(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高性能ＡＥ減水剤を配合してスランプ５〜１５ｃｍのベースコンクリートを製造し，このベースコンクリートをアジテータ車に積み込み，打設現場へ搬送後，さらに高性能ＡＥ減水剤を該コンクリートに添加することにより少なくとも材齢４時間における早期強度発現性を有するスランプ１５〜２１ｃｍのコンクリートを製造し，堰板（型枠）をスライディングさせながら打継ぎ目なしに前記コンクリートを打設するスリップフォーム工法。
【請求項２】
生コンプラントにおいてポリカルボン酸系化合物である高性能ＡＥ減水剤を配合してスランプ５〜１５ｃｍのベースコンクリートを製造し，このベースコンクリートをアジテータ車に積み込み，次いで打設現場へ搬送後，アジテータ車内のベースコンクリートにポリカルボン酸系化合物である高性能ＡＥ減水剤を添加することにより少なくとも材齢４時間における早期強度発現性を有するスランプ１５〜２１ｃｍのコンクリートを製造し，堰板（型枠）をスライディングさせながら打継ぎ目なしに前記コンクリートを打設するスリップフォーム工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，早期強度発現性を有するコンクリートの製造して打設するスリップフォーム工法，より詳しくは，高性能ＡＥ減水剤を用いてコンクリートの早期強度を発現させ，そのコンクリートを打設するスリップフォーム工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート施工において早期強度（初期強度，若材齢強度とも呼ばれる）が特に必要とされることがある。例えば，スリップフォーム工法（滑り型枠工法，滑動型枠工法，スライディングフォーム工法とも呼ばれる）のように，堰板（型枠）をスライディングさせながら打継ぎ目なしにコンクリートを打設する場合には，打設後数時間（例えば４〜５時間）で堰板が移動してコンクリート面が露出するので，この脱型時にコンクリートが自立できるに十分な早期強度を有することが必要になる。
【０００３】
このように打設後数時間で或る程度の強度を必要とするコンクリート施工の場合，かような早期強度を得るための処法とし，従来より，次のような対策が単独または複合して採用されてきた。
(1) 材料面での対策：混和剤として硬化促進剤を使用する（効果大）。早強セメントなどの早強性に優れたセメントを使用する（効果小〜中）。
(2) コンクリート製造面での対策：練り混ぜ水に温水を使用するなどして，練り上がり温度を上昇させる（効果小〜中）。
(3) コンクリート施工面での対策：打設したコンクリートを投光器や温風器で加熱し，断熱シートで養生空間を設けるなどして，加熱養生を行う（効果大）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の手法のうち，早期強度発現の効果の大きいものには，硬化促進剤の使用と加熱養生が挙げられる。しかし，硬化促進剤の使用は，コストアップのほかにスランプ保持時間が短くなりやすいので施工性確保に問題がある。また加熱養生の場合には，採暖等の加熱養生設備に費用が嵩むとともに建設作業が煩雑になり，安全の確保や建設工程に支障を与えるという問題があった。本発明はこのような問題を解決することを目的としたものであり，非常に簡単な処法で必要な早期強度を発現させ，そのコンクリートを用いたスリップフォーム工法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは，高性能ＡＥ減水剤の使用の仕方によっては，その本来の流動化目的とは異なり，コンクリートの早期強度を発現させることができることを見い出した。すなわち，流動化コンクリートには高性能ＡＥ減水剤が使用されているが，この流動化コンクリートに使用される高性能ＡＥ減水剤を分割して添加すると，得られるコンクリートの初期強度が高くなることがわかった。
【０００６】
したがって，本発明によれば，高性能ＡＥ減水剤を一次添加してコンクリートを練り混ぜ，得られたコンクリートに高性能ＡＥ減水剤を二次添加して混合することにより少なくとも材齢４〜５時間における早期強度発現性を有するコンクリートを製造し，堰板（型枠）をスライディングさせながら打継ぎ目なしに前記コンクリートを打設するスリップフォーム工法を提供する。具体的には，高性能ＡＥ減水剤を配合してスランプ５〜１５ｃｍのベースコンクリートを製造し，このベースコンクリートをアジテータ車に積み込み，打設現場へ搬送後，さらに高性能ＡＥ減水剤を該コンクリートに添加することにより少なくとも材齢４時間における早期強度発現性を有するスランプ１５〜２１ｃｍのコンクリートを製造し，堰板（型枠）をスライディングさせながら打継ぎ目なしに前記コンクリートを打設するスリップフォーム工法を提供する。さらに具体的には，生コンプラントにおいてポリカルボン酸系化合物である高性能ＡＥ減水剤を配合してスランプ５〜１５ｃｍのベースコンクリートを製造し，このベースコンクリートをアジテータ車に積み込み，次いで打設現場へ搬送後，アジテータ車内のベースコンクリートにポリカルボン酸系化合物である高性能ＡＥ減水剤を添加することにより少なくとも材齢４時間における早期強度発現性を有するスランプ１５〜２１ｃｍのコンクリートを製造し，堰板（型枠）をスライディングさせながら打継ぎ目なしに前記コンクリートを打設するスリップフォーム工法を提供する。
【０００７】
換言すれば，本発明は，高性能ＡＥ減水剤を一次添加してコンクリートを練り混ぜ，得られたコンクリートに高性能ＡＥ減水剤を二次添加してから打設することを特徴とするスリップフォーム工法を提供する。具体的には，高性能ＡＥ減水剤を配合してベースコンクリートを製造し，このベースコンクリートを打設現場に搬送してからさらに高性能ＡＥ減水剤を該コンクリートに配合することを特徴とするスリップフォーム工法を提供する。より具体的には，生コンプラントにおいて高性能ＡＥ減水剤を配合してスランプ５ｃｍ以上，好ましくは８ｃｍ以上，さらには８〜１５ｃｍのベースコンクリートを製造し，このベースコンクリートをアジテータ車で打設現場に搬送し，次いでアジテータ車内のベースコンクリートに高性能ＡＥ減水剤を添加してスランプ８ｃｍ以上，好ましくは１０ｃｍ以上，さらには１５〜２１ｃｍの流動化コンクリートとし，この流動化コンクリートを打設することからなるスリップフォーム工法を提供する。
【０００８】
前記の方法に使用する高性能ＡＥ減水剤としては，ポリカルボン酸系化合物を主成分とするものが好ましく，具体的には，スチレン−無水マレイン酸共重合体及びその部分エステル化合物，アリルエーテル−無水マレイン酸共重合体及びその誘導体，（分岐）ペンテニルエーテル−無水マレイン酸共重合体及びその誘導体，（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル及びその誘導体を例示することができる。さらに具体的には本発明の高性能ＡＥ減水剤は，コンクリート工学 Vol.37, No.6, 1999.6 のP.91-92 に記載されたポリカルボン酸系の市販の高性能ＡＥ減水剤（例えば，エヌエムビー社のレオビルドＳＰシリーズ，エフ・ピー・ケー社のパリックＦＰシリーズ，花王社のマイティシリーズ，竹本油脂社のチューポールＨＰシリーズ，グレースケミカルズ社のダーレックススーパー１００Ｐシリーズ，日本シーカ社のシーカメントシリーズ，サンフロー社のサンフローＨＳシリーズ，レンゴー社のリグエースＮＲ−７００）を例示することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は，高性能ＡＥ減水剤の本来の使用目的とは異なり，その使用の仕方を工夫して，所要の施工性を得るとともに，コンクリートの初期強度を発現させるようにしたものである。以下にスリップフォーム工法でサイロ筒体を施工する場合を例として，本発明者らが行なった試験例を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
スリップフォーム工法では前述のように，コンクリートに求められる性能としては，施工性，構造体強度，耐久性などに加えて，スリップにより脱型した時にコンクリートが自立できるだけの強度，すなわち若材齢強度が求められる。
【００１１】
いま，セメント３２４Ｋｇ／ｍ3，フライアッシュ３６Ｋｇ／ｍ3で合計粉体量３６０Ｋｇ／ｍ3とし，目標スランプ１８±２.５ｃｍ，目標空気量４±１.５％の流動化コンクリートをスリップフォーム工法で施工するものとし，若材齢強度が４時間で０.０５Ｎ／ｍｍ2が必要であるとする（設計基準強度は３５Ｎ／ｍｍ2）。
【００１２】
この条件において，表１に示す基本調合（以下，調合Ｈと言う）では，２０℃の雰囲気において前記の若材齢強度「４時間で０.０５Ｎ／ｍｍ2以上」は達成できない。この基本調合（調合Ｈ）は，生コンプラントでＡＥ減水剤を添加して目標スランプ１２±２.５ｃｍのベースコンクリートを製造し，これをアジテータ車で打設現場に搬送し，アジテータ車内のベースコンクリートに対して流動化剤を配合して目標スランプ１８±２.５ｃｍの流動化コンクリートを得ることを想定したものである。そこで，表２の材料を使用し，表３に示すような各種のコンクリート（調合Ｈａ，ＨｂおよびＨｃ）を製造し，その若材齢強度を調べた。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
【表２】
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【００１５】
【表３】
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【００１６】
表３において，混和剤の一次添加は，前記のように生コンプラントでのベースコンクリート製造時での添加を想定したもの，二次添加は現場でのアジテータ車で添加して流動化コンクリートとすることを想定したものであるが，試験での練り混ぜは，強制２軸型ミキサ（容量１００Ｌ）を使用し，細骨材，セメント，粗骨材を投入して３０秒空練り後，混練水と一次添加用混和剤を投入して９０秒練り混ぜた。その後，混和剤を二次添加したものは，さらに０〜３０分後に，二次添加用混和剤を添加し６０秒練り混ぜた。
【００１７】
調合Ｈでは，前記のようにベースコンクリートでの目標スランプが１２ｃｍ，流動化コンクリートでの目標スランプが１８ｃｍとなるようにＡＥ減水剤（商品名：ポゾリス７８Ｓ）および流動化剤（商品名：レオビルドＮＰ２０）の添加量を調整した。調合Ｈａは，調合Ｈでの流動化剤の添加時に耐寒促進剤を併用したものであり，耐寒促進剤の添加量は結合材１００Ｋｇに対し１０００ｍＬ（混練水内割）とした。
【００１８】
調合Ｈｂと調合Ｈｃは, 高性能ＡＥ減水剤（商品名：レオビルドＳＰ８Ｎ）を一括添加したものと分割添加したものであるが，その添加量と練り上がり時の性状を表４に調合Ｈと対比して示した。
【００１９】
【表４】
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【００２０】
表４の結果に見られるように，調合Ｈｃの分割添加では高性能ＡＥ減水剤の合計使用量はＣ×1.3 ％であり，この合計使用量は，調合Ｈｂの一括添加の使用量Ｃ×1.7 ％よりも少ないけれども十分なスランプ値が得られている。
【００２１】
得られた各調合のコンクリートからφ１０×２０ｃｍの供試体をＪＩＳＡ  １１３８によって成形し，雰囲気温度２０℃で試験材齢まで養生し，ＪＩＳＡ  １２１６に従って若材齢時の圧縮強度を測定した。その結果を表５および図１に示した。
【００２２】
【表５】
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【００２３】
表５および図１の結果に見られるように，ＡＥ減水剤と流動化剤を用いた標準調合Ｈに対し，耐寒促進剤を使用した調合Ｈａや高性能ＡＥ減水剤を使用した調合ＨｂやＨｃでは，若材齢強度が増加している。調合ＨｂやＨｃで若材齢強度が増強しているのは高性能ＡＥ減水剤の働きによる。すなわち通常のＡＥ減水剤や流動化剤に比べて高性能ＡＥ減水剤ではセメント粒子の分散性が一層高まったので，セメントの水和反応効率が向上し，このことが強度発現に寄与したと考えてよい。
【００２４】
しかし，高性能ＡＥ減水剤を一括添加する調合Ｈｂにおいては，材齢４時間強度が０.０３Ｎ／ｍｍ2であり，また材齢５〜６時間でもそれほど向上していないのに対し，高性能ＡＥ減水剤を分割添加した調合Ｈｃのものは材齢４時間での圧縮強度０.０８Ｎ／ｍｍ2（調合Ｈの４倍）が得られ，目標の０.０５Ｎ／ｍｍ2以上が達成されている。このように，高性能ＡＥ減水剤一括添加に比べて分割添加では若材齢強度が倍増している点が特徴的であるが，これは，同じ施工性を得る時，一括添加するより分割添加した方が高性能ＡＥ減水剤の使用量が少なくなる為（表４参照），水和反応に対する遅延効果が小さくなり，このことが強度発現性に寄与すると考えてよい。
【００２５】
したがって，調合Ｈｃのコンクリートはスリップフォーム工法に十分に対応できるものであり，実際の施工においては，生コンプラントにおいて高性能ＡＥ減水剤を配合して目標スランプ１０〜１５ｃｍ（例えば１２ｃｍ）のベースコンクリートを製造し，このベースコンクリートをアジテータ車で打設現場に搬送し，次いでアジテータ車内のベースコンクリートに高性能ＡＥ減水剤を添加して目標スランプ１５〜２１ｃｍ（例えば１８ｃｍ）の流動化コンクリートとし，この流動化コンクリートを打設すれば，材齢４時間での強度０.０５Ｎ／ｍｍ2以上を十分に満たすことができる。
【００２６】
もちろんスリップフォーム工法に限らず，早期強度が必要な施工の場合にも本発明を適用でき，高性能ＡＥ減水剤の分割添加の配分比や合計添加量，分割添加時期等をその施工に応じて調整することにより，その施工に適した早期強度と流動性を具備したコンクリートを得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，高性能ＡＥ減水剤の使用によって打設後数時間で強度が高くなるコンクリートを用いたスリップフォーム工法が可能となる。このため硬化促進剤の使用によるスランプ保持時間の低下といった問題や，加熱養生などの施工上の問題もなく，簡単にコンクリートの早期強度を発現させることができるようにり，このスリップフォーム工法を実施する場合にこれまでのものにはない効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明法に従うコンクリートの若材齢強度を比較例のものと対比して示した図である。
【図１】
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