日本建築学会大会学術講演梗概集 (東北) ２０００年９月１２５２戻りコンクリートを再利用したポンプ圧送用先送りモルタルに関する実験的研究 (その10 生コンプラントにおいて製造したモルタルの実態調査）正会員 ○中田善久同高野肇同永井香織同女屋英明＊５＊６正会員同会員外正会員＊２毛見虎雄＊４奈良禧德＊６池田求＊４川野辺正徳表１モルタルの試験項目および試験方法試験項目スランプスランプフロー空気量圧縮強度静弾性係数試験方法 JIS A 1101 JASS5T-503 JIS A 1128 JSCE-F522 JIS原案スランプ(㎝) 30 20 10 0 80 スランプフロー(㎝) (2)モルタルの調合モルタルの調合は、前報(その８)に示すG，HおよびＩプラントの1:1，1:2，1:3および1:4モルタルの4種類とした。Ｉプラントにおいては、AE減水剤を3.0㎏/ｍ３使用している。 (3)練混ぜモルタルの練混ぜに使用したミキサは、G，H，Iの3プラントとも二軸型強制練りである。なお、練混ぜ量はいずれも1.5ｍ３とした。 (4)試験項目および試験方法試験項目および試験方法を表１に示す。モルタルの圧縮強度および静弾性係数測定試験は、φ5×10㎝の供試体によって行い、ひずみの測定は貼付ゲージにより行った。 (5)試験の時期フレッシュモルタルの試験は、練混ぜ直後に生コンプラントにおいて行い、さらに現場到着時に行った。圧縮強度および静弾性係数測定用のモルタルの採取は、プラントおよび現場において行った。ただし、プラントにおいて採取した供試体については、静弾性係数の測定試験は行っていない。なお、生コンプラントから建設現場までの運搬時間は、GおよびＩ工場で約30分，H工場で約20分である。＊３３．実験結果および考察 (1)フレッシュモルタル調合の種類とフレッシュモルタルの性状を図１に示す。実機練りによるモルタルのスランプおよびスランプフローは、試し練りによる値よりもGおよびHプラントで非常に大きくなる結果となった。Ｉプラントについては、このような傾向は見られず実機練りと試し練りの値がほぼ等しい結果となった。空気量は、Ｉプラントが他の2プラントに比べて多くなっている。この傾向は、(その８)における試し練りの傾向と同様であり、ＩプラントのみAE減水剤を使用しているためである。Ｉプラントのように一般的なモルタルの製造に化学混和剤を使用している生コンプラント Gﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Hﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Iﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Gﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(ﾌﾟﾗﾝﾄ採取) Hﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(ﾌﾟﾗﾝﾄ採取) Iﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(ﾌﾟﾗﾝﾄ採取) Gﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) Hﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) Iﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) 60 40 20 6.0 空気量(％) １．はじめに本報告は、前報(その９)に引き続き、生コンプラントにおいて製造されるモルタルの品質を明らかにするため、関東に所在する任意の生コンプラント3工場で実機により製造したモルタルの実態調査を行ったものである。ここでは、生コンプラントで製造したモルタルのフレッシュおよび硬化性状について述べている。２．実験概要実験は、関東に所在する任意の生コンプラント3工場においてプラントでモルタルを練混ぜ、モルタルのスランプ，スランプフロー，空気量，圧縮強度および静弾性係数を調べた。 (1)使用材料材料は、前報(その８)に示すG，HおよびＩプラントにおいて使用しているものを用いた。＊１ 4.0 2.0 0 1:1 1:2 1:3 調図１調合の種類とフレッシュモルタルの性状 Study on Preliminary Mortar in the Concrete Pumping Practice Recycled for Returned Concrete Part 10: Inspection of Mortars in Randomly Selected Ready-mixed Concrete Plants NAKATA Yoshihisa，KEMI Torao，TAKANO Hajime，NARA Yoshinori，NAGAI Kaori IKEDA Motomu，ONAYA Hideaki and KAWANOBE Masanori - 503 - 1:4 合 40 Gﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Hﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Iﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Gﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(ﾌﾟﾗﾝﾄ採取) Hﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(ﾌﾟﾗﾝﾄ採取) Iﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(ﾌﾟﾗﾝﾄ採取) Gﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) Hﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) Iﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) 60 40 １：１１：１静弾性係数(kN/㎜２) 材齢7日圧縮強度(N/㎜２) 80 １：４１：２ 20 １：４ Gﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Hﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Iﾌﾟﾗﾝﾄ試し練り Gﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) Hﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) Iﾌﾟﾗﾝﾄ実機練り(現場採取) 10 １：３ 0 0 20 40 80 100 図３水セメント比と静弾性係数 60 40 １：１ New RC式３) E=33.5×k1×k2×(γ/2.4)２×(Fc/60)1/3 +10% １：２ 40 +10% 30 １：３ 20 0 60 水セメント比(％) １：４ 0 20 40 60 80 100 水セメント比(％) 図２水セメント比と圧縮強度は、約30％１)であり、残りの約70％の生コンプラントでは化学混和剤を使用していないので注意が必要である。 (2)圧縮強度水セメント比と圧縮強度の関係を図２に示す。プラントで採取したモルタルの圧縮強度は、Ｉプラントの結果が他プラントよりも著しく大きい結果となった。この結果は、試し練りにおけるＩプラントの結果と比べても大きい結果となった。これは、試し練りと実機の練混ぜ性能の違いと、ＩプラントのみAE減水剤を使用したことによるセメント分散効果が影響したと考えられる。調合の種類による圧縮強度は、水セメント比が大きく変わらないにもかかわらず試し練り，プラント採取および現場採取でばらつきが大きくなった。特に、プラントにおける実機練りでは、性状変化の変動要因が多くなることが影響していると考えられる。また、モルタルの採取時期による圧縮強度の違いは、見られなかった。 (3)静弾性係数水セメント比と材齢28日における静弾性係数の関係を図３に、材齢28日における圧縮強度と静弾性係数の関係を図４に示す。現場において採取したモルタルの静弾性係数は、試し練りの結果より小さい値となっており、建築学会式およびNew RC式における-10％値の範囲にそのほとんどが入っていない。実機により得られたモルタルの静弾性係数は、同一圧縮強度におけるコンクリートと比較すると10～20％程度小さくなる。西松建設東京建築支店足利工業大学工学部山宗化学技術部内山アドバンス中央技術研究所大成建設技術研究所内山城南コンクリート工業静弾性係数(kN/㎜２) 材齢28日圧縮強度(N/㎜２ ) １：３ 20 0 80 *1 *2 *3 *4 *5 *6 １：２ 30 -10% 20 Gﾌﾟﾗﾝﾄ Hﾌﾟﾗﾝﾄ Iﾌﾟﾗﾝﾄ -10% γ=2.3，k1=k2=1 として算出した 10 建築学会式２) E=21.0×(γ/2.3)1.5×(Fc/20)0.5 0 0 20 40 60 圧縮強度(N/㎜２) 80 100 図４圧縮強度と静弾性係数４．まとめコンクリートポンプ施工指針・同解説４)では、先送りモルタルの品質を、型枠に打込むならば静弾性係数を考慮し、コンクリートの圧縮強度より30～40％程度高くする必要性が述べらている。一方、建築構造物に使用されるコンクリートの圧縮強度は、品質基準強度が27N/㎜２程度のコンクリートが一般的に使用されることが多い。コンクリートポンプ施工指針・同解説通りのモルタルを使用する場合、打込むコンクリートの品質基準強度を27 N/㎜２とするとモルタルの強度は、35～38N/㎜２程度必要になる。本実験においてこの圧縮強度を満足できるモルタルは、1:2モルタル以上であった。さらに標準期以外では温度補正が施され、コンクリートの強度が大きくなり、モルタルが要求される強度も大きくなる。先送りモルタルは、基本的に型枠に打込まず全量廃棄すべきであるが、施工上廃棄できない場合がある。このようなときは、生コンプラントのモルタルの品質を調べた上、最適なモルタルを選定することが望まれる。【参考文献】 1)中田善久，毛見虎雄：生コン製造業における先送りモルタルおよび戻りコンクリートの実態調査；日本建築学会関東支部研究報告集，1995，pp.165～168. ２)日本建築学会；｢鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説｣，1999 ３)建設省：建設省総合技術開発プロジェクト｢鉄筋コンクリート造建築物の超軽量・超高層化技術の開発｣報告書，1993.10 ４)日本建築学会；コンクリートのポンプ工法施工指針・同解説，pp.81～82，1994 Tokyo Architectual Branch Office Nishimatu Constraction． Ashikaga Institute Of Technology. Yamaso Chemical Technical Department. Uchiyama Advance A Reseach Institute Technology. Taisei Corporation Technology Research Center ． Uchiyama Jonan Concrete Industry. - 504 -