(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化カルシウム系膨張材を含有してなる膨張モルタル又は膨張コンクリートを１００℃を越える高温水中で養生することを特徴とする膨張モルタル又は膨張コンクリート部材の製造方法。
【請求項２】
酸化カルシウム系膨張材を２５〜４０ｋｇ／ｍ３含有してなる膨張モルタル又は膨張コンクリートを１３０〜１５０ ℃の高温水中で養生することを特徴とする膨張モルタル又は膨張コンクリート部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は土木建築分野において使用されるモルタル又はコンクリート部材の製造方法、詳しくは収縮が小さく高強度な、また、膨張の大きいモルタル又はコンクリート部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、軽量で、内部に気泡を大量に含有するために断熱性を有し、主に建築物の外壁材として利用されているＡＬＣ（オートクレーブ気泡コンクリート）や、電柱杭や推進管など、パイプ形状をしたＰＣパイルやポールなどは、オートクレーブ養生で製造されている。
オートクレーブ養生とは、セメントや石灰などに、けい酸質混和材その他を調合して成形したモルタル又はコンクリート部材を気密な圧力容器に入れ、高温とその温度に対応する蒸気圧による高圧蒸気養生であり、一般のコンクリート製品の常圧蒸気養生とは根本的に異なる（最近のセメント・コンクリート製品'71-72  工業と製品 No.53  42〜53頁）。
そして、例えば、コンクリートパイル等は、常圧蒸気養生後、10気圧、180 ℃の高温高圧下で養生することによって、養生後有用な高強度部材として製造されている。
しかしながら、この方法は飽和蒸気圧下で行われるために、養生中に収縮ひずみを生じ、例えば、減圧時や温度下降時において部材が乾燥し、これがひび割れ発生につながる等の課題があった。
【０００３】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の方法でモルタル又はコンクリート部材を養生することにより、前記課題が解決できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、酸化カルシウム系膨張材を含有してなる膨張モルタル又は膨張コンクリートを１００℃を越える高温水中で養生することを特徴とする膨張モルタル又は膨張コンクリート部材の製造方法であり、酸化カルシウム系膨張材を２５〜４０ｋｇ／ｍ３含有してなる膨張モルタル又は膨張コンクリートを１３０〜１５０ ℃の高温水中で養生することを特徴とする膨張モルタル又は膨張コンクリート部材の製造方法である。
【０００５】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【０００６】
本発明で、モルタル又はコンクリート部材（以下単に部材という）は、養生中、常に部材全体が100 ℃を越える高温水に接し、雰囲気は高温高圧を保つものである。
本発明における高温水とは、温度が100 ℃を超える水であり、120 〜200 ℃が好ましく、130 〜150 ℃がより好ましい。100 ℃以下では収縮の小さい部材は得られるものの、高強度を発現しない場合がある。水の温度は200 ℃を越えても本発明の効果は得られるが、経済的に好ましくない。
【０００７】
本発明で高温水を調製するためには、水を高温高圧下に置く必要がある。
従って本発明を用いて部材を製造する際には、気密な圧力容器が必要となるが、その材質は気密性を有する耐圧容器であれば特に制限はなく、従来のオートクレーブ装置として用いられてきた圧力釜も使用が可能である。
しかしながら、通常、この圧力釜は横置き型であるため、養生終了後ハッチを開けた際に高温水が流出することが考えられるので、例えば、縦型の圧力容器にに水を満たし、その中に部材を沈めた状態で養生することが好ましい。
【０００８】
本発明において部材を製造する材料としては、普通、早強、及び超早強等の各種ポルトランドセメント、これらポルトランドセメントに、シリカ、高炉スラグ、又はフライアッシュを混和した各種混合セメントなどのセメントの使用が可能である。
また、ポルトランドセメントに、シリカ、高炉スラグ、又はフライアッシュを、JIS 等によって定められた混和率を超えて配合したセメントも使用可能であり、シリカフューム等の活性シリカやメタカオリン等といった粘土鉱物の焼成物や未焼成物を配合したセメントも使用可能である。
さらに、セメントに膨張材を配合した膨張セメントも使用可能である。
【０００９】
ここで、膨張材としては、酸化カルシウム系膨張材、アウイン系膨張材、及びアルミネート系膨張材等、各種膨張材の使用が可能である。
【００１０】
これら材料を用いて、通常の方法で混練し、型枠に投入して成形する。
【００１１】
部材を成形した後、本発明の養生をするまでを前置きといい、その時間を前置き時間という。
本発明での前置き時間は、部材が型枠から脱型できる材齢以降であれば特に限定されるものではない。
【００１２】
高温水まで加熱する昇温時間は特に限定されるものではないが１〜５時間程度が好ましく、３時間程度がより好ましい。
最高温度に達してからその温度を保持する時間（以下保持時間という）は特に限定されるものではないが２〜８時間が好ましく、４〜６時間程度がより好ましい。
その後常温まで冷却する時間（以下冷却時間という）は、部材が常温まで冷却されるに充分な時間であれば特に限定されるものではないが、９時間程度が適当である。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００１４】
実施例１
各材料の単位量を、セメント995kg/m3、細骨材414kg/m3、粗骨材702kg/m3、及び水183kg/m3とし、水セメント比（Ｗ／Ｃ）20％、細骨材率（Ｓ／ａ）38％のコンクリート配合に、減水剤ａを19.9kg/m3 混合（配合Ａ）してコンクリートを調製した。
まず、粗骨材以外の材料を強制練りコンクリートミキサーに投入し、180 秒間混練した後粗骨材を投入、さらに180 秒間混練し排出した。その後直ちに10×10×40cmの型枠に二層に分けて詰め、充分に締め固めを行い、10×10×40cmの供試体を作製した。
作製した供試体を、20℃、80％R.H.の恒温恒湿室に静置し、前置き時間24時間とし、その後、600 φ×1200cmの気密な圧力容器の水中に投入し、昇温時間３時間、表１に示す最高温度の保持時間６時間、及び温度降下時間６時間の高温水中の養生を行い、その長さ変化と圧縮強度を測定した。結果を表１に併記する。
比較のため、最高温度180 ℃のオートクレーブ養生を行った。結果を表１に併記する。
【００１５】
＜使用材料＞
セメント  ：市販普通ポルトランドセメント、比重3.16
減水剤ａ  ：ポリカルボン酸系高分子界面活性剤、市販品
【００１６】
＜測定方法＞
長さ変化  ：JIS A 1129「モルタル及びコンクリートの長さ変化試験方法」のコンタクトゲージ方法に準拠して、20℃一定の条件下で測定した。測定は養生開始直前（前置き時間終了直後）と冷却完了直後（温度降下時間終了直後）に行い、それらの差を養生中に生じた長さ変化とした。
圧縮強度  ：JIS A 1108に準拠して測定した。なお、測定は高温水中養生又はオートクレーブ養生完了直後（温度降下終了直後）とした。
【００１７】
【表１】
0003844391.tif 000002
【００１８】
表から養生の最高温度が130 〜150 ℃の場合の収縮ひずみの低減効果が最も大きく、圧縮強度も最も高いことが明らかである。
また、オートクレーブ養生に比較して、本発明の養生方法は、低い養生温度で収縮が小さく、高強度の部材が得られることが明らかである。
【００１９】
実施例２
表２に示す配合を用いてコンクリートを調製したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に示す。
なお、混練は、セメント、混和材、及び細骨材を30秒間空練りした後、減水剤を配合した水を混合し、配合記号ＡとＢは 150秒間、その他の配合は30秒間混練し、最後に粗骨材を混合して 180秒間混練した。
【００２０】
＜使用材料＞
減水剤ｂ  ：ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩、市販品
混和材    ：フライアッシュ、比重2.27、ブレーン値4,000cm2/g
【００２１】
【表２】
0003844391.tif 000003
【００２２】
【表３】
0003844391.tif 000004
【００２３】
実施例３
表４に示す単位量のセメントと膨張材、並びに、細骨材684kg/m3、粗骨材946kg/m3、及び減水剤ａのコンクリート配合を用い、水／（セメント＋膨張材）比が35％、及び細骨材率Ｓ／ａが42％の膨張コンクリートを調製したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
【００２４】
＜使用材料＞
膨張材イ  ：酸化カルシウム系、市販品、ブレーン値3,100cm2/g
膨張材ロ  ：アウイン系膨張材、市販品、ブレーン値2,950cm2/g
膨張材ハ  ：試薬１級のCaCO3 、Al2O3 、及びCaSO4 を、CaO/Al2O3 モル比6.5 〜18で、CaSO4/Al2O3 モル比 1.5〜４となるように配合し、1,350 ℃の電気炉で１時間焼成し、生成したクリンカーをブレーン値3,000 ±200cm2/gに調整
【００２５】
【表４】
0003844391.tif 000005
【００２６】
表から、同一の膨張材を同量添加した場合、常温水中養生に比較して、本発明の養生方法は著しく大きな膨張が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の養生方法を用いてモルタル又はコンクリート部材を製造することにより、セメントの硬化を著しく促進しつつ、養生中又は養生完了後以降の収縮ひずみを著しく低減できる。
また、オートクレーブ養生に比較してより低い温度で所定の圧縮強度を得ることができるなどの効果を奏する。
さらに、膨張材を添加して本発明の養生方法を用いると、常温で水中養生を行った場合に比較して、同一の添加量において著しく大きな膨張を得ることが可能となるなどの効果を奏する。