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公開番号2024156516
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2023071042
出願日2023-04-24
発明の名称超高強度コンクリート
出願人大成建設株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類C04B 28/02 20060101AFI20241029BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】圧送性に優れた超高強度コンクリートを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係る超高強度コンクリートは、圧縮強度が100N/mm²以上の超高強度コンクリートであって、普通ポルトランドセメントとシリカフュームと水と減水剤と細骨材と粗骨材と鋼繊維とを含有し、前記粗骨材の最大寸法が20mm以下であり、前記鋼繊維の含有量が0.5～1.5%であり、JIS A1150のスランプフロー試験方法におけるスランプフロー値が550～750mm、且つ、500mmフロー到達時間が20.0秒以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ
２
以上の超高強度コンクリートであって、
普通ポルトランドセメントとシリカフュームと水と減水剤と細骨材と粗骨材と鋼繊維とを含有し、
前記粗骨材の最大寸法が２０ｍｍ以下であり、
前記鋼繊維の含有量が０．５～１．５％であり、
ＪＩＳＡ１１５０のスランプフロー試験方法におけるスランプフロー値が５５０～７５０ｍｍ、且つ、５００ｍｍフロー到達時間が２０．０秒以下であることを特徴とする超高強度コンクリート。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
水結合材比が１８．０～２０．０％であることを特徴とする請求項１に記載の超高強度コンクリート。
【請求項３】
前記粗骨材の絶対容積が０．２４５ｍ
３
／ｍ
３
以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超高強度コンクリート。
【請求項４】
結合材の質量を１００％とした場合の前記減水剤の含有量は、０．５０～２．００％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超高強度コンクリート。
【請求項５】
鋼繊維粗骨材容積比（＝前記鋼繊維の絶対容積／前記粗骨材の絶対容積×１００）が５～１０％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超高強度コンクリート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超高強度コンクリートに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ
２
以上の超高強度コンクリートとして、鋼繊維を混入した超高強度繊維補強コンクリート（ＵＦＣ：Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete）が挙げられる。
このＵＦＣは、圧縮強度、引張強度、耐久性などの材料特性に優れるものの、粘性が非常に高いことから、ポンプでの圧送に適した材料であるとは言い難い。そのため、ＵＦＣなどの超高強度コンクリートの圧送性について、これまでにも様々な検討が行われている。
例えば、非特許文献１では、最大吐出圧が高いポンプと高圧配管を用いることによって、超高強度コンクリートでも圧送が可能である点を確認している。
また、非特許文献２では、ＵＦＣを使用した圧送試験を実施し、圧送時の不具合の有無や圧送前後のフレッシュ性状などの変化について検討している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
河野政典「１５０Ｎ／ｍｍ２級超高強度コンクリートのポンプ圧送」建設の施工企画‘１０．５橋梁架設工事の積算（平成２２年度版）社団法人日本建設機械化協会
石関嘉一ら「常温硬化型ＵＦＣのポンプ圧送試験および現場施工」土木学会第６６回年次学術講演会（平成２３年度）講演概要集
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１の図２は、超高強度コンクリートを圧送する際の管内圧力と圧送距離との関係を示しており、この図によると、超高強度コンクリートの圧送開始時において管内圧力が１０ＭＰａ以上や８ＭＰａ以上となることが確認できる。また、非特許文献２の図１は、ＵＦＣを圧送する際の吐出量と管内圧力との関係を示しており、この図によると、吐出量を少なくすれば管内圧力は低くなるものの６ＭＰａ以上となることが確認できる。
ここで、一般的なコンクリートを圧送する際の管内圧力がおおよそ５ＭＰａ以下であることを考慮すると、超高強度コンクリートを使用する場合には、特殊なポンプ車や高圧配管を使用する、または、ポンプで圧送することなく使用する、といった対応が必要となってしまうことがわかる。
そこで、本発明者らは、超高強度コンクリートについて、圧送性を向上させることができれば、一般的なポンプ車や配管によって圧送が可能となり、極めて限定的な使用態様（特殊なポンプ車や高圧配管を使用する態様、小さな規模の施工で使用する態様）に縛られることなく、様々な用途に展開できると考えた。
【０００５】
このような観点から、本発明は、圧送性に優れた超高強度コンクリートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明に係る超高強度コンクリートは、圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ
２
以上の超高強度コンクリートであって、普通ポルトランドセメントとシリカフュームと水と減水剤と細骨材と粗骨材と鋼繊維とを含有し、前記粗骨材の最大寸法が２０ｍｍ以下であり、前記鋼繊維の含有量が０．５～１．５％であり、ＪＩＳＡ１１５０のスランプフロー試験方法におけるスランプフロー値が５５０～７５０ｍｍ、且つ、５００ｍｍフロー到達時間が２０．０秒以下である。
本発明によれば、超高強度コンクリートが所定の材料からなるとともに、スランプフロー値が所定範囲内、且つ、５００ｍｍフロー到達時間が所定値以下であることから、圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ
２
以上でありながらも圧送性に優れる。
また、本発明に係る超高強度コンクリートは、水結合材比が１８．０～２０．０％であるのが好ましい。また、本発明に係る超高強度コンクリートは、前記粗骨材の絶対容積が０．２４５ｍ
３
／ｍ
３
以下であるのが好ましい。また、本発明に係る超高強度コンクリートは、結合材の質量を１００％とした場合の前記減水剤の含有量が、０．５０～２．００％であるのが好ましい。また、本発明に係る超高強度コンクリートは、鋼繊維粗骨材容積比（＝前記鋼繊維の絶対容積／前記粗骨材の絶対容積×１００）が５～１０％であるのが好ましい。
本発明によれば、超高強度コンクリートをより確実に圧送性に優れたものとすることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る超高強度コンクリートによれば、優れた圧送性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例で使用した各サンプルのスランプフロー値と５００ｍｍ通過時間との関係を示すグラフである。
ポンプ圧送試験で使用した配管とポンプ車の全体模式図である。
ポンプ圧送試験で得られた圧送距離と管内圧力との関係を示すグラフである。
ポンプ圧送試験の試験結果から算出した管内圧力損失と吐出量との関係を示すグラフである。
実施例で使用した所定サンプルのモルタルのせん断応力と塑性粘度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る超高強度コンクリートを実施するための形態（本実施形態に係る超高強度コンクリート）について説明する。
［超高強度コンクリート］
本実施形態に係る超高強度コンクリートは、圧縮強度が所定値以上であって、普通ポルトランドセメントとシリカフュームと水と減水剤と細骨材と粗骨材と鋼繊維とを含有する。また、本実施形態に係る超高強度コンクリートは、粗骨材の最大寸法が所定値以下であり、鋼繊維の含有量が所定範囲内であるとともに、スランプフロー値が所定範囲内となり、５００ｍｍフロー到達時間が所定値以下となる。
以下、各構成要件について詳細に説明する。
【００１０】
（圧縮強度）
本明細書において「超高強度コンクリート」とは、圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ
２
以上のコンクリートである。そして、本実施形態に係る超高強度コンクリートは、圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ
２
以上であればよいものの、高い圧縮強度を確保するという観点から、１１０Ｎ／ｍｍ
２
以上が好ましい。
なお、圧縮強度は、材齢２８日の圧縮強度の値であって、ＪＩＳＡ１１０８：２０１８の「コンクリートの圧縮強度試験方法」に記載の方法で測定すればよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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