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公開番号2025024750
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023128985
出願日2023-08-08
発明の名称筒状のコンクリート杭の製造方法
出願人太平洋セメント株式会社,日本ヒューム株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B28B 21/34 20060101AFI20250214BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】成形性に優れ、かつ、高い圧縮強度を有する筒状のコンクリート杭を製造することができる方法を提供する。
【解決手段】セメントとシリカフュームと無機粉末と細骨材と粗骨材とセメント分散剤と水を含み、かつ、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、セメントの割合が55～65体積%、シリカフュームの割合が5～25体積%、無機粉末の割合が15～35体積%であり、水と、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計の質量比が0.11～0.16であり、粗骨材の割合が15～40体積%あるセメント組成物を、遠心成形用の型枠に供給した後、該型枠を振動させながら遠心成形する工程と、未硬化の成形体を封緘養生または気中養生した後脱型する工程と、硬化した成形体を蒸気養生して筒状のコンクリート杭を得る工程を含む筒状のコンクリート杭の製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セメントと、ＢＥＴ比表面積が１５～２５ｍ
２
／ｇであるシリカフュームと、５０％体積累積粒径が０．８～５μｍである無機粉末と、細骨材と、粗骨材と、セメント分散剤と、水を含むセメント組成物を、遠心成形用の型枠に供給した後、該型枠を振動させながら、上記セメント組成物を遠心成形することで、未硬化の筒状の成形体を得る成形工程と、
上記未硬化の筒状の成形体を、１０～４０℃で２０時間以上、封緘養生または気中養生した後、上記型枠から脱型し、硬化した筒状の成形体を得る常温養生工程と、
上記硬化した筒状の成形体について、７０℃以上１００℃未満で１２時間以上、蒸気養生して、筒状のコンクリート杭を得る蒸気養生工程、
を含み、
上記セメント組成物において、上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、上記セメントの割合が５５～６５体積％、上記シリカフュームの割合が５～２５体積％、上記無機粉末の割合が１５～３５体積％であり、
上記水と、上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計の質量比（水／（上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計））が０．１１～０．１６であり、
上記セメント組成物中の上記粗骨材の割合が１５～４０体積％であることを特徴とする筒状のコンクリート杭の製造方法。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
上記型枠が、該型枠の外周に設けられた複数の環状凸部を有し、
上記成形工程において、上記型枠の長手方向を軸として上記型枠を回転させながら、上記環状凸部の少なくとも一つの鉛直方向下部に配設された、上記型枠に振動を加えるための加振手段を用いて、上記型枠に、上記環状凸部を介して鉛直方向の振動を与える請求項１に記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
【請求項３】
上記成形工程において、上記型枠の長手方向を軸として上記型枠を１０Ｇ以下の遠心加速度で回転させながら、上記型枠を振動させる請求項２に記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
【請求項４】
上記粗骨材の最大粒径が、１０～２５ｍｍである請求項１又は２に記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
【請求項５】
上記筒状のコンクリート杭の、「ＪＩＳＡ１１３６：２０１８（遠心力締固めコンクリートの圧縮強度試験方法）」に準拠して測定した圧縮強度が１７５Ｎ／ｍｍ
２
以上である請求項１又は２に記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
【請求項６】
上記筒状のコンクリート杭の、外径から内径を差し引いた値の半分（厚み）が３０～３００ｍｍである請求項１又は２に記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
【請求項７】
上記筒状のコンクリート杭の外径が１５０～３，０００ｍｍである請求項１又は２に記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状のコンクリート杭の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
支持力杭を用いた工法として、先端支持力係数αが２５０以上である支持力杭を用いた高支持力工法が主流となっているが、近年、先端支持力係数αが１，０００を超える支持力杭を用いた工法も開発されている。
既製の支持力杭に用いられるコンクリートの設計基準強度の主流は８０～１０５Ｎ／ｍｍ
２
程度であるが、上記設計基準強度のコンクリートを用いた支持力杭の先端支持力係数αを大きくする（例えば、６００を超える）には、支持力杭の厚みを大きくする必要がある。しかし、上記厚みを大きくした場合、掘削残土の増加や、支持力杭の物流コストの増大といった問題が発生する。このため、支持力杭の厚みを維持しつつ先端支持力係数αを大きくした支持力杭を製造しうる高強度のコンクリートが求められている。
【０００３】
圧縮強度に優れた遠心成形コンクリート管の製造方法として、特許文献１には、粗骨材、細骨材、高強度化用微粒状混和材、減水剤及びセメントに水を加えて混練し、遠心成形することによりコンクリート管を成形する高強度遠心成形コンクリート管の製造方法であって、前記セメント又は、セメントと微粒状混和材からなる総紛体重量が６５０ｋｇ／ｍ
３
以上であり、該総紛体重量に対する水の比率（水紛体比）が２１重量％以下、総骨材容積に対する細骨材容積の比率（細骨材率ｓ／ａ）が４５％以下、セメントペーストの細骨材空隙に対する充填率を示すペースト細骨材比αが２．０＜α＜３．０、モルタルの粗骨材空隙に対する充填率を示すモルタル粗骨材比βが２．５＜β＜３．６であり、前記減水剤の添加量を調整することによりスランプフロー値を４００ｍｍ～８００ｍｍ、５０ｃｍスランプフロー時間を１５秒以上、とすることを特徴としてなる高強度遠心成形コンクリート管の製造方法が記載されている。
また、高い圧縮強度を有する材質からなる杭として、特許文献２には、セメント質硬化体からなる杭であって、上記セメント質硬化体が、セメント、ＢＥＴ比表面積が１５～２５ｍ
２
／ｇのシリカフューム、５０％体積累積粒径が０．８～５μｍの無機粉末、最大粒径が１．２ｍｍ以下の骨材Ａ、高性能減水剤、消泡剤及び水を含み、かつ上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、上記セメントの割合が５５～６５体積％、上記シリカフュームの割合が５～２５体積％、上記無機粉末の割合が１５～３５体積％であるセメント組成物の硬化体であることを特徴とする杭が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－３２２４６号公報
特開２０１７－９５９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、成形性に優れ、かつ、高い圧縮強度を有する筒状のコンクリート杭を製造することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメント、シリカフューム、無機粉末、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、及び水を含むセメント組成物を、遠心成形用の型枠に供給した後、該型枠を振動させながら遠心成形する工程と、未硬化の成形体を封緘養生または気中養生した後、型枠から脱型する工程と、筒状の成形体を蒸気養生して、筒状のコンクリート杭を得る工程を含み、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの割合が５５～６５体積％、シリカフュームの割合が５～２５体積％、無機粉末の割合が１５～３５体積％であり、（水／（セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計））が０．１１～０．１６であり、セメント組成物中の粗骨材の割合が１５～４０体積％である製造方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［７］を提供するものである。
［１］セメントと、ＢＥＴ比表面積が１５～２５ｍ
２
／ｇであるシリカフュームと、５０％体積累積粒径が０．８～５μｍである無機粉末と、細骨材と、粗骨材と、セメント分散剤と、水を含むセメント組成物を、遠心成形用の型枠に供給した後、該型枠を振動させながら、上記セメント組成物を遠心成形することで、未硬化の筒状の成形体を得る成形工程と、上記未硬化の筒状の成形体を、１０～４０℃で２０時間以上、封緘養生または気中養生した後、上記型枠から脱型し、硬化した筒状の成形体を得る常温養生工程と、上記硬化した筒状の成形体を、７０℃以上１００℃未満で１２時間以上、蒸気養生して、筒状のコンクリート杭を得る蒸気養生工程、を含み、上記セメント組成物において、上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量１００体積％中、上記セメントの割合が５５～６５体積％、上記シリカフュームの割合が５～２５体積％、上記無機粉末の割合が１５～３５体積％であり、上記水と、上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計の質量比（水／（上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計））が０．１１～０．１６であり、上記セメント組成物中の上記粗骨材の割合が１５～４０体積％であることを特徴とする筒状のコンクリート杭の製造方法。
【０００７】
［２］上記型枠が、該型枠の外周に設けられた複数の環状凸部を有し、上記成形工程において、上記型枠の長手方向を軸として上記型枠を回転させながら、上記環状凸部の少なくとも一つの鉛直方向下部に配設された、上記型枠に振動を加えるための加振手段を用いて、上記型枠に、上記環状凸部を介して鉛直方向の振動を与える前記［１］に記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
［３］上記成形工程において、上記型枠の長手方向を軸として上記型枠を１０Ｇ以下の遠心加速度で回転させながら、上記型枠を振動させる前記［２］に記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
［４］上記粗骨材の最大粒径が、１０～２５ｍｍである前記［１］～［３］のいずれかに記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
［５］上記筒状のコンクリート杭の、「ＪＩＳＡ１１３６：２０１８（遠心力締固めコンクリートの圧縮強度試験方法）」に準拠して測定した圧縮強度が１７５Ｎ／ｍｍ
２
以上である前記［１］～［４］のいずれかに記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
［６］上記筒状のコンクリート杭の、外径から内径を差し引いた値の半分（厚み）が３０～３００ｍｍである前記［１］～［５］のいずれかに記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
［７］上記筒状のコンクリート杭の外径が１５０～３，０００ｍｍである前記［１］～［６］のいずれかに記載の筒状のコンクリート杭の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の筒状のコンクリート杭の製造方法によれば、遠心成形時の成形性に優れ、かつ、高い圧縮強度を有する筒状のコンクリート杭を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明で用いられる振動遠心成形装置の一例の長手方向の側面図である。
本発明で用いられる振動遠心成形装置の一例の長手方向に垂直な方向の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の筒状のコンクリート杭の製造方法は、セメントと、ＢＥＴ比表面積が１５～２５ｍ
２
／ｇであるシリカフュームと、５０％体積累積粒径が０．８～５μｍである無機粉末と、細骨材と、粗骨材と、セメント分散剤と、水を含むセメント組成物を、遠心成形用の型枠に供給した後、該型枠を振動させながら、セメント組成物を遠心成形することで、未硬化の筒状の成形体を得る成形工程と、未硬化の筒状の成形体を、１０～４０℃で２０時間以上、封緘養生または気中養生した後、型枠から脱型し、硬化した筒状の成形体を得る常温養生工程と、硬化した筒状の成形体を、７０℃以上１００℃未満で１２時間以上、蒸気養生して、筒状のコンクリート杭を得る蒸気養生工程、を含み、セメント組成物において、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量１００体積％中、セメントの割合が５５～６５体積％、シリカフュームの割合が５～２５体積％、無機粉末の割合が１５～３５体積％であり、水と、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計の質量比（水／（上記セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計））が０．１１～０．１６であり、セメント組成物中の粗骨材の割合が１５～４０体積％であるものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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