JP4118873B2 - コンクリートの製造方法およびコンクリート製造の標準化システム - Google Patents

Description

本発明は、所定のコンクリート配合用プレミックス組成物を用いるコンクリートの製造方法および多機能コンクリート製造の標準化システムに関するものである。

従来より、コンクリートの製造は、セメント、骨材、水および化学混和剤とを混練することによって製造されている。そして、セメントの性質や、混練、打設時の性状や、硬化後の諸性質の改善のために各種の混和材を配合することが行われている。

コンクリートを製造する際のセメント、骨材、混和材および水等の配合割合は、コンクリート製造時の混練および打設時等のワーカビリティーや、硬化後のコンクリートの強度、耐久性、美観などに影響を与えることがあることから、経済性等をも考慮して慎重に定める必要がある。また、これらの各種の配合材料の投入順序や投入時期もワーカビリティーや硬化後のコンクリートの強度等に影響を与えることがあることから、これらについても慎重に定める必要がある。

コンクリートは、大量生産に適するようにコンクリート製造工場で製造されることも、実際の施工現場で製造されることもあり、またコンクリート製造工場で生産されたものを施工現場において流動性を改善することも行われている。

一般に、コンクリートに粉体系混和材料を投入するときは、仮設の簡易プラントを設置する方法もあるが、このようなケースは希で通常はセメント放出ゲート付近に混和材料の投入口を設けてセメントの放出に合わせて適性なタイミングで手投入する方法が行われている。その際、混和材料の解袋、投入タイミングを、例えばブザーや表示灯等を使用して操作室が指示して投入作業を管理している。

コンクリート製造に関する代表的な技術として、例えば下記文献に示されるものがある。

（イ）「土木学会 2002年制定 コンクリート標準示方書」 第292頁〜第293頁
「製造と施工」
『一般には、膨張材は、セメントと同時に投入することが望ましいが、それ以外の材料と一緒に、あるいは単独で投入する場合は、十分に均一に練り混ぜられることを、あらかじめ試験によって確かめておかなければならない。万一投入時期が計画されたものと相違した場合は練混ぜ時間を長くするなど、適切な処理をとらなければならない。膨張材のミキサへの付着により塊などが生じると、その破片がコンクリート中に混入し、部分的な破壊を起こすおそれがある。したがって、膨張材の塊が生じた場合にはただちに除去しなければならない。』
（ロ）「日本建築学会 高流動コンクリートの材料・調合・製造・施工指針 第９４頁
『特に、ＪＩＳ規格品の製造では使わない粉体や混和剤の計量能力、殊に人力に頼る場合の計量・投入能力については、過小評価しないように十分な注意が必要である。また、ミキサの練混ぜ時間はＪＩＳ規格品の２〜３倍以上の６０〜１８０秒を必要とするケースが多い。練混ぜ時間が２〜３倍になるとミキサの製造能力は１／２〜１／３に落ちることを忘れてはならない。』
（ハ）「JIS A 5308 レディーミクストコンクリート、8.2.1 計量方法ｂ．」
『セメント、骨材及び混和剤の計量は、質量による。ただし、混和材は、購入者の承認があれば、袋の数で計ってもよい。しかし、１袋未満のものを用いる場合には、必ず質量で計量しなければならない。』

上記の（イ）の技術については、操作室と計量室（混和材投入口）が構造上ブラインド状態になっているので、投入時期の相違を確認することが難しく、そして仮に確認できたとしても計画投入時期をどれだけ相違したらどれだけ練混ぜ時間を長くするかの対応マニュアルが無い。また、膨張材の塊とコンクリート中の粗骨材は両者共灰色のほとんど同色であることと、モニターテレビでの識別はかなり難しい。また、ミキサの構造上、上部からの取り出し口はなく塊の除去は不可能に近い。

上記の（ロ）の技術については、人力で計量、投入作業を行うことによって次の問題点が認められる。

1) レディーミクストコンクリート工場では、通常多品種・多配合のコンクリートを練混ぜ製造し出荷している。その合間に人力投入コンクリートの出荷順番が回ってくることから操作室から投入担当作業者への指示ミス、また投入担当作業者の投入忘れ、過多投入、過小投入、投入時期（タイミング）のバラツキ等のヒューマンエラーの生じる可能性がある。
2) 投入担当作業者の力量基準がないこと、経験不足な作業者、例えばその日だけのアルバイト等の場合、
3) ＪＩＳ規格品の製造では通常使われない粉体を投入すると、練混ぜ時間がＪＩＳ規格品の２〜３倍になること、即ち時間当たりの製造能力が１／２〜１／３に低下することは電力エネルギー消費量の増加と出荷能力が著しく低下して非効率的である。

上記の（ハ）の技術については、１袋未満のものを用いる場合に質量で計量するときは、計量作業により発生する微粉の飛散は袋の数で計る場合の数倍になる。また、要求性能に対応した設計混和材料の混入の識別がむずかしい。

通常、計量室において計量担当作業者は防塵マスクを装備して作業にあたるが、微粉が飛散している環境で作業に従事することは、例えばじん肺等の人体に悪影響を及ぼす危険性があり、そして重量物の運搬作業を伴うことから、投入専門者の不足、育成難につながっている。

近年、コンクリートに対する要求性能が高まるにつれ、各利用用途に応じ、特定機能の向上を図ろうとする高性能コンクリートや、また多機にわたる要求性能を同時に満たす多機能コンクリートの開発が求められてきている。これらの高性能コンクリートや多機能コンクリートを安定的に製造する際は、コンクリートの要求性能に応じて配合原料の選択、配合比率および混合状態等を厳密に制御する必要があるが、前記のようにコンクリートの配合原料の運搬、計量、混合等は必ずしも容易ではなく、従って要求性能に応じた高性能コンクリートおよび多機能コンクリートを安定的に供給することは困難であった。

本発明は、上記の課題に解決を与えるものであって、コンクリートの要求性能に応じて自動制御手段によって計量し調製されたコンクリート配合用プレミックス組成物を予め用意することによって、1) 設計計画された単一要求性能ならびに複数要求性能（多機能）通りのコンクリートを製造でき、2) 自動制御装置使用で計量データを記録し、計量精度を高めて製品を保証され、3) 練混ぜ時間を大幅に短縮させて製造能力アップに寄与し、電力消費量を低減させ、エネルギー経費の削減され、4)複数の貯蔵タンク設置を可能にして多機能混合物の保管管理ができる、コンクリートの製造方法および多機能コンクリート製造の標準化システムを提供するものである。

したがって、本発明によるコンクリートの製造方法は、コンクリートを製造する際に、コンクリートの要求性能に応じて自動制御手段により計量し調製された少なくとも１種のコンクリート配合用プレミックス組成物をあらかじめ用意し、このあらかじめ用意されたコンクリート配合用プレミックス組成物と、セメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤とを混練すること、を特徴とするものである。

また、本発明によるコンクリート製造の標準化システムは、前記のコンクリート配合用プレミックス組成物の構成成分を自動制御装置により計量し、本質的に人力を介することなく、これらの構成成分を混合してコンクリートの要求性能に応じたコンクリート配合用プレミックス組成物を調製し、次いでこのプレミックス組成物スラリー組成物とセメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤とを混練すること、を特徴とするものである。

また、本発明によるコンクリート製造工場におけるコンクリート製造の標準化システムは、前記のプレミックス組成物スラリー組成物とセメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤との混練を、コンクリート製造工場において行うこと、を特徴とするものである。

また、本発明によるコンクリート製造工場におけるコンクリート製造の標準化システムは、前記のコンクリート製造の標準化システムにおいて、前記のプレミックス組成物スラリー組成物の計量は、あらかじめ計量したあと粗骨材と一緒に累加計量するか、直接粗骨材と一緒に累加計量することを特徴とする、コンクリート製造工場におけるコンクリート製造の標準化システム。

そして、本発明によるコンクリート施工現場におけるコンクリート製造の標準化システムは、前記のプレミックス組成物スラリー組成物と施工現場到着コンクリートとを混練すること、を特徴とするものである。

上記のような本発明によれば、下記効果が得られる。
コンクリートを構成する各成分が均斉に混入されるので、設計計画した要求性能を確実に満足させることができる。
混和材料が自動制御装置をもとに計量・投入・混練りされ、かつ投入時期、投入順序が正確になるので、練混ぜ時間の設定延長などの不確定要素が削除される。 混和材料の混入の有無と混入量が印字記録で確認できる。
膨張材、早強材、高強度用混和材、防水材等の粉体系混和材が練混ぜの際、塊などが生じてミキサへ付着したりする危険性が皆無となる。
混和材料の混和精度が高く、ＪＩＳ Ａ５３０８レディーミクストコンクリート８．２．２に規定される混和材料の計量誤差範囲±２％をクリヤーできる。
スラリー性状にしたことと、粗骨材の計量ビンを供用する（粗骨材先行計量の累加計量）することで、さらに練混ぜ時間を大幅に短縮することができる。
工事現場到着コンクリートを流動化させながら複数（多機能）の要求性能を満足させるコンクリートの製造方法を標準化した。ここで、複数（多機能）要求性能とは、例えば工事現場到着コンクリートに高強度、耐久性、早強性、防水性、防錆性等を付与させることを意味する。

＜コンクリートの製造方法＞
本発明によるコンクリートの製造方法は、コンクリートを製造する際に、コンクリートの要求性能に応じて自動制御手段により計量し調製された少なくとも１種のコンクリート配合用プレミックス組成物をあらかじめ用意し、このあらかじめ用意されたコンクリート配合用プレミックス組成物と、セメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤とを混練することを特徴とする。

＜コンクリート配合用プレミックス組成物＞
本発明に用いられるコンクリート配合用プレミックス組成物の好ましい具体例としては、下記の成分（Ａ）〜成分（Ｄ）からなるもの、および下記の成分（Ａ）〜成分（Ｅ）からなるものを挙げることができる。

成分（Ａ）：フライアッシュ（JIS II種）、高炉スラグ微粉末（JIS 4000）および石灰石粉末からなる群から選ばれた少なくとも１種の混和材料（１） １００重量部
成分（Ｂ）：シリカフューム、フライアッシュ（JIS Ｉ種）、高炉スラグ微粉末（JIS 8000）および防水材から選ばれた少なくとも１種の混和材料（２） ５〜２０００重量部
成分（Ｃ）：高性能ＡＥ減水剤、安定剤からなる群から選択された少なくとも１種の化学混和剤 １〜２０重量部
成分（Ｄ）：水 ４０〜１６０重量部
成分（Ｅ）：膨張材、収縮低減剤、早強材、防水材および高強度混和材からなる群から選択された少なくとも１種の混和材料（３） １．５〜４０重量部
このような本発明におけるコンクリート配合用プレミックス組成物は、例えば撹拌等のような各成分の良好な分散状態が維持されたものであって、かつ長期間にわたって所定の流動性を発現可能なものである。このようなコンクリート配合用プレミックス組成物の好ましい具体例は、撹拌後の静置状態で１２０分程度経過するとゲル状物となり、このゲル状物に撹拌や振動等の外部からの力を与えた場合にはスラリー状となるようなチキソトロピー性を示すものである。この組成物は、攪拌後、静止状態で１２０分程度が経過するとチキソトロピー性状を示すゲル状となり、各種容器の形状に合致した形状に賦形することができるようになる。これは各成分粒子が水中に均一に分散し、事実上集塊がみられないような状態のペーストができ、その状態で長時間維持し得る様になるからである。従って、このペーストをコップに入れた状態で、９０度程度に傾斜させた程度ではゲル状態を維持することができる。しかし、攪拌等によって再び振動を与えたり、弱い衝撃力を与えると、ゲル状物から液状物に変化して再びスラリー状となるために、ポンプ等により移送することができるようになる。また、上記ゲル状態で１週間程度以上保持することができるので、ポンプ等による移送中に停電等の緊急事態が起きても、或いは、週休２日程度の休日期間中にポンプが使用不能となることはない。

本発明による好ましいコンクリート配合用プレミックス組成物は、成分（Ａ）および成分（Ｂ）として異なった混和材料（１）および混和材料（２）を用いるものであるが、このような数種の混和材料を所定の割合で併用することによって、多機能という効果を得ることができる。

＜成分（Ａ）＞
成分（Ａ）は、フライアッシュ（JIS II種）、高炉スラグ微粉末（JIS 4000）および石灰石粉末からなる群から選ばれた少なくとも１種の混和材料（１）である。

ここで、フライアッシュ（JIS II種）とは、例えば火力発電所その他の場所で微粉炭を燃焼させた際に煙道ガス中から採取された微粉炭燃焼灰であって、ＪＩＳ規格（具体的には、JIS A 6201、「コンクリート用フライアッシュ」）においてそのII種に分類されるものを意味する。フライアッシュ（JIS II種）は、二酸化珪素が４５重量％以上のものであるが、本発明では二酸化珪素が５０重量％以上のものが好ましい。本発明において好ましいフライアッシュ（JIS II種）としては、二酸化珪素が５０〜６３重量％、酸化アルミニウムが１８〜３５重量％、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）が２．０〜７．５重量％、酸化カルシウムが２．４〜５．７重量％、酸化マグネシウムが０．４〜２．１重量％からなるものを挙げることができる。粉体状のフライアッシュは、原料となる微粉炭の品質や燃焼方法、及び、フライアッシュの採取設備等によってその品質が若干相違するが、本発明では、比表面積が２５００ｃｍ^２／ｇ以上、好ましくは３０００〜４０００ｃｍ^２／ｇ、密度が１．９５ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは２．００〜２．３４ｇ／ｃｍ^３からなるものが好適である。上記粉体状のフライアッシュの粒径の測定方法としては、湿式篩い分けによる粒度分布測定法（Ｎｏ．３２５篩残分）又はＸ線沈殿法によって求めることができる。また、上記粉体状のフライアッシュの比表面積の測定方法としては、ブレーン法又は窒素ガス吸着法によって求めることができる。

高炉スラグ微粉末（JIS 4000）とは、銑鉄を製造する高炉で溶融された鉄以外の成分を、副原料の石灰石やコークス中の灰分と共に、高炉スラグとして分離回収（銑鉄とスラグの比重差で分離）されたものであって、ＪＩＳ規格（具体的には、JIS A 6206、「コンクリート用高炉スラグ微粉末」）においてその4000に規格分類されるものを意味する。本発明では、高炉スラグ微粉末（JIS 4000）のうち、比表面積が３０００〜５０００ｃｍ^２／ｇ、密度が２．８ｇ／ｃｍ^３以上、特に２．８５ｇ／ｃｍ^３以上のものが好ましい。

石灰石微粉末としては、例えばブレーン比表面積が３０００〜６０００ｃｍ^２／ｇ、密度は通常２．６８〜２．７２ｇ／ｃｍ^３のものが好ましい。

＜成分（Ｂ）＞
成分（Ｂ）は、シリカフューム、フライアッシュ（JIS Ｉ種）、高炉スラグ微粉末（JIS 8000）および防水材から選ばれた少なくとも１種の混和材料（２）である。

ここで、シリカフュームとは、一般にシリカフラワ（silica flower）、アモルファスシリカ（amorphoas silica）等とも呼ばれるもので、シリコン（Ｓｉ）、フェロシリコン（fero silicon：FeSi）：珪素鉄のことで、鉄と珪素の合金で、脆く、銀白色の光沢を示すものである。工業的には、金属シリコンやフェロシリコンを電気炉等で製造する際に、廃ガス中に含まれるＳｉＯ_２の超微粒子（窒素ガス吸着法で比表面積１５０，０００〜２５０，０００ｃｍ^２／ｇ、好ましくは１９０，０００〜２００，０００ｃｍ^２／ｇを集塵機等で捕集することにより、副産物として生成されるものである。

シリカフュームの粒径は、それを製造する方法や原料により、及び、シリカフュームの採取設備等によってその品質が若干相違するが、一般に、平均粒径が０．００４〜１μｍ、好ましくは０．０５〜０．５μｍ、特に好ましくは０．１〜０．３μｍの超微粒子状のものである。シリカフュームの化学成分としては、一般に、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）が一般に６３〜９６重量％、好ましくは８７〜９４重量％、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）が一般に０．１〜１１重量％、好ましくは０．５〜２．０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）が一般に０．１〜６重量％、好ましくは０．６〜１．４重量％、炭素（Ｃ）が一般に０．１〜３．５重量％、好ましくは０．８〜２．０重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）が一般に０．１〜２.５重量％、好ましくは０．２〜０．７重量％、酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）が一般に０．１〜２.５重量％、好ましくは０．４〜１．０重量％からなるものである。シリカフュームの粒径の測定方法としては、レーザー光散乱法（マイクロトラック）により粒度分布を測定し、重量で５０％に相当するｄ５０をもって平均粒径を求めることができる（「セメント・コンクリート」誌，No495，May，1988，P20〜29，「超微分を用いた高強度セメントの硬化と破壊」参照）。また、場合により透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で平均粒径を測定することもできる。

フライアッシュ（JIS Ｉ種）とは、例えば火力発電所その他の場所で微粉炭を燃焼させた際に煙道ガス中から採取された微粉炭燃焼灰であって、ＪＩＳ規格（具体的には、JIS A 6201）においてそのＩ種に分類されるものを意味する。フライアッシュ（JIS Ｉ種）は、二酸化珪素が４５重量％以上のものであるが、本発明では二酸化珪素が４７重量％以上のものが好ましい。粉体状のフライアッシュは、原料となる微粉炭の品質や燃焼方法、及び、フライアッシュの採取設備等によってその品質が若干相違するが、本発明では、比表面積が５０００ｍ^２／ｇ以上、密度が１．９５ｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは２．００〜２．３４ｇ／ｃｍ^３からなるものが好適である。

高炉スラグ微粉末（JIS 8000）とは、銑鉄を製造する高炉で溶融された鉄以外の成分を、副原料の石灰石やコークス中の灰分と共に、高炉スラグとして分離回収（銑鉄とスラグの比重差で分離）されたものであって、ＪＩＳ規格（具体的には、JIS A 6206）においてその8000に規格分類されるものを意味する。

防水材としては、ブレーン比表面積が１１．５〜１２．５ｍ^２／ｇ、密度２．４９〜２．５１ｇ／ｃｍ^３のものが好ましい。このような防水材としては、例えば太平洋マテリアル（株）製の「ＮＮ−Ｐ」を利用することができる。

成分（Ｂ）は、成分（Ａ）１００重量部に対して、５〜２０００重量部、好ましくは１０〜５００重量部、特に好ましくは２０〜２００重量部、の割合で使用する。成分（Ｂ）の割合が５重量部未満である場合には、サスペンション性状の維持時間が短く、分離沈殿現象がおこり流動性もなく、一方２０００重量部超過の場合にはサスペンション性状の維持時間が不安定になることから好ましくない。

＜成分（Ｃ）＞
成分（Ｃ）は、高性能ＡＥ減水剤、安定剤からなる群から選択された少なくとも１種の化学混和剤である。

高性能ＡＥ減水剤としては、ポリカルボン酸塩系、アミノスルホン酸系、ナフタリン系、メラミン系等の高性能ＡＥ減水剤を挙げることができる。これらの中でもポリカルボン酸塩系、又は、アミノスルホン酸系の高性能ＡＥ減水剤を用いることが好ましい。これら高性能ＡＥ減水剤は、具体的には、ポリカルボン酸塩系高性能ＡＥ減水剤として、（株）フローリック製「フローリックＳＦ５００ＳＢ」として市販されている。また、アミノスルホン酸系の高性能ＡＥ減水剤としては、（株）フローリック製「フローリックＳＦ２００ＳＢ」として市販されている。

安定剤としては、オキシカルボン酸からなるものが好適である。そのような安定剤は、（株）フローリックより「ＳＦクリーン」として市販されている。

成分（Ｃ）は、成分（Ａ）１００重量部に対して、１〜２０重量部、好ましくは１．２〜１８重量部、特に好ましくは１．５〜１５重量部、の割合で使用する。高性能ＡＥ減水剤および安定剤を併用する場合には、両者の合計量が上記範囲内になるようにする。

＜成分（Ｄ）＞
成分（Ｄ）は、水である。この成分（Ｄ）の水としては、任意の物を使用することができる。コンクリート配合用プレミックス組成物の製造現場にて入手が容易なもの、例えば水道水、地下水などを利用することができる。

成分（Ｄ）は、成分（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは４０〜１６０重量部の割合で使用する。

＜成分（Ｅ）＞
成分（Ｅ）は、膨張材、収縮低減剤、早強材、防水材、高強度混和材からなる群から選択された少なくとも１種の混和材材料（３）である。

ここで、膨張材としてエトリンガイト系、石灰系およびエトリンガイト系・石灰複合系のものを使用することができる。本発明で好ましい膨張剤としては、エトリンガイト系・石灰複合系のものとして、例えば電気化学工業（株）社製の「デンカパワーＣＳＡ」を利用することができる。

収縮低減剤としては、式 ＲＯ（ＡＯ）_ｎＨで示される低級アルコールのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。ここで、式中のＲは、炭素数４〜６のアルキル基である。このような基としては、ｎ−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、ｎ−ペンチル基、iso−ペンチル基、tert−ペンチル基等が挙げられる。また、式中のＡは、炭素数２〜３のアルキレン基であり、エチレン基及び／又はプロピレン基が挙げられる。式中のｎは、１〜１０の整数である。本発明では、例えば株式会社フローリック製の「ヒビガード５００」を利用することができる。

早強材としては、早強性の大きい亜硝酸酸塩、チオシアン酸塩及びアルカノール（炭素数２〜10）アミン、特に亜硝酸塩及びチオシアン酸塩から選ばれる一種以上が好ましい。亜硝酸塩およびチオシアン酸塩はアルカリ土類金属が好ましく、亜硝酸カルシウム、チオシアン酸カルシウムが特に好ましい。アルカノールアミンとしては、モノ、ジ又はトリエタノールアミンが好ましく、特にトリエタノールアミンが好ましい。例えば電気化学工業（株）社製の「デンカΣ１０００」を利用することができる。

防水材としては、水ガラス系、カルシウム系、金属石鹸系、けい酸質鉱物粉、高分子エマルジョンのいずれかもしくはこれらの混合物などがある。例えば、ベストン株式会社製の「ベストンＡ」を利用することができる。

高強度混和材としては、無水石こうを主成分とするものが好ましい。例えば電気化学工業（株）社製の「デンカΣ６０００」を利用することができる。

成分（Ｅ）は、成分（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは１．５〜４０重量部の割合で使用する。化学混和剤（２）として複数種類の材料を併用する場合には、それらの合計量が上記範囲内になるようにする。

＜コンクリート配合用プレミックス組成物の製造＞
本発明でのコンクリート配合用プレミックス組成物は、上記の成分（Ａ）〜成分（Ｄ）あるいは上記の成分（Ａ）〜成分（Ｅ）を、混合することによって製造することができる。各成分の混合順序およびその方法は任意である。例えば、（イ）上記の全成分を同時に用い全成分の配合および混合を同時に行うこともできるし、（ロ）上記いずれかの成分に、他の成分を一種類ずつ順次に添加することもできるし、（ハ）予め複数成分の混合物を用意しておいて、この混合物に他の成分あるいは他の成分の混合物を添加することもできる。

また、各成分の混合操作は、（ニ）全成分を混合装置に充填した後に、これを撹拌あるいは流動状態にして各成分の混合を行うこともできるし、（ホ）最初に任意の一成分または二成分以上を予め撹拌もしくは流動状態に保持しながら、これに残りの成分を一度にあるいは連続的にあるいは逐次的に添加することによって、各成分の混合を行うこともできる。また、（ヘ）混合操作を複数回に分割して行うこともできる。

なお、上記の各成分の混練の際には、必要に応じて、早強材、着色剤および防錆剤を混練することができる。

コンクリート配合用プレミックス組成物を構成する各成分は自動制御手段により計量され、この計量された各成分が混合されることにより上記のコンクリート配合用プレミックス組成物が調製される。従って、この自動制御手段は、各成分の質量、容量および（または）流量を測定する測定機構と、各成分の配合量を調整する調整機構と、前記測定機構によって得られた測定結果に応じ前記調整機構を自動的に制御する自動制御機構とからなる。

＜コンクリート製造の標準化システム＞
本発明によるコンクリート製造の標準化システムは、コンクリート配合用プレミックス組成物の構成成分を自動制御装置により計量し、本質的に人力を介することなく、これらの構成成分を混合してコンクリートの要求性能に応じたコンクリート配合用プレミックス組成物を調製し、次いでこのプレミックス組成物スラリー組成物とセメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤とを混練すること、を特徴とするものである。

この発明でのコンクリート配合用プレミックス組成物としては、例えば前記したものを使用することができる。

セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント、低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトラントセメント等を挙げることができる。

粗骨材としては、一般的に砂利、砕石等を挙げることができる。

細骨材としては、一般的に山砂、陸砂、砕砂、軽量細骨材（メラサイト砂）等の砂を挙げることができる。

水は、コンクリート配合用プレミックス組成物の成分（Ｄ）と同様に、任意の物を使用することができる。コンクリートの製造現場にて入手が容易なもの、例えば水道水、地下水などを利用することができる。

本発明のコンクリート配合用プレミックス組成物は、前記の通りに、コンクリートの要求性能に応じて自動制御手段により計量し調製されたものである。このことから、このコンクリート配合用プレミックス組成物を他のコンクリート構成成分（例えば、セメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤等）に混練することによって、所望の要求性能を満たすをコンクリートを容易にかつ安定的に製造することができる。そして、この本発明のコンクリート配合用プレミックス組成物は、前記の通りに好ましくはチキソトロピー性状を示すものであって、弱い衝撃力を与えるとゲル状物から液状物に変化して再びスラリー状となるために、ポンプ等により移送することができるようになり、かつ上記ゲル状態で１週間程度以上保持することができるものである。よって、コンクリート配合用プレミックス組成物を他のコンクリート構成成分と配合する際、コンクリート配合用プレミックス組成物の配合量を正確に制御することが容易であり、この配合作業が容易かつ安定的に行うことができる。

＜コンクリート製造工場におけるコンクリート製造の標準化システム＞
本発明によるコンクリート施工現場におけるコンクリートの標準化システムは、前記のプレミックス組成物スラリー組成物とセメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤との混練りをコンクリート製造工場において行うことを特徴とするものである。

そして、構成成分を混合してコンクリートの要求性能に応じたコンクリート配合用プレミックス組成物スラリー組成物を本質的に人力を介することなく、自動制御装置により質量で計量し、セメント、粗骨材、水および化学混和剤と混練りすることを特徴とするものである。

また、プレミックス組成物スラリー組成物の計量は、あらかじめ計量したあと粗骨材と一緒に累加計量するか、直接粗骨材と一緒に累加計量することを特徴とするものである。

このような好ましいコンクリート製造の標準化システムによれば、コンクリートの品質をより良好に制御することができること、練り時間の短縮化およびこれに伴う電力等の低減化生産（出荷）能力増強等を図ることができるので、技術面だけでなく、経済的にも有利である。

＜コンクリート施工現場におけるコンクリート製造の標準化システム＞
本発明によるコンクリート施工現場におけるコンクリート製造の標準化システムは、前記のプレミックス組成物スラリー組成物と施工現場到着コンクリートとを混練すること、を特徴とするものである。

ここで、施工現場到着コンクリートとは、工事現場等のコンクリート施工現場に搬入されたコンクリートを言うものである。このような施工現場到着コンクリートは、例えば施工現場に到着するまでの経過時間や、温度、湿度等の環境の変化に応じ、コンクリート製造工場等において製造された時点のコンクリートとはその性状が通常異なるものである。

本発明によるコンクリート施工現場におけるコンクリート製造の標準化システムでは、コンクリート配合用プレミックス組成物がコンクリートの要求性能に応じて自動制御手段により計量し調製されたものであることから、このプレミックス組成物スラリー組成物と施工現場到着コンクリートとを混練することによって、前記の施工現場到着コンクリートに対し所望の要求性能を容易にかつ安定的に与えることが可能になる。

下記の実施例は、本発明をさらに具体的に説明するものである。

１．プレミックススラリー組成物の成分（Ａ）〜（Ｅ）
＜成分（Ａ）＞
フライアッシュ：ＪＩＳ II種 電源開発（株）社製
高炉スラグ 微粉末４０００：ＪＩＳ ４０００ （株）デイ・シィ製
石灰石微粉末：吉澤石灰工業（株）社製、密度２．７０ｇ／ｃｍ^３、ブレーン比表面積３５００ｃｍ^２／ｇ
＜成分（Ｂ）＞
シリカフューム：ＪＩＳ Ａ６２０７ エルケム（株）製「マイクロシリカ」９４００Ｕ 密度２．７０ｇ／ｃｍ^３、ブレーン比表面積２００００ｃｍ^２／ｇ
フライアッシュ：ＪＩＳ Ｉ種 四国電力（株）製
高炉スラグ 微粉末８０００：ＪＩＳ ８０００ （株）デイ・シィ製
防水材 ＮＮ−Ｐ：ＪＩＳ等の規定なし 太平洋マテリアル（株）製、密度２．５０ｇ／ｃｍ^３、ブレーン比表面積１２０００ｃｍ^２／ｇ
＜成分（Ｃ）＞
高性能ＡＥ減水剤：ＪＩＳ Ａ６２０４ 標準型、Ｉ種 （株）フローリック製「フローリックＳＦ５００ＳＢ」、密度１．０６ｇ／ｃｍ^３
安定剤：ＪＩＳ等の規定なし （株）フローリック製「ＳＦクリーン」、密度１．１２ｇ／ｃｍ^３
＜成分（Ｄ）＞
水：地下水
＜成分（Ｅ）＞
膨張材：電気化学工業（株）製「デンカパワーＣＳＡ」
太平洋マテリアル（株）製「太平洋ハイパーエクスパン」、密度３．１６ｇ／ｃｍ^３、ブレーン比表面積密度３４５０ｇ／ｍ^２、
収縮低減剤：（株）フローリック（株）製「ヒビガード５００」、密度０．９８ｇ／ｃｍ^３
早強材：電気化学工業（株）製「デンカΣ１０００」
防水剤：ベストン（株）製「ベストンＡ」、密度２．６４ｇ／ｃｍ^３、ブレーン比表面積３５００ｃｍ^２／ｇ
高強度混和材：電気化学工業（株）製「デンカΣ６０００」、密度２．７０ｇ／ｃｍ ^３ 、ブレーン比表面積６１００ｃｍ ^２ ／ｇ
２．プレミックススラリー組成物の配合割合
表１に、プレミックススラリー組成物の配合割合を示す。

配合No.1-1は、高強度と高耐久性機能を主目的とした上に、防水機能を持つ配合組成物である。
配合No.1-2、1-3、および2-2は、アルカリシリカ反応抑制機能を主目的とした上に、高強度、高流動性機能を持つ配合組成物である。尚、配合No.2-3は、早強性機能を持つ配合組成物である。
配合No.3-1、3-2および3-3は、高流動機能を主目的とした上に、高強度、防水機能を持つ配合組成物である。
配合No.1-4、2-4および3-4は、防水性機能を主目的とした上に、耐久性機能を持つ配合組成物である。
配合No.4-1は、三成分系の混和材料のプレミックスしたスラリーで、耐久性、防水性、高強度、高流動性機能を持つ配合組成物である。

また、表２は、コンクリートの要求性能とスラリー配合成分との組合せ例を示すものである。

３．プレミックススラリー組成物の練混ぜ
プレミックススラリー組成物の練混ぜ方法は、ＪＩＳ Ｒ５２０１（セメントの物性試験方法）の８．１（３）の手練り用練混ぜ器具に規定する、手練り鉢およびさじを用いてＪＩＳ Ｒ５２０１ ８．３．１（１）（ｂ）によった。

４．評価方法
（プレミックススラリー組成物のフロー試験）
プレミックススラリー組成物のフロー試験は、ＪＩＳ Ｒ５２０１（セメントの物性試験方法）のII．「フロー試験」に規定される方法によって行った。下記の表３および図１は、その結果を示すものである。

本発明によるコンクリート製造工場におけるコンクリート製造の標準化システムの概要を示す図。 本発明によるコンクリート施工現場におけるコンクリート製造の標準化システムの概要を示す図。 本発明の実施例および比較例のプレミックススラリーのフロー試験の結果を示す図。

Claims (5)

1. コンクリートを製造する際に、コンクリートの要求性能に応じて自動制御手段により計量し調製された下記の成分（Ａ）〜成分（Ｄ）からなりチキソトロピー性を有するコンクリート配合用プレミックス組成物（但し、このコンクリート配合用プレミックス組成物の調製時から５０時間経過後に、ＪＩＳ Ｒ５２０１（セメントの物性試験方法）による「フロー試験」におけるフロー値が０ｍｍであるものを除く）をあらかじめ用意し、このあらかじめ用意されたコンクリート配合用プレミックス組成物と、セメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤とを混練することを特徴とする、コンクリートの製造方法。
   成分（Ａ）：フライアッシュ（JIS II種）、高炉スラグ微粉末（JIS 4000）および石灰石粉末からなる群から選ばれた少なくとも１種の混和材料（１） １００重量部
   成分（Ｂ）：シリカフューム、フライアッシュ（JIS Ｉ種）および高炉スラグ微粉末（JIS 8000）から選ばれた少なくとも１種の混和材料（２） ５〜２０００重量部
   成分（Ｃ）：高性能ＡＥ減水剤、安定剤からなる群から選択された少なくとも１種の化学混和剤 １〜２０重量部
   成分（Ｄ）：水 ４０〜１６０重量部
2. コンクリートを製造する際に、コンクリートの要求性能に応じて自動制御手段により計量し調製された下記の成分（Ａ）〜成分（Ｅ）からなりチキソトロピー性を有するコンクリート配合用プレミックス組成物（但し、このコンクリート配合用プレミックス組成物の調製時から５０時間経過後に、ＪＩＳ Ｒ５２０１（セメントの物性試験方法）による「フロー試験」におけるフロー値が０ｍｍであるものを除く）をあらかじめ用意し、このあらかじめ用意されたコンクリート配合用プレミックス組成物と、セメント、粗骨材、細骨材、水および化学混和剤とを混練することを特徴とする、コンクリートの製造方法。
   成分（Ａ）：フライアッシュ（JIS II種）、高炉スラグ微粉末（JIS 4000）および石灰石粉末からなる群から選ばれた少なくとも１種の混和材料（１） １００重量部
   成分（Ｂ）：シリカフューム、フライアッシュ（JIS Ｉ種）および高炉スラグ微粉末（JIS 8000）から選ばれた少なくとも１種の混和材料（２） ５〜２０００重量部
   成分（Ｃ）：高性能ＡＥ減水剤、安定剤からなる群から選択された少なくとも１種の化学混和剤 １〜２０重量部
   成分（Ｄ）：水 ４０〜１６０重量部
   成分（Ｅ）：膨張材、収縮低減剤、早強材、防水材および高強度混和材からなる群から選択された少なくとも１種の混和材料（３） １．５〜４０重量部
3. 前記請求項１または２に記載のコンクリート配合用プレミックス組成物の構成成分を自動制御装置により計量し、本質的に人力を介することなく、これらの構成成分を混合してコンクリートの要求性能に応じたコンクリート配合用プレミックス組成物を調製し、貯蔵し、次いでこのプレミックス組成物スラリー組成物を本質的に人力を介することなく、自動制御装置により質量で計量し、セメント、粗骨材、細骨材、水および化学的混和剤と混練りすることを特徴とする、コンクリート製造の標準化システム。
4. 前記請求項３に記載のコンクリート製造の標準化システムにおいて、前記プレミックス組成物の計量は、あらかじめ計量したあと粗骨材と一緒に累加計量するか、直接粗骨材と一緒に累加計量することを特徴とする、コンクリート製造工場の標準化システム。
5. 下記の成分（Ａ）〜成分（Ｄ）または下記の成分（Ａ）〜成分（Ｅ）からなり、チキソトロピー性を有するコンクリート配合用プレミックス組成物（但し、このコンクリート配合用プレミックス組成物の調製時から５０時間経過後に、ＪＩＳ Ｒ５２０１（セメントの物性試験方法）による「フロー試験」におけるフロー値が０ｍｍであるものを除く）からなるスラリー組成物と施工現場到着コンクリートとを混練することを特徴とする、コンクリート施工現場におけるコンクリート製造の標準化システム。
   成分（Ａ）：フライアッシュ（JIS II種）、高炉スラグ微粉末（JIS 4000）および石灰石粉末からなる群から選ばれた少なくとも１種の混和材料（１） １００重量部
   成分（Ｂ）：シリカフューム、フライアッシュ（JIS Ｉ種）および高炉スラグ微粉末（JIS 8000）から選ばれた少なくとも１種の混和材料（２） ５〜２０００重量部
   成分（Ｃ）：高性能ＡＥ減水剤、安定剤からなる群から選択された少なくとも１種の化学混和剤 １〜２０重量部
   成分（Ｄ）：水 ４０〜１６０重量部
   成分（Ｅ）：膨張材、収縮低減剤、早強材、防水材および高強度混和材からなる群から選択された少なくとも１種の混和材料（３） １．５〜４０重量部

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