(57)【要約】【課題】通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、加振時の充填性を向上することのできるコンクリートおよびコンクリートの製造方法を提供する。【解決手段】水とセメントと骨材と混和剤を含んで構成されるコンクリートにおいて、混和剤は、増粘剤と、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能およびスランプ保持性能を有するＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤とからなり、充填性が高められているようにする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水とセメントと骨材と混和剤を含んで構成されるコンクリートにおいて、
混和剤は、増粘剤と、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能およびスランプ保持性能を有するＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤とからなり、充填性が高められていることを特徴とするコンクリート。
【請求項２】
増粘剤と、ＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤のそれぞれの配合量は、コンクリートの目標スランプが、増粘剤と、ＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤の代わりにＡＥ減水剤のみを混和剤として含むコンクリートの目標スランプと同等になるような配合量であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート。
【請求項３】
目標スランプが８〜２１ｃｍであ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。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のコンクリートを製造する方法であって、
水とセメントと骨材と混和剤を混練してフレッシュコンクリートを作製し、作製したフレッシュコンクリートを所定の空間に打設して締固めを行った後、養生して硬化したコンクリートを製造することを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項５】
水とセメントと骨材と混和剤を混練して目標スランプが８〜２１ｃｍのフレッシュコンクリートを作製することを特徴とする請求項４に記載のコンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型枠などに対する高い充填性を有するコンクリートおよびコンクリートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のコンクリート構造物の施工では、耐震基準の厳格化により鉄筋量が多くなってきている。特に鉄道高架橋などは施工場所も狭く、打込み箇所も限定される場合が多い。そのような条件下で高流動コンクリートではない通常のスランプの範囲（例えば目標スランプ８〜２１ｃｍ程度）のコンクリートを打込む場合、高密度に配置された鉄筋と型枠で囲まれた空間内にコンクリートを横移動させることなく締固め作業を行うことは困難である。そのため通常は、バイブレータなどによる振動によってコンクリートを移動させ、鉄筋間の間隙を通過して型枠内の隅々までコンクリートを行きわたらせるようにしている。
【０００３】
また、近年のコンクリート使用材料の多様化や良質な骨材の減少などにより、良質な骨材を用いた場合と比較して、同じ通常範囲のスランプのコンクリートであってもバイブレータで締固めたときの加振時の挙動が悪くなることがある。この場合、型枠内の隅々までコンクリートを行きわたらせることが難しくなる。特に施工条件が厳しく、使用材料の品質が悪いものになると、豆板等の不具合の発生の懸念が大きくなる。こうした不具合を未然に防止するためにも、通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、型枠内などへの加振時の充填性を向上できる使用材料や配合条件が求められていた。
【０００４】
なお、コンクリートの充填性を向上するためには、一般にスランプを大きくする対策が採られるが、スランプを大きくし過ぎると、単位水量が増えて硬化後の品質が低下したり、バイブレータによる過振動で材料分離を引き起こすことがある。
【０００５】
また、コンクリートの充填性を向上するための従来技術として、締固めを行わないで打設する高流動コンクリート（例えば２３〜２６ｃｍ程度）に関するものがいくつか知られている（例えば、特許文献１〜４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１４８４３８号公報
【特許文献２】特開平１１−０４２６３０号公報
【特許文献３】特開２００７−１２６３１７号公報
【特許文献４】特開平０５−００９０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、通常範囲のスランプのコンクリートをバイブレータで締固めたときの加振時の挙動が悪くなり、型枠内などへのコンクリートの充填性が低下することがあった。このため、通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、加振時のコンクリートの充填性を向上することのできる技術が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、加振時の充填性を向上することのできるコンクリートおよびコンクリートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンクリートは、水とセメントと骨材と混和剤を含んで構成されるコンクリートにおいて、混和剤は、増粘剤と、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能およびスランプ保持性能を有するＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤とからなり、充填性が高められていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他のコンクリートは、上述した発明において、増粘剤と、ＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤のそれぞれの配合量は、コンクリートの目標スランプが、増粘剤と、ＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤の代わりにＡＥ減水剤のみを混和剤として含むコンクリートの目標スランプと同等になるような配合量であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他のコンクリートは、上述した発明において、目標スランプが８〜２１ｃｍであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るコンクリートの製造方法は、上述したコンクリートを製造する方法であって、水とセメントと骨材と混和剤を混練してフレッシュコンクリートを作製し、作製したフレッシュコンクリートを所定の空間に打設して締固めを行った後、養生して硬化したコンクリートを製造することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る他のコンクリートの製造方法は、上述した発明において、水とセメントと骨材と混和剤を混練して目標スランプが８〜２１ｃｍのフレッシュコンクリートを作製することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るコンクリートによれば、水とセメントと骨材と混和剤を含んで構成されるコンクリートにおいて、混和剤は、増粘剤と、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能およびスランプ保持性能を有するＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤とからなり、充填性が高められているので、通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、型枠内などへの加振時のコンクリートの充填性を向上することができ、未充填部分の発生や豆板等の発生を未然に防止することができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る他のコンクリートによれば、増粘剤と、ＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤のそれぞれの配合量は、コンクリートの目標スランプが、増粘剤と、ＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤の代わりにＡＥ減水剤のみを混和剤として含むコンクリートの目標スランプと同等になるような配合量であるので、ＡＥ減水剤のみを混和剤として含むコンクリートと同等のスランプで、型枠内などへのコンクリートの充填性を向上することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係る他のコンクリートによれば、目標スランプが８〜２１ｃｍであるので、通常範囲のスランプのままでよいので、生コンクリート工場での製造管理は通常のコンクリートと同等であり、高流動コンクリートのように厳しくなくてよい。打込んだ時の型枠の側圧も通常のコンクリートと同様としてよく、高流動コンクリートのように大きな側圧とならない。その上で型枠内などへのコンクリートの充填性を向上することができるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明に係るコンクリートの製造方法によれば、上述したコンクリートを製造する方法であって、水とセメントと骨材と混和剤を混練してフレッシュコンクリートを作製し、作製したフレッシュコンクリートを所定の空間に打設して締固めを行った後、養生して硬化したコンクリートを製造するので、通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、型枠内などへの加振時のコンクリートの充填性を向上することができ、未充填部分の発生や豆板等の発生を未然に防止することができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明に係る他のコンクリートの製造方法によれば、水とセメントと骨材と混和剤を混練して目標スランプが８〜２１ｃｍのフレッシュコンクリートを作製するので、通常範囲のスランプで、型枠内などへの充填性を向上したコンクリートを得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の効果の検証に用いた加振ボックス充填試験の状況を示す写真図である。
【図２】図２は、加振ボックス充填試験装置の概略側断面図である。
【図３】図３は、Ｂ室のコンクリート充填状況を示す写真図である。
【図４】図４は、障害鉄筋Ｒ２の写真図である。
【図５】図５は、加振ボックス充填試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係るコンクリートおよびコンクリートの製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
本発明は、一般に生コンクリート工場で製造されるコンクリートを対象として、通常よく用いられるＡＥ減水剤を配合したコンクリートの充填性をより向上させる方法についてのものである。
【００２２】
すなわち、本発明に係るコンクリートは、水とセメントと骨材（細骨材および粗骨材）と混和剤を含んで構成されるコンクリートにおいて、上記の混和剤は、増粘剤と、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能およびスランプ保持性能を有するＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤とからなり、充填性が高められているものである。フレッシュコンクリートの目標スランプは、通常範囲（例えば８〜２１ｃｍ程度）であることが望ましい。
【００２３】
また、本発明に係るコンクリートの製造方法は、上述したコンクリートを製造する方法であって、上記の水とセメントと骨材と混和剤を混練してスランプが通常範囲のフレッシュコンクリートを作製し、作製したフレッシュコンクリートを型枠内などの所定の空間に打設してバイブレータにより締固めを行った後、養生して硬化したコンクリートを製造するものである。
【００２４】
ここで、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤については、ＪＩＳ  Ａ  ６２０４：２０１１（コンクリート用化学混和剤）に規定されている。また、ＡＥ減水剤高機能タイプ、高性能ＡＥ減水剤はいずれも空気連行性を有し、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能および良好なスランプ保持性能を持つものであり、ＡＥ減水剤高機能タイプは性能上、ＡＥ減水剤と高性能ＡＥ減水剤の中間に位置付けられたＡＥ剤ということができる。
【００２５】
ＡＥ減水剤高機能タイプ、高性能ＡＥ減水剤、増粘剤は現在、様々な製品が市販されているので、こうした製品を使用することができる。なお、高性能ＡＥ減水剤と増粘剤の組み合わせを採用する場合には、例えば、増粘剤と一体化した高性能ＡＥ減水剤であるマスターグレニウム（登録商標）６５００／６５５０（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）を混和剤として使用することができる。
【００２６】
このように本発明では、コンクリートに使用する混和剤として、一般のフレッシュコンクリートには使われることが極めて少ない増粘剤を使用する。増粘剤を使用すると、流動性の指標であるスランプが低下する場合があるので、本発明ではＡＥ減水剤ではなくＡＥ減水剤高機能タイプあるいは高性能ＡＥ減水剤を使用する。配合のベースとなる単位水量、単位セメント量、骨材量は変更する必要がない。ＡＥ減水剤を使用した一般的なコンクリートと目標スランプがほぼ同じとなるように、増粘剤を適量混和するとともにＡＥ減水剤高機能タイプあるいは高性能ＡＥ減水剤の添加量（配合量）を定めることが望ましい。
【００２７】
また、本発明は、凝固前のフレッシュコンクリートのスランプが通常範囲のコンクリートを、バイブレータ加振による締固めを行って打設する場合に、型枠内などへのコンクリートの充填性を向上することができるため特に有効である。なお、本発明は、締固めを要しない自己充填性の高い高流動コンクリート（例えばスランプ２３〜２６ｃｍ程度）を対象としない。
【００２８】
本発明によれば、通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、型枠内などへの加振時のコンクリートの充填性を向上することができ、バイブレータによる過剰な振動を与えることなく、未充填部分の発生や豆板等の発生を未然に防止することができる。また、通常範囲のスランプのままでよいので、生コンクリート工場での製造管理は通常のコンクリートと同等であり、高流動コンクリートのように厳しくなくてよい。打込んだ時の型枠の側圧も通常のコンクリートと同様としてよく、高流動コンクリートのように大きな側圧とならない。その上で型枠内などへのコンクリートの充填性を向上することができる。
【００２９】
（本発明の効果の検証）
本発明の効果であるコンクリートの充填性を実験的に評価および検証するために、土木学会「コンクリートの施工性能の照査・検査システム研究小委員会」が提案している「フレッシュコンクリートの加振ボックス充填試験方法（案）」に基づいて試験を行った。この試験方法は、一般的なスランプのコンクリートが鉄筋の間隙を通過して型枠内の隅々まで行きわたるときの間隙通過性の相違を評価できる試験方法である。
【００３０】
この試験に使用した使用材料を表１に、配合条件を表２に示す。表２に示すように、配合番号１が混和剤としてＡＥ減水剤高機能タイプのみを含むため比較例に相当し、配合番号２が高性能ＡＥ減水剤と増粘剤を含むため本発明の実施例に相当する。配合番号１、２とも単位水量、単位セメント量、骨材量は同じであり、スランプもほぼ同じである。
【００３１】
【表１】
2017171561.tif 000002
【００３２】
【表２】
2017171561.tif 000003
【００３３】
表２に示す配合についてＪＩＳ  Ａ  １１３８に準拠してフレッシュコンクリートを作製し、加振ボックス充填試験を行う。
【００３４】
図１は加振ボックス充填試験状況、図２は加振ボックス充填試験装置の側断面図、図３は到達時間の測定高さ、図４は障害鉄筋Ｒ２の外観を示したものである。
【００３５】
図２に示すように、この加振ボックス充填試験装置はＡ室とＢ室に分かれ、その間の下部に流動障害となる障害鉄筋Ｒ２（異形鉄筋Ｄ１３。図４を参照）が配置されている。Ａ室とＢ室の間に仕切りを設けて、フレッシュコンクリートをＡ室の上面まで詰め、棒状バイブレータ（棒径２８ｍｍ）の先端をＡ室の下端から１００ｍｍの高さの位置に設置する。次に、仕切りを開放した後、棒状バイブレータを振動させて（振幅１．４ｍｍ、振動数２００〜２５８Ｈｚ）、Ａ室からＢ室へとフレッシュコンクリートを流動させ、Ｂ室の下端から１９０ｍｍの高さの位置と３００ｍｍの高さの位置（図２および図３を参照）にコンクリートが到達する時間を測定する。
【００３６】
測定した時間を各充填高さにおける充填時間として、混和剤を変化させた上記配合のコンクリートの充填性を評価した結果が図５である。この図に示すように、加振下での間隙通過性は混和剤の配合によって大きく変化している。つまり、単位水量、単位セメント量、骨材量を変更せずスランプがほぼ一定であっても、本実施例（配合番号２）では、障害鉄筋Ｒ２を通過して所定の充填高さまで充填される時間が比較例（配合番号１）に比べて大幅に減少している。この結果は、本実施例（配合番号２）によれば、実際に高密度に配筋された型枠内の隅々まで速く充填される性能が向上することを示しており、未充填部分の発生や豆板発生の防止に大きく寄与するものである。このため、本発明によれば、増粘剤を使用することにより加振下での間隙通過性が高まって充填性が向上し、未充填部分の発生や豆板発生を未然に防止することが可能となる。また、混和剤の使用方法によりコンクリートの充填性を向上できる配合設計が可能となる。
【００３７】
以上説明したように、本発明に係るコンクリートによれば、水とセメントと骨材と混和剤を含んで構成されるコンクリートにおいて、混和剤は、増粘剤と、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能およびスランプ保持性能を有するＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤とからなり、充填性が高められているので、通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、型枠内などへの加振時のコンクリートの充填性を向上することができ、未充填部分の発生や豆板等の発生を未然に防止することができる。
【００３８】
また、本発明に係る他のコンクリートによれば、増粘剤と、ＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤のそれぞれの配合量は、コンクリートの目標スランプが、増粘剤と、ＡＥ減水剤高機能タイプまたは高性能ＡＥ減水剤の代わりにＡＥ減水剤のみを混和剤として含むコンクリートの目標スランプと同等になるような配合量であるので、ＡＥ減水剤のみを混和剤として含むコンクリートと同等のスランプで、型枠内などへのコンクリートの充填性を向上することができる。
【００３９】
また、本発明に係る他のコンクリートによれば、目標スランプが８〜２１ｃｍであるので、通常範囲のスランプのままで型枠内などへのコンクリートの充填性を向上することができる。
【００４０】
また、本発明に係るコンクリートの製造方法によれば、上述したコンクリートを製造する方法であって、水とセメントと骨材と混和剤を混練してフレッシュコンクリートを作製し、作製したフレッシュコンクリートを所定の空間に打設して締固めを行った後、養生して硬化したコンクリートを製造するので、通常範囲のスランプのコンクリートにおいて、型枠内などへの加振時のコンクリートの充填性を向上することができ、未充填部分の発生や豆板等の発生を未然に防止することができる。
【００４１】
また、本発明に係る他のコンクリートの製造方法によれば、水とセメントと骨材と混和剤を混練して目標スランプが８〜２１ｃｍのフレッシュコンクリートを作製するので、通常範囲のスランプで、型枠内などへの充填性を向上したコンクリートを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明に係るコンクリートおよびコンクリートの製造方法は、鉄筋が高密度に配置されたコンクリート構造物の施工に有用であり、特に、鉄道高架橋などの施工場所が狭く打込み箇所も限定される施工条件下で、通常のスランプの範囲のコンクリートを打込む場合に適している。
【図１】
2017171561.tif 000004
【図２】
2017171561.tif 000005
【図３】
2017171561.tif 000006
【図４】
2017171561.tif 000007
【図５】
2017171561.tif 000008