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公開番号2025008850
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023111414
出願日2023-07-06
発明の名称軽量コンクリート部材
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 28/08 20060101AFI20250109BHJP(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】CO₂排出量を削減できるとともに、ひび割れ抵抗性に優れた軽量コンクリート部材を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係る軽量コンクリート部材は、軽量コンクリートと鋼材とを備える軽量コンクリート部材であって、前記軽量コンクリートは、セメントとして高炉セメントB種のみを含有するとともに、300～400L/m³の軽量粗骨材と、普通細骨材と、150～185kg/m³の水と、前記高炉セメントB種に対する重量比が0.2～2.0%のコンクリート用化学混和剤と、を含有し、前記軽量コンクリートの断面積に対する前記鋼材の断面積の面積比である拘束材比が0.2～8.0%であることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
軽量コンクリートと鋼材とを備える軽量コンクリート部材であって、
前記軽量コンクリートは、セメントとして高炉セメントＢ種のみを含有するとともに、３００～４００Ｌ／ｍ
３
の軽量粗骨材と、普通細骨材と、１５０～１８５ｋｇ／ｍ
３
の水と、前記高炉セメントＢ種に対する重量比が０．２～２．０％のコンクリート用化学混和剤と、を含有し、
前記軽量コンクリートの断面積に対する前記鋼材の断面積の面積比である拘束材比が０．２～８．０％であることを特徴とする軽量コンクリート部材。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
有効材齢３～２２日の湿潤養生期間に生じる圧縮応力が、０．０１～０．３３Ｎ／ｍｍ
２
であることを特徴とする請求項１に記載の軽量コンクリート部材。
【請求項３】
床スラブ、梁、柱、壁、及び、カーテンウォールに用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軽量コンクリート部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量コンクリートと鋼材とを備える軽量コンクリート部材に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
コンクリート材料の分野において、環境負荷の低減を目的とした技術開発が進められている。具体的には、コンクリート材料として高炉セメントＢ種を使用することによって、ポルトランドセメントの使用量を削減し、セメントの製造時におけるＣＯ
２
排出量を削減するというものである。
そして、コンクリート材料として高炉セメントＢ種を使用する技術は、例えば、以下のものが挙げられる。
【０００３】
非特許文献１では、高炉セメントＢ種を使用した普通コンクリート（ＪＩＳＡ５３０８：２０１９に規定）に関して、温度上昇とともに収縮ひずみが増加し、ひび割れ抵抗性（特に３０℃の高温時におけるひび割れ抵抗性）が低下すると説明されている。
また、非特許文献２では、高炉セメントＢ種を使用した普通コンクリートのひび割れ抵抗性（特に３０℃の高温時におけるひび割れ抵抗性）は、普通骨材の粗骨材の一部を軽量骨材に置換することで向上すると示されている。そして、軽量骨材に置換した湿潤養生後のコンクリートには、０．２～０．３Ｎ／ｍｍ
２
程度の圧縮応力が導入されるため収縮拘束応力の低減に効果的であるが、その圧縮応力は、軽量骨材の置換率が２５容積％以上では大きく変化しないと説明されている。加えて、軽量骨材の置換率は、置換率の増加による圧縮強度の低下、収縮拘束応力の停滞、限界応力強度比の低下などを勘案しても、２５容積％以下が望ましいと説明されている。
また、非特許文献３では、高炉セメントＢ種を使用した普通コンクリートに関して、細骨材の一部または全部を軽量骨材に置換するか、細骨材と粗骨材の一部を軽量骨材に置換することで、非特許文献２と同様、ひび割れ抵抗性が向上すること、湿潤養生後の時点で圧縮応力が導入されること、が示されている。
また、特許文献１では、普通コンクリート組成物について、ポルトランドセメントの一部を高炉セメントＢ種に置換するとともに、粗骨材の一部または全部を軽量骨材で置換する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
社団法人日本コンクリート工学協会「混和材料から見た収縮ひび割れ低減と耐久性改善研究委員会報告書」ｐｐ．２７３－２７６，２０１０．９
百瀬，閑田，依田，笠井「高炉セメントＢ種コンクリートの収縮ひび割れ抵抗性の向上に与える軽量骨材の効果に関する実験検討」コンクリート工学年次論文集，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．１，ｐｐ．５８９－５９４，２０１３
清原，今本，荒井，石川「人工軽量骨材を用いた高炉セメントコンクリートの収縮ひび割れ特性に関する実験的研究」コンクリート工学年次論文集，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１，ｐｐ．４５７－４６２，２０１５
【特許文献】
【０００５】
特開２０１１－１１６６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レディーミクストコンクリート工場やプレキャストコンクリート工場などで材料を計量する場合、セメントおよび混和材料は、材料ごとに別々の計量器で計量する必要がある。そのため、特許文献１のように結合材としてポルトランドセメントと高炉セメントＢ種の２種類を用いようとすると、それぞれの計量器を確保しなければならない。しかしながら、各計量器とそれに接続する材料サイロや貯蔵ビンなどの貯蔵設備との組合せは固定されているため、特許文献１の技術を適用しようとすると、これらの設備を専有することとなり、他のコンクリートが製造できなくなったり、対応可能な工場が限定されたりすることになる。
【０００７】
非特許文献１～３、及び、特許文献１に係る技術は、普通コンクリートに関する技術であるため、普通骨材を軽量骨材に置換することとなる。この場合、剛性・強度の小さい軽量骨材の置換率が増加すると、弾性係数や初期の強度発現の低下が大きくなる。そのため、一般的な普通コンクリートと同程度の性能を確保しようとすると、非特許文献２に記載されているように、所要の強度性状とひび割れ抵抗性の向上効果を両立する最適な置換率について事前の実験が必要となってくる。
【０００８】
非特許文献１～３、及び、特許文献１に記載の高炉セメントＢ種を使用するコンクリート材料は、建築物の地下躯体に適用するよりも、コンクリート使用量の多い地上躯体に適用する方が、ＣＯ
２
排出量の削減量の観点から効果的である。
しかしながら、地上躯体は、部材断面が小さく乾燥し易いとともに、高炉セメントＢ種を使用したコンクリートは、乾燥時の収縮拘束力が大きく、ひび割れが生じ易い。よって、高炉セメントＢ種を使用したコンクリートは、地上躯体としては殆ど使用されていなかった。
【０００９】
本発明者らは、このような事情を勘案し、単にＣＯ
２
排出量の削減が図れるだけでなく、地上躯体に適用できるようなひび割れ抵抗性に優れた軽量コンクリート部材を創出したいと考えた。
【００１０】
そこで、本発明は、ＣＯ
２
排出量を削減できるとともに、ひび割れ抵抗性に優れた軽量コンクリート部材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】
（【００１１】以降は省略されています）

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