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WO2005087682A1 - セメント混和材、セメント組成物、モルタル及びコンクリート - Google Patents

セメント混和材、セメント組成物、モルタル及びコンクリート Download PDF

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WO2005087682A1
WO2005087682A1 PCT/JP2005/004532 JP2005004532W WO2005087682A1 WO 2005087682 A1 WO2005087682 A1 WO 2005087682A1 JP 2005004532 W JP2005004532 W JP 2005004532W WO 2005087682 A1 WO2005087682 A1 WO 2005087682A1
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WO
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concrete
cement
mortar
strength
fly ash
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/004532
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshiharu Watanabe
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha filed Critical Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority to JP2006519418A priority Critical patent/JP4813355B2/ja
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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention relates to a cement admixture, a cement composition, a mortar and a concrete using the same. More specifically, it is an admixture containing silica fume and fly ash classified to 20 m or less, and a cement composition obtained by adding this to cement. Further, the present invention relates to a mortar and a concrete having an increased bending strength using the cement composition.
  • Mortar or concrete has a problem that the bending strength is basically lower than the compressive strength, and the bending strength is not so high even if the compressive strength is increased. Therefore, road surfaces, beams, girders and many concrete secondary products designed with bending strength tend to be rich and economical in concrete mix. Prestress is introduced by a steel bar. In addition, for fume pipes and the like, an expanding material is mixed with concrete to introduce a chemical press or a chemical prestress to increase the external pressure strength.
  • silica fume has a high pozzolanic activity and is used as a strength enhancer. Furthermore, by combining with a relatively large amount of a high-performance water reducing agent, the mortar flow, the concrete slump or the slump flow can be increased, and the mortar or the concrete having a low water binder ratio can be easily produced, so that a high fluidity can be obtained. It is often used as an admixture for strength mortar or concrete.
  • Fly ash is spherical coal ash containing hollow particles with a diameter of 100 m or less, produced as a by-product from a pulverized coal-fired thermal power plant, and although its pozzolanic activity is low, it reacts in the long term. It is often used as fly ash cement because it enhances water tightness. As shown in Patent Document 1, by classifying this into 20 m or less or 10 m or less, large hollow particles are removed, resulting in good spherical solid particles. When combined with a high-performance water reducing agent or high-performance AE water reducing agent due to its ball bearing action, it increases the mortar flow, concrete slump or slump flow, and exhibits strong stickiness. . Further, it is also known that even when the same flow or slump is used, the strength of the reduced water is increased as compared with the mortar or concrete containing no classified fly ash.
  • gypsum is widely used as a high-strength admixture regardless of the presence or absence of steam curing, and it is also known that higher strength and durability can be obtained by combining with gypsum. Tepuru.
  • Patent Document 3 As a classical method for increasing bending strength and toughness, there is a method of adding a metal fiber. It is also known that a method of improving toughness by using metal fibers can be achieved by adding silica fume and fine needle-like or plate-like powder to cement to limit the maximum aggregate diameter to a small value. RU
  • Patent Document 1 JP-A-63-8248
  • Patent Document 2 JP-A-3-40947
  • Patent Document 3 JP-A-11-246255
  • Patent Document 2 high strength is easily developed by using gypsum alone or in combination with silica fume, and bending strength is also increased by increasing the compressive strength. There was a problem that the ratio was not in the same area as ordinary concrete. As shown in Patent Document 3, in the method of reinforcing with metal fibers, while the fine aggregate for mortar or concrete used in ready-mixed concrete plants and concrete product factories is 5 mm or less, the maximum aggregate diameter is reduced. There is a problem that it cannot be widely spread because it is an essential requirement that the thickness be 2 mm or less or 1 mm or less.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, It is an object of the present invention to provide a mortar or concrete in which the absolute values of strength and bending strength are increased and the ratio of bending strength to compressive strength is increased.
  • Another object of the present invention is to provide a cement admixture for realizing the mortar or concrete, and a cement composition using the cement admixture.
  • Still another object of the present invention is to provide a hardened cement body obtained from the above mortar or concrete.
  • the ratio of the bending strength to the bending strength and the compressive strength can be independently determined by using a combination of fly ash and gypsum, which are conventionally known as silica fumes with a diameter of 20 m or less, in combination. It has been found that it can be synergistically increased as compared with the case of using. Furthermore, since the bending strength of the base mortar or concrete itself can be increased, the bending strength can be increased by using metal fibers in combination even when using fine aggregate for mortar or concrete that is commonly used. The inventors have found a fact that can be dramatically increased, and have completed the present invention.
  • the present invention relates to the following cement admixture, cement composition, mortar, concrete, and hardened cement.
  • a cement admixture comprising silica fume and fly ash classified to 20 ⁇ m or less, wherein the mixing ratio of silica fume: classified fly ash is 95: 5—10: 90 by mass. Admixture.
  • a cement composition comprising 100 parts of the cement and 1 to 35 parts of the cement admixture described in (1) above.
  • the flow value of kneaded mortar or concrete is improved, and good workability is obtained.
  • the obtained mortar and concrete have high absolute values of compressive strength and flexural strength, and also have a high ratio of flexural strength to compressive strength.
  • metal fibers are mixed and reinforced, the bending strength can be dramatically increased, and an economical and advantageous design for manufacturing civil engineering structures and concrete secondary products becomes possible.
  • Silica fume used in the present invention is a fine particle having a spherical diameter of not more than Lm, which is a by-product produced when silicon alloys such as metallic silicon and Fe-mouth silicon and zirconia are produced in an electric furnace. Is amorphous highly reactive SiO. Compressive strength is silica fume
  • the force gradually increases in accordance with the amount of added silica.
  • the ratio of the bending strength to the compressive strength is lower than in the case where silica fume is not mixed.
  • silica fume significantly enhances fluidity when used in combination with a relatively large amount of a high-performance water reducing agent that can be used not only as a strength enhancer and about 10% of silica fume with respect to cement.
  • the flow characteristics vary depending on the type of high-performance water reducing agent. Is small, and shows relatively high viscosity and fluidity.
  • a so-called high-performance AE water reducing agent based on polycarboxylate that entrains air On the other hand, the fluidity becomes large in the state of sticky plastic rather than simply viscous, and the feeling of switching back with a scoop becomes lighter in the former and heavier in the latter. Therefore, a combination system of high performance AE water reducer and silica fume may be used simply because it makes pumping easier.
  • Fly ash is a spherical granular residue collected from a boiler's flue together with combustion gas with coal ash produced as a by-product from a pulverized coal-fired thermal power plant as described above, and collected by a dust collector. Usually, it is directly blended with cement and used as fly ash cement. In the present invention, it is an essential condition that a material classified to 20 m or less is used, and fly ash cannot achieve the effects of the present invention without classification. There are two types of commercially available classified fly ash: those classified to 20 ⁇ m or less and those classified to 10 ⁇ m or less.
  • the cement admixture of the present invention has a mass ratio of silica fume: fly ash classified to 20 ⁇ m or less to 95: 5-10: 90, preferably 90: 10-10-15: 85, more preferably 80:50. 20-70: 30 ratio. If the classified fly ash is less than 5%, the effect of increasing the bending strength is small. Even if the classified fly ash exceeds 90%, the effect of increasing the bending strength is small. The compressive strength gradually decreases as the proportion of classified fly ash is increased. The effect of increasing the bending strength has a peak at around 60:40.
  • the admixture of the present invention is preferably added in an amount of 1 to 35 parts, more preferably 2 to 30 parts, and most preferably 3 to 25 parts, based on 100 parts of cement. Even if it is added in excess of 35 parts, the increase in bending strength reaches a plateau and is not economically favorable.
  • the gypsum used in the present invention includes various forms of gypsum such as dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, soluble anhydrous gypsum (type III), and insoluble anhydrous gypsum (type II).
  • Water gypsum is preferred.
  • the compressive strength decreases as the proportion of fly ash classified to 20 m or less increases. Further increase the compressive strength and song This has the effect of increasing both absolute values of the bending strength. Gypsum is converted to anhydrous, cement
  • 0.5 to 12 parts, more preferably 0.8 to 10 parts, most preferably 118 parts are added to 100 parts. Even if it exceeds 12 parts, no further strength effect can be obtained.
  • a required amount of a high-performance water reducing agent or a high-performance AE water reducing agent is used in combination.
  • the high-performance water reducing agent is mainly composed of any one of polyalkylarylsulfonate, aromatic aminosulfonate, and melamine formalin resin / sulfonate. Two or more are used.
  • Polyalkylaryl sulfonate-based high-performance water reducing agents include methyl naphthalene sulfonic acid formalin condensate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, and anthracene sulfonic acid formalin condensate.
  • the commercial products are Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Company name "FT-500” and its series, Kao Corporation product name "Mighty-100" (powder) and "Mighty-150" and its series, Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co., Ltd. Representative examples include Nippon Paper Industries Co., Ltd.
  • the high-performance AE water reducing agent is usually called a polycarboxylate-based water reducing agent, and is a copolymer containing an unsaturated carboxylic acid monomer as one component or a salt thereof.
  • a polycarboxylate-based water reducing agent is usually called a copolymer containing an unsaturated carboxylic acid monomer as one component or a salt thereof.
  • copolymers of polyalkylene glycol monoacrylate, polyalkylene glycol monomethacrylate, maleic anhydride and styrene, copolymers of acrylic acid and methacrylate, and copolymerizable with these monomers examples include copolymers derived from monomers.
  • the company name "Darlex Super 100, 200, 300, 1000" series and others are commercial
  • the cement used in the present invention is various portland cements, various mixed cements or eco cements. Further, cement in which these arbitrary amounts are mixed may be used.
  • metal fibers can be used in combination.
  • the metal fiber is not special, and may be used for mortar or concrete that is usually sold.
  • the metal fibers maximum amount and in the case where the concrete mortar from the viewpoint of increasing the effect and the workability of the force bending strength to 1. added 0 to 6.0 volume% in outer percentage relative to mortar or concrete lm 3
  • the preferred ranges are different.
  • the maximum addition amount and the preferable range also differ depending on the concrete molding method such as vibration molding and centrifugal force molding.
  • the bending tensile strength of the mortar and the concrete increases from 1.0% by volume of the metal fiber, and the workability of the mortar is 5.0% by volume or less.
  • the content is preferably 3.0% by volume or less.
  • the method of adding the admixture of the present invention is not particularly limited.
  • a mixture of silica fume and fly ash classified to 20 m or less may be added, or gypsum may be further added.
  • each component may be separately prepared and added to a mixer together with another mortar or concrete material.
  • the kneading method is not particularly limited, and the kneading method usually used may be used.
  • There is no particular limitation on the method of adding the metal fiber but a method in which mortar or concrete is kneaded and mixed, and the mixing is continued while stirring the mixer is preferred because it is difficult to form fiber balls.
  • the method for curing the mortar and concrete of the present invention is not limited, and standard curing, steam curing and autoclave curing are also possible.
  • Cement Ordinary Portland cement manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Fine density: 3.16 g / cm 3 Fine aggregate: Himekawa river sand from Niigata (5 mm below), density: 2.62 g / cm 3
  • Coarse aggregate crushed stone from Himekawa, Niigata (13-5 mm), density 2.64 g / cm 3
  • Gypsum Insoluble anhydrous gypsum (naturally occurring, density 2.82) and industrial dihydrate gypsum powder, density 2.30 Metal fiber: manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., "Daipack" iron, width 0.9 mm, thickness 0.34 mm, length 30mm, Density 8.00gZcm 3
  • Water reducing agent High performance AE water reducing agent WRA (l), Grace Chemicals Co., Ltd. "Super 1000N”, High performance water reducing agent WRA (2), Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. "Cell Flow 110P” ⁇ Test items And how to do it>
  • 17.5kg of concrete is packed into a cylindrical form of 20cm in outer diameter x 30cm in length, initial speed 1.5G x 2 minutes, low speed 3G x 5 minutes, medium speed I: 8G x 1 minute, medium speed II: 15G x 2 minutes
  • the mold was subjected to centrifugal force molding. After curing, the external pressure load at which cracks occurred and the tube thickness were measured to calculate the bending tensile strength.
  • the inner 1Z3 was made of mortar containing metal fiber, 12.5 kg of concrete was packed and subjected to centrifugal molding under the above conditions, and then 5 kg of mortar was packed again and similarly centrifugally molded.
  • the kneading of the mortar (or concrete) is performed by kneading the cement, the components of the admixture, and the fine aggregate (and coarse aggregate) for 30 seconds, and then dissolving a water reducing agent in water. And kneaded with an omni mixer for 3 minutes.
  • knead the mortar or concrete for 3 minutes add the metal fibers little by little without stopping stirring, and knead for another 3 minutes.
  • Example 1 gypsum of the type and addition amount (based on 100 parts of cement) shown in Table 2 was further added. The same test as in Example 1 was performed. Table 2 shows the results.
  • gypsum promotes both compressive strength and bending strength to increase strength.
  • the effect is apparent when 0.5 part or more is added to 100 parts of cement, becomes more remarkable at 0.8 part or more or 1.0 part or more, and exceeds 12 parts.
  • no further strength effect can be obtained.
  • adding 10 parts or less, preferably 118 parts of gypsum to 100 parts of cement increases the absolute values of both compressive strength and bending strength.
  • the metal fiber dramatically increases the bending strength of the mortar, but the effect is completely lost at 1.5% by volume.
  • the bending strength increased. When it exceeded 5.0% by volume, it reached a plateau. At 6.5% by volume, workability was poor and moldability was poor. It has been found that the range is most preferably 2.5-5% by volume for the mortar of vibration molding.
  • metal fibers increase the flexural strength of concrete, but have little effect at 1.0% by volume.
  • the bending strength gradually increases, but reaches a plateau.
  • workability is poor and molding is difficult.
  • the most preferable range including the workability was 2.0-4.0% by volume in the case of the concrete of vibration molding.
  • the specimens for centrifugal force molding were prepared by molding the whole with one layer of mortar or concrete with the added amount of metal fiber, and molding the outer 3cm with mortar or concrete without metal fiber, Two-layer molded mortar or concrete with 2 cm inside was prepared using mortar or concrete with added fiber. Table 7 shows the results.
  • WRA (2) A high-performance water reducing agent, added in powder form and mixed.
  • the flow value of the kneaded mortar or concrete is improved, and good workability is obtained.
  • the obtained mortar and concrete have high absolute values of compressive strength and flexural strength, and also have a high ratio of flexural strength to compressive strength.
  • metal fibers are mixed and reinforced, the bending strength can be dramatically increased, and an economical and advantageous design for manufacturing civil engineering structures and concrete secondary products becomes possible.

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Abstract

　本発明は、シリカフュームと２０μｍ以下に分級したフライアッシュを配合してなるセメント混和材であって、シリカフューム：分級したフライアッシュの配合割合が質量比で９５：５～１０：９０であるセメント混和材、及び更に石こうを配合したセメント混和材を提供する。本発明は更に上記セメント混和材を用いたセメント組成物、モルタル、コンクリート、セメント硬化体に関する。本発明により、練り上げたモルタルやコンクリートのフロー値が向上し、良好な作業性が得られる。しかも、得られたモルタルやコンクリートは圧縮強度及び曲げ強度の高い絶対値を有すると共に、圧縮強度に対して高い比率の曲げ強度が得られる。更に、金属繊維を配合して補強すると、飛躍的に曲げ強度を高めることができ、土木建築構造物やコンクリート二次製品を製造する上で経済的且つ有利な設計が可能になる。 　                                                                      

Description

明 細 書
セメント混和材、セメント組成物、モルタル及びコンクリート
技術分野
[0001] 本発明はセメント混和材、セメント組成物、これを用いたモルタル及びコンクリートに 関する。より詳しくは、シリカフュームと 20 m以下に分級したフライアッシュを配合し た混和材であり、これをセメントに添カ卩したセメント組成物である。更に、このセメント 組成物を用いて曲げ強度を高めたモルタル及びコンクリートに関する。
背景技術
[0002] モルタル又はコンクリートは基本的に圧縮強度と比較して曲げ強度が小さいという 課題があり、圧縮強度を高くしても曲げ強度はそれほど高くならない。したがって、曲 げ強度で設計する路面や梁、桁及び多くのコンクリート二次製品では富配合で不経 済なコンクリート配合となり易ぐ更に、曲げ耐カを高めるために部材断面を厚くしたり 、 PC鋼棒によりプレストレスを導入している。また、ヒューム管などでは膨張材をコンク リートに配合してケミカルプレス又はケミカルプレストレスを導入して外圧強度を高め ている。
[0003] 一方、シリカフュームはポゾラン活性が高く強度増進材として利用されている。更に 、比較的大量の高性能減水剤と組み合わせることによってモルタルフローやコンクリ 一トスランプ又はスランプフローを増大させ、かつ、低水結合材比のモルタルやコンク リートが容易に製造できるので高流動性の高強度モルタル又はコンクリート用混和材 としても多用されている。
[0004] また、フライアッシュは微粉炭焚きの火力発電所から副生する径 100 m以下の中 空粒子を含む球形粒子の石炭灰であり、そのポゾラン活性は低いものの長期的に反 応して水密性などを高めるのでフライアッシュセメントとして多用されている。特許文 献 1に示すように、これを 20 m以下又は 10 m以下に分級することによって大きな 中空の粒子が取り除かれ、良球形で中空のない粒子となる。そのボールベアリング作 用によって高性能減水剤や高性能 AE減水剤と組み合わせると、特にモルタルフロ 一やコンクリートスランプ又はスランプフローを増大させて強い粘ちよう性を発揮する 。更に、同一のフローやスランプとした場合でも分級フライアッシュ無混和のモルタル やコンクリートよりも減水した分の強度を高めることも知られている。
[0005] 更に、例えば、特許文献 2に示すように、石こうは蒸気養生の有無に係わりなく高強 度混和材として多用され、シリカフュームと組み合わせることによってより高い強度や 耐久性が得られることも知られて ヽる。
[0006] また、特許文献 3に示すように、曲げ強度や靱性を高める古典的方法としては金属 繊維を添加する方法もある。そして、金属繊維を使用してより靱性を改善する方法と して、セメントにシリカフュームと針状や板状の微粉末を添加し、最大骨材径を小さく 限定することによって達成できることも知られて 、る。
特許文献 1：特開昭 63-8248号公報
特許文献 2：特開平 3 - 40947号公報
特許文献 3：特開平 11—246255号公報
[0007] し力しながら、シリカフュームのみを配合する汎用技術では、コンクリートの圧縮強 度は高くなるが、脆くなつて圧縮強度に対する曲げ強度の比率はシリカフューム無混 和の場合よりも低くなるという課題があった。また、特許文献 1に示すように、 20 /z m 以下又は 10 m以下に分級したフライアッシュは本来ポゾラン活性は低いので、減 水した分の強度は高くなるが、同一水結合材比とした分級フライアッシュ無混和の場 合と比較して、たとえ蒸気養生しても短期的な強度増加はほとんど増大しなかった。
[0008] 更に、特許文献 2に示すように、石こう単独又はシリカフュームと併用することによつ て容易に高強度を発現させ、圧縮強度の増加に対して曲げ強度も増力 tlさせるが、そ の比率は普通のコンクリートと同様の域をでないという課題があった。特許文献 3に示 されるように、金属繊維で補強する方法では、生コン工場やコンクリート製品工場で 使用されているモルタル又はコンクリート用細骨材は 5mm以下であるのに対し、最大 骨材径を 2mm以下、又は lmm以下にすることが必須要件となっているために、一般 的に広く普及できな 、と 、う課題があった。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明は従来技術における上記課題を解決するためになされたものであり、圧縮 強度と曲げ強度の絶対値を高め、且つ、圧縮強度に対する曲げ強度の比率を高め たモルタル又はコンクリートを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、上記モルタル又はコンクリートを実現するためのセメント混和 材、及び該セメント混和材を用いたセメント組成物を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、上記モルタル又はコンクリートから得られるセメント硬化 体を提供することにある。
課題を解決するための手段
セメント混和材として、従来知られているシリカフュームゃ径 20 m以下に分級した フライアッシュや石こうを単独でなぐ組合わせて使用することにより、曲げ強度及び 圧縮強度に対する曲げ強度の比率を、それぞれを単独で使用した場合に比して相 乗的に高めることができることを知見した。更に、ベースとなるモルタル又はコンクリー ト自身の曲げ強度を高めることができるので、通常使用されているモルタル又はコン クリート用の細骨材を使用した場合でも金属繊維を併用することにより曲げ強度を飛 躍的に高くできる事実を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のセメント混和材、セメント組成物、モルタル、コンクリート 、セメント硬化体に関する。
(1)シリカフュームと 20 μ m以下に分級したフライアッシュを配合してなるセメント混和 材であって、シリカフューム:分級したフライアッシュの配合割合が質量比で 95： 5— 1 0： 90であるセメント混和材。
(2)更に石こうを配合してなる上記（1)記載のセメント混和材。
(3)セメント 100部に対して、上記（1)記載のセメント混和材を 1な 、し 35部の割合で 配合してなるセメント組成物。
(4)セメント 100部に対して、更に無水物換算で 0. 5ないし 12部の石こうを配合した 上記（3)記載のセメント組成物。
(5)上記（3)又は (4)記載のセメント組成物と、細骨材、減水剤及び練り混ぜ水を混 合してなるモルタル。
(6)上記（5)のモルタル lm3に対して、外割で 1. 0ないし 6. 0容積％の金属繊維を 添カ卩してなるモルタル。 (7)上記（3)又は (4)記載のセメント組成物と、細骨材、粗骨材、減水剤及び練り混 ぜ水を混合してなるコンクリート。
(8)上記（7)記載のコンクリート lm3に対して、外割で 1. 0ないし 4. 0容積％の金属 繊維を添加してなるコンクリート。
(9)上記（5)又は（6)に記載のモルタルを硬化させて得られるセメント硬化体。
(10)上記（7)又は（8)に記載のコンクリートを硬化させて得られるセメント硬化体。 発明の効果
[0011] 本発明により、練り上げたモルタルやコンクリートのフロー値が向上し、良好な作業 性が得られる。し力も、得られたモルタルやコンクリートは圧縮強度及び曲げ強度の 高い絶対値を有すると共に、圧縮強度に対して高い比率の曲げ強度が得られる。更 に、金属繊維を配合して補強すると、飛躍的に曲げ強度を高めることができ、土木建 築構造物やコンクリート二次製品を製造する上で経済的且つ有利な設計が可能にな る。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明を詳しく説明する。なお、本発明で使用する配合割合や添加量を示 す部や％は質量単位である。但し、金属繊維の場合はモルタル又はコンクリート lm3 当たりに対する外割容積％である。
[0013] 本発明で使用するシリカフュームとは、金属シリコンやフエ口シリコンなどのシリコン ァロイ及びジルコユアを電気炉で製造する際に副生する、球形の直径が: L m以下 の微粒子で、主成分は非晶質の反応性の高い SiOである。圧縮強度はシリカフュー
2
ム添加量に応じて順次高くなる力 曲げ強度の圧縮強度に対する比率はシリカフユ ーム無混和の場合よりも低下する。
[0014] シリカフュームは前記したように単なる強度増進材としてだけでなぐ比較的大量の 高性能減水剤と、セメントに対して 10%前後のシリカフュームを併用すると流動性を 著しく高める。但し、高性能減水剤の種類によって流動特性が異なり、ポリアルキル ァリルスルホン酸塩系やメラミンホルマリン榭脂スルホン酸塩系の、いわゆる単に高性 能減水剤と呼ばれる減水剤に対してはペーストの降伏値が小さ 、割に粘性の強 、流 動性を示す。空気を連行するポリカルボン酸塩系の、いわゆる高性能 AE減水剤に 対しては単に粘性というよりは粘着性のあるプラスチックな状態で流動性が大きくなり 、スコップで切り返した感じは前者が重ぐ後者は軽い感じとなる。したがって、高性 能 AE減水剤とシリカフュームの併用系は単にポンプ打ちが容易となるという理由で 使用される場合もある。
[0015] フライアッシュは前記したように微粉炭焚の火力発電所力 副生する石炭灰で燃焼 ガスと一緒にボイラーの煙道から廃棄され、集塵機で回収された球形の粒状残查で あり、通常はそのままセメントに配合され、フライアッシュセメントとしても使用される。 本発明では更に 20 m以下に分級したものを使用することが必須条件であり、分級 しな 、フライアッシュでは本発明の効果は得られな 、。分級フライアッシュの市販品と しては 20 μ m以下に分級したものと 10 μ m以下に分級したものの二種類がある。
[0016] 本発明のセメント混和材は、シリカフューム： 20 μ m以下に分級したフライアッシュと の質量比を 95 : 5—10 : 90,好ましくは 90 : 10—15 : 85、より好ましくは 80： 20— 70 ： 30の割合とする。分級フライアッシュが 5%未満であると曲げ強度の増大効果は小 さぐ分級フライアッシュが 90%を超えても曲げ強度の増大効果は小さい。分級フラ ィアッシュの配合割合を多くしていくと圧縮強度は徐々に低下する力 曲げ強度の増 大効果は 60： 40付近にピークがある。
[0017] 一方、分級フライアッシュの配合割合を多くして行くとモルタルフローやスランプ又 はスランプフロー（以下、単にフローという）も増大し、シリカフューム：分級フライアツ シュの比 50 : 50付近にピークがあり、分級フライアッシュによる適度な粘ちよう性は骨 材の分離を押さえ、金属繊維を添加しても流動し易くする。
[0018] 本発明の混和材はセメント 100部に対して、好ましくは 1一 35部、より好ましくは 2— 30部、最も好ましくは 3— 25部添加される。 35部を超えて添加しても曲げ強度の増 加は頭打ちとなり経済的にも好ましくない。
[0019] 本発明で使用する石こうとは、二水石こう、半水石こう、可溶性無水石こう (III型）、 不溶性無水石こう（II型）の各種形態の石こうが使用されるが、無水石こうと二水石こう が好ましい。石こうはセメントに「シリカフュームと 20 μ m以下に分級したフライアツシ ュ」のセメント混和材を添加した場合に、 20 m以下に分級したフライアッシュの配合 割合が多くなるにしたがって低下してくる圧縮強度をそれ以上に高め、圧縮強度と曲 げ強度の両方の絶対値を高める効果を有する。石こうは無水物に換算して、セメント
100部に対して、好ましくは 0. 5— 12部、より好ましくは 0. 8— 10部、最も好ましくは 1一 8部添加される。 12部を超えて添加してもそれ以上の強度的効果は得られない。
[0020] 本発明にお 、ては高性能減水剤や高性能 AE減水剤の必要量を併用する。高性 能減水剤とはポリアルキルァリルスルホン酸塩系、芳香族アミノスルホン酸塩系、メラ ミンホルマリン榭脂スルホン酸塩系のいずれかを主成分とするものであり、これらの一 種又は二種以上が使用されるものである。ポリアルキルァリルスルホン酸塩系高性能 減水剤にはメチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホ ルマリン縮合物、アントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物などがあり、市販品として は電気化学工業 (株)社商品名「FT-500」とそのシリーズ、花王 (株)社商品名「マイテ ィ- 100」（粉末)や「マイティ- 150」とそのシリーズ、第一工業製薬 (株)社商品名「セル フロー 110P」（粉末)、竹本油脂 (株)社商品名「ポールファイン 510N」等、 日本製紙（ 株)社商品名「サンフロー PS」とそのシリーズなどが代表的である。芳香族アミノスルホ ン酸塩系高性能減水剤としては藤沢薬品 (株)社商品名「パリック FP200HJとそのシリ ーズがあり、メラミンホルマリン榭脂スルホン酸塩系高性能減水剤にはグレースケミカ ルズ社商品名「FT-3S」が挙げられる。
[0021] 高性能 AE減水剤は、通常、ポリカルボン酸塩系減水剤と呼称され、不飽和カルボ ン酸モノマーを一成分として含む共重合体又はその塩である。例えば、ポリアルキレ ングリコールモノアクリル酸エステル、ポリアルキレングリコールモノメタクリル酸エステ ル、無水マレイン酸及びスチレンの共重合体やアクリル酸ゃメタクリル酸塩の共重合 体及びこれらの単量体と共重合可能な単量体から導かれた共重合体などを挙げるこ とができる。 （株)ェヌェムビー社商品名「レオビルド SP8N」シリーズ、藤沢薬品工業（ 株)社商品名「パリック FP100S,300S」シリーズ、竹本油脂 (株)社商品名「チュポール HP8,11」シリーズ、グレースケミカルズ (株）社商品名「ダーレックスス一パー 100、 200 、 300, 1000」シリーズ、その他が市販されている。
[0022] 本発明で使用するセメントは、各種ポルトランドセメント、各種混合セメント又はェコ セメントである。また、これらの任意量を混合したセメントでもよい。
[0023] 本発明のモルタルやコンクリートを製造するに当たり特別な制限はなぐ一般に使 用されている細骨材や粗骨材を使用することができる。また、モルタル又はコンクリー トの圧縮強度に対する曲げ強度の比率及び曲げ強度の絶対値は、水結合材比ゃ細 骨材率に関係なくそれなりに増大するので任意に選択することができる。
[0024] 更に、本発明においては金属繊維を併用することができる。金属繊維も特別なもの ではなぐ通常巿販されているモルタル又はコンクリート用でよい。金属繊維はモルタ ル又はコンクリート lm3に対して外割で 1. 0ないし 6. 0容積％添加する力 曲げ強度 の増大効果と作業性の観点よりモルタルの場合とコンクリートの場合では最大添加量 及び好ましい範囲が相違する。また、振動成型、遠心力成型等、コンクリートの成型 方法によっても最大添加量及び好ましい範囲が相違する。
[0025] 振動成型の場合は、モルタルでは 2容積％未満では曲げ強度の増加は少ないが 2 容積％以上で、添加量を多くしてゆくと曲げ強度も順次高くなり、 5. 5容積％以上で 頭打ちとなり、 6. 0容積％を超えると流動し難く成型できなくなり、外割で 1. 0-6. 0 容積0 /0、好ましくは 2. 5-5. 0容積％である。コンクリートの場合は 1. 5容積0 /0以上 力 効果を発揮し、 4容積％を超えると作業性が悪くなるので外割で 1. 0-4. 0容積 %、好ましくは 1. 5-3. 5容積0 /0である。
[0026] 遠心力成型体ではモルタルもコンクリートも、金属繊維の外割配合量 1. 0容積％か ら曲げ引張強度が増大し、モルタルの場合は作業性力 5. 0容積％以下とするのが 好ましぐコンクリートでは 3. 0容積％以下が好ましい。なお、ヒューム管の外圧強度 を高めるには内側にスチールファイバーを集中すればよいので管厚の内側 2Z3前 後以下の厚さを補強するのが経済的にも好ましい。
[0027] 本発明の混和材の添加方法は特に制限されない。モルタル又はコンクリートの練り 混ぜ時に、シリカフュームと 20 m以下に分級したフライアッシュを混合したものを添 カロしても良いし、更に石こうを混合して添加しても良い。また、それぞれの成分を別々 に用意してミキサに他のモルタル又はコンクリート材料と一緒に添カ卩してもよい。練り 混ぜ方法も特別な限定はなぐ通常行われている練混ぜ方法で良い。また、金属繊 維の添加方法も特に制限はないが、モルタル又はコンクリートを練り混ぜて力 さらに ミキサの撹拌を継続しながらその中に添加する方法がファイバーボールを生成させ 難いので好ましい。 [0028] また、本発明のモルタル及びコンクリートの養生方法にも制限はなぐ標準養生も、 蒸気養生も、オートクレープ養生も可能である。
[0029] 以下、本発明の実施例及び比較例で使用する材料と試験項目とその方法をまとめ て示した。
<使用材料 >
セメント:電気化学工業 (株)社製 普通ポルトランドセメント、密度 3. 16g/cm3 細骨材:新潟県姫川産川砂（5mm下）、密度 2. 62g/cm3
粗骨材:新潟県姫川産砕石（13— 5mm)、密度 2. 64g/cm3
シリカフューム：ロシア産、顆粒状にしたもの（SFとする）、密度 2. 44g/cm3 フライアッシュ：四国電力（株)社製、 20 μ m以下に分級したもの (FA20とする）と 1
0 μ m以下に分級したもの (FA10とする）と分級しな!ヽフライアッシュ (FAとする）、密 度 2. 44g/cm°
石こう：不溶性無水石こう（天然産、密度 2.82)と工業用二水石こう粉末、密度 2. 30 金属繊維:東京製綱 (株)社製、「ダイパック」鉄製、幅 0.9mm厚さ 0.34mm、長さ 30mm,密度 8.00gZcm3
減水剤：高性能 AE減水剤 WRA(l)、グレースケミカルズ（株）社製「スーパー 1000N」、高性能減水剤 WRA(2)、第一工業製薬 (株)社製「セルフロー 110P」 <試験項目とその方法 >
[モルタルフローの測定]
JIS R 5201に準じ、抜き上げたときのフロー値を測定した。但し、フローテーブルの 上に 50 X 50 X 2cmのアクリルガラス板を乗せてその上で行った。
[モルタル強度の測定方法]
曲げ強度は JIS R 5201に準じ、圧縮強度は φ 5 X 10cmの型枠に成型したものを用 いた。
[コンクリートフローの測定]
JIS A 1101に準じて抜き上げたときのコンクリートの横の広がりを測定した。
[コンクリートの曲げ強度と圧縮強度の測定] JIS A 1132、 JIS A 1106、 JIS A 1132及び JIS A 1108に準じた。
[遠心力成型の曲げ引張強度の測定]
外径 20cm X長さ 30cmの円筒型枠にコンクリート 17. 5kgを詰め、初速 1. 5G X 2 分間、低速 3G X 5分間、中速 I : 8G X 1分間、中速 II： 15G X 2分間、高速 30G X 3 分間の条件で遠心力成型し、養生後、ひびわれが発生する外圧荷重と管厚を測定 して曲げ引張強度を算出した。また、内側 1Z3を金属繊維入りモルタルとする場合 はコンクリート 12. 5kgを詰めて上記条件で遠心力成型した後、モルタル 5kgを再度 詰めて、同様に遠心力成型した。
[0030] なお、モルタル（又はコンクリート）の練り混ぜは、セメント、混和材の各成分、細骨 材 (及び粗骨材)を 30秒間空練りした後、水に減水剤を溶解した練り混ぜ水を添加し て 3分間ォムニミキサで練り混ぜた。金属繊維を添加する場合はモルタル又はコンク リートを 3分間練り混ぜた後、撹拌を止めないで少しずつ金属繊維を添加してから、さ らに 3分間練り混ぜた。
実施例 1
[0031] (モルタル）
セメント 100部、細骨材 100部、シリカフュームとフライアッシュの配合量を表 1に示 すように変えて、水 20部に高性能 AE減水剤 3部を溶解した練り混ぜ水を結合材 (セ メント又はセメント +シリカフューム及び Z又はフライアッシュ）に対して 20部を添カロし て練り混ぜたモルタルのフロー値を測定し表 1に併記した。このモルタルを成型した 供試体を前置き時間 8時間、昇温速度 20°CZ時間で 80°Cまで上げて、そのまま 5時 間保持してカゝら蒸気バルブを止めて翌日まで蒸気養生槽中で徐冷し、材齢 1日の曲 げ強度と圧縮強度を測定し、その結果を表 1に併記した。
[0032] 表 1から明らかなように、無混和の実験 No. 1-1に対して、比較例のシリカフューム のみを添加した No. 1-2ではフロー値は大きくなり作業性は改善され、圧縮強度及び 曲げ強度も増力 tlしたが、圧縮強度の増加に対する曲げ強度の増加はわずかであり、 圧縮強度に対する曲げ強度の比率は低下した。また、分級したフライアッシュのみを 添カ卩した No.1-14でもフロー値の向上は認められる力 圧縮強度及び曲げ強度はほ とんど増加しない。これに対して本発明例の実験 No.1-3— No. 1-13、 No.1-26— No.1-30に示されるように、シリカフュームと分級したフライアッシュを配合することに よってフロー値はより大きくなる。圧縮強度の増加はシリカフュームの割合が少なくな るほど順次低下するが曲げ強度の増加が著しく、圧縮強度に対する曲げ強度の比率 も大きくなることが判明した。そして、曲げ強度はシリカフューム Z分級フライアッシュ の比率が 60 :40のとき最高に達した。
[0033] また、実験 No. 1 - 15— No.1-25から明らかな通り、本混和材はその添加量を多くし ていくとフロー値も曲げ強度及び圧縮強度も増加する力 曲げ強度はセメント 100部 に対し 1部力も増加しはじめ、 3部で顕著となる力 35部以上ではフロー値、曲げ強 度、圧縮強度共に頭打ちとなり、経済性も考慮に入れると 30部以下が好ましい。
[0034] [表 1-1]
Figure imgf000011_0001
[0035] [表 1-2]
■実験 セメ ン ト 100 部に対する配合量 7口-値 曲げ強度 圧縮強度 曲げ/圧
： No. S F (部） F A (部） (mm) (N/DimJ) 縮強度比
1-9 6.4 (40) FA20 9.6 (60) 3 6 4 2 8. 8 1 2 1/5.1
1-10 4.8 (30) FA20 11.2 (70) 3 5 5 2 7. 1 1 1 1/5,2
1-11 3.2 (20) FA20 12.8 (80) 3 4 2 ■2 5. 5 1 0 1/5.5
1-12 2. (15) FA20 13.6 (85) 3 3 6 2 2. 7 1 3 8 1/B.1
1-13 1.6 (10) FA20 14. (90) 3 1 1 1 7. 1 1 3 6 1/8.0
1-14 0 FA20 ：16.0 ひ 00) 2 9 0 1 5. 3 】 3 4 1/8.8
1-15 0.5 (.50) FA20 0.5 (50) 2 0 2 1 6. 7 1 3 7 1/8.2
1 - 16 1.5 (50) FA20 1.5 (50.) 2 7 S 1 9. 1 1 4 3 1/7.5
1-17 2.5 (50) FA20 2.5 (50) 2 9 6 2 1. 2 1 4 0 1/6.6
1 - 18 3.5 (50) FA20 3.5 (50；) 3 2 5 2 4. 7 1 4 8 1/6.0
1-19 5.0 (50) FA20 5.0 (50) 3 4 8 2 8. 0 1 0 1/5.0
1-20 7.0 (50) FA20 7.0 (50) . 3 5 7 2 9. 6 1 5 3 1/5.2
■】-21 :10..ひ (50) FA20 10.0 (50) 3： 7 4 3 1. 5 1 5 8 1/5.0
1-22 12.5 (50) ？ K20- 12.5 ) 3 8 0 3 2. 0 1 6 0 1/5.0
1-23 15.0' (5.0) FA20 15,0 (50) 3： 8 5 3 3. 0 Ί 6 2 1/4.9
1-24 17.5 (50) ■FA2ひ 17.5 (50) 3 8 7 3 3. 4 1 6 3 1/4.9
1-25 20.0 (50) FA20 20.0 (50) 3 8 9 3 1. 8 1 5 8 1/5.0
]-26 15.2 (.95) FA10 0,8 (5) 3. 0 5 1 9. 7 1 6 0 1/8.1
1-27 4 (90) FA10 1.6 (10) 3 23 2 6. 0 】 5 6 ]/6.0
1-28 9.6 (60) FA1.0 6.4 (4.0) 3 7 1 3 0. 4 1 5 2 1/5.0
1-29 2.4 (15) FA10 13.6 (85) 3 4 6 2 4. 1 】 4 0 1/5.8
1-30 1.6 (10) FA10 14,4 (90) 3 2 3 1 7. 5 1 3 8 1/7.8
1-31 9.6 (60) FA 6.4 (40) 2 5 9 1 6. 6 】 4 8 1/8.9 註： ( ：) 内数値は S Fと FAの質量比率を表す。
実施例 2
(モルタル）
実施例 1の実験 No.l- 1、 No.l- 2、 No.l- 7、 No.l- 14に、表 2に示す種類と添加量 ( セメント 100部に対する量)の石こうを更に配合し、実施例 1と同様の試験を行い、そ の結果を表 2に示した。
[0037] 表 2より、石こうは圧縮強度と曲げ強度の両方を助長し強度を高める。本実施例に おいては、セメント 100部に対して 0. 5部以上添加した場合に効果が顕れ、 0. 8部 以上又は 1. 0部以上でより顕著になり、 12部を超えて添加してもそれ以上の強度的 効果は得られない。この結果、セメント 100部に対し 10部以下、好ましくは 1一 8部の 石こうを添加すると、圧縮強度と曲げ強度の両者の絶対値を高めることが判明した。
[0038] [表 2]
Figure imgf000013_0001
実施例 3
[0039] (金属繊維配合モルタル）
実施例 1の実験 No.l- 8のモルタル lm3 (空気量は 4%)に金属繊維の添加量 (モ ルタルに対する外割添加）を変えて練り混ぜて供試体を流し込みで成型し、実施例 1 と同様に蒸気養生して力 材齢 1日の曲げ強度試験を行った。その結果を表 3に示し た。
[0040] 表 3より、金属繊維はモルタルの曲げ強度を飛躍的に高めるが、 1. 5容積％では全 く効果がなぐ 2容積％から卓効を示すようになり、添加量が多くなるほど順次曲げ強 度は増大した。 5. 0容積％を超えると頭打ちとなり、更に 6. 5容積％では作業性が 悪く成型性が悪くなつた。そして振動成型のモルタルの場合の最も好まし 、範囲は 2 . 5— 5容積％であることが判明した。
[0041] [表 3]
Figure imgf000014_0001
実施例 4
(コンクリート）
コンクリート lm3当たり 900kgZm3の粗骨材を加え、また空気量を 2. 5%と調整し た以外は、実施例 1の実験 No.1-1—実験 No.1-14と実施例 2の実験 No. 2-5—実験 No.2-13のモルタルと同様に配合して全体を lm3としたコンクリートを練り混ぜて供試 体を成型し、標準養生 91日の圧縮強度と曲げ強度を測定し、その結果を表 4に示し た。
[0043] 表 4から明らかなように、結合材としてセメントとシリカフュームのみを添加した実験 No.4-2のコンクリート及びセメントと分級したフライアッシュのみを添カ卩した実験 No.4-14のコンクリートは曲げ強度の増加率が小さい。一方、実験 No.4-3—実験 No.4-13のように、シリカフュームと分級したフライアッシュの両者を配合したコンクリ ートの場合は曲げ強度の増加が著しいことが判明した。そして、シリカフューム:分級 フライアッシュの比率が 95 : 5—10 : 90、好ましくは 90： 10— 20： 80の場合に特に著 しい。
[0044] また、石こうを併用すると、実験 No.4-15—実験 No.4-23力 明らかなように、圧縮 強度及び曲げ強度の両者を増大させることが示されている。石こうの併用はモルタル の場合と同様に、コンクリートの場合もセメント 100部に対して 12部を超えて添加して もそれ以上の強度的効果は得られなぐ 10部以下、好ましくは 1一 8部である。
[0045] [表 4]
実験 結合材の種類 曲 げ 強 度 圧 縮 強 度 曲 げ 強 度 / 莶 (：含石こう） (N/mm2) (N/mm2) 圧 縮 強 度 比
4一 1 o. 1 — 1 1 1. 2 1 2 3 1 / 1 1. 0
4 - 2 N o. 1 - 2 1 2. 1 1 5 6 1 / 1 2. 9
4一 3 N o . 1 - 3 1 5 , 3 1 5 5 1 / 1 0. 1
4 - 4 N ρ . 1 - 4 1 5·. 9 1 5 4 1 / 9. 7
4一 5 N o. 1 - 5 1 8. 8 1 .5 2 1 / 8. 1
4一 6 N o. 1 — 6 .2 0. 8 1 5 0 1 /7. 2
4 - 7 N o. 1 - 7 2 1. 2 1 5 1 1 / 7. 1
4一 8 N o. 1 - '8 2 0. 5 1 5 0 1 / 7. 3
4 - 9 N o; 1 — 9 2 0. 0 1 4 S 1 / 7. 5
4 - 1 0 N o . 1 - 1 0 1 8. 0 1 5 0 1 / 8. 3
4 - 1 1 N o. 1 — 1 i 1 7. ；2 1 5 2 1 / 8. 8
4 - 1 .2 N o. 1 - 1 2 1 5 , 5 1 5. 0 1 / 9. 7
4 - 1 3 N o - 1 - 1 3 1 3, 7 1 4 4 1 / 1 0. 5
4 - J 4 N o- 1 - 1 4 1 1. 9 1 2 1 1 1. 9
4 - 1 5 N o. 2 - 5 2 1. S 1 6 2 1 /7. 9
4 - 1 6 N o. 2 - 6 2 3. 1 1 6 5 1 /1. 1
4 - 1 7 N o . :2一 7 2 4. 9 1 7 0 1 / 6. 8
4一〗 8 N o. 2 - 8 2 5. 3 1 7 4 1 / 6. 9
4 - 1 9 N o. 2 - 9 2 5. 8 1 7 8 1 / 6. 9
4 - 2 0 N o. 2 - 1 0 2 6. 4 1 7 7 1 &. 7
■4一 2 1 N o; 2 - 1 1 2 6. 0 1 7 5 1 / 6. 7
4 - 2 2 N o. 2 - 1 2 2 5. 9 1 7 6 1 / 6. 8
4 - 2 3 N o. 2 - 1 3 2 5. 0 ϊ 7 3 1 / 6. 9 実施例 5
(金属繊維配合コンクリート）
実施例 4の実験 Νο.4-8のコンクリート lm3に、表 5に示す量 (コンクリートに対して 外割添加）の金属繊維を練り混ぜて、型枠をテーブル振動機の上に置いて、金属繊 維が分離しないようにわずかに振動を掛けながらコンクリートを流し込んで供試体を 成型し、実施例 1と同様に蒸気養生して力も材齢 1日の曲げ強度試験を行った。その 結果を表 5に示した。
[0047] 表 5より判るように、金属繊維はコンクリートの曲げ強度を高めるが、 1. 0容積％で はほとんど効果がなぐ 1. 5容積％から卓効を示すようになり、添加量が多くなるほど 順次曲げ強度は増大するが、段々頭打ちとなる。 4. 5容積％では作業性が悪くて成 型が困難となる。そして、振動成型のコンクリートの場合は作業性を含めて最も好まし い範囲は 2. 0-4. 0容積％であることが判明した。
[0048] [表 5]
Figure imgf000017_0001
実施例 6
[0049] 表 6の配合を用いて、金属繊維の添力卩量を変えてモルタル又はコンクリートを練り混 ぜ、遠心力成型供試体を作製し、実施例 1と同様の蒸気養生を行い、材齢 1曰のひ びわれが入る時点の外圧荷重を測定して、曲げ引張強度を算出した。なお、中欄は コンクリートの配合、上欄は比較用コンクリートの配合であり、下欄のモルタルの配合 は中欄のコンクリート配合力も粗骨材を抜いて lm 3に換算して表した。尚、表 6中の記 号はそれぞれ以下のものを表す。
Gmax :最大骨材寸法
air：空 直
sL :スランプ
sZa :細骨材率 WZB:水結合材比
W:水
C:セメント
s:細骨材
G:粗骨材
[0050] 遠心力成型供試体の作製は、全体を金属繊維の添加量を変えてモルタル又はコ ンクリートで一層成型したものと、外側 3cmを金属繊維無しのモルタル又はコンクリー トで成型した後、金属繊維の添加量を変えたモルタル又はコンクリートで内側 2cmを 二層成型したものを作製した。その結果を表 7に示した。
[0051] [表 6]
Gmax air sし s/a W/B 単 位 量 ( k g / m 3 )
〔mm) C¾) (cm) (¾) (¾) W •C S G W AC2) SF FA20 I I-CS
¾Π 3 1. 5 65 48. 7 28 168 ;600 799 850 12 0 . 0 0
13 1. 5 65 48. 1 28 168 500 782 850 10 48 29 19
― 1. 6 35 - 20 234 984 953 - 18 94 56 38
(註） WRA(2) ： 高性能減水剤であり、 粉末状態で添加して練り混ぜる。
1 1-CS は不溶性無水石育. P
[0052] 表 7より判るように、金属繊維を 1. 0容積％添加すると曲げ引張強度が増加し、添 加量が多くなるほど、順次曲げ引張強度も増加していく。コンクリートの場合は流動性 の高いコンクリートに金属繊維を添カ卩しても、 3. 5容積0 /0ではコンクリートの延びが悪 くファイバーボールが内面に浮くため 3. 0容積％までが好ましい。
[0053] モルタルの場合では 5. 0容積％を超えると成型できなくなり 5. 0容積0 /0以下が好ま しいことが判明した。また、ヒューム管を想定した場合は、管全体に金属繊維を配合し て成型するよりも、管厚の内側のみに金属繊維を配合して成型した方が曲げ引張強 度が高くなり、経済的であることが判明した。
[0054] [表 7] 実験 金属線維の添加量 （外割容積％ ) 曲 げ 引 張 強 度 成型法
No. コ ン ク リ ー ト 中 モ ル タ ル 中 (N/mm2 )
6-1 0 管全体を成型 一 一層 1 3. 1
6-2 1.0 管全体を成型 一 一層 1 6. 1
6-3 1.5 管全体を成型 一 —層 1 9. 0
6-4 2.0 管全体を成型 - —層 2 2. 5
6-5 2.5 管全体を成型 - 一層 2 7,. 6
6-6 3.0 管全体を成型 ― —層 2 7. 5
6-7 3.5 管全体を成型 - 一層 フアイバーボール
6-8 ― 0 管全体を成型 —層 1 7. 0
6-9 一 1.0 管.垒 を成型 —層 2 1 . 0
6-10 - 1.5 管全体を成型 一層 2 4. 6
6-11 一 2.0 管全体を成型 一層 2 8. 3
6-12 - 3-0 黉全体を成型 —層 3 3. 2
6-13： ― 3.5 管全体を成型 —層 3 7. 2
6-J4 一 4.0 管全体を成型 —層 4 0. 0
6-15 5.0 管全体を成型 一層 4 1. 7
6-16 6.0 管全体を成型 一雇 成型不可
6-17 1.0 内側を成型 二層 1 9. 8
6-18 2.0 内側を成型 二層 2 5. 8
6-19 3.0 内側を成型 二層 3 0. 1
6-21 1.0 内側を成型 二層 2 4. 1
6 - 22 2.0 内側を成型' 二層 3 2. 5
6-23 3.0 内側を成型 二層 3 6. 2
6-24 4.0 内側を成型 二層 4 4. 5
6-25 0 管全体を成型 —層 8， 2
(註） ※；表 6中の※印のコンクリ一ト配合による比較例である 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明ら かである。 本出願は、 2004年 3月 17日出願の日本特許出願 (特願 2004— 075718)に基づくもの であり、その内容はここに参照として取り込まれる。
産業上の利用可能性
本発明により、練り上げたモルタルやコンクリートのフロー値が向上し、良好な作業 性が得られる。し力も、得られたモルタルやコンクリートは圧縮強度及び曲げ強度の 高い絶対値を有すると共に、圧縮強度に対して高い比率の曲げ強度が得られる。更 に、金属繊維を配合して補強すると、飛躍的に曲げ強度を高めることができ、土木建 築構造物やコンクリート二次製品を製造する上で経済的且つ有利な設計が可能にな る。

Claims

請求の範囲
[1] シリカフュームと 20 μ m以下に分級したフライアッシュを配合してなるセメント混和材 であって、シリカフューム：分級したフライアッシュの配合割合が質量比で 95： 5— 10 ： 90であるセメント混和材。
[2] 更に石こうを配合してなる請求項 1記載のセメント混和材。
[3] セメント 100質量部に対して、請求項 1記載のセメント混和材を 1ないし 35質量部の 割合で配合してなるセメント組成物。
[4] セメント 100質量部に対して、更に無水物換算で 0. 5ないし 12質量部の石こうを配 合した請求項 3記載のセメント組成物。
[5] 請求項 3又は 4記載のセメント組成物と、細骨材、減水剤及び練り混ぜ水を混合して なるモルタル。
[6] 前記モルタル lm3に対して、外割で 1. 0ないし 6. 0容積％の金属繊維を添加してな る請求項 5記載のモルタル。
[7] 請求項 3又は 4記載のセメント組成物と、細骨材、粗骨材、減水剤及び練り混ぜ水を 混合してなるコンクリート。
[8] 前記コンクリート lm3に対して、外割で 1. 0ないし 4. 0容積％の金属繊維を添加して なる請求項 7記載のコンクリート。
[9] 請求項 5又は 6に記載のモルタルを硬化させて得られるセメント硬化体。
[10] 請求項 7又は 8に記載のコンクリートを硬化させて得られるセメント硬化体。
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