JP6312298B2 - Fast-hardening concrete and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は速硬性を有するコンクリート及びその製造方法に関する。 The present invention relates to fast-curing concrete and a method for producing the same.
道路における緊急工事や一般工事の工期短縮などに、早期強度発現性を有する速硬コンクリートが使用されている。速硬コンクリートとして、太平洋セメント社製「ジェットセメント」（商品名）や住友大阪セメント社製「ジェットセメント」（商品名）等の超速硬セメントを使用したコンクリートが知られている。普通セメント等に速硬性のセメント混和材（速硬性混和材）が添加される技術も提案されている（特許文献１，２）。 Fast-hardening concrete with early strength development is used for emergency construction on roads and shortening the construction period of general construction. As fast-curing concrete, concrete using super fast-hardening cement such as “Jet Cement” (trade name) manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd. and “Jet Cement” (trade name) manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. is known. There has also been proposed a technique in which a fast-hardening cement admixture (fast-hardening admixture) is added to ordinary cement or the like (Patent Documents 1 and 2).
速硬性混和材を添加する速硬コンクリートにおいては、初期強度発現性を確保する為、充分な量の速硬性混和材が添加される。これに伴って、コンクリートは、その長期強度が高くなる傾向が有る。 In the fast-hardening concrete to which the quick-hardening admixture is added, a sufficient amount of the quick-hardening admixture is added in order to ensure the initial strength development. Accompanying this, concrete tends to increase its long-term strength.
コンクリート構造物（例えば、道路）の一部を補修する為、速硬コンクリートが使用される。この場合、補修部位の速硬コンクリートの強度が余りに高くなり過ぎると、コンクリート構造物全体としての物理的特性の均一性が阻害される。例えば、補修すべき部位の既設コンクリートの弾性係数（圧縮強度）と補修コンクリート（速硬コンクリート）の弾性係数（圧縮強度）との差が顕著になると、変形能力の差から、既設部位と補修部位との一体化が難しい。補修部位の剥落、剥がれ等の損傷が起きる恐れが有る。片方が拘束体として作用することから、ひび割れ抵抗性も低下する。 Fast-hardening concrete is used to repair a part of a concrete structure (for example, a road). In this case, if the strength of the fast-hardening concrete at the repair site becomes too high, the uniformity of physical properties as a whole concrete structure is hindered. For example, if the difference between the elastic modulus (compressive strength) of the existing concrete at the site to be repaired and the elastic modulus (compressive strength) of the repaired concrete (fast-hardened concrete) becomes significant, the difference between the deformability and the existing site and the repaired site Integration with is difficult. There is a risk of damage such as peeling or peeling of the repair site. Since one side acts as a restraint, crack resistance is also reduced.
速硬コンクリートが補修用途で用いられる場合において、上述の通り、圧縮強度が大きくなり過ぎることは問題である。しかし、曲げ強度の向上は求められる場合が有る。曲げ強度向上の最も簡便な方法は、コンクリートの圧縮強度を上げる方法である。しかし、この手法が採用できないことは上述の通りである。他の方法として、例えば繊維を添加する方法などが考えられる。しかし、この方法は、製造工程が煩雑になる。かつ、製造コストが嵩む。従って、この方法も採用され難い。 When fast-hardening concrete is used for repair applications, as described above, it is a problem that the compressive strength becomes too large. However, an improvement in bending strength may be required. The simplest method for improving the bending strength is to increase the compressive strength of concrete. However, as described above, this method cannot be adopted. As another method, for example, a method of adding fibers can be considered. However, this method complicates the manufacturing process. In addition, the manufacturing cost increases. Therefore, this method is also difficult to adopt.
本発明は前記問題点を解決することを目的とする。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、初期強度発現性が確保された上で、その後の強度の発現性が抑制された速硬コンクリートを提供することである。更には、曲げ強度の向上が期待される速硬コンクリートを提供することである。 The present invention aims to solve the above problems. That is, the problem to be solved by the present invention is to provide fast-hardening concrete in which initial strength development is ensured and subsequent strength development is suppressed. Furthermore, it is providing the quick-hardening concrete by which the improvement of bending strength is anticipated.
本発明は、
速硬性混和材と、
パラフィンと、
凝結遅延剤
とを含有することを特徴とする速硬コンクリートを提案する。
The present invention
A quick-setting admixture;
With paraffin,
A fast-hardening concrete characterized by containing a setting retarder is proposed.
本発明は、
前記速硬コンクリートであって、好ましくは、前記パラフィンが固形パラフィンである
ことを特徴とする速硬コンクリートを提案する。
The present invention
A fast-hardening concrete is proposed, which is preferably characterized in that the paraffin is solid paraffin.
本発明は、
前記速硬コンクリートであって、好ましくは、前記パラフィン含有量が、０．１〜１５Ｋｇ／ｍ３である
ことを特徴とする速硬コンクリートを提案する。
The present invention
A fast-hardening concrete is proposed, which is preferably characterized in that the paraffin content is 0.1 to 15 kg / m 3 .
本発明は、
前記速硬コンクリートであって、好ましくは、前記速硬性混和材がカルシウムアルミネート類を主成分とする速硬性混和材である
ことを特徴とする速硬コンクリートを提案する。
The present invention
Proposed is a fast-hardening concrete, wherein the fast-hardening admixture is preferably a fast-hardening admixture mainly composed of calcium aluminates.
本発明は、
前記速硬コンクリートであって、好ましくは、前記パラフィンはエマルジョンタイプのものである
ことを特徴とする速硬コンクリートを提案する。
The present invention
Proposed is a fast-curing concrete, wherein the paraffin is of an emulsion type.
本発明は、
前記速硬コンクリートの製造方法であって、
ベースコンクリートに、前記速硬性混和材、前記パラフィン、前記凝結遅延剤が、配合される
ことを特徴とする速硬コンクリートの製造方法を提案する。
The present invention
A method of producing the fast-curing concrete,
The present invention proposes a method for producing fast-curing concrete, characterized in that the fast-curing admixture, the paraffin, and the setting retarder are blended with base concrete.
本発明は、
前記速硬コンクリートの製造方法であって、好ましくは、前記速硬性混和材は、前記パラフィン及び前記凝結遅延剤が前記ベースコンクリートに配合された後、配合される
ことを特徴とする速硬コンクリートの製造方法を提案する。
The present invention
Preferably, the fast-curing admixture is blended after the paraffin and the setting retarder are blended with the base concrete. A manufacturing method is proposed.
本発明は、
前記速硬コンクリートの製造方法であって、
コンクリート製造プラントでベースコンクリートが製造されるベースコンクリート製造工程と、
前記ベースコンクリート製造工程で製造されたベースコンクリートがトラックアジテータのドラムに投入されてコンクリート打設現場に搬送される搬送工程と、
前記パラフィン及び前記凝結遅延剤が、前記トラックアジテータのドラムに、投入・混合される第１投入・混合工程と、
前記第１投入・混合工程の後、前記速硬性混和材が、前記トラックアジテータのドラムに、投入・混合される第２投入・混合工程
とを具備することを特徴とする速硬コンクリートの製造方法を提案する。
The present invention
A method of producing the fast-curing concrete,
A base concrete manufacturing process in which base concrete is manufactured at a concrete manufacturing plant;
A transport process in which the base concrete manufactured in the base concrete manufacturing process is put into a drum of a track agitator and transported to a concrete placement site;
A first charging / mixing step in which the paraffin and the setting retarder are charged / mixed into the drum of the track agitator;
A method for producing fast-hardening concrete, comprising: a second charging / mixing step in which the fast-setting admixture is charged / mixed into the drum of the track agitator after the first charging / mixing step. Propose.
本発明は、
前記速硬コンクリートの製造方法であって、好ましくは、前記パラフィンがエマルジョンタイプのものである
ことを特徴とする速硬コンクリートの製造方法を提案する。
The present invention
A method for producing fast-hardening concrete is proposed, which is preferably characterized in that the paraffin is of an emulsion type.
初期強度発現性に優れている。その後の強度発現性が抑制されている。曲げ強度に優れている。前記特長の速硬コンクリートが、簡便、かつ、低廉なコストで得られる。 Excellent initial strength development. Subsequent strength development is suppressed. Excellent bending strength. The fast-hardening concrete having the above features can be obtained easily and at a low cost.
第１の発明は速硬コンクリートである。前記速硬コンクリートは、必須成分として、速硬性混和材と、パラフィンと、凝結遅延剤とを含有する。勿論、コンクリートを含有する。前記パラフィンには、固形パラフィンと、流動パラフィンとが有る。前記パラフィンは、好ましくは、固形パラフィンである。ここで、固形パラフィンとは、使用雰囲気温度において、固形であると言うことである。前記速硬コンクリートにおける前記パラフィン含有量は、好ましくは、０．１〜１５Ｋｇ／ｍ３である。前記パラフィンは、好ましくは、エマルジョンの形態で用いられる。前記速硬性混和材は、好ましくは、カルシウムアルミネート類を主成分とする速硬性混和材である。 The first invention is fast-curing concrete. The quick-hardening concrete contains a quick-setting admixture, paraffin, and a setting retarder as essential components. Of course, it contains concrete. The paraffin includes solid paraffin and liquid paraffin. The paraffin is preferably solid paraffin. Here, the solid paraffin means that it is solid at the use atmosphere temperature. The paraffin content in the fast-curing concrete is preferably 0.1 to 15 kg / m 3 . The paraffin is preferably used in the form of an emulsion. The quick-setting admixture is preferably a quick-setting admixture mainly composed of calcium aluminates.
第２の発明は速硬コンクリートの製造方法である。前記方法は、前記速硬コンクリートの製造方法である。前記第２の発明は、ベースコンクリートに、前記速硬性混和材、前記パラフィン、前記凝結遅延剤が、配合される方法である。好ましくは、前記パラフィン及び前記凝結遅延剤が前記ベースコンクリートに配合された後、前記速硬性混和材が配合される。前記速硬コンクリートは、例えばベースコンクリート製造工程、搬送工程、第１投入・混合工程、第２投入・混合工程を、順に、経て、製造される。前記ベースコンクリート製造工程は、例えばコンクリート製造プラントでベースコンクリートが製造される工程である。前記搬送工程は、前記ベースコンクリート製造工程で製造されたベースコンクリートがトラックアジテータのドラムに投入されてコンクリート打設現場に搬送される工程である。前記搬送中にあっては、ベースコンクリートは混練されている。前記第１投入・混合工程は、前記パラフィン及び前記凝結遅延剤が、前記トラックアジテータのドラムに、投入・混合される工程である。ここで、前記パラフィン投入時と前記凝結遅延剤投入時とは同一時であっても、時間的ずれが有っても良い。しかし、別々に投入する大きな利点が考えられず、簡便さ等から、好ましくは、同時に投入される。特に好ましくは、両者の混合物が投入される形態である。前記第１投入・混合工程は、前記トラックアジテータがコンクリート打設現場に到着した時点（打設現場到着よりも多少は前の時間から、到着後の多少は経過した時間までの間の時間：到着前後の間の時間（その時間幅が長すぎなければ、差し支えない。））において、行われる。前記投入時においてコンクリートは混練されている。前記第２投入・混合工程は、前記第１投入・混合工程の後に行われる。前記第２投入・混合工程は、前記速硬性混和材が、前記トラックアジテータのドラムに、投入・混合される工程である。前記投入時においてもコンクリートは混練されている。 The second invention is a method for producing fast-curing concrete. The said method is a manufacturing method of the said quick-hardening concrete. The second invention is a method in which the rapid-hardening admixture, the paraffin, and the setting retarder are blended with base concrete. Preferably, after the paraffin and the setting retarder are blended in the base concrete, the quick-setting admixture is blended. The fast-hardening concrete is manufactured through, for example, a base concrete manufacturing process, a conveying process, a first charging / mixing process, and a second charging / mixing process in this order. The base concrete manufacturing process is a process in which base concrete is manufactured in a concrete manufacturing plant, for example. The transporting process is a process in which the base concrete manufactured in the base concrete manufacturing process is put into a drum of a track agitator and transported to a concrete placing site. During the conveyance, the base concrete is kneaded. The first charging / mixing step is a step in which the paraffin and the setting retarder are charged and mixed into the drum of the track agitator. Here, even when the paraffin is charged and the setting retarder is charged at the same time, there may be a time lag. However, there is no great advantage of charging separately, and the charging is preferably performed simultaneously for convenience and the like. Particularly preferred is a form in which a mixture of both is charged. In the first charging / mixing step, the time when the track agitator arrives at the concrete placement site (the time between the time slightly before the arrival of the placement site and the time after the arrival: arrival) In the time between before and after (the time width is not too long). At the time of the charging, the concrete is kneaded. The second charging / mixing step is performed after the first charging / mixing step. The second charging / mixing step is a step in which the quick-setting admixture is charged / mixed into the drum of the track agitator. The concrete is kneaded at the time of charging.
以下、更に説明される。
本発明の速硬コンクリートは、速硬性混和材、パラフィン及び凝結遅延剤を必須成分として含有する。他にも、コンクリートが必須成分である。前記コンクリートは、セメント、骨材、及び水が用いられて構成される。
This will be further described below.
The quick-hardening concrete of the present invention contains a quick-setting admixture, paraffin and a setting retarder as essential components. In addition, concrete is an essential component. The concrete is composed of cement, aggregate, and water.
本発明で用いられるセメントとしては、例えば普通、早強、超早強、低熱及び中庸熱などの各種ポルトランドセメントが挙げられる。エコセメントが挙げられる。前記ポルトランドセメント又はエコセメントに、フライアッシュ、高炉スラグ、シリカフューム又は石灰石微粉末などが混合された各種の混合セメントが挙げられる。前記セメントの一種または二種以上のものが適宜用いられる。 Examples of the cement used in the present invention include various Portland cements such as ordinary, early strength, ultra-early strength, low heat and moderate heat. Eco-cement can be mentioned. Various mixed cements in which fly ash, blast furnace slag, silica fume, fine limestone powder, or the like are mixed with the Portland cement or eco cement are exemplified. One or more of the cements are used as appropriate.
本発明で用いられる骨材としては、特に制限されるものではなく、通常のコンクリートの製造に使用される骨材を何れも使用できる。例えば、川砂、海砂、砕砂、人工細骨材、スラグ細骨材、再生骨材、珪砂、川砂利、陸砂利、砕石、人工粗骨材、スラグ粗骨材、再生粗骨材などが挙げられる。 The aggregate used in the present invention is not particularly limited, and any aggregate used for ordinary concrete production can be used. Examples include river sand, sea sand, crushed sand, artificial fine aggregate, slag fine aggregate, recycled aggregate, quartz sand, river gravel, land gravel, crushed stone, artificial coarse aggregate, slag coarse aggregate, recycled coarse aggregate, etc. It is done.
本発明では速硬性混和材が用いられる。速硬性混和材の使用によって、コンクリートには、必要な初期強度が発現する。具体的には、材齢１２時間での圧縮強度が２４Ｎ／ｍｍ２以上である。２４Ｎ／ｍｍ２未満の場合、緊急工事や一般工事の工期短縮などの要請に答える速硬コンクリートとしての品質が満足でき難い。 In the present invention, a quick-setting admixture is used. The use of fast-setting admixtures gives the concrete the necessary initial strength. Specifically, the compressive strength at a material age of 12 hours is 24 N / mm 2 or more. If it is less than 24 N / mm 2 , it is difficult to satisfy the quality as fast-curing concrete that answers requests for shortening the construction period for emergency work and general work.
速硬性混和材としては、例えばカルシウムアルミネート類、アルミン酸ナトリウム、仮焼明礬を含む明礬類、活性アルミナ、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム等の急硬性物質の群の中から選ばれる一種又は二種以上を主成分とするものが挙げられる。特に好ましい速硬性混和材は、カルシウムアルミネート類を主成分としたものである。速硬性混和材は、好ましくは、粉体状である。 Examples of fast-curing admixtures include calcium aluminates, sodium aluminate, alums including calcined alum, activated alumina, aluminum hydroxide, aluminum sulfate, calcium nitrite, calcium nitrate, and a group of rapid-hardening substances. The main component is one or more selected from the group consisting of: Particularly preferred quick-hardening admixtures are mainly composed of calcium aluminates. The quick-setting admixture is preferably in the form of a powder.
カルシウムアルミネート類には、ＣａＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡ、Ｎａ２ＯをＮ、Ｆｅ２Ｏ３をＦで表示した場合、Ｃ３Ａ，Ｃ２Ａ，Ｃ１２Ａ７，Ｃ５Ａ３，ＣＡ，Ｃ３Ａ５又はＣＡ２等と表示される鉱物組成を有するカルシウムアルミネート、Ｃ２ＡＦ，Ｃ４ＡＦ等と表示されるカルシウムアルミノフェライト、カルシウムアルミネートにハロゲンが固溶又は置換したＣ３Ａ３・ＣａＦ２やＣ１１Ａ７・ＣａＦ２等と表示されるカルシウムフロロアルミネートを含むカルシウムハロアルミネート、Ｃ８ＮＡ３やＣ３Ｎ２Ａ５等と表示されるカルシウムナトリウムアルミネート、カルシウムリチウムアルミネート、アウイン（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）等のカルシウムサルホアルミネート、アルミナセメント、並びにこれらにＳｉＯ２，Ｋ２Ｏ，Ｆｅ２Ｏ３，ＴｉＯ２等が固溶又は化合したもの等が含まれる。 When calcium aluminate is represented by C for CaO, A for Al 2 O 3 , N for Na 2 O and F for Fe 2 O 3 , C 3 A, C 2 A, C 12 A 7 , C 5 Calcium aluminate having a mineral composition expressed as A 3 , CA, C 3 A 5 or CA 2, calcium aluminoferrite expressed as C 2 AF, C 4 AF, etc. calcium halophosphate aluminate containing calcium fluorosilicone aluminate that appears when substituted C 3 a 3 · CaF 2 and C 11 a 7 · CaF 2, etc., calcium to be displayed as C 8 NA 3 or C 3 N 2 a 5, etc. Sodium aluminate, calcium lithium aluminate, calcium sulfoaluminate such as Auin (3CaO · 3Al 2 O 3 · CaSO 4 ), Al Mina cement, and those in which SiO 2 , K 2 O, Fe 2 O 3 , TiO 2, etc. are dissolved or combined are included.
速硬性混和材には、上記の急硬性物質以外にも、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等が含まれてもよい。硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩が用いられた場合、強度が高まることから好ましい。 The quick-setting admixture may contain sulfates, carbonates, nitrates, hydroxides and the like in addition to the above-mentioned rapid-hardening substances. When sulfates such as sodium sulfate, potassium sulfate, and calcium sulfate are used, it is preferable because strength increases.
速硬性混和材には、この他にも、本発明の特長が損なわれない範囲で、必要に応じて、各種添加材（剤）が併用される。この種の添加材（剤）としては、例えば減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤等のセメント分散剤、速硬性を有してない水硬性セメント、凝結遅延剤、強度促進材、再乳化粉末樹脂、発泡剤、起泡剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤、増粘剤、保水剤、顔料、繊維、撥水剤、白華防止剤、消泡剤等が挙げられる。 In addition to this, various additives (agents) are used in combination with the fast-curing admixture as needed, as long as the features of the present invention are not impaired. As this type of additive (agent), for example, a water reducing agent, an AE water reducing agent, a high performance water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, a cement dispersant such as a fluidizing agent, a hydraulic cement that does not have rapid hardening, Setting retarder, strength promoter, re-emulsifying powder resin, foaming agent, foaming agent, waterproofing agent, rust preventive agent, shrinkage reducing agent, thickener, water retention agent, pigment, fiber, water repellent, whitening prevention agent And antifoaming agents.
セメント分散剤が併用されることは好ましい。速硬性混和材とセメントの合計１００質量部に対して、０．０２〜２質量部のセメント分散剤が併用された場合、速硬性混和材混合後のコンクリートのコンシステンシーが添加前のコンクリートのコンシステンシーより高まることから好ましい。 It is preferable that a cement dispersant is used in combination. When 0.02 to 2 parts by mass of cement dispersant is used in combination with 100 parts by mass of the quick-setting admixture and cement, the consistency of the concrete after mixing the quick-setting admixture is the consistency of the concrete before addition. It is preferable because it is higher than the tenancy.
セメント分散剤としては、例えばポリカルボン酸系、メラミンスルホン酸系、ナフタレンスルホン酸系の分散剤などが挙げられる。比較的少ない使用量で優れた流動性を確保でき、かつ、速硬性を阻害しない点から、ポリカルボン酸系の分散剤が好ましい。粉体状の速硬性混和材に事前混合して使用される場合、セメント分散剤も粉末状であることが好ましい。 Examples of the cement dispersant include polycarboxylic acid, melamine sulfonic acid, and naphthalene sulfonic acid dispersants. A polycarboxylic acid-based dispersant is preferred from the standpoint that excellent fluidity can be secured with a relatively small amount of use and that fast curing is not impaired. When premixed with a powdery quick-hardening admixture, the cement dispersant is also preferably in powder form.
速硬性混和材の量は、好ましくは、ベースコンクリートのセメント１００質量部に対して、１０〜１００質量部である。より好ましくは、２０質量部以上である。より好ましくは、７０質量部以下である。１００質量部を越えて多くなり過ぎた場合、速硬性混和材の投入に要する時間が長くなる。従って、速硬コンクリート製造後から打設可能な時間が短くなる。これに加えて、長期強度発現性も低下する傾向が有る。コンクリートのコンテステンシーが低下する。逆に、１０質量部未満の少な過ぎた場合には、速硬性を十分に付与できない。前記速硬コンクリートにおける前記速硬性混和材含有量は、好ましくは、１００〜２００Ｋｇ／ｍ３である。 The amount of the quick-setting admixture is preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base concrete cement. More preferably, it is 20 parts by mass or more. More preferably, it is 70 parts by mass or less. If the amount exceeds 100 parts by mass, the time required for charging the fast-curing admixture becomes longer. Therefore, the time that can be placed after the quick-hardening concrete is manufactured is shortened. In addition to this, the long-term strength development tends to decrease. Decreases the concrete's consistency. On the other hand, when the amount is less than 10 parts by mass, it is not possible to sufficiently impart fast curing. The fast-curing admixture content in the fast-curing concrete is preferably 100 to 200 Kg / m 3 .
本発明ではパラフィンが用いられる。好ましくは、エマルジョン形態でパラフィンが用いられる。パラフィンの使用により、時間材齢における初期強度発現性を保持しながら、それ以降の強度発現が抑制された。加えて、曲げ強度が向上した。パラフィン（エマルジョンタイプのパラフィン）のコンクリート組成物への添加は、簡単である。要するコストも低廉である。 In the present invention, paraffin is used. Preferably, paraffin is used in the form of an emulsion. By using paraffin, the subsequent strength development was suppressed while maintaining the initial strength development at the time age. In addition, the bending strength was improved. The addition of paraffin (emulsion type paraffin) to the concrete composition is simple. The cost required is low.
前記パラフィンエマルジョンは、例えば固形パラフィンが、乳化処理され、水中に均質に分散した水溶液である。水溶液タイプとすることによって、コンクリートへの添加が極めて容易である。前記パラフィンエマルジョンにおけるパラフィン固形分濃度は、例えば１０〜５０質量％である。前記パラフィン含有量は、好ましくは、０．１〜１５Ｋｇ／ｍ３である。より好ましくは、１Ｋｇ／ｍ３以上である。より好ましくは、１０Ｋｇ／ｍ３以下である。前記パラフィンの量は、ベースコンクリートのセメント１００質量部に対して、０．０２〜６質量部である。より好ましくは、０．２質量部以上である。より好ましくは、４質量部以下である。前記パラフィン量が少なすぎた場合、本発明が目的とする特長が奏され難かった。逆に、多すぎた場合も、本発明が目的とする特長が奏され難かった。 The paraffin emulsion is an aqueous solution in which, for example, solid paraffin is emulsified and uniformly dispersed in water. By using an aqueous solution type, addition to concrete is extremely easy. The paraffin solid concentration in the paraffin emulsion is, for example, 10 to 50% by mass. The paraffin content is preferably 0.1 to 15 Kg / m 3 . More preferably, it is 1 Kg / m 3 or more. More preferably, it is 10 Kg / m 3 or less. The amount of the paraffin is 0.02 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base concrete cement. More preferably, it is 0.2 parts by mass or more. More preferably, it is 4 parts by mass or less. When the amount of the paraffin is too small, it is difficult to achieve the target feature of the present invention. On the other hand, if the amount is too large, it is difficult to achieve the target feature of the present invention.
本発明では、凝結遅延剤も必須成分である。凝結遅延剤は、一般的には、速硬性混和材が添加される前において、ベースコンクリートに添加される。これによって、速硬コンクリートとしての可使時間が調整される。本発明の速硬コンクリートにおいて、速硬性混和材投入・混合後の可使時間が、例えば２０分以上（より好ましくは６０分以上）有るように調製される。すなわち、凝結遅延剤の添加によって、コンクリート可使時間が所望時間（例えば２０分以上（より好ましくは６０分以上））は有るように調整される。より具体的には、凝結遅延剤中の有効成分（固形成分）量が、セメントと速硬性混和材との合計１００質量部に対して、０．０５〜２質量部である。前記速硬コンクリートにおける前記凝結遅延剤含有量は、好ましくは、０．２〜１４Ｋｇ／ｍ３である。可使時間が２０分以上としたのは次の理由である。２０分未満では、その後の速硬性混和材の混合工程を経て、施工現場において、速硬コンクリートを打設するのに十分な時間を確保でき難い。コンクリートの凝結・硬化が始まり、工事に支障が生じる虞が有る。６０分以上の可使時間が確保されると、殆どの施工現場において、良好な品質を有する速硬コンクリートの打設を支障なく行うことが出来る。 In the present invention, a setting retarder is also an essential component. The setting retarder is generally added to the base concrete before the fast setting admixture is added. Thereby, the pot life as fast-hardening concrete is adjusted. The fast-hardening concrete of the present invention is prepared so that the pot life after charging and mixing the fast-hardening admixture is, for example, 20 minutes or more (more preferably 60 minutes or more). That is, by adding the setting retarder, the concrete working time is adjusted to have a desired time (for example, 20 minutes or more (more preferably 60 minutes or more)). More specifically, the amount of the active ingredient (solid component) in the setting retarder is 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the cement and the quick-setting admixture. The setting retarder content in the fast-curing concrete is preferably 0.2 to 14 Kg / m 3 . The reason for setting the pot life to 20 minutes or more is as follows. If it is less than 20 minutes, it is difficult to secure sufficient time for placing fast-hardening concrete on the construction site through the subsequent mixing step of the fast-hardening admixture. The setting and hardening of concrete may start, and there is a risk that it will hinder construction. When the pot life of 60 minutes or more is secured, it is possible to place fast-curing concrete having good quality without any trouble at most construction sites.
本発明で用いられる凝結遅延剤は、水硬性セメントの凝結に遅延作用を及ぼすものであれば良い。速やかに混合可能である点から、液状タイプのものが望ましい。このような凝結遅延剤の具体例としては、例えばクエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、酒石酸などの有機酸またはその塩、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、リン酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属重炭酸塩等の無機塩、糖類などの群の中から選ばれる一種又は二種以上を含む液状体（例えば、水溶液、エマルジョン、懸濁液の形態）が挙げられる。中でも、クエン酸、クエン酸塩、酒石酸、酒石酸塩、アルカリ金属炭酸塩の群の中から選ばれる一種又は二種以上を含む水溶液が好ましい。 The setting retarder used in the present invention only needs to have a retarding effect on the setting of the hydraulic cement. The liquid type is desirable because it can be quickly mixed. Specific examples of such setting retarders include, for example, organic acids such as citric acid, gluconic acid, malic acid, tartaric acid or salts thereof, boric acid salts such as boric acid and sodium borate, phosphates, and alkali metal carbonates. Examples thereof include liquids (for example, aqueous solutions, emulsions, suspensions) containing one or more selected from the group consisting of salts, inorganic salts such as alkali metal bicarbonates, and saccharides. Especially, the aqueous solution containing 1 type, or 2 or more types chosen from the group of a citric acid, a citrate, tartaric acid, a tartrate, and an alkali metal carbonate is preferable.
次に、速硬コンクリートの製造方法が説明される。
速硬コンクリートは、ベースコンクリートに、パラフィンエマルジョン、凝結遅延剤及び速硬性混和材が、順次、添加・混合されることによって製造される。速硬性混和材は、好ましくは、パラフィンエマルジョン及び凝結遅延剤が添加され、充分に混合された後で、添加される。コンクリート打設現場において、トラックアジテータのドラムにパラフィンエマルジョン、凝結遅延剤及び速硬性混和材を投入し、混合して製造する場合に適用できる（図１参照）。
Next, a method for producing fast-curing concrete will be described.
Fast-hardening concrete is manufactured by adding and mixing a paraffin emulsion, a setting retarder, and a quick-setting admixture sequentially to base concrete. The fast-setting admixture is preferably added after the paraffin emulsion and setting retarder are added and mixed thoroughly. This method can be applied to a case where a paraffin emulsion, a setting retarder and a quick-setting admixture are added to a drum of a track agitator and mixed at a concrete placing site (see FIG. 1).
以下、トラックアジテータ（図２参照）に投入して製造される場合が説明される。
［ベースコンクリートの製造］
ベースコンクリートは、主に、コンクリート製造プラントで製造される。セメント、骨材、水、必要に応じて用いられるセメント分散剤などの混和剤が、所定の性能を発現するように適宜配合され、コンクリートミキサ等で混合されて製造される。これによって、ベースコンクリートが得られる
Hereinafter, a case where the track agitator (see FIG. 2) is used for manufacturing will be described.
[Manufacture of base concrete]
Base concrete is mainly produced in concrete production plants. Admixtures such as cement, aggregate, water, and a cement dispersant used as necessary are appropriately blended so as to exhibit predetermined performance, and mixed with a concrete mixer or the like. This gives you base concrete
必要に応じて用いられるセメント分散剤としては、例えば減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤などが挙げられる。 Examples of the cement dispersant used as necessary include water reducing agents, AE water reducing agents, high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agents, fluidizing agents, and the like.
前記成分の他にも、必要に応じて、本発明の特長が損なわない程度において、各種混和剤（材）が用いられる。例えば、増粘剤、膨張材、収縮低減剤、セメント用ポリマー、防水材、防錆剤、凍結防止剤、保水剤、顔料、白華防止剤、発泡剤、消泡剤、撥水剤、シリカフュームやフライッシュ等のポゾラン微粉末、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末等の石粉等が挙げられる。 In addition to the above-described components, various admixtures (materials) are used as necessary to the extent that the features of the present invention are not impaired. For example, thickeners, expansion materials, shrinkage reducing agents, polymers for cement, waterproofing materials, rust prevention agents, antifreezing agents, water retention agents, pigments, whitening agents, foaming agents, antifoaming agents, water repellents, silica fume And pozzolanic fine powder such as slag and fries, stone powder such as blast furnace slag fine powder and limestone fine powder.
ベースコンクリートの混練方法は、特に限定されない。製造量や均質な混合性の観点から、ミキサを用いる手法が好ましい。ミキサとしては、連続式ミキサやバッチ式ミキサが用いられる。例えば、パン型コンクリートミキサ、パグミル型コンクリートミキサ、重力式コンクリートミキサ等が挙げられる。 The method for kneading the base concrete is not particularly limited. A method using a mixer is preferable from the viewpoint of production amount and homogeneous mixing properties. As the mixer, a continuous mixer or a batch mixer is used. For example, a bread type concrete mixer, a pug mill type concrete mixer, a gravity concrete mixer, etc. are mentioned.
コンクリートは、安定した品質が得られやすい観点から、ＪＩＳ Ａ ５３０８「レディーミクストコンクリート」に準拠して製造されたレディーミクストコンクリート（又は未硬化のモルタル）であることが好ましい。製造されたベースコンクリートの品質を、当該ベースコンクリートを製造した者が責任を持つことが出来るからである。特に、ＪＩＳ Ａ ５３０８についてＪＩＳ認証を受けたレディーミクストコンクリート製造工場で製造されることが望ましい。本発明における必要な強度、コンシステンシー等の必要な品質が確保されたベースコンクリートを容易に入手することが出来るからである。 The concrete is preferably ready-mixed concrete (or uncured mortar) manufactured according to JIS A 5308 “Ready-mixed concrete” from the viewpoint of easily obtaining stable quality. This is because the quality of the manufactured base concrete can be held by the person who manufactured the base concrete. In particular, it is desirable that the JIS A 5308 is manufactured in a ready mixed concrete manufacturing factory that has received JIS certification. This is because it is possible to easily obtain base concrete having required quality such as required strength and consistency in the present invention.
［ベースコンクリートの輸送］
ベースコンクリートの輸送には、例えばトラックアジテータ（図２参照）が用いられる。図２中、１はトラックアジテータ、２はドラム、３はホッパ、４はシュートである。すなわち、前記コンクリート製造プラントで製造されたベースコンクリートは、トラックアジテータ１のドラム２内にホッパ３から投入され、コンクリート打設現場まで輸送される。輸送時間は、好ましくは、９０分以内である。用いられるトラックアジテータ１は、ドラム２の高速回転ができるものであれば、何れのものも使用できる。ここで高速回転とは５ｒ．ｐ．ｍ．以上の回転を言う。
[Transportation of base concrete]
For example, a truck agitator (see FIG. 2) is used for transporting the base concrete. In FIG. 2, 1 is a track agitator, 2 is a drum, 3 is a hopper, and 4 is a chute. That is, the base concrete manufactured in the concrete manufacturing plant is put into the
トラックアジテータ１のドラム２内に投入されるベースコンクリートの量は、好ましくは、ドラム容積の１／１０〜３／８（より好ましくは、１／８以上。１／３以下。）である。トラックアジテータのドラム内に、速硬性混和材が添加されることから、３／８を超えた場合、ベースコンクリートと速硬性混和材との混合が十分に行われ難かった。その結果、得られた速硬コンクリートが不均質となる傾向が有った。このことは、所定の特性が発現され難い。逆に、１／１０未満の場合は、製造効率が悪かった。
The amount of the base concrete put into the
［凝結遅延剤及びパラフィンエマルジョンの混合］
トラックアジテータ１がコンクリート打設現場に到着後、速硬性混和材が投入混合される前に、パラフィンエマルジョン及び凝結遅延剤がホッパ３から投入混合される。パラフィンエマルジョン及び凝結遅延剤は別々に投入して混合しても良い。パラフィンエマルジョン及び凝結遅延剤を予め混合して調整したものを投入し混合しても良い。パラフィンエマルジョン中には、例えば５０〜９０質量％の水分が含まれることから、凝結遅延成分を予めパラフィンエマルジョン中に溶かして使用することも可能である。
[Mixing of setting retarder and paraffin emulsion]
After the track agitator 1 arrives at the concrete placing site, the paraffin emulsion and the setting retarder are charged and mixed from the
パラフィンエマルジョン及び凝結遅延剤はトラックアジテータのドラム２内に投入され、ドラム２の高速回転によって、混合される。速硬性混和材の投入混合の前工程で、凝結遅延剤を混合する理由は、速硬性混和材とベースコンクリートが反応する前に、ベースコンクリートに満遍なく遅延剤が行き届き、遅延効果を確実に高める為である。
The paraffin emulsion and setting retarder are charged into the
パラフィンエマルジョン及び／又は凝結遅延剤の投入後の混合時間は、好ましくは、１０〜６０秒である。ドラムの回転速度は、好ましくは、５〜２０ｒ．ｐ．ｍ．である。 The mixing time after adding the paraffin emulsion and / or setting retarder is preferably 10 to 60 seconds. The rotation speed of the drum is preferably 5 to 20 r. p. m. It is.
［速硬性混和材の混合］
凝結遅延剤及びパラフィンエマルジョンが添加（混合）された後、トラックアジテータ１のドラム２内に速硬性混和材が投入・混合される。ドラム２内への投入方法は、特に限定されるものではない。例えば、フレコン袋体をドラム２のホッパ３上に吊り上げてホッパ３から直接投入する方法、少量の空気により粉体を輸送可能な粉体輸送装置を用いる方法などが挙げられる。混合時間は、好ましくは、１〜１０分である。ドラムの回転速度は、好ましくは、５〜２０ｒ．ｐ．ｍ．である。混合時間が１分未満の場合、速硬性混和材とベースコンクリートとの混合が不十分な恐れが有る。この結果、均質なコンクリート混練物が得られ難い。逆に、１０分を越えて長すぎた場合、速硬コンクリートの打設可能な時間が短くなる。経済的ではない。ドラムの回転数が５ｒ．ｐ．ｍ．未満の場合、速硬性混和材とベースコンクリートとの混合が不十分な恐れが有る。逆に、２０ｒ．ｐ．ｍ．を越えた場合は、ドラム内のコンクリート混練物がドラムの内壁からスムーズに落下せず、効率のよい混合が行われ難かった。
[Mixing of fast-curing admixture]
After the setting retarder and the paraffin emulsion are added (mixed), the fast-hardening admixture is charged and mixed in the
以下、更に具体的な説明が行われる。但し、本発明は以下の説明に限定されるものではない。本発明の特長が大きく損なわれない限り、各種の変形例・応用例も含まれる。 Hereinafter, more specific description will be given. However, the present invention is not limited to the following description. Various modifications and application examples are included as long as the features of the present invention are not greatly impaired.
［使用材料］
（１） ベースコンクリート：ＪＩＳ生コン ３０−１５−２０Ｎ（単位セメント量Ｃ＝３５０ｋｇ／ｍ３）
（２） 速硬性混和材：カルシウムアルミネート系急硬材（硫酸塩及び０．２７質量％のポリカルボン酸系セメント分散剤を含む。）
（３） パラフィンエマルジョン（固形分濃度３０％水溶液：乳化粒子平均径：０．５μｍ）
（４） 凝結遅延剤（クエン酸系遅延剤）
[Materials used]
(1) Base concrete: JIS ready concrete 30-15-20N (unit cement amount C = 350 kg / m 3 )
(2) Quick-hardening admixture: Calcium aluminate rapid hardener (including sulfate and 0.27% by weight of polycarboxylic acid cement dispersant)
(3) Paraffin emulsion (solid content concentration 30% aqueous solution: emulsified particle average diameter: 0.5 μm)
(4) Setting retarder (citric acid retarder)
［トラックアジテータ］
（１） トラックアジテータ：ドラム容量８．９ｍ３；最大混合容量４．５ｍ３
[Track Agitator]
(1) Track agitator: drum capacity 8.9 m 3 ; maximum mixing capacity 4.5 m 3
普通ポルトランドセメントと、骨材と、水とが用いられて、ベースコンクリート（スランプ値１５ｃｍ）が作製された。このベースコンクリートに、凝結遅延剤（セメントと速硬性混和材の合計１００質量部に対して固形分換算で０．７質量部）と０〜２０ｋｇ／ｍ３のパラフィンエマルジョンとが添加・混合（パラフィンエマルジョン添加量が０の場合が比較例、パラフィンエマルジョン添加量が５Ｋｇ／ｍ３の場合が実施例１、パラフィンエマルジョン添加量が１０Ｋｇ／ｍ３の場合が実施例２、パラフィンエマルジョン添加量が２０Ｋｇ／ｍ３の場合が実施例３）された。次に、速硬性混和材（セメント１００質量部に対して３０質量部）が添加・混合された。これにより、速硬コンクリート（可使時間：９０分）が得られた。 Base concrete (slump value 15 cm) was produced using normal Portland cement, aggregate and water. To this base concrete, a setting retarder (0.7 parts by mass in terms of solid content with respect to a total of 100 parts by mass of cement and fast-curing admixture) and 0-20 kg / m 3 paraffin emulsion were added and mixed (paraffin). If the comparison examples of the emulsion amount is zero, when the first embodiment of the paraffin emulsion addition amount 5Kg / m 3, when the second embodiment of the paraffin emulsion addition amount 10 Kg / m 3, paraffin emulsion addition amount of 20 Kg / for m 3 is example 3). Next, a quick-hardening admixture (30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement) was added and mixed. Thereby, fast-hardening concrete (pot life: 90 minutes) was obtained.
この速硬コンクリートの材齢４時間〜２４時間及び２８日の圧縮強度と材齢８時間、２４時間及び２８日の曲げ強度とが測定された。その結果が表−１及び表−２に示される。 The compression strength of the fast-hardening concrete was measured from 4 hours to 24 hours and 28 days and the bending strength of 8 hours, 24 hours and 28 days. The results are shown in Table-1 and Table-2.
表−１
圧縮強度（Ｎ／ｍｍ ２ ）
４時間 ８時間 １２時間 ２４時間 ２８日
実施例１ ２４．３ ３３．１ ３８．３ ４１．３ ６５．３
実施例２ １９．７ ３２．５ ３７．９ ４３．３ ６３．５
実施例３ １７．６ ２７．９ ３３．９ ３８．７ ６１．４
比較例 ２０．５ ３２．３ ３８．５ ４７．５ ６９．７
Table-1
Compressive strength (N / mm 2 )
4 hours 8 hours 12 hours 24 hours 28 days Example 1 24.3 33.1 38.3 41.3 65.3
Example 2 19.7 32.5 37.9 43.3 63.5
Example 3 17.6 27.9 33.9 38.7 61.4
Comparative Example 20.5 32.3 38.5 47.5 69.7
表−２
曲げ強度（Ｎ／ｍｍ ２ ） 曲げ強度／圧縮強度
８時間 ２４時間 ２８日 ８時間 ２４時間 ２８日
実施例１ ４．６ ５．４ ８．３ ０．１３９ ０．１３１ ０．１２７
実施例２ ４．７ ５．４ ７．８ ０．１４５ ０．１２５ ０．１２３
実施例３ ４．２ ４．９ ７．７ ０．１５１ ０．１２７ ０．１２５
比較例 ３．９ ５．１ ７．２ ０．１２１ ０．１０７ ０．１０３
Table-2
Bending strength (N / mm 2 ) Bending strength / Compressive strength
8 hours 24 hours 28 days 8 hours 24 hours 28 days Example 1 4.6 5.4 8.3 0.139 0.131 0.127
Example 2 4.7 5.4 7.8 0.145 0.125 0.123
Example 3 4.2 4.9 7.7 0.151 0.127 0.125
Comparative Example 3.9 5.1 7.2 0.121 0.107 0.103
パラフィンエマルジョンが添加された場合、材齢４〜１２時間における初期の圧縮強度は、無添加のものに比べ、劣るものではない。にも拘わらず、材齢２４時間および材齢２８日の圧縮強度は、パラフィンエマルジョンが添加された場合、無添加のものに比べ、低くなっている。すなわち、強度発現性が抑えられていることが判る。曲げ強度は向上していることが判る。曲げ強度／圧縮強度は、パラフィンエマルジョンが添加された場合、無添加のものに比べ、向上していることが判る。 When the paraffin emulsion is added, the initial compressive strength at the age of 4 to 12 hours is not inferior to that of the additive-free one. Nevertheless, the compressive strength at 24 hours and 28 days is lower when the paraffin emulsion is added than when the paraffin emulsion is not added. That is, it can be seen that strength development is suppressed. It can be seen that the bending strength is improved. It can be seen that the flexural strength / compressive strength is improved when the paraffin emulsion is added as compared with the additive-free one.
１ トラックアジテータ
２ ドラム
３ ホッパ
４ シュート
1
Claims (5)
エマルジョン形態であるパラフィンと、
有機酸またはその塩である凝結遅延剤
とを含有する速硬コンクリートであって、
前記速硬性混和材の量は、ベースコンクリートのセメント１００質量部に対して、１０〜７０質量部であり、
前記パラフィンの量は、ベースコンクリートのセメント１００質量部に対して、０．０２〜６質量部であり、
前記凝結遅延剤中の有効成分（固形成分）量は、ベースコンクリート中のセメントと前期速硬性混和材との合計１００質量部に対して、０．０５〜２質量部である
速硬コンクリート。 A quick-setting admixture of calcium aluminates;
Paraffin in emulsion form,
A fast-hardening concrete containing a setting retarder that is an organic acid or a salt thereof,
The amount of the fast-curing admixture is 10 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base concrete cement.
The amount of the paraffin is 0.02 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base concrete cement.
The amount of the active ingredient (solid component) in the setting retarder is 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the cement in the base concrete and the pre-hardening admixture.
請求項１の速硬コンクリート。 The fast-curing concrete according to claim 1, wherein the paraffin content is 0.1 to 15 kg / m 3 .
ベースコンクリートに、前記速硬性混和材、前記パラフィン、前記凝結遅延剤が、配合される
速硬コンクリートの製造方法。 It is a manufacturing method of the quick-hardening concrete of Claim 1 or Claim 2,
The manufacturing method of the quick-hardening concrete with which the said quick-hardening admixture, the said paraffin, and the said setting retarder are mix | blended with base concrete.
請求項３の速硬コンクリートの製造方法。 The method for producing fast-curing concrete according to claim 3, wherein the fast-curing admixture is blended after the paraffin and the setting retarder are blended with the base concrete.
前記ベースコンクリート製造工程で製造されたベースコンクリートがトラックアジテータのドラムに投入されてコンクリート打設現場に搬送される搬送工程と、
前記パラフィン及び前記凝結遅延剤が、前記トラックアジテータのドラムに、投入・混合される第１投入・混合工程と、
前記第１投入・混合工程の後、前記速硬性混和材が、前記トラックアジテータのドラムに、投入・混合される第２投入・混合工程
とを具備する請求項３又は請求項４の速硬コンクリートの製造方法。 A base concrete manufacturing process in which base concrete is manufactured at a concrete manufacturing plant;
A transport process in which the base concrete manufactured in the base concrete manufacturing process is put into a drum of a track agitator and transported to a concrete placement site;
A first charging / mixing step in which the paraffin and the setting retarder are charged / mixed into the drum of the track agitator;
5. The fast-hardening concrete according to claim 3, further comprising a second charging / mixing step in which the fast-hardening admixture is charged and mixed with the drum of the track agitator after the first charging / mixing step. Manufacturing method.
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