JPH07232955A

JPH07232955A - コンクリート組成物及びコンクリートの製造方法

Info

Publication number: JPH07232955A
Application number: JP33065294A
Authority: JP
Inventors: Hajime Okamura; 甫岡村; Noriaki Sone; 徳明曽根; Koichi Tanigawa; 公一谷川; Akihiro Kotaninaka; 昭裕小谷中
Original assignee: Chichibu Onoda Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】粒度分布が不適切な骨材を鉱物質微粉末を混
用することにより、初期強度及び長期強度を改善したコ
ンクリートを製造する。【構成】鉱物質微粉末をコンクリート構成材料のうち
骨材部分と置換して、鉱物質微粉末を含有するコンクリ
ートを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粒度分布が不連続な骨
材を用いても鉱物質微粉末を適量混用し、コンクリート
の配合を調整することによって流動性に富み、かつ強度
発現の良好なコンクリート組成物及びコンクリートの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートはセメント、骨材、混和材
料等の各材料を混練して製造され、これらの各材料の
内、骨材は細骨材、粗骨材に分類される。細骨材とは５
ｍｍ以下の粒子であり、また、粗骨材は５ｍｍ以上の粒
子と定義され、細骨材、粗骨材にはそれぞれ、粒子の最
大大きさに応じてコンクリート材料として適切な粒度分
布が、例えば土木学会、日本建築学会等によって定めら
れている。ここで、適切な粒度分布とは細粒子及び粗粒
子が適切に配置された連続粒度のことである。コンクリ
ート用の骨材の場合、粒度の指標としては所定の篩に残
留した粒子の重量の和で表示され、これを細骨材あるい
は粗骨材の粗粒率と呼ぶ。細骨材の粗粒率は２．３〜
３．０程度、また、粗骨材の粗粒率は最大寸法によって
異なるが、例えば、最大寸法２０ｍｍの場合には６．３
〜７．０程度の範囲にあり、数値の大きい程、粗粒子を
多く含むことを示す。一方、コンクリートの配合設計と
はフレッシュ及び硬化コンクリートに所定の性能が得ら
れるように上記の各材料の構成割合を定めることであ
る。ここで、コンクリート中の総骨材体積に対する細骨
材体積を細骨材率と呼び、数値の大きい程、細骨材の構
成割合が多いことを示す。細骨材率は細骨材及び粗骨
材、それぞれの粒度分布を勘案し、細骨材と粗骨材を合
わせた総骨材の粒度分布がコンクリートに所定の性能を
得るために適したものとなるように適切に定められる。
一般のコンクリートでは総骨材の粗粒率は例えば、粗骨
材の最大寸法２０ｍｍの場合には４．５〜５．５の範囲
にあり、粗骨材のみの粗粒率の０．７０〜０．８０の範
囲にあって、この割合は粗骨材の最大寸法が変わっても
変化しない。また、この値から外れた範囲の骨材では粒
度分布が不連続となり、適切なコンクリートの配合を得
ることができない。

【０００３】従来から、コンクリート用の骨材には、一
般に細骨材としては川砂、陸砂、海砂等が、また、粗骨
材としては川砂利、砕石等が用いられてきた。しかし、
良質天然骨材資源の枯渇に伴い、上記粗粒率を満足でき
る骨材の入手が困難な状況にある。これらは細粒部分が
不足するあるいは逆に粗粒子部分が不足する等、不連続
な粒度分布を持ち、コンクリート用骨材として適切でな
いとされる。コンクリートには天然骨材の他、高炉スラ
グ、人工軽量骨材等の人工骨材も用いられるが骨材全体
に対する使用量は極く僅かである。細骨材及び粗骨材を
コンクリートに使用する場合には、上記細骨材率を変更
して骨材中の粒度分布を調整するが、細骨材あるいは粗
骨材自体が不連続粒度分布であるため細骨材率を大幅に
変更しても自ずと限界があり、骨材全体においても理想
的な粒度分布が得られ難い。また、適切な粒度構成を有
した骨材は入手が困難であり、このような骨材をコンク
リート材料として恒久的に求めるのには自ずと限度があ
る。

【０００４】このような不連続粒度分布を持つ骨材をコ
ンクリートに用いた場合にはコンクリートに所要の流動
性（一般にスランプ値として表される）を得るための水
量が増加する。水量が増加したコンクリートは乾燥に因
る収縮が増大し、ひび割れが発生する可能性が大きいば
かりか、セメントペーストの濃度が低下するためコンク
リートの強度も減少する。さらに、セメントペースト濃
度が低下すれば材料の分離傾向が大きくコンクリートの
均質性が損なわれる。セメント量を増加してセメントペ
ースト濃度を保持することも考えられるが、経済的でな
いばかりかコンクリートの硬化熱に因る温度ひび割れの
危険性、乾燥収縮の増大などコンクリートの性能が損な
われる。

【０００５】したがって、コンクリート用として適切な
粒度分布を有していない骨材は、従来は他の細粒子ある
いは粗粒子を加えて粒度構成を調整する場合もあるが、
調整に多大の労力と費用を要し、これら不連続な粒度構
成の骨材は廃棄処理されるなど貴重な資源が有効活用さ
れていないのが実情である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明によれば上記の
ごとき、コンクリート用骨材として適切な粒度分布を有
せず、コンクリートに使用できなかった骨材を鉱物質微
粉末を混用することによって使用可能にすることにあ
る。また、通常の骨材の一部を鉱物質微粉末に置き換え
る事により鉱物質微粉末の大量使用を可能とすることに
ある。

【０００７】従来からコンクリートに用いられる鉱物質
微粉末には混合セメントとして予めセメント中に混合す
るもの、あるいはコンクリート用混和材としてコンクリ
ート製造時に水、セメント、細骨材、粗骨材等と同時に
使用されるものもある。前者には高炉スラグ微粉末、フ
ライアッシュ及びシリカ質微粉末があり、これらを混合
したセメントはそれぞれ、高炉セメント、フライアッシ
ュセメント及びシリカセメントとしてＪＩＳ規格に定め
られている。後者には、上述の他、シリカフューム、籾
殻灰、天然ポゾラン等、多岐に亘る。

【０００８】例えば、フライアッシュを用いたコンクリ
ートの性質を示せば、第一にフライアッシュ粒子が平滑
かつ球状であるためコンクリートのワーカビリティーが
向上し、したがって、所要のコンシステンシーを得るた
めの単位水量をフライアッシュ不使用のものより減少で
き、水セメント比を減少することができる。第二に充分
な養生を行うことによりフライアッシュのポゾラン反応
が励起され、反応生成物によってコンクリート組織が緻
密化し、長期強度が増大するとともに、水密性、化学薬
品に対する抵抗性等が向上する。第三にフライアッシュ
の混入によってセメントの水和発熱が緩和されるため自
己発熱による温度ひび割れが問題となるマスコンクリー
ト構造物に適している。第四にアルカリ骨材反応に対す
る抑制効果も有している。

【０００９】鉱物質微粉末は本来、コンクリート中にあ
っては極めて反応性が小さいかあるいは不活性であるた
め、これらをコンクリートに多量に混合した場合には凝
結の遅延、初期強度の低下、低温環境下における強度発
現の遅れ等々の問題点があり、自ずとその混合量に制限
がある。例えば、フライアッシュについて例を挙げれば
ＪＩＳ規格に規定されているフライアッシュセメントは
フライアッシュの置換割合の最大値をセメントの３割に
制限している。一方、鉱物質微粉末には天然系と人工系
があり、とりわけフライアッシュ、高炉スラグ微粉末を
初めとする人工系の鉱物質微粉末は工業副産品として近
年の工業隆盛に因って産出量が増大する趨勢にあり、こ
れら貴重なリサイクル資源の有効な活用方法として種々
検討されている。すなわち、例えばＨＶＦＣ（Ｈｉｇｈ
ＶｏｌｕｍｅＦｌｙａｓｈＣｏｎｃｒｅｔｅ）と呼
ばれるコンクリートにおいては、コンクリートにおける
セメントの一部をフライアッシュに置き換え、大量活用
を試みているが置き換え割合が多くなると前述の種々の
欠点が顕在化し、未だ実用的な大量活用技術を確立する
までには至っていない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によって粒度構成
が適切でない等、低品位であるため従来、コンクリート
用としては利用されなかった骨材を用いて、鉱物質微粉
末を適量混用し、コンクリートの配合を調整することに
よって流動性に富み、かつ強度発現の良好なコンクリー
トとすることを可能とした。また、本発明によれば、良
質の骨材を節約し、有効に活用するためコンクリート中
の単位骨材量を減じ、少なくとも単位細骨材量を減じ、
これと置き換えて鉱物質微粉末を混和することによりフ
ライアッシュ、高炉スラグ粉末等、工業副産品の実用的
な大量有効活用を可能にした。

【００１１】本発明は、具体的には、セメント、骨材、
鉱物質微粉末、及び水を含み、骨材の粒度分布がＲＦＭ
（粗骨材の粗粒率に対する総骨材の粗粒率の割合）で
０．８０以上とするコンクリートであって、鉱物質微粉
末（Ｆ）の骨材（Ａ）に対する比率（Ｆ／Ｓ）を１０体
積％以上とすることを特徴と、また、本発明は、セメン
ト、骨材、鉱物質微粉末、及び水を含むコンクリートで
あって、鉱物質微粉末（Ｆ）の骨材中に占める細骨材
（Ｓ）に対する比率（Ｆ／Ｓ）を少なくとも３０体積％
以上、好ましくは４５体積％以上とするように、鉱物質
微粉末を骨材の一部に置き換えてなることを主要な構成
とする。

【００１２】また、ここで高性能減水剤を併用すること
により、単位水量の増加に起因する初期強度の低下、乾
燥収縮の増大等の欠点を排除できるばかりか、鉱物質微
粉末のコンクリートへの大量混合を達成することがで
き、さらに、鉱物質微粉末の大量混合によって鉱物質微
粉末を用いないコンクリートよりも初期・長期強度発現
の良好なコンクリートの製造を実現できる。以下、本発
明を詳しく説明する。

【００１３】この発明で使用するセメントは、普通、早
強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩、白色などの各種ポルト
ランドセメントがいずれも使用できるが、初期並びに長
期強度発現性の改善に大きな効果を発揮するためには、
望ましくは普通ポルトランドセメントあるいは早強ポル
トランドセメントを使用する。

【００１４】次に骨材は、通常のコンクリートに使用さ
れている砂、砂利、砕石等の普通骨材をはじめとして、
鉄、ステンレス等の金属骨材、アルミナ等のセラミック
ス骨材、フライアッシュ、抗火石、膨張頁岩等を主原料
とする人工骨材等、各種骨材の種類を問う事なく利用可
能であるが、後述するように鉱物質微粉末の大量使用に
より、前述したような骨材の粒度分布が不連続であり、
通常のコンクリート用骨材としては適切でないとされる
ものについても、この発明の骨材として好適に使用で
き、また、年々入手が困難な状況にある良質骨材資源の
確保に貢献することができる。さらに、前記人工骨材を
用いて製造するこの発明のコンクリートにあっては、長
期強度が普通コンクリート若しくはそれ以上の高強度軽
量コンクリートとすることができる。

【００１５】鉱物質微粉末は、従来のコンクリートの材
料に加えて追加使用するもので、セメントと略々同程度
の粒子構成を具備していれば各種岩石粉末、珪藻土、天
然ポゾラン等の天然鉱物質微粉末あるいは、高炉スラグ
微粉末、フライアッシュ等の人工鉱物質微粉末のいずれ
でも構わない。中でも大部分が埋立て等の廃棄処分され
るフライアッシュの使用は、資源リサイクルの面からも
好適に使用される。ここでフライアッシュは、ＪＩＳで
規定されるフライアッシュは無論、通常原粉と称される
フライアッシュ、及びシンダーアッシュをも含めた、い
わゆる広い意味での石炭灰全般を意味するものである。
また、鉱物質微粉末の、コンクリート中における水和活
性の程度は問題とはならない。このような鉱物質微粉末
を前記骨材の一部に置換えて使用する。この場合におい
て、鉱物質微粉末量の表記方法は総骨材体積に対する体
積（Ｆ／Ａ、Ｆ：鉱物質微粉末の体積、Ａ：細骨材と粗
骨材の体積の和）、あるいは、細骨材体積に対する体積
（Ｆ／Ｓ、Ｆ：鉱物質微粉末の体積、Ｓ：細骨材の体
積）として表記する。

【００１６】すなわち、この発明は、第一に骨材の不連
続粒度の程度をあらわす粗骨材の粗粒率（ＧＦＭ）に対
する、細骨材と粗骨材を合わせた総骨材の粗粒率（ＴＦ
Ｍ）の割合（ＲＦＭ＝ＴＦＭ／ＧＦＭ）が０．８０以上
のものであっては、前記Ｆ／Ａを１０％以上とし、ま
た、第二にはＲＦＭの値に拘らず、Ｆ／Ｓを３０％以上
好ましくは４５％以上とする。Ｆ／Ａ、またはＦ／Ｓを
増すことにより、前述した粒度分布が不連続である骨材
の利用を可能とし、また、良質骨材の使用を大幅に減じ
ることが可能であり、しかもコンクリートの初期強度並
びに長期強度が増大する。初期強度並びに長期強度は、
Ｆ／Ａ、あるいは、Ｆ／Ｓに応じて比例的に増大する
が、特に長期強度に関しては多量の無定形シリカ質分を
含有する鉱物質微粉末を使用した場合には鉱物質微粉末
のポゾラン活性により材令９１日における圧縮強度が基
準コンクリート（鉱物質微粉末を用いないコンクリー
ト）の約１．５倍とすることも可能である。

【００１７】Ｆ／ＡあるいはＦ／Ｓをさらに増加する
と、コンクリート中の微粉末体積（セメントと鉱物質微
粉末の体積の総和）が増加し、後述する高性能ＡＥ減水
剤の添加量を増加してもコンクリートの流動性が失われ
コンクリートの練混ぜが不可能となる。この場合、高性
能減水剤を多量に添加する方法も考えられるが、過剰な
添加によってコンクリートの硬化が著しく遅延するなど
悪影響が顕著となり実用的ではない。Ｆ／Ａの最大値は
コンクリート１ｍ3 中の単位セメント量、単位水量、鉱
物質微粉末量あるいは、鉱物質微粉末の比表面積、粒度
分布等の粒子組成に依存するが、鉱物質微粉末としてフ
ライアッシュを使用する場合のＦ／Ａは、略々４０〜５
０％程度であった。したがって、コンクリートの練混ぜ
の観点からＦ／Ａの最大値、あるいは微粉末体積の最大
値が存在する。Ｆ／Ｓについても同様のことが言いえ、
フライアッシュでは、最大値は略々２５０〜３７０％程
度である。

【００１８】一方、鉱物質微粉末を前述したように骨材
の一部と置換えて使用することにより、この発明は、容
易に超高強度コンクリートを製造することが可能とな
る。すなわち、鉱物質微粉末は、単位セメント量を増加
させても、セメントの水和発熱を抑制し、後述する高性
能減水剤の作用と相俟って施工性にも優れ、極めて容易
に１０００Kgf/cm2 を越える超高強度コンクリートとす
ることができる。

【００１９】また、通常のコンクリートが高温環境下に
おいて、初期に水和が促進され密な組織を形成するため
に、長期強度増進が低下するのに対し、この発明では、
夏期に打設する暑中コンクリート用に適用すれば、長期
の順当なポゾラン反応により、高温環境下において強度
増進が大きいコンクリートとすることができる。

【００２０】さらに、この発明では、フライアッシュ、
抗火石、膨張頁岩等を主原料とする人工骨材を粗骨材と
して使用すると共に、普通細骨材の一部を鉱物質微粉末
に置き換えてコンクリートを製造することにより、軽量
スラブ等に好適に使用できる高強度軽量コンクリートと
することができる。このような人工骨材としては、本出
願人が先に特許出願した特願平５−３００４４６号に記
載したもののほか、市販の人工骨材や、特開昭５８−１
４０３６５号等、各種の人工骨材を使用することができ
る。

【００２１】次に、本発明に係わる高性能減水剤は、従
来よりコンクリート用混和剤として用いられている、例
えば、アルキリアリル系、ナフタリン系、メラミン系、
トリアジン系の化学組成を有するものであればいずれも
使用できるが、望ましくは、ポリカルボン酸塩系の混和
剤が良好である。もちろん、空気連行性能を有する高性
能ＡＥ減水剤の適用も可能である。この種の混和剤とし
て、市販品にはレオビルドＳＰ−８Ｓ（エヌ・エム・ビ
ー製、商品名）、マイティー２０００ＷＨＳ（花王製、
商品名）チューポールＨＰ−８（竹本油脂製、商品名）
等を挙げることができる。コンクリート１ｍ3 当たりの
単位セメント量を所定量に保持しつつ、前記鉱物質微粉
末を増加していくとコンクリート中の微粉体が占める体
積が増大し、コンクリートの流動性が損なわれるが、上
記高性能減水剤の添加量を適切に調整することによりコ
ンクリートに所定の軟度（スランプ値）を得ることがで
きる。高性能減水剤の添加量は、使用するポルトランド
セメント、骨材、鉱物質微粉末及び所用の減水効果など
を勘案して調整されるが、一般には、ポルトランドセメ
ント１００重量部に対して、０．１〜１０重量％添加す
る。これが０．１重量％未満では減水効果が実質上無
く、またこれを１０重量％越えて添加しても減水性、流
動性の改善効果が頭打ちとなる。

【００２２】本発明において空気連行剤は、従来よりコ
ンクリート用空気連行剤として用いられている、例えば
ノニオン系、アニオン系、オキシエチレン系、高級脂肪
酸塩系、天然樹脂酸塩系の化学組成を有するものはいず
れも使用できる。例えば、アルキルカルボン酸化合物を
主成分とするＡＥ−７７５Ｓ（エヌ・エム・ビー製、商
品名）、天然樹脂酸系のヴィンソル（山宗化学製、商品
名）、アルキルフェノール系のシーカＡＥＲ（日本シー
カ、商品名）等を挙げることができる。本発明において
は、前述した超硬強度コンクリート配合の場合を除い
て、上記空気連行剤の添加割合を調整して、コンクリー
トの空気連行量を４．５〜５．５％に調整することが望
ましい。

【００２３】尚、以上説明した配合成分のほかに、この
発明は、通常、コンクリートにおいて用いられる急硬・
急結材、高強度混和剤、水和促進剤、凝結調整剤などの
各種コンクリート混和材料や補強材としての各種繊維、
鋼等も使用できる。

【００２４】また、前記各成分の混合及び混練方法に制
限は無く、均一に混合混練できれば良く、配合成分の添
加順序にも特に制限されるものではない。更に、コンク
リート打設後の養生は、各種の養生方法が適用可能であ
り、常温養生、高温養生、常圧蒸気養生、高温高圧養生
のいずれの方法も採用でき、必要ならば、これらの組合
わせを行って高強度コンクリート硬化体とすることがで
きる。

【００２５】

【作用】本発明に係わるコンクリートは、鉱物質微粉末
を骨材の一部に置き換えて使用することにより、低品質
の骨材を用いても、大量に使用する鉱物質微粉末の作用
により、水セメント比（コンクリート中のセメントに対
する水の割合）を同一とした条件下で鉱物質微粉末を混
用しないコンクリートに較べ初期強度並びに長期強度発
現が良好となる。

【００２６】

【実施例】

（実施例１）下記に示す材料、及び表１に示すコンクリ
ートの配合によってコンクリートを調整し、圧縮強度を
測定した。使用した粗骨材は最大寸法は２０ｍｍ、粗粒
率ＧＦＭ６．６６であり、細骨材の粗粒率は２．７５で
ある。総骨材の粒度分布が不連続となるように細骨材と
粗骨材の混合割合を変え、ＲＦＭ（粗骨材の粗粒率に対
する総骨材の粗粒率の割合）を変化させた。試験ＮＯ．
１、２は普通ポルトランドセメントを用いた比較例を示
す基準コンクリート。ＮＯ．３〜６は鉱物質微粉末とし
てフライアッシュＡを用いた試験。ＮＯ．７〜２０はフ
ライアッシュＢを用いたもので、ＮＯ．７〜１１はコン
クリートの水セメント比５５％の場合、ＮＯ．１２〜１
８はコンクリートの水セメント比６０％の場合、ＮＯ．
１９、２０は単位セメント量を減少させた場合をそれぞ
れ示す。ＮＯ．２１〜２３は早強ポルトランドセメント
を用い（ＮＯ．２１は比較例を示す基準コンクリー
ト）、ＮＯ．２４は高性能混和剤を用いないコンクリー
ト試験結果である。また、ＮＯ．２４〜３０は、鉱物質
微粉末として、高炉スラグＣ（ＮＯ．２５、２６）、石
粉Ｄ（ＮＯ．２７、２８）、珪石粉末Ｅ（ＮＯ．２９、
３０）をそれぞれ用いた例を示す。結果を表１に併せて
示すと共に、図１及び図２に鉱物質微粉末としてフライ
アッシュＢを用いたＦ／Ａ及びＦ／Ｓと圧縮強度の関係
をそれぞれ示し、図３に試験ＮＯ．１、７（比較例）、
試験ＮＯ．９、１１（実施例）に用いた骨材の粒度分布
の例を示す。

【００２７】（使用材料）セメントＮ：小野田セメント社製普通ポルトランドセメントＨ：小野田セメント社製早強ポルトランドセメント鉱物質微粉末Ａ：フライアッシュ、比重２．２３、ブレーン比表面積
３３５０cm2 ／ｇＢ：フライアッシュ、比重２．２３、ブレーン比表面積
３７５０cm2 ／ｇＣ：高炉スラグ、ＮＫＫ福山産、比重２．８９、ブレー
ン比表面積３５００cm2 ／ｇＤ：石粉、津久見産石灰石、比重２．７０、ブレーン比
表面積４０５０cm2 ／ｇＥ：珪石粉末、大分四浦産珪石、比重２．６４、ブレー
ン比表面積３５５０cm2 ／ｇ細骨材：陸砂（静岡産）比重２．５９、ＦＭ２．７５粗骨材：砕石（茨城産）最大寸法２０ｍｍ、比重２．６
４、ＧＦＭ６．６６高性能ＡＥ減水剤：エヌ・エム・ビー社製レオビルド
ＳＰ−８Ｓ空気連行剤：エヌ・エム・ビー社製ＡＥ−７７
５Ｓ

【００２８】（試験方法）スランプは１２〜１９ｃｍ、
空気量４．５〜５．５％となるように調整。練混ぜ時間
は１５０秒とした。圧縮強度はＪＩＳＡ１１０８に
準拠して実施。養生条件は２０℃水中養生。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１から明らかなように、鉱物質微粉末を
使用しないＮＯ．１、２、２１及びＦ／Ａ若しくはＦ／
Ｓがこの発明の範囲以下であるＮＯ．７、１２と比較し
て、この発明は、施工性に優れ、極めて高強度のものと
することができる。なお、ＮＯ．６及びＮＯ．１８は練
混ぜが不可能であった例を示し、コンクリートの配合条
件によって、鉱物質微粉末使用量の上限を設けることが
望ましい。

【００３１】（実施例２）鉱物質微粉末として下記に示
すフライアッシュF1を使用し、表２に示すコンクリート
の配合によって、スランプ目標２１ｃｍ±２．５、空気
量目標をＮＯＮＡＩＲ（１．５％）として、超高強度コ
ンクリートを調整し、実施例１と同様に圧縮強度を測定
した。結果を表２に併せて示す。この発明は、いずれも
優れた強度、特に長期強度の優れた超硬強度コンクリー
トであることを示す。（使用材料）セメントＮ：小野田セメント社製普通ポルトランドセメント鉱物質微粉末 F1：フライアッシュ、比重２．２０、ブレーン比表面積
３２２０cm2 ／ｇ細骨材：陸砂（静岡産）比重２．５９、ＦＭ２．７５粗骨材：砕石（茨城産）最大寸法２０ｍｍ、比重２．６
４、ＧＦＭ６．６６高性能減水剤：花王社製マイティ２０００ＷＨＺ

【００３２】

【表２】

【００３３】（実施例３）鉱物質微粉末として下記に示
すフライアッシュF2を使用し、表３に示すコンクリート
の配合によって、コンクリートを調整し、コンクリート
の練り混ぜ温度及び養生温度変化による圧縮強度試験を
行った。結果を表３に併せて示す。表３から明らかなよ
うに、この発明は、低温及び高温のいずれの温度におい
ても優れた強度特性を示すが、特に図４に示すように３
０℃水中養生においても、長期強度の伸びが続いてお
り、夏期、すなわち、暑中に打設するコンクリートとし
て極めて優れていることがわかる。（使用材料）セメントＮ：小野田セメント社製普通ポルトランドセメント鉱物質微粉末 F2：フライアッシュ、比重２．２３、ブレーン比表面積
３２２０cm2 ／ｇ細骨材：陸砂（静岡産）比重２．５９、ＦＭ２．７５粗骨材：砕石（茨城産）最大寸法２０ｍｍ、比重２．６
４、ＧＦＭ６．６６高性能減水剤：エヌ・エム・ビー社製レオビルドＳ
Ｐ−８Ｓ空気連行剤：エヌ・エム・ビー社製ＡＥ−７７５Ｓ

【００３４】

【表３】

【００３５】（実施例４）鉱物質微粉末として実施例２
と同じフライアッシュF1を使用すると共に、骨材中の粗
骨材を下記に示す３種類の人工骨材を使用し、表４に示
すコンクリートの配合によって、軽量コンクリートを調
整し、圧縮強度試験を行った。結果を表４に併せて示
す。この発明によれば、いずれ優れた強度特性を示す
が、特にフライアッシュを主要原料とした骨材使用のコ
ンクリートにおいて顕著な強度を示すほか、超低比重の
抗火石を原料とした骨材でも、長期強度では普通コンク
リート以上の強度特性を示し、図５に示すようにコンク
リートの単位容重量当たりの圧縮強度が極めて高いこと
が分かる。

【００３６】（使用材料）セメントＮ：小野田セメント社製普通ポルトランドセメント鉱物質微粉末 F1：フライアッシュ、比重２．１６、ブレーン比表面積
３１５０cm2 ／ｇ細骨材：陸砂（静岡産）比重２．５９、ＦＭ２．７５粗骨材砕：比較用砕石（茨城産）最大寸法２０ｍｍ、比重２．
６４、ＧＦＭ6.66 FA：フライアッシュを主原料とし、これにベントナイト
を少量添加して造粒後焼成して調整した人工骨材（比重
１．８７、ＧＦＭ６．８４） ML：市販の膨張頁岩を主原料とする人工骨材、商品名メ
サライト１５０５（比重１．５５、ＧＦＭ６．４０） NL：抗火石粉末を主原料とし、これにベントナイト及び
発泡剤として炭化珪素粉末を少量添加して造粒後焼成し
て調整した人工骨材（比重０．８０、ＧＦＭ６．４０）高性能減水剤：エヌ・エム・ビー社製レオビルドＳ
Ｐ−８Ｓ空気連行剤：エヌ・エム・ビー社製ＡＥ−７７５Ｓ

【００３７】

【表４】

【００３８】

【発明の効果】本発明により、低品質の骨材を用いても
初期並びに長期において強度発現性の良好なコンクリー
トを得ることができ、かつ産業副産品である鉱物質微粉
末の大量有効活用が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるＦ／Ａと圧縮強度の
関係を示す図である。

【図２】本発明の実施例１におけるＦ／Ｓと圧縮強度の
関係を示す図である。

【図３】実施例１における骨材の粒度分布の例を示す図
である。

【図４】本発明の実施例３における３０℃水中養生にお
ける材令と圧縮強度の関係を示す図である。

【図５】本発明の実施例４における各種人工骨材を用い
たコンクリートの単位容積重量当たりの圧縮強度を示す
図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 18:08 Ｂ 14:02 Ｚ 24:00） 103:30 (72)発明者小谷中昭裕千葉県佐倉市大作二丁目４番２号秩父小野田株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント、骨材、鉱物質微粉末、及び水
を含み、骨材の粒度分布がＲＦＭ（粗骨材の粗粒率に対
する総骨材の粗粒率の割合）で０．８０以上とするコン
クリート組成物であって、鉱物質微粉末（Ｆ）の骨材
（Ａ）に対する比率（Ｆ／Ｓ）を１０体積％以上とする
ことを特徴とするコンクリート組成物。
【請求項２】セメント、骨材、鉱物質微粉末、及び水
を含むコンクリート組成物であって、鉱物質微粉末
（Ｆ）の骨材中に占める細骨材（Ｓ）に対する比率（Ｆ
／Ｓ）を少なくとも３０体積％以上とするように、鉱物
質微粉末を骨材の一部に置き換えてなることを特徴とす
るコンクリート組成物。
【請求項３】前記鉱物質微粉末（Ｆ）の骨材中に占め
る細骨材（Ｓ）に対する比率（Ｆ／Ｓ）を少なくとも４
５体積％以上とすることを特徴とする請求項２記載のコ
ンクリート組成物。
【請求項４】高性能減水剤をさらに含むことを特徴と
する請求項１、２又は３いずれか記載のコンクリート組
成物。
【請求項５】セメントが普通ポルトランドセメント又
は早強ポルトランドセメントであることを特徴とする請
求項１、２、３又は４いずれか記載のコンクリート組成
物。
【請求項６】鉱物質微粉末が天然鉱物質微粉末、また
は、人工鉱物質微粉末であることを特徴とする請求項
１、２、３、４又は５いずれか記載のコンクリート組成
物。
【請求項７】鉱物質微粉末がフライアッシュであるこ
とを特徴とする請求項６記載のコンクリート組成物。
【請求項８】コンクリート組成物が超高強度用コンク
リート組成物であることを特徴とする請求項１〜７いず
れか記載のコンクリート組成物。
【請求項９】コンクリート組成物が暑中コンクリート
用組成物であることを特徴とする請求項１〜７いずれか
記載のコンクリート組成物。
【請求項１０】骨材中の粗骨材が人工骨材であること
を特徴とする請求項１〜７いずれか記載のコンクリート
組成物。
【請求項１１】人工骨材がフライアッシュを主原料と
する人工骨材であることを特徴とする請求項１０記載の
コンクリート組成物。
【請求項１２】人工骨材が抗火石を主原料とする人工
骨材であることを特徴とする請求項１０記載のコンクリ
ート組成物。
【請求項１３】人工骨材が膨張頁岩を主原料とする人
工骨材であることを特徴とする請求項１０記載のコンク
リート組成物。
【請求項１４】セメント、骨材、鉱物質微粉末、及び
水を配合し、骨材の粒度分布がＲＦＭ（粗骨材の粗粒率
に対する総骨材の粗粒率の割合）で０．８０以上とする
コンクリートの製造方法であって、鉱物質微粉末（Ｆ）
の骨材（Ａ）に対する比率（Ｆ／Ｓ）を１０体積％以上
とすることを特徴とするコンクリートの製造方法。
【請求項１５】セメント、骨材、鉱物質微粉末、及び
水を配合するコンクリートの製造方法であって、鉱物質
微粉末（Ｆ）の骨材中に占める細骨材（Ｓ）に対する比
率（Ｆ／Ｓ）を少なくとも３０体積％以上とするよう
に、鉱物質微粉末を骨材の一部に置き換えて鉱物質微粉
末を混和することを特徴とするコンクリートの製造方
法。
【請求項１６】前記鉱物質微粉末（Ｆ）の骨材中に占
める細骨材（Ｓ）に対する比率（Ｆ／Ｓ）を少なくとも
４５体積％以上とすることを特徴とする請求項１５記載
のコンクリートの製造方法。
【請求項１７】鉱物質微粉末としてフライアッシュを
混和することを特徴とする請求項１４、１５又は１６い
ずれか記載のコンクリートの製造方法。
【請求項１８】高性能減水剤をさらに配合することを
特徴とする請求項１４、１５、１６又は１７いずれか記
載のコンクリートの製造方法。
【請求項１９】セメントが普通ポルトランドセメント
又は早強ポルトランドセメントであることを特徴とする
請求項１４、１５、１６、１７又は１８いずれか記載の
コンクリートの製造方法。