(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）ビーライト（2CaO・SiO2）を40重量%以上含有する高ビーライト系ポルトランドセメント；（２）ポリカルボン酸系高性能減水剤；（３）粒子径0.01〜10μmの無機混和材；（４）水及び（５）膨張材を含有し、JSCE-F531-1994に従って測定した20℃におけるＪ14ロートの流下時間が2.5〜3.5秒であることを特徴とするプレストレストコンクリート用グラウト。
【請求項２】
前記（１）高ビーライト系ポルトランドセメントの配合割合が、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計中60〜97重量％であり、前記（２）ポリカルボン酸系高性能減水剤の配合割合が、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計100重量部に対して0.05〜1.0重量部であり、前記（３）無機混和材の配合割合が、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計中3〜40重量％であり、前記（４）水の配合割合が、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計100重量部に対して25〜35重量部であることを特徴とする請求項１記載のグラウト。
【請求項３】
請求項１又は２記載のグラウトをダクト内に含むプレストレストコンクリート構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレストレストコンクリート(PC)の製造等に用いるグラウト及びPC構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
PCを製造する工法の一種として、ポストテンション工法、即ち金属等の管のシースを埋め込むこと等によりダクトを形成した部材コンクリート硬化物に、ダクトを通してPC鋼線を通し、締めつける工法がある。この場合、PC鋼材を腐食から保護する、PC鋼材と部材コンクリート硬化物との間の一体性を確保する等のため、ダクト内にグラウトを注入することが行われる。
【０００３】
かかるグラウトの材料には、空隙を残さずダクト内に注入し硬化させることができること、PC鋼材を腐食させないこと、PC鋼線によるプレストレスを発現させるのに十分な圧縮強度及び付着強度を有すること等の性能が求められる。かかるグラウト材料としては、従来、土木学会基準の示方書に準拠したもの等の各種のセメント組成物が用いられている。
【０００４】
グラウト材料の粘度が高いと、注入に必要な圧力が高くなるため注入が困難となり、また鋼線とダクトとの隙間が狭い部分への充填が不充分になり、腐食の原因となる。粘度を低下させるために水／セメント比の高いグラウト材料を用いると、ブリーディングが発生しやすくなり、また、グラウト硬化物の強度が不充分となり、さらに塩化物等の腐食を促進させる物質に対する影響を受けやすくなる。注入を容易とし且つブリーディングの発生を抑制するために、様々な添加剤を添加することが提案されているが、これらの添加剤の添加は、施工時の温度の違いによる粘度の変化が大きくなりグラウトの取り扱いを困難にする、圧縮強度の低下をもたらす等の好ましくない作用をもたらすという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、充填が容易で、取り扱いが容易で、所望の圧縮強度が得られ、且つPC鋼材を腐食させる物質の侵入を防ぐことができるグラウトを提供することにある。
【０００６】
本発明の別の目的は、容易に製造することができ、且つ耐久性に優れるPC構造物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、（１）ビーライト（2CaO・SiO2）を40重量%以上含有する高ビーライト系ポルトランドセメント；（２）ポリカルボン酸系高性能減水剤；（３）粒子径0.01〜10μmの無機混和材；（４）水及び（５）膨張材を含有し、JSCE-F531-1994に従って測定した20℃におけるＪ14ロートの流下時間が2.5〜3.5秒であることを特徴とするプレストレストコンクリート用グラウトが提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、前記グラウトをダクト内に含むプレストレストコンクリート構造物が提供される。
【０００９】
本発明のグラウトは、（１）ビーライト（2CaO・SiO2）を40重量%以上含有する高ビーライト系ポルトランドセメント；（２）ポリカルボン酸系高性能減水剤；（３）粒子径0.01〜10μmの無機混和材；（４）水及び（５）膨張材を含有する。
【００１０】
前記（１）高ビーライト系ポルトランドセメントは、ビーライト（2CaO・SiO2）を40重量％以上、好ましくは45重量%以上含む。ビーライトの含有割合の上限は、特に限定されないが、通常60重量%以下とすることができる。前記（１）高ビーライト系ポルトランド系セメントとしては、具体的には例えば、低熱ポルトランドセメント、高強度型高ビーライトポルトランドセメント（商品名：ハイフローセメント、太平洋セメント株式会社製）、又はこれらの混合物等を用いることができる。このような高ビーライト系ポルトランドセメントを用いることにより、水セメント比を小さくしても粘度の低いグラウトを得ることができる。
【００１１】
前記（１）高ビーライト系ポルトランドセメントの配合割合は、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計中、通常６０〜９７重量％、好ましくは９０〜９７重量％とすることができる。
【００１２】
前記（２）ポリカルボン酸系高性能減水剤としては、具体的には例えば、粉体型のポリカルボン酸系高性能減水剤（例えば商品名「コアフローNF-100」、太平洋セメント株式会社製等）等を用いることができる。
【００１３】
前記（２）ポリカルボン酸系高性能減水剤の配合割合は、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計100重量部に対して、0.05〜1.0重量部、好ましくは0.10〜0.50重量部とすることができる。
【００１４】
本発明のグラウトは、（３）無機混和材を含有する。
【００１５】
前記（３）無機混和材としては、粒子径が0.01〜10μm、好ましくは0.1〜1μmの、粒子の小さいものである。より具体的には例えば、シリカフューム、高炉スラグ微粉末、石粉、又はこれらの混合物等を用いることができる。
【００１６】
前記（３）無機混和材の配合割合は、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計中、通常3〜40重量％、好ましくは5〜30重量％とすることができる。
【００１７】
本発明のグラウトにおける前記（４）水の配合割合は、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計100重量部に対して、25〜35重量部、好ましくは30〜35重量部とすることができる。
【００１８】
本発明のグラウトが任意に含むことができる前記（５）膨張材としては、具体的には例えば、アルミニウム粉末、石灰系膨張材及びエトリンガイト系膨張材等を用いることができる。
【００１９】
前記（５）膨張材の配合割合は、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計中、通常0〜5重量％、好ましくは0.005〜4重量％とすることができる。
【００２０】
本発明のグラウトは、上記成分に加え、防錆剤や、収縮低減剤等の任意成分をさらに含むことができる。これらの任意成分の配合割合は、（１）高ビーライト系ポルトランドセメント、（３）無機混和材及び（５）膨張材の合計100重量部に対して通常0〜3重量部、好ましくは0.05〜2重量部とすることができる。
【００２１】
本発明のグラウトの調製方法は、特に限定されないが、上記各成分を、上記配合割合等により配合し、混練することにより、フレッシュグラウトとしての本発明のグラウトを調製することができる。そして、このフレッシュグラウトをダクトに注入し、硬化させることにより、硬化グラウトとしての本発明のグラウトを得ることができる。
【００２２】
前記フレッシュグラウトの特性値は、特に限定されないが、通常、ブリーディング率を０％、膨張率を＋５％〜−０．５％とすることができる。また、JSCE-F531-1994に従って測定した20℃におけるＪ14ロートの流下時間は、2.5〜3.5秒である。
【００２３】
また、前記硬化グラウトの特性値は、材令28日の圧縮強度を60N/mm2〜120N/mm2とすることができ、塩化物の拡散係数を１×１０-13〜３×１０-12m2/secとすることができる。
【００２４】
本発明のグラウトをダクトに注入する方法は、特に限定されないが、ダクトの残留空気の溜まりやすい部分に排気口を設けて注入することが好ましい。
【００２５】
本発明のPC構造物は、前記本発明のグラウトをダクトに含む。本発明のPC構造物としては、特に限定されないが、橋梁等の各種のPC構造物を挙げることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のグラウトは、セメントとして高ビーライト系ポルトランドセメントを含むことにより、充填が容易で、取り扱いが容易で、所望の圧縮強度が得られ、且つPC鋼材を腐食させる性質が少ない。
【００２７】
本発明のPC構造物は、グラウトとして前記本発明のグラウトを含むことにより、容易に製造することができ、且つ耐久性に優れるPC構造物とすることができる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例を参照して本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２９】
【実施例１】
表Aに示す材料を用い、セメント、無機混和材及び減水剤をプレミックスした後にさらに混練水を加えて混合し、表Bに示す配合割合のフレッシュグラウトを調製した。
【００３０】
【表１】
0004001709.tif 000002
【００３１】
【表２】
0004001709.tif 000003
【００３２】
1) セメント及び無機混和材の合計100重量部に対する水の重量部
2) セメント及び無機混和材の合計中の無機混和材の重量％
3) セメント及び無機混和材の合計100重量部に対する減水剤の重量部
このグラウトの種々の性状を、JSCE-F531-1994及びJSCE-F531-1999に従って測定した。結果を表Cに示す。
【００３３】
【表３】
0004001709.tif 000004
【００３４】
【実施例２】
橋梁の長さ方向に配置するPCダクトの例として、内径75mmの塩化ビニール透明ダクトを、図１に示す２種類の形状に配置した。それぞれに、12S15.2PCヨリ線を挿入し、さらに実施例１で調製したフレッシュグラウトを注入した。その結果、２種類のダクトのいずれにも、グラウトが完全に充填された。
【００３５】
【実施例３】
橋梁の幅方向に配置するPCダクトの例として、内径32mm、長さ12mのダクトを水平に配置した。これに、径19.3mmのシングルストランドを挿入し、さらに実施例１で調製したフレッシュグラウトを注入した。その結果、グラウトが完全に充填された。
【００３６】
【実施例４】
表Dに示す材料を用い、セメント、無機混和材及び減水剤をプレミックスした後にさらに混練水を加えて混合し、表Eに示す配合割合のフレッシュグラウトを調製した。
【００３７】
【表４】
0004001709.tif 000005
【００３８】
【表５】
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【００３９】
このグラウトの種々の性状を、JSCE-F531-1994及びJSCE-F531-1999に従って測定した。結果を表Fに示す。
【００４０】
【表６】
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【００４１】
【実施例５】
橋梁の鉛直方向に配置するPCダクトの例として、内径32mm、長さ4mのダクトを鉛直に配置した。これに、径26mmのPC鋼棒を挿入し、さらに実施例４で調製したフレッシュグラウトを注入した。その結果、グラウトが完全に充填された。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２で用いたダクトの形状及び配置を示す概略図である。これらのダクトはいずれも内径75mmの塩化ビニールの透明な管をシースとして構成された。シース長は、図１Aに示すものが60,000mm、図１Bに示すものが100,000mmである。図中の寸法を示す数値の単位はmmである。
【図１】
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