钢筋混凝土制造技术

在用于制造钢筋混凝土的含水泥和细骨料的混凝土中，掺入煤炭燃烧过程中排出的不作进一步破碎但按２０微米以下粒度分级的粉煤灰，或者是１０微米或５微米以下粒度分级的粉煤灰。这样能扩大钢筋与水泥的实际接触的表面积，有效地提高了钢筋与水泥间的握裹力。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内部埋设有钢筋的混凝土，即所谓钢筋混凝土。想要提高钢筋混凝土的强度，就要在提高混凝土本身强度的同时，也要提高混凝土和钢筋的握裹力。按照这样的观点，作为提高钢筋和混凝土握裹力的一种技术，就是利用在钢筋表面上形成有肋状或凹凸状的所谓异形棒钢为钢筋，依靠扩大钢筋和混凝土的接触面积来提高握裹力。但在把这种异形棒钢用作钢筋时，例如从微观上看，它的表面上存在有很小的凹凸部，而形成于此种钢筋表面上之凹部本身的表面，它与混凝土之间存在着间隙，钢筋与混凝土的握裹力便可以看作是由于这两者所限定的接触面积所产生的。本专利技术即是以前述观点为基础而提出的，其目的在于提供一种高强度的钢筋混凝土，即意图通过一方面保持住前述那种由水泥与钢筋表面所产生的握裹力，另一方面来增大钢筋与混凝土的接触面积，以达到提高钢筋与混凝土的整体握裹力。为了达到这一目的，在权利要求1中所述的专利技术是含有水泥和细骨料的混凝土，在这种混凝土内埋设有钢筋，其中，将煤炭燃烧时排出的粉煤灰(fly ash)不加破碎，按其原状以20微米以下的粒径进行分级，并将按此分级而得到的细粒成分掺加到上述的混凝土内。根据权利要求1内所述的专利技术，在前述的钢筋表面上形成的微观凹部中填入掺加到混凝土内的上述粉煤灰，由此可以扩大钢筋表面和混凝土的接触面积，从而提高两者之间的握裹力。这种粉煤灰，是将煤炭燃烧时排出的粉煤灰不加破碎，按其原状以20微米以下的粒径进行分级，并按此分级而得到的细粒成分，因而难以阻碍水泥颗粒和钢筋表面的接触，而且由于这种粉煤灰呈球状，容易填入钢筋表面和水泥颗粒的间隙空间内，所以能有效地使两者的接触面积增大。此外，这种粉煤灰是凝硬性物质，因此它本身通过硬化便会附着于钢筋表面上，使钢筋表面和混凝土能牢靠的附着。这样，在上述的钢筋和混凝土之间不会阻碍先前那种水泥颗粒和钢筋表面的附着，同时还能扩大接触面积，以进行牢靠的附着，因此也就增大了两者之间的整体握裹力。如上所述，按照权利要求1中所述的专利技术，在前述钢筋表面上形成的微观凹部内填充了掺加于混凝土中的上述粉煤灰，从而可以扩大钢筋表面和混凝土的接触面积，因此可以提高两者之间的握裹力。这种粉煤灰是将煤炭燃烧时排出的粉煤灰不加破碎，按照原状以20微米以下的粒径进行分级，并按此分级而得到的细粒成分，因此难于阻碍水泥颗粒和钢筋表面的接触，而且由于这种粉煤灰呈球状，因而容易填充在钢筋表面和水泥颗粒的间隙空间内，可有效地使两者间的接触面积增大。此外，这种粉煤灰是凝硬性物质(pozzolan)，因此它本身会通过硬化而附着于钢筋表面上，使钢筋表面与混凝土能牢靠地附着。这样，在钢筋和混凝土之间不会妨碍，如以往那样的水泥颗粒与钢筋表面的附着，同时扩大了接触面积，以使附着牢靠，因此可增大这两者之间的整体握裹力。对附图的简要说明如下第1图是本专利技术的实施例中，钢筋混凝土内钢筋表面和混凝土的附着构造说明图。第2图是实施例中所用钢筋的斜视图。第3图是关于钢筋表面的微小凹部，(a)是与水泥颗粒的关系说明图，(b)是与分级粉煤灰的关系说明图。第4图是本专利技术中所使用的分级粉煤灰的粒度分布图，(a)表示FA20的情况;(b)表示FA10的情况;(c)表示FA5的情况。第5图是未经分级而采集的粉煤灰的粒度分布图。第6图是在混凝土中用粉煤灰置换水泥时，强度的变化情况的说明图。1-钢筋;3-V形沟;4-混凝土;5-水泥颗粒;6-粉煤灰颗粒。下面，对实施例进行说明。首先，在本实施例中用于钢筋的钢材(以下称为钢筋1)，是如第2图所示的那样将肋2a、2b与周围表面形成一体的所谓异型棒钢。它是符合JIS(日本工业标准)G3112的制品，按SD35形成，命名为D16。在钢筋1的表面上，宏观地去看，以适当的间距形成了上述的肋2a、2b，但是若以数十微米程度的量级(即有规则排列)微观地去看，则纵横地形成了无数的凹凸部。在这无数的凹凸部中，本申请视为问题的是在钢筋1的表面上形成的凹部。这些微细的凹部通常可鉴别为断面呈三角形的V形沟状(以下称为V形沟3)，在其断面的两个侧面所成的角(以下称为夹角)具有各种数值。埋设这种钢筋1的混凝土4是按以下所示组成。即这种混凝土4的配合条件如以下表1所示。表1水与结合材料比 50%粉煤灰掺加率 15%坍落度 12厘米(Cm)空气量 4%而且，这种混凝土4的配合在上述表1所示条件下，是按下列表2组成的。 该表2表示出了本申请的实施例中FA20、FA10和FA5三种混凝土的配合组成，与此同时，还表示出了比较例的没有FA和非分级FA两种混凝土的配合组成。而且，即使是在这些比较例中，也遵守前述表1的配合条件。表2中所示的水泥是普通硅酸盐水泥(portland cement)，水泥的平均粒径为25微米左右。用砂(平均粒径为2.7毫米)为细骨料，而用砾石(平均粒径为6.8毫米)为粗骨料。作为加气减水剂，例如使用日曹营造师股份公司(日曹マスタ-ピルダ-ズ株式会社)制的“波佐利斯70号(ポゾリスNo.70)(商品名)”，或适当地使用加气剂(如日曹营造师股份公司制的，商品名AE-775)，以调整配合条件。粉煤灰是以电力集尘机的方法从燃煤锅炉等的烟道气体中采集的。在这些实施例和比较例中，对这样得到的粉煤灰是不经破碎而使用的。而且，在比较例中的非分级FA的情况下，是将这样采集的原粉灰按其原来状态掺入的。这种原粉灰的粒度分布如第5图所示。原粉灰的平均粒径约为20微米。由第5图中可知粉煤灰的原粉灰的粒度分布(在第5图中由白色柱状图表示)，是与同时用黑色柱状图表示的上述水泥的粒度分布差不多相同。又，在本申请实施例中的FA20、FA10、FA5的情况下，如上所述，将由电力集尘机采集的原粉灰用分级机分别按所定的粒径进行分级，只将它的细粒成分(以下称为分级粉煤灰)掺加进去。这样的各种分级粉煤灰，原则上是所定粒径以下的球状颗粒。在FA20的情况下，应掺加的粉煤灰是将以粒径20微米分级的细粒成分的分级粉煤灰，其作为混凝土的配合成分被掺加进去。在FA10的情况下，是将以粒径10微米分级的分级粉煤灰;在FA5的情况下，是将以粒径5微米的分级粉煤灰，它们作为混凝土的配合成分被掺加进去。这样的各种分级粉煤灰的平均粒径，在FA20的情况下，约为7微米;在FA10的情况下，约为3.5微米;在FA5的情况下，约为2微米。它们的粒度分布如第4图(a)～(c)所示。在这些图中，为便于与水泥比较，将水泥的粒度分布用黑色柱状图一并表示出来。此外，在上述表2及以后的说明中，将掺有上述分级粉煤灰的混凝土材料分别记为FA20、FA10或FA5。将这样组成的各种混凝土4搅拌后，埋设钢筋1，则形成如第1图所示情况。第1图表示出上述FA20情况下的与钢筋1的表面的边界组织模型。在FA10或FA5的情况下，与钢筋1表面之间的边界组织基本上是相同的，但是随着所掺加的分级粉煤灰的粒径变小，在混凝土4和钢筋1之间形成的空间形状从几何学上来看也是变小的，因此将如以后所述，在混凝土4和钢筋1表面间的握裹力会更进一步提高(参照表3)。第1图所示为，在钢筋1表面上形成的上述微观的V形沟3有较大夹角的情况。在此V形沟3内不能安置从几何学上看去粒径大于V形沟3的细骨料和粗骨料，结果便在V形沟3内只填本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢筋混凝土，是含有水泥和细骨料的混凝土，在这种混凝土中埋设有钢筋，其特征在于：将煤炭燃烧时排出的粉煤灰不经破碎，按其原状以２０微米以下的粒径进行分级，把按这样分级而得到的细粒成分掺加到上述的混凝土中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浮田和明，石井光裕，
申请(专利权)人：株式会社四国综合研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]