骨材の量は、容積比（（粗骨材＋細骨材）／全容積）で、セメントペーストの場合０％、モルタルの場合４０％程度、コンクリートの場合７０％程度である。また、コンクリートの場合のセメントとの質量比（（セメント／（粗骨材＋細骨材））は１５％程度とすることができる。
【００２２】
また、混和材料の量は、質量比（混和材料／全質量）で０．１％程度から、補強用繊維を用いる場合で１０％程度とすることができる。
【００２３】
また、コンクリートを型枠に打設する際、流動性を確保しつつ水分量を減らすために減水剤を用いることができる。減水剤を用いない場合には水セメント比が４０％程度であるが、減水剤を用いることで水セメント比を予め２０％以下、または１７％以下としたコンクリートを用いることができる。なお、減水剤を用いない場合には、マイクロ波の照射時間を伸ばすことで、型枠へ打設後にコンクリートの水セメント比を２０％以下、または１７％以下とすることもできる。なお、上述の超高強度コンクリート用セメントを用いる場合には、１５％以下とすることもできる。
【００２４】
マイクロ波の照射時間ｔ（ｓ）は、未硬化のコンクリートの作製に用いた水（減水剤等の水分も含む）Ｗａの質量Ｗａｍ（ｇ）、目標とする水セメント比から求めた水Ｗｂの質量Ｗｂｍ（ｇ）、水の気化熱（４０．８ｋＪ／ｍｏｌ）、水１ｍｏｌの質量１８ｇ、マイクロ波発振器の出力Ｐ（Ｗ）、およびマイクロ波の効率η（０．６〜０．７とすることができ、０．６５とすることが好ましい（コンクリートの場合）。）から、下記に示す式（１）を用いて求めることができる。
【００２５】
ｔ＝（（Ｗａｍ−Ｗｂｍ）×４０８００／１８）／（Ｐ×η）      ・・・（１）
【００２６】
＜減圧とマイクロ波照射＞
上記のようなコンクリートを所望の態様の型枠内へ打設した後、コンクリートが存する雰囲気を減圧状態とする。例えば未硬化のコンクリートを打設した型枠ごと密閉容器内へ入れ、密閉容器内を減圧機（減圧ポンプ等）を用いて減圧することで減圧状態とすることができる。ここで、第一の所定時間（例えば、３分から２０分程度であり、３分から１０分が好ましく、３分から５分であることがより好ましい。）、減圧状態を保持してもよい。
減圧の程度は特に限定されないが、未硬化のコンクリートが存する雰囲気の圧力が、５〜６０Ｔｏｒｒであることが好ましく、５〜４０Ｔｏｒｒであることがより好ましく、５〜３０Ｔｏｒｒであることがさらに好ましい。
【００２７】
このようにして前記コンクリートが存する雰囲気を減圧状態とした後、上記式（１）で求めた照射時間ｔだけ前記コンクリートへマイクロ波を照射する。ここでマイクロ波の周波数は特に限定されず、例えば周波数９００〜２５００ＭＨｚ、出力１００Ｗ〜３０ｋＷのものを用いることができる。
【００２８】
減圧雰囲気において前記コンクリートへマイクロ波を照射すると、コンクリートの表面から水分が放出される。また、コンクリート内部から外部へ、水分を含む気泡が放出される。その結果、コンクリート内の水分が減少する。
しかし、単に、減圧雰囲気内においてコンクリートへマイクロ波を照射している場合、コンクリートの表面部分は内部よりも先に硬化し易いため、硬化した部分が気泡の放出を妨害することがある。
【００２９】
このコンクリート表面部分の硬化を防止するために、密閉容器内に加振機を設置し、未硬化のコンクリートが打設された型枠に振動を加えることができる。つまり、コンクリートの表面部分にも振動が加えられることで硬化が阻害され、気泡の放出が妨害されない。また、コンクリート内部からの気泡の放出が促進される。ここで、加振機として、振動発生機を用いて型枠を振動させてもよいし、超音波加振機を用いて型枠を振動させてもよい。
【００３０】
ここで、コンクリートの水分量をより細かく管理するために、コンクリートの表面部分の水分が一定値以上となるように管理しつつマイクロ波を照射することで、コンクリートの表面部分が内部からの気泡の放出を妨げないようにして、効率的にコンクリート内部の水分を取り除くようにしてもよい。
また、上記のコンクリートの表面部分の水分濃度を管理して、１５質量％以上とすることが好ましく、１４質量％以上であることがより好ましく、１３質量％以上であることがより好ましく、１２質量％以上であることがさらに好ましい。効率的にコンクリート内部の水分を取り除くことができるからである。
【００３１】
例えば、前記コンクリートの表面抵抗値を測定することで前記コンクリートの表面の水分濃度が一定値以上となるように管理することができる。具体的には、前記コンクリートの表面抵抗値が４０ｋΩ／□以下となるように管理することで、前記コンクリートの表面の水分濃度を一定値以上に管理できる。この表面抵抗値は３５ｋΩ／□以下であることが好ましく、３０ｋΩ／□以下であることがより好ましく、２５ｋΩ／□以下であることがより好ましく、２０ｋΩ／□以下であることがさらに好ましい。
【００３２】
上記のようにコンクリートの表面の抵抗値を測定する等により、当該部分の水分濃度の管理を行い、水分濃度が所定値よりも小さくなる場合は、コンクリートの表面部分を攪拌したりする。攪拌すると、コンクリートの内部部分と混ざるため水分濃度は高くなる。
水分濃度が所定値より小さくなる場合は、霧吹きなどを用いてコンクリートの表面部分に水分を加えてもよい。
【００３３】
照射時間ｔが経過するとマイクロ波の照射を止め、加振および減圧を止める。ここでマイクロ波の照射を止めた後、加振および減圧を続けながら第二の所定時間（例えば、２分から５分程度であり、３分から５分であることが好ましい。）、減圧状態を保持してもよい。
減圧状態から大気圧へと戻した後は、通常のコンクリート作製工程と同様に養生を行うことでコンクリート成形体を得ることができる。なお、加振は減圧状態にあるときに常に行なってもよいし、マイクロ波の照射時のみ行なってもよい。また、常に行なわず、一定の時間間隔で間欠的に加振してもよい。
【００３４】
このような本発明のコンクリート成形体の製造方法は、未硬化のコンクリートを打設する型枠と、型枠を内部に含むことができる密閉容器と、前記密閉容器の内部を減圧状態にする減圧機と、前記型枠内に打設されたコンクリートに対してマイクロ波を照射するマイクロ波発振器と、を備えるコンクリート成形体の製造装置によって実施することができる。このようなコンクリート成形体の製造装置は、後述する実施例において用いる図１に示す態様のものであってよい。このような装置によって、本発明のコンクリート成形体を製造することができる。
【実施例】
【００３５】
＜実施例１＞
図１に示す装置を用意した。図１に示す装置１０は、密閉容器１２、マイクロ波発振器１６、導波管１６ａ、減圧ポンプ２０、加振機２６、およびターンテーブル２８で構成される。また、密閉容器１２には、スタラーファン１７、真空計２２、および空気バルブ２４が設けられている。ここで、密閉容器１２内にはコンクリート１が打設された型枠１４が設置可能となっている。
装置１０は、さらに型枠１４内のコンクリート１表面の水分量を計測するための表面抵抗計１８、および電極１９を有する。
【００３６】
密閉容器１２は、５〜１５Ｔｏｒｒ程度の減圧状態を維持することができればよく（つまり、３０Ｔｏｒｒ、４０Ｔｏｒｒ、および６０Ｔｏｒｒよりも真空度が低い減圧状態（すなわち、大気圧に近い減圧状態。）も維持可能である。）、ステンレス等の金属、およびガラス等の容器を用いることができる。また、密閉容器１２の内部は、コンクリートを流し込んだ型枠１４を設置することができる。密閉容器１２には、型枠１４の設置後に気密状態を保持可能な開口部が設けられている。さらに、密閉容器１２には、マイクロ波発振器１６に接続される導波管１６ａ、電極１９、減圧ポンプ２０、真空計２２、および空気バルブ２４が接続され、それぞれ気密が保たれている。なお、密閉容器１２にステンレス等の金属製の容器を用いる場合には、内部のコンクリート１の状態が観察できるように観察窓を設けることが望ましい。
【００３７】
型枠１４は、その内部にコンクリート１を打設できるものであればよく、鋼製型枠、および木製型枠等を用いることができる。工場においてプレキャスト品を作製する場合には、コスト面から鋼製型枠が望ましい。
【００３８】
マイクロ波発振器１６は、周波数９００〜２５００ＭＨｚ、出力１００Ｗ〜３０ｋＷのものを用いることができ、作製するコンクリート成形体の大きさ等に合わせて、周波数および出力を適宜選択する。マイクロ波発振器１６でから発信されたマイクロ波は導波管１６ａを通り、密閉容器１２内へと放射される。
【００３９】
スタラーファン１７は、導波管１６ａから放射されたマイクロ波を、効率よく密閉容器１２内に拡散させる。これにより、マイクロ波は型枠１４の各方向から概ね均等に照射される。
【００４０】
表面抵抗計１８は、型枠１４に打設されたコンクリート１の表面の抵抗を電極１９を用いて測定し、コンクリート１表面の水分量を計測する。電極１９は、表面抵抗計１８に接続され、コンクリート１の表面に接触される。表面抵抗計１８としては、例えば、ロレスターＭＣＰ−Ｔ６１０（三菱化学社製）を用いることができる。
【００４１】
減圧ポンプ２０は、減圧機であり密閉容器１２内を減圧する。減圧ポンプ２０は、ダイヤフラムポンプ、およびロータリーポンプ等の大気圧から作動するタイプのものを用いることができる。また、５〜１５Ｔｏｒｒ程度まで減圧可能な減圧機であれば、上記のポンプに限られず、各種の減圧機を用いてもよい。
【００４２】
真空計２２は、密閉容器１２内の圧力を測定する。真空計２２には、ブルドン管ゲージ、ダイヤフラムゲージ等の機械式圧力計を用いることができる。真空計２２は、大気圧から５〜１５Ｔｏｒｒ程度の圧力が計測できるものであれば、他のものを用いてもよい。
【００４３】
空気バルブ２４は、いわゆる真空バルブといわれるものであり、密閉容器１２内を減圧状態とするときに閉じられ、減圧された密閉容器１２内の圧力を大気圧に戻すときに解放される。
【００４４】
加振機２６は、密閉容器１２内の後述するターンテーブル２８上に設置され、加振機２６上に設置された型枠１４に対して振動を加える。加振機２６には、各種の振動発生機を用いることができ、例えば、動電型加振機、圧電型加振機、および油圧式加振機等を用いることができる。また、超音波加振機を用いてもよい。なお、加振機２６はマイクロ波に対してシールドされている。
【００４５】
ターンテーブル２８は、密閉容器１２内に設置され、密閉容器１２内に放射されるマイクロ波が型枠１４に打設されたコンクリート１にむらなく照射されるように回転する。ターンテーブル２８の上部には、加振機２６および型枠１４が載置される。また、回転が難しい大型コンクリート成形体を作製する型枠１４、または加振機２６の電源ケーブル等が回転に対応できない場合には、１軸で往復運動（例えばＸ軸上を往復する運動）を行う移動台を用いてもよい。
【００４６】
また、装置１０には、型枠１４へ流し込んだコンクリート１の表面部分をかき混ぜることができる掻混棒（図示せず）を備えており、この掻混棒を密閉容器１２の外部から操作して、型枠１４へ流し込んだコンクリート１の表面部分をかき混ぜることができる。さらに、コンクリート１の表面に水を噴霧する噴霧器を備えていてもよい。
【００４７】
上記の装置１０を用いて高強度コンクリートを製造した。以下、図２に示すフロー図に従って説明する。
初めに、型枠１４の内部へコンクリート１を打設、つまり流し込み、コンクリート１を流し込んだ型枠１４を、密閉容器１２内の加振機２６（ターンテーブル２８）上へ設置した（ステップＳ１０）。
【００４８】
ここでコンクリート１は、次に示すセメント、シリカヒューム、珪砂、減水剤、水を十分に混合したもの（いわゆる、モルタル）である。
・ポルトランドセメント（型番：普通ポルトランドセメント、太平洋セメント社製）：１２００ｇ
・シリカヒューム（型番：シリカヒューム、ＢＡＳＦポゾリス社製）：１２０ｇ
・珪砂（細骨材）：硅砂３号  ３３０ｇ、硅砂５号  ３３０ｇ
・減水剤（型番：レオビルトＳＰ−８ＨＵ、ＢＡＳＦポゾリス社製）：２６．４ｇ
・水（精製水）：２３７．６ｇ
・水セメント比：２０％
なお、上記のコンクリートを混合し、１本４５０ｇの円柱型供試体を３本作製した。
【００４９】
さらに、流し込んだコンクリートの表面に電極１９を設置し、表面抵抗計１８によってコンクリートの表面の抵抗を継続的に測定できるようにした。
【００５０】
次に、空気バルブ２４を閉じた後、減圧ポンプ２０によって密閉容器１２の内部の減圧を開始し、真空計２２で圧力を確認しながら、密閉容器１２の内部を２０Ｔｏｒｒ程度まで減圧した（ステップＳ１２）。
ここで、所定の圧力まで減圧した後、第一の所定時間（例えば、３分から１０分程度）加振するために、加振機２６を作動させた。これにより、コンクリート作製時に巻き込んだ空気をマイクロ波照射前に曝気することができる。
【００５１】
続いて、マイクロ波発振器１６を周波数２４５０ＭＨｚ、出力２００Ｗで、式（１）より求めた照射時間ｔだけ作動させ、型枠１４へ打設されたコンクリート１に対してマイクロ波を照射するとともに、ターンテーブル２８の駆動を開始した（ステップＳ１４）。なお、加振機２６は引き続き作動状態としている。
このとき、加振機２６による加振により、コンクリート１（表面部分含む）がかき混ぜられ、表面の水分量が低下しすぎることが防止される。加振によってもなお、コンクリート１の表面部分の水分量が低下する場合には、掻混棒を用いてコンクリート１の表面部分を掻き混ぜることで、水分量の低下を防ぐことができる。
【００５２】
なお、コンクリート１の水分量をより細かく管理するために、マイクロ波を照射している間は、常に表面抵抗計１８によってコンクリート１の表面の抵抗値を測定した。このとき、表面抵抗値が４０ｋΩ／□を超えないように管理した。具体的には、表面抵抗値が高い場合は掻混棒を用いてコンクリート１の表面部分を掻き混ぜ、この部分の水分が低下しすぎないように調整したり、加振機２６の出力を調整することで、加振力の調整を行った。なお、コンクリート１の水分量を細かく管理しなくてもよい場合には、表面抵抗計１８および電極１９はなくてもよい。
【００５３】
第一の所定時間経過後、照射時間ｔだけマイクロ波を照射した。マイクロ波の照射が終了すると、マイクロ波発振器１６およびターンテーブル２８を停止させた。その後、第二の所定時間（例えば、３分から５分程度）経過後に、加振機２６を停止させて空気バルブ２４を開け、密閉容器１２内を大気圧へ戻した（ステップＳ１６）。
【００５４】
続いて、コンクリート１および型枠１４を密閉容器１２から取り出して室温で１日放置した（ステップＳ１８）。その後、蒸気養生（９０℃で４時間）および冷却（室温で１４時間放置）を行った（ステップＳ２０）。さらに、水中養生を１９日間行って（ステップＳ２２）、材齢２１日の供試体を得た。
このようにマイクロ波の照射時間ｔを調整して、水セメント比が１９．６％のコンクリート成形体（供試体）を得た。
【００５５】
次に、得られた供試体により、コンクリート全自動圧縮試験機ＣＯＮＣＲＥＴＯ２０００（島津製作所製）を用いて圧縮強度の測定を行った。その結果、圧縮強度は１７２．２ＭＰａ（供試体３本の平均値）であった。
【００５６】
＜比較例１＞
次に、比較例１として、上記の実施例１と同様のコンクリートを型枠１４の内部へ流し込み、室温放置後に水中養生を行なって材齢２１日の供試体を得た。その後、実施例１と同様の方法で圧縮強度を測定したところ、圧縮強度は１１４．６ＭＰａ（供試体３本の平均値）であった。
【００５７】
＜比較例２＞
比較例２として、上記の実施例１と同様のコンクリートを型枠１４の内部へ流し込み、密閉容器１２の内部へ設置した後、空気バルブ２４を閉じて密閉し、減圧ポンプ２０によって密閉容器１２の内部を２０Ｔｏｒｒ程度まで減圧し、実施例１と同じ時間（第一の所定時間）だけ加振機２６を作動させつつ減圧状態を保持した。第一の所定時間経過後に大気圧に戻し、実施例１のステップＳ１８からステップＳ２２と同様に養生を行なって材齢２１日の供試体を得た。その後、実施例１と同様の方法で圧縮強度を測定したところ、圧縮強度は１６７．１ＭＰａ（供試体３本の平均値）であった。
【００５８】
＜比較例３＞
比較例３として、上記の実施例１と同様のコンクリートを型枠１４の内部へ流し込み、密閉容器１２の内部へ設置した後、大気圧のままで加振機２６を作動させ、マイクロ波を実施例１と同様の照射時間ｔだけターンテーブル２８を駆動させつつ照射した。
次に、空気バルブ２４を閉じて密閉し、実施例１のマイクロ波照射停止後の減圧状態と同じ時間（第二の所定時間）だけ、減圧ポンプ２０によって密閉容器１２の内部を減圧状態に保持した。続いて、大気圧に戻して実施例１のステップＳ１８からステップＳ２２と同様に養生を行なって、材齢２１日の供試体を得た。その後、実施例１と同様の方法で圧縮強度を測定したところ、圧縮強度は１２６．２ＭＰａ（供試体３本の平均値）であった。
【００５９】
上記の実施例１および比較例１〜３の結果より、本発明に係る製造方法を適用すると、従来のマイクロ波照射と比較して、圧縮強度が格段に高いコンクリート成形体を短時間で得ることができる。
【００６０】
以上、本発明に係るコンクリート成形体の製造方法、およびコンクリート成形体の製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６１】
１    コンクリート
１０    装置
１２    密閉容器
１４    型枠
１６    マイクロ波発生機
１６ａ  導波管
１７    スタラーファン
１８    表面抵抗計
１９    電極
２０    減圧ポンプ
２２    真空計
２４    空気バルブ
２６    加振機
２８    ターンテーブル
【図１】
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【図２】
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