(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、ポゾラン質微粉末、粒径2mm以下の細骨材、減水剤及び水のみからなる配合物を用いたポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材であって、
上記材料の配合割合が、セメント100重量部に対し、ポゾラン質微粉末5〜50重量部、粒径2mm以下の細骨材50〜250重量部、減水剤（固形分換算）0.5〜4.0重量部及び水10〜30重量部であり、
上記セメントが中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントで、上記ポゾラン質微粉末がシリカフューム又はシリカダストで、上記減水剤がポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤であることを特徴とするポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材。
【請求項２】
配合物に、配合物中の体積の4％未満となる量の金属繊維を含む請求項１に記載のポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材。
【請求項３】
金属繊維が、径0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmの鋼繊維である請求項２記載のポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材。
【請求項４】
配合物に、平均粒径3〜20μｍの石英粉末を、セメント100重量部に対して50重量部以下含む請求項１〜３のいずれかに記載のポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材。
【請求項５】
配合物に、平均粒度1mm以下のウォラストナイト、ボーキサイト、ムライト、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライトフレーク、アルミナフレークから選ばれた１種以上の粒子を、セメント100重量部に対して35重量部以下含む請求項１〜４のいずれかに記載のポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、長さ10〜15m程度のプレキャスト版を多数接合し、ＰＣ鋼材を貫通させ、プレストレスを導入して一体化し、長さが数100mにもおよぶポストテンションプレストレストコンクリート版を製造することが行われている。このような一体化プレストレストコンクリート版においては、従来接合目地部に30〜50MPa程度の圧縮強度を発現するグラウト材が使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、施工性の改善のために、プレキャスト版の薄層化・軽量化が進んでおり、プレキャスト版の製造には、（超）高強度なコンクリートが使用されている。
このような高強度なプレキャスト版を多数接合し、ＰＣ鋼材を貫通させ、プレストレスを導入して一体化し、長さが数100mにもおよぶ一体化プレストレストコンクリート版を製造するにあたっては、極めて大きなポストテンション力を版体に導入しなければならないが、従来のグラウト材の使用では、その強度レベルが不十分であるばかりか、該グラウト材の乾燥収縮やクリープによって、一体化プレストレストコンクリート版体のストレスロスが大きくなる、という問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたものであって、その目的は、
一体化プレストレストコンクリート版用の高強度で、乾燥収縮やクリープが小さい接合目地材を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、特定の材料を組み合わせた配合物を接合目地材として用いることで、上記目的を達成することができるとの知見を得、本発明に到達した。
【０００６】
即ち、本発明は、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径2mm以下の細骨材、減水剤及び水のみからなる配合物を用いたポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材であって、上記材料の配合割合が、セメント100重量部に対し、ポゾラン質微粉末5〜50重量部、粒径2mm以下の細骨材50〜250重量部、減水剤（固形分換算）0.5〜4.0重量部及び水10〜30重量部であり、上記セメントが中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントで、上記ポゾラン質微粉末がシリカフューム又はシリカダストで、上記減水剤がポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤であることを特徴とするポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材（請求項１）であり、さらに、配合物に、金属繊維（請求項２）、平均粒径3〜20μｍの石英粉末（請求項４）、平均粒度1mm以下のウォラストナイト等の特定の繊維状粒子又は薄片状粒子（請求項５）を含むことが好ましいものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、以降、本発明のポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材を、単に目地材と略す。
本発明で使用するセメントの種類は限定するものではなく、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントを使用することができる。
本発明において、目地材の硬化後の早期強度を向上しようとする場合は、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましく、配合物の流動性を向上しようとする場合は、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
【０００８】
ポゾラン質微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
一般に、シリカフュームやシリカダストでは、その平均粒径は、1.0μｍ以下であり、粉砕等をする必要がないので本発明のポゾラン質微粉末として好適である。  ポゾラン質微粉末の配合量は、目地材の硬化後の強度、乾燥収縮やクリープから、セメント100重量部に対して5〜50重量部が好ましい。ポゾラン質微粉末が少ないと硬化後の強度が低下し、また、乾燥収縮やクリープも大きくなる。ポゾラン質微粉末の添加量が多くなると単位水量が増大するので硬化後の強度が低下するとともに、乾燥収縮やクリープも大きくなる。
【０００９】
本発明においては粒径2mm以下の細骨材が用いられる。ここで、本発明における細骨材の粒径とは、85％重量累積粒径である。細骨材の粒径が2mmを超えると、目地材の硬化後の強度が低下する。
なお、本発明においては、最大粒径が2mm以下の細骨材を用いることが好ましく、最大粒径が1.5mm以下の細骨材を用いることがより好ましい。
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂及びこれらの混合物を使用することができる。
細骨材の配合量は、目地材の硬化後の強度、乾燥収縮やクリープから、セメント100重量部に対して50〜250重量部が好ましく、80〜180重量部がより好ましい
。
【００１０】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらのうち、減水効果の大きな高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。
減水剤の配合量は、セメント100重量部に対して、固形分換算で0.5〜4.0重量部が好ましい。セメント100重量部に対して、減水剤量が0.5重量部未満では、混練が困難となるとともに、目地材の流動性や作業性が低下する。セメント100重量部に対して、減水剤量が4.0重量部を超えると硬化後の強度が低下する。
なお、減水剤は、液状又は粉末状どちらでも使用可能である。
【００１１】
水量は、セメント100重量部に対して10〜30重量部が好ましく、より好ましくは15〜25重量部である。セメント100重量部に対して、水量が10重量部未満では、混練が困難となるとともに、目地材の流動性や作業性が低下する。セメント100重量部に対して、水量が30重量部を超えると硬化後の強度が低下するとともに、乾燥収縮やクリープも大きくなる。
【００１２】
本発明においては、目地材の硬化後のひび割れ抵抗性を高める観点から、前記配合物に金属繊維及び／又は有機質繊維を含ませることが好ましい。
金属繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維等が挙げられるが、中でも鋼繊維は強度に優れており、またコストや入手のし易さの点からも好ましいものである。金属繊維は、径0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。径が0.01mm未満では繊維自身の強度が不足し、張力を受けた際に切れやすくなる。径が1.0mmを超えると、同一配合量での本数が少なくなり、曲げ強度を向上させる効果が低下する。長さが30mmを超えると、混練の際ファイバーボールが生じやすくなる。長さが2mm未満では曲げ強度を向上させる効果が低下する。
金属繊維の配合量は、目地材中の体積の4％未満が好ましく、より好ましくは3％未満である。金属繊維の含有量が多くなると混練時の作業性等を確保するために単位水量も増大するので、金属繊維の配合量は前記の量が好ましい。
【００１３】
有機質繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、炭素繊維等が挙げられる。有機質繊維は、径0.005〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。
有機質繊維の配合量は、目地材中の体積の10％未満が好ましく、8％未満がより好ましい。
なお、本発明においては、金属繊維と有機質繊維を併用することは差し支えない。
【００１４】
本発明においては、目地材の硬化後の充填密度を高める観点から、配合物に平均粒径3〜20μｍ、より好ましくは平均粒径4〜10μｍの無機粉末を含ませることが好ましい。
無機粉末としては、石英粉末、石灰石粉末、炭化物粉末や窒化物粉末が挙げられるが、石英粉末は、コストの点や硬化後の品質安定性の点から、好ましいものである。該石英粉末としては、石英や非晶質石英、オパール質やクリストバライト質のシリカ含有粉末等が挙げられる。
無機粉末の配合量は、目地材の硬化後の強度、乾燥収縮やクリープから、セメント100重量部に対して50重量部以下が好ましく、20〜35重量部がより好ましい
。
【００１５】
本発明においては、目地材の硬化後の靱性を高める観点から、配合物に、平均粒度が1mm以下の繊維状粒子又は薄片状粒子を含ませることが好ましい。ここで、粒子の粒度とは、その最大寸法の大きさ（特に、繊維状粒子ではその長さ）である。
繊維状粒子としては、ウォラストナイト、ボーキサイト、ムライト等が、薄片状粒子としては、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライトフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。
繊維状粒子又は薄片状粒子の配合量は、目地材の硬化後の強度、乾燥収縮やクリープ、さらには靱性等から、セメント100重量部に対して35重量部以下が好ましく、10〜25重量部がより好ましい。
なお、繊維状粒子においては、目地材の硬化後の靱性を高める観点から、長さ／直径の比で表される針状度が3以上のものを用いるのが好ましい。
【００１６】
本発明において、目地材の混練方法は、特に限定するものではなく、例えば、1)水、減水剤以外の材料を予め混合しておき（プレミックス）、該プレミックス、水、減水剤をミキサに投入し、混練する。
2)水以外の材料を予め混合しておき（プレミックス、ただし減水剤は粉末タイプのものを使用する）、該プレミックス、水をミキサに投入し、混練する。
3)各材料を、それぞれ個別にミキサに投入し、混練する。
等の方法が挙げられる。
【００１７】
混練に用いるミキサは、通常のコンクリートの混練に用いられるどのタイプのものでもよく、例えば、揺動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサ等が用いられる。
【００１８】
本発明において、目地材は、目地に流し込めば良い。
本発明の目地材は、「JIS R 5201（セメントの物理試験方法）11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行わないで測定したフロー値が、200mm以上と流動性に優れるものであり、また作業性にも優れるものである。
【００１９】
本発明において、目地材の養生は、養生シートで覆い、養生すれば良い。
本発明の目地材は、硬化後200MPaを超える圧縮強度を発現するものである。また、乾燥収縮やクリープも小さい。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
１．使用材料
以下に示す材料を使用した。
１）セメント        ；低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）
２）ポゾラン質微粉末；シリカフューム（平均粒径0.7μｍ）
３）細骨材          ；珪砂４号と珪砂５号の２：１（重量比）混合品
４）金属繊維        ；鋼繊維（直径：0.2mm、長さ：15mm）
５）高性能ＡＥ減水剤；ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤
６）水              ；水道水
７）無機粉末        ；石英粉（平均粒径7μｍ）
８）繊維状粒子      ；ウォラストナイト（平均長さ0.3mm、長さ／直径の比4）
【００２１】
実施例１
低熱ポルトランドセメント100重量部、シリカフューム32.5重量部、細骨材120重量部、高性能ＡＥ減水剤1.0重量部（セメントに対する固形分）、水22重量部を二軸練りミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を、「JIS R 5201（セメントの物理試験方法）11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行わないで測定した。その結果、フロー値は270mmであった。
また、前記配合物をφ50×100mmの型枠に流し込み、20℃で24時間湿空養生後、脱型し、27日間気中養生した。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は210MPaであった。
また、前記配合物を10×10×40cmの型枠に流し込み、20℃で24時間湿空養生後、脱型し、27日間気中養生した。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は25MPaであった。
また、前記配合物を10×10×40cmの型枠に流し込み、20℃で24時間湿空養生後、脱型し、27日間気中養生した。該供試体を20℃、湿度60％で91日間保存し、脱型時からの乾燥収縮量を求めた。該硬化体の乾燥収縮量（３本の平均値）は48μmであった。
また、前記配合物を10×10×40cmの型枠に流し込み、20℃で24時間湿空養生後、脱型し、27日間気中養生した。該供試体の載荷重40MPaにおけるクリープ係数を求めた。該硬化体のクリープ係数は0.2であった。
【００２２】
実施例２
低熱ポルトランドセメント100重量部、シリカフューム32.5重量部、細骨材120重量部、高性能ＡＥ減水剤1.0重量部（セメントに対する固形分）、水22重量部、鋼繊維(配合物中の体積の２％)を二軸練りミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を実施例１と同様に測定した。その結果、フロー値は250mmであった。
また、圧縮強度と曲げ強度を実施例１と同様に測定した。その結果、圧縮強度は210MPa、曲げ強度は47MPaであった。
また、乾燥収縮量も実施例１と同様に測定した。その結果、乾燥収縮量は47μmであった。
また、クリープ係数も実施例１と同様に測定した。その結果、クリープ係数は0.2であった。
【００２３】
実施例３
低熱ポルトランドセメント100重量部、シリカフューム32.5重量部、細骨材120重量部、高性能ＡＥ減水剤1.0重量部（セメントに対する固形分）、水22重量部、石英粉30重量部、ウォラストナイト24重量部、鋼繊維(配合物中の体積の２％)を二軸練りミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を実施例１と同様に測定した。その結果、フロー値は250mmであった。
また、圧縮強度と曲げ強度を実施例１と同様に測定した。その結果、圧縮強度は230MPa、曲げ強度は47MPaであった。
また、乾燥収縮量も実施例１と同様に測定した。その結果、乾燥収縮量は46μmであった。
また、クリープ係数も実施例１と同様に測定した。その結果、クリープ係数は0.2であった。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の目地材は、流動性が大きく作業性に優れるものである。また、硬化後の強度が極めて大きく、乾燥収縮やクリープも小さいものである。
従って、本発明の目地材を使用することにより、高強度なプレキャスト版を多数接合し、ＰＣ鋼材を貫通させ、プレストレスを導入して一体化したポストテンションプレストレストコンクリート版体のストレスロスを大幅に抑制できる。