混凝土组合物及其制造方法、粘性调整方法以及使用该混凝土组合物的现浇混凝土桩的构筑方法.pdf

制造在水泥、水、骨料中添加增粘性混合剂进行混练而得到的混凝土组合物时，作为上述增粘性混合剂，使用含有第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)的添加剂，所述添加剂为上述化合物(A)和上述化合物(B)选自以下的组合的添加剂中的任一种：选自两性表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子型表面活性剂的化合物(B)的组合、选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的化合物(B)的组合、选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自溴化合物的化合物(B)的组合。由此，可以获得用于盾构施工法的直接浇筑衬砌材料等的、早强性和耐水性都良好的混凝土组合物。

1.  一种混凝土组合物，它是在水泥、水、骨料中添加增粘性混合剂进行混练而得到的混凝土组合物，其特征在于，作为上述增粘性混合剂，使用含有第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)的添加剂，所述添加剂为上述化合物(A)和上述化合物(B)选自以下的组合的添加剂中的任一种：选自两性表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子型表面活性剂的化合物(B)的组合、选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的化合物(B)的组合、选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自溴化合物的化合物(B)的组合。

2.  如权利要求1所述的混凝土组合物，其特征在于，作为上述增粘性混合剂，使用含有选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的化合物(B)的混合剂，而且相对于单位水量，分别以0.5～5.0重量％的比例掺入上述化合物(A)和上述化合物(B)。

3.  如权利要求1或2所述的混凝土组合物，其特征在于，上述混凝土组合物中的水灰比设为30～60％。

4.  如权利要求1～3中任一项所述的混凝土组合物，其特征在于，在上述混凝土组合物中还以相对于水泥为0.5～5.0重量％的比例掺入混凝土用化学混合剂。

5.  如权利要求4所述的混凝土组合物，其特征在于，作为上述混凝土用化学混合剂，使用含羧基的聚醚类减水剂。

6.  如权利要求1～5中任一项所述的混凝土组合物，其特征在于，作为上述骨料，使用粗骨料和细骨料，而且作为上述骨料所含的细骨料的比例的细骨料率设为30～45％。

7.  如权利要求1～5中任一项所述的混凝土组合物，其特征在于，骨料的至少一部分或全部使用比重小于普通骨料的骨料和比重大于普通骨料的骨料中的任一种或同时使用两种。

8.  一种混凝土组合物的制造方法，它用于制造权利要求1～7中任一项所述的混凝土组合物，其特征在于，在水泥、水、骨料中添加上述第2水溶性低分子化合物(B)进行混练后，在上述混练物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)再次进行混练，制成上述混凝土组合物。

9.  一种混凝土组合物的粘性调整方法，它用于调整权利要求1～权利要求7中任一项所述的混凝土组合物的粘性，其特征在于，在上述混凝土组合物中再添加上述第1水溶性低分子化合物(A)和上述第2水溶性低分子化合物(B)的任一种或同时添加两种，对上述混凝土组合物的粘性进行调整。

10.  如权利要求9所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其特征在于，上述化合物(A)和上述化合物(B)的初始配比设为约1∶1。

11.  如权利要求9或10所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其特征在于，上述混凝土组合物的粘性比制造时的粘度低的情况下，在上述混凝土组合物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)。

12.  如权利要求9或10所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其特征在于，上述混凝土组合物的浇筑现场的粘性比制造时的粘度高的情况下，在上述混凝土组合物中添加上述第2水溶性低分子化合物(B)。

13.  如权利要求9～12中任一项所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其特征在于，通过混凝土泵压送上述混凝土组合物进行浇筑的情况下，在上述混凝土组合物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)后进行压送。

14.  一种现浇混凝土桩的构筑方法，它是将钢筋笼插入在地基上钻出的孔的内部、在上述孔内通过导管压送混凝土组合物进行浇筑而构筑混凝土桩的现浇混凝土桩的构筑方法，其特征在于，使用权利要求1～6中任一项所述的混凝土组合物。

15.  如权利要求14所述的现浇混凝土桩的构筑方法，其特征在于，最初恰好以规定深度浇筑掺入了上述增粘性混合剂的混凝土后，浇筑未掺入上述增粘性混合剂的混凝土来构筑混凝土桩。

混凝土组合物及其制造方法、粘性调整方法 以及使用该混凝土组合物的现浇混凝土桩的构筑方法
技术领域
本发明涉及早强性、流动性和抗材料离析性良好，而且耐水性和自整平性也良好的混凝土组合物及其制造方法、粘性调整方法以及使用该混凝土组合物的现浇混凝土桩的构筑方法。
背景技术
如图6所示，作为隧道施工法之一的挖掘·衬砌并进施工法中，通过设置于盾构掘进机30的面板31正面的主切削刀32对天然面40进行挖掘，并在其后部安装内模板33、33、……，挖掘的同时在天然面40和上述内模板33之间隔着侧板34通过加压千斤顶35施加压缩力，同时浇筑混凝土，构筑与上述天然面40密合的衬砌混凝土36。对于上述施工方法所使用的混凝土，要求浇筑后的初期强度的同时，特别是在上述天然面40为涌水地层的情况下，要求对地下水的耐水性(例如，参见专利文献1)。
即，通过推进千斤顶37使上述盾构掘进机30推进时，使盾构的反作用力承载在浇筑了上述混凝土的内模板33上，所以上述内模板33与上述衬砌混凝土36面之间在浇筑初期也需要所要求的粘着强度，因此对上述混凝土要求所需的短期强度的表现性(早强性)和为了在地下水中灌筑时满足目标强度的耐水性。
此外，上述混凝土一般从未图示的混凝土泵通过直径3英寸左右的管道压送至混凝土浇筑管38，因此必须流动性、抗材料离析性和泵压送性也良好。
目前，作为上述施工方法所使用的混凝土，可以例举例如高流动性混凝土和水中不离析性混凝土等。
高流动性混凝土不采用振动器进行压实也可以可靠地向模板内填充，是早强性、流动性、抗材料离析性良好的混凝土，在水泥、水、骨料中添加高性能AE减水剂等混凝土用化学混合剂以提高流动性，同时添加各种无机粉体和增粘剂以提高抗材料离析性。
另一方面，用于构筑海洋构造物或水下隧道等的水中不离析性混凝土通过在水泥、水、骨料中掺入以纤维素类或丙烯酸类的水溶性高分子为主要成分的水中不离析性混合剂，使混凝土的粘性和耐水性得到提高，即使直接灌筑到水中也不会发生材料离析，可以提高品质的可靠性。
另外，对于植被混凝土或排水性路面用混凝土等所使用的、在水泥糊料中分散粗骨料而成形的透水性混凝土，提出了用于提高对上述粗骨料的粘着性和均一保持性的透水性混凝土用添加剂(例如，参见专利文献2)。
上述添加剂为含有第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)的添加剂，作为上述化合物(A)和上述化合物(B)的组合，从以下的组合中进行选择：(1)选自两性表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子型表面活性剂的化合物(B)的组合、(2)选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的化合物(B)的组合、(3)选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自溴化合物的化合物(B)的组合。上述添加剂的掺入量根据目标粘性和空隙的均一性的程度进行适当选择，优选的掺入量是相对于混凝土或高炉炉渣等水固化性粉体，上述化合物(A)和上述化合物(B)的总和为0.01～1重量％、特别好是0.1～0.5重量％，由此可以获得空隙率20～30％、含有连续的空隙、强度高的透水性混凝土。
专利文献1：日本专利特开2003-327458号公报
专利文献2：日本专利特开2003-327458号公报
发明的揭示
另外，对于作为盾构施工方法、特别是涌水地层中的盾构施工方法的直接浇筑混凝土所使用的混凝土组合物，如上所述，要求早强性、流动性、抗材料离析性良好，而且耐水性也良好。早强性和耐水性一直以来是两个难以兼顾的特性，上述高流动性混凝土的流动性、抗材料离析性良好，而且通过适当选择混凝土用化学混合剂等，还可以发挥早强性，但耐水性存在问题，因此在地下水压中进行灌筑时，水泥被冲出，难以保证作为混凝土的足够的功能。
此外，水中不离析性混凝土耐水性良好，流动性、抗材料离析性也良好，但早强性存在问题，因此存在无法获得足以承载盾构的反作用力的初期强度的问题。
因此，希望开发出同时具有上述高流动性混凝土的早强性和水中不离析性混凝土的耐水性，流动性、抗材料离析性及自整平性也良好的高流动性耐水混凝土组合物。
如果获得如上所述的高流动性耐水混凝土组合物，则并不局限于隧道施工法的直接浇筑混凝土、海洋构造物和水下隧道等的构筑等，在存在渗流水或自喷地下水的地方构筑混凝土桩时也可以使用。
本发明是鉴于上述以往的问题而完成的，其目的在于提供早强性、流动性和抗材料离析性良好，而且耐水性和自整平性也良好的混凝土组合物及其制造方法、粘性调整方法以及使用该混凝土组合物的现浇混凝土桩的构筑方法。
本发明人认真研究后发现，通过在混凝土组合物中，作为增粘性混合剂掺入发挥对于上述骨料的粘着性和均一保持性良好的效果的上述透水性混凝土用添加剂，可以获得早强性、流动性和抗材料离析性良好，作为与上述早强性相反的特性的耐水性也良好的混凝土组合物，从而完成了本发明。
即，本申请的权利要求1所述的发明为在水泥、水、骨料中添加增粘性混合剂进行混练而得到的混凝土组合物，其特征在于，作为上述增粘性混合剂使用含有第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)的添加剂，所述添加剂为上述化合物(A)和上述化合物(B)选自以下的组合的添加剂中的任一种：选自两性表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子型表面活性剂的化合物(B)的组合、选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的化合物(B)的组合、选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自溴化合物的化合物(B)的组合。
权利要求2所述的发明是权利要求1所述的混凝土组合物，其中，作为上述增粘性混合剂，使用含有选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的化合物(B)的混合剂，而且相对于单位水量，分别以0.5～5.0重量％的比例掺入上述化合物(A)和上述化合物(B)。
权利要求3所述的发明是权利要求1或权利要求2所述的混凝土组合物，其中，上述混凝土组合物中的水灰比设为30～60％。
权利要求4所述的发明是权利要求1～权利要求3中任一项所述的混凝土组合物，其中，在上述混凝土组合物中还以相对于水泥为0.5～5.0重量％的比例掺入混凝土用化学混合剂。
权利要求5所述的发明是权利要求4所述的混凝土组合物，其中，作为上述混凝土用化学混合剂，使用含羧基的聚醚类减水剂。
权利要求6所述的发明是权利要求1～权利要求5中任一项所述的混凝土组合物，其中，作为上述骨料，使用粗骨料和细骨料，而且上述骨料所含的细骨料的比例、即细骨料率设为30～45％。
权利要求7所述的发明是权利要求1～权利要求5中任一项所述的混凝土组合物，其中，骨料的至少一部分或全部使用比重小于普通骨料的骨料和比重大于普通骨料的骨料中的任一种或同时使用两种。
权利要求8所述的发明是权利要求1～权利要求7中任一项所述的混凝土组合物的制造方法，其特征在于，在水泥、水、骨料中添加上述第2水溶性低分子化合物(B)进行混练后，在上述混练物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)再次进行混练，制成上述混凝土组合物。
此外，权利要求9所述的发明是权利要求1～权利要求7中任一项所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其特征在于，在上述混凝土组合物中再添加上述第1水溶性低分子化合物(A)和上述第2水溶性低分子化合物(B)的任一种或同时添加两种，调整上述混凝土组合物的粘性。
权利要求10所述的发明是权利要求9所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其中，上述化合物(A)和上述化合物(B)的初始配比设为大致1∶1。
权利要求11所述的发明是权利要求9或权利要求10所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其中，上述混凝土组合物的粘性比制造时的粘度低的情况下，在上述混凝土组合物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)。
权利要求12所述的发明是权利要求9或权利要求10所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其中，上述混凝土组合物的浇筑现场的粘性比制造时的粘度高的情况下，在上述混凝土组合物中添加上述第2水溶性低分子化合物(B)。
权利要求13所述的发明是权利要求9～权利要求12中任一项所述的混凝土组合物的粘性调整方法，其中，通过混凝土泵压送上述混凝土组合物进行浇筑的情况下，在上述混凝土组合物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)后进行压送。
权利要求14所述的发明为将钢筋笼插入在地基上钻出的孔的内部、在上述孔内通过导管压送混凝土组合物进行浇筑而构筑混凝土桩的现浇混凝土桩的构筑方法，其特征在于，使用权利要求1～权利要求6中任一项所述的混凝土组合物。
权利要求15所述的发明是权利要求14所述的现浇混凝土桩的构筑方法，其中，最初恰好以规定深度浇筑掺入了上述增粘性混合剂的混凝土后，浇筑未掺入上述增粘性混合剂的混凝土来构筑混凝土桩。
采用本发明，制造混凝土组合物时，作为增粘性混合剂掺入的添加剂中，使用选自2种特定的水溶性低分子化合物的组合的添加剂，例如组合了选自阳离子型表面活性剂的第1水溶性低分子化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的第2水溶性低分子化合物(B)的添加剂等，所以在水灰比为30～60％的较广的范围内，可以获得早强性、流动性、抗材料离析性良好，而且耐水性和自整平性也良好的混凝土组合物。
这时，如果上述增粘性混合剂采用含有选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的化合物(B)的混合剂，而且相对于单位水量，分别以0.5～5.0重量％的比例掺入上述化合物(A)和上述化合物(B)，则可以进一步提高流动性、早强性、耐水性。
此外，如果在上述混凝土组合物中，还以相对于水泥为0.5～5.0重量％的比例掺入与上述增粘性混合剂的相溶性良好的、含羧基的聚醚类减水剂等混凝土用化学混合剂，则可以使其可靠地表现出流动性和早强性。
此外，如果作为上述骨料，使用粗骨料和细骨料，而且上述骨料所含的细骨料的比例设为30～45％，则可以制造适用于盾构施工方法、特别是涌水地层中的盾构施工方法的混凝土组合物，所述混凝土组合物的早强性和耐水性良好，而且泵压送性也良好。
另外，骨料的至少一部分或全部使用比重小于普通骨料的轻骨料和比重大于普通骨料的重骨料等与普通骨料的比重差大、材料容易离析的不同比重的骨料的情况下，也可以在混凝土中均一地分散上述不同比重的骨料，所以可以构筑不同比重的骨料均一分散的混凝土构造物。
此外，制造上述混凝土组合物时，在水泥、水、骨料中添加上述第2水溶性低分子化合物(B)进行混练后，在上述混练物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)再次进行混练，从而制成上述混凝土组合物，所以可以高效地制造上述混凝土组合物。
此外，调整上述混凝土组合物的粘性时，在上述混凝土组合物中不添加公知的增粘剂和减水剂，而是添加上述第1水溶性低分子化合物(A)和上述第2水溶性低分子化合物(B)的任一种或同时添加两种，从而调整上述混凝土组合物的粘性，所以不会对混凝土组合物的特性造成影响，可以容易地将上述混凝土组合物的粘性调整到规定的粘性。
此外，本发明的混凝土组合物的流动性和耐水性良好，而且自整平性也良好，所以如果使用该混凝土组合物构筑现浇混凝土桩，则可以大幅降低混凝土灌筑时的泥水或孔壁的砂土等的混入，因此不仅可以没有填土余高地构筑混凝土桩，而且在存在渗流水或自喷地下水的情况下也可以构筑可靠性高的混凝土桩。这时，如果最初恰好以规定深度浇筑掺入了上述增粘性混合剂的混凝土后，浇筑未掺入上述增粘性混合剂的混凝土，从而构成混凝土桩，则可以减少掺入了上述增粘性混合剂的高价混凝土的使用量，能够大幅降低材料成本。
附图的简单说明
图1为本发明的最佳方式2的盾构直接浇筑施工方法所使用的混凝土组合物的制造方法的概要示意图。
图2为本发明的混凝土组合物的其它制造方法的示意图。
图3为本发明的混凝土组合物的粘性调整方法的流程图。
图4为采用旋转式钻孔锥钻孔灌注桩施工法的混凝土桩的施工要领图。
图5为本发明的最佳方式3的现浇混凝土桩的构筑方法的示意图。
图6为以往的挖掘·衬砌并进施工法的一例的示意图。
符号的说明
1搅拌机、2运输车辆、3车载混凝土搅拌机、
10混凝土桩、10k填土余高部、
11高自整平性耐水混凝土、12普通混凝土、
20地基、21旋转式钻孔锥、22稳定液、23钻孔、
24钢筋笼、25导管、30盾构掘进机、
31面板、32主切削刀、33内模板、34侧板、
35加压千斤顶、36衬砌混凝土、37推进千斤顶、
40天然面、A混凝土工厂、B施工现场。
实施发明的最佳方式
以下，对本发明的最佳方式进行说明。
最佳方式1.
本发明的最佳方式1的混凝土组合物中，在早强波特兰水泥、水、粗骨料、细骨料中掺入混凝土用化学混合剂，同时作为增粘性混合剂，掺入含有选自阳离子型表面活性剂的第1水溶性低分子化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的第2水溶性低分子化合物(B)的混合剂。作为其制造方法，首先在水泥、水、细骨料中混合混凝土用化学混合剂和上述第2水溶性低分子化合物(B)，制成混练物后，在该混练物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)再次进行混练，最后添加粗骨料进行混练，得到混凝土组合物。
这时，水灰比(W/C)较好是30～60％。若水灰比不到30％，则不仅粘性高，流动性低下，而且由于水泥的比例较多，水合放热大，容易产生温度裂缝。此外，若超过60％，为了获得同样的粘性，必须加入更多的上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)，由此早强性低下，所以较好是30～60％，更好是30～40％，特别好是35％左右。
此外，上述细骨料为全部通过10mm网筛、85％以上通过5mm网筛的骨料，粗骨料为85％以上未通过5mm网筛的骨料，本例中都使用由河砂得到的骨料，也可以由海砂、山砂、碎石等获得。
作为本发明所使用的第1水溶性低分子化合物(A)，较好是季铵盐型阳离子型表面活性剂，特别好是以烷基铵盐为主要成分的添加剂。此外，作为第2水溶性低分子化合物(B)，较好是具有芳环的磺酸盐，特别好是以烷芳基磺酸盐为主要成分的添加剂，作为上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)，可以是选自十二烷酰胺丙基甜菜碱等两性表面活性剂的化合物(A)和选自POE(3)十二烷基醚硫酸酯盐等阴离子型表面活性剂的化合物(B)的组合、或者选自上述阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自溴化钠等溴化合物的化合物(B)的组合。
另外，如果上述第1水溶性低分子化合物(A)和上述第2水溶性低分子化合物(B)以某个一定的比例混入水泥中，则上述第1水溶性低分子化合物(A)和上述第2水溶性低分子化合物(B)通过电配列而形成拟聚合物，上述混合剂起到增粘剂的作用，提高上述混凝土组合物的早强性和新鲜保持性，因此，如上所述，重要的是先添加第2水溶性低分子化合物(B)进行混练后再添加上述第1水溶性低分子化合物(A)。
这是因为如果同时添加上述第1水溶性低分子化合物(A)和上述第2水溶性低分子化合物(B)，则上述第1水溶性低分子化合物(A)和上述第2水溶性低分子化合物(B)会以不均质的状态形成拟聚合物，所以为了拟聚合物以均质的状态形成而获得所希望的特性，需要长时间的混练。
此外，如果先加入上述第1水溶性低分子化合物(A)，则混练时会起泡，混凝土的空气量增多，会引起强度的下降或比重的减少等。
本例中，相对于单位水量，分别以0.5～5.0重量％的比例掺入上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)，而且将上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)以某个一定的比例(例如2∶5～5∶2的范围)混入水泥中。如上所述，上述增粘性混合剂中，第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)通过形成拟聚合物而发挥增粘作用，与通常所使用的以纤维素类或丙烯酸类的水溶性高分子为主要成分的水中不离析性混合剂不同，没有出现水合的阻碍，所以可以获得水中不离析性、新鲜保持性良好且早强性也良好的混凝土组合物。
实验的结果是，上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)的比例达到1∶1时最合适。
此外，作为上述混凝土用化学混合剂，可以从通常所使用的混凝土用化学混合剂中适当选择，例如木素类、聚羧酸类、三聚氰胺类、萘类或氨基磺酸类等聚醚类减水剂，AE减水剂，高性能AE减水剂等。其中，通过以相对于上述早强水泥较好是0.5～5.0重量％的比例、特别好是1.0～5.0重量％的比例掺入与上述增粘性混合剂的相溶性良好的含羧基的聚醚类减水剂，不仅具有新鲜保持性、高流动性，而且可以表现出早强性。
这样采用该最佳方式1，在水泥、水、骨料中添加混凝土用化学混合剂和增粘性混合剂进行混练而成的混凝土组合物中，水泥使用早强波特兰水泥的同时，上述增粘性混合剂使用由选自阳离子型表面活性剂的化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的化合物(B)的组合构成的添加剂，上述混凝土用化学混合剂使用与上述增粘性混合剂的相溶性良好的含羧基的聚醚类减水剂，并且将水灰比调整为30％～60％，所以可以获得早强性、流动性、抗材料离析性良好，而且耐水性和自整平性也良好的混凝土组合物。
最佳方式2.
图1为本发明的最佳方式2的盾构直接浇筑施工方法所使用的混凝土组合物的制造方法的概要示意图，本发明的混凝土组合物中，在水泥、水、粗骨料、细骨料中掺入混凝土用化学混合剂，同时作为增粘性混合剂，掺入含有选自阳离子型表面活性剂的第1水溶性低分子化合物(A)和选自阴离子性芳族化合物的第2水溶性低分子化合物(B)的混合剂。作为其制造方法，首先通过混凝土工厂A的搅拌机1，在水泥、水、细骨料中混合混凝土用化学混合剂和上述第2水溶性低分子化合物(B)后，在该混练物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)再次进行混练，最后添加粗骨料进行混练，制成混凝土组合物。将该经混练的混练物装入运输车辆2的车载混凝土搅拌机3中，在混练的同时运至施工现场B卸下，将其装填到未图示的混凝土泵中，压送到与上述图6所示的用于浇筑混凝土的加压千斤顶35连接的混凝土浇筑管38中，构筑衬砌混凝土36。
作为上述水泥，没有特别限定，可以使用将石灰石·粘土·氧化铁等作为原料的普通波特兰水泥、早强波特兰水泥、中热波特兰水泥、白色波特兰水泥等波特兰水泥，或者高炉矿渣水泥、粉煤灰水泥、硅酸水泥等混合水泥，特别好是使用早强波特兰水泥。
这时，作为水灰比(W/C)，与上述最佳方式1同样，较好是30～60％，更好是30～40％，特别好是35％左右。
此外，为了提高流动性、抗材料离析性和泵压送性，上述骨料(粗骨料和细骨料)所含的细骨料的比例、即细骨料率(S/a)较好是设为(S/a)＝30～45％。细骨料率不到30％或超过45％的情况下，水泥糊料的粘性低下，而且耐水性低下。
此外，作为粗骨料，使用直径大的粗骨料时，用于获得所用的坍落度的单位水量小，成本节省，但对于其最大尺寸，必须考虑钢筋间隔、保护层厚度。此外，若最大尺寸过大，则存在混凝土的处理困难、材料容易离析、泵压送性低下等问题，所以必须考虑到粗骨料的最大尺寸，使其不要过大。例如，以3英寸管道进行压送的条件下，通过将水灰比设在40％以下，粗骨料的最大尺寸设在13mm左右，细骨料的比例(S/a)设得比以往低，从而可以制成保证高流动性、泵压送性和抗材料离析性且具有早强性的混凝土。
上述细骨料为全部通过10mm网筛、85％以上通过5mm网筛的骨料，粗骨料为85％以上未通过5mm网筛的骨料，一般可以由河砂、海砂、山砂、碎石等中的任一种获得。
此外，作为上述混凝土用化学混合剂，与上述最佳方式1同样，可以从通常所使用的混凝土用化学混合剂中适当选择，例如木素类、聚羧酸类、三聚氰胺类、萘类或氨基磺酸类等聚醚类减水剂，AE减水剂，高性能AE减水剂等。其中，通过以相对于上述早强水泥较好是0.5～5.0重量％的比例、特别好是1.0～5.0重量％的比例掺入与上述增粘性混合剂的相溶性良好的含羧基的聚醚类减水剂，可以使其可靠地表现出早强性。
本例中，相对于单位水量，分别以0.5～5.0重量％的比例掺入上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)，而且将上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)以某个一定的比例混入水泥中。
此外，以往的水中不离析混凝土中所使用的水中不离析材料(混合剂)由于增粘性混合剂吸附于水泥粒子而引起硬化延迟，但如果上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)以某个一定的比例(例如2∶5～5∶2的范围)混入水泥中，则上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)电配列形成拟聚合物而发挥增粘作用，对水泥粒子没有影响，所以不会引起如上所述的延迟。
因此，可以获得非常适合用作盾构直接浇筑施工法的混凝土的、早强性良好且具有良好的耐水性的混凝土组合物。实验的结果是，上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)的比例达到1∶1时最合适。
混练中，首先在水泥、水、细骨料中添加作为混凝土用化学混合剂的含羧基的聚醚类减水剂和作为第2水溶性低分子化合物(B)的烷芳基磺酸钠进行混练，制成混练物后，在上述混练物中添加作为第1水溶性低分子化合物(A)的烷基铵盐再次进行混练，最后添加粗骨料进行混练，制成混凝土组合物。
这样得到的混凝土组合物不仅早强性和流动性良好，而且耐水性也良好，所以在地下或水中等的施工容易，而且可以充分确保初期强度和耐水性，因此具有足以作为涌水地层的盾构施工法的直接浇筑混凝土衬砌材料。此外，因为具有良好的泵压送性和抗材料离析性，所以还可以实现坑道内的采用3英寸管道的压送。
上述最佳方式2中，对将上述混凝土组合物用作盾构施工法的直接浇筑混凝土衬砌材料的情况进行了说明，但并不局限于此，本发明的混凝土组合物也完全可以用于以往使用高流动性混凝土的难以采用振动器压实的建筑物的施工、或以往使用水中不离析性混凝土的海洋构造物或地下构造物等存在水的地方的混凝土施工。
此外，上述例中，通过混凝土工厂A的搅拌机1，混合水泥、水、细骨料、混凝土用化学混合剂和烷芳基磺酸钠等第2水溶性低分子化合物(B)，再在上述混练物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)再次进行混练后，最后添加粗骨料进行混练，将该混练物运到施工现场B，但也可以如图2(a)所示，通过混凝土工厂A的搅拌机1，混合水泥、水、细骨料、粗骨料、混凝土用化学混合剂和上述第2水溶性低分子化合物(B)后，将该混练物装入运输车辆2的车载混凝土搅拌机3中，低速搅拌的同时运至施工现场B，在施工现场B向上述混练物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)，通过上述车载混凝土搅拌机3进行高速搅拌，制成混凝土组合物。
或者，还可以如图2(b)所示，通过混凝土工厂A的搅拌机1，混合水泥、水、细骨料、粗骨料、混凝土用化学混合剂，将该混练物装入运输车辆2的车载混凝土搅拌机3中，低速搅拌的同时运至施工现场B，在施工现场B添加上述第2水溶性低分子化合物(B)，通过上述车载混凝土搅拌机3进行高速搅拌后，再在上述混练物中添加上述第1水溶性低分子化合物(A)，制成上述混凝土组合物。
另外，如果上述混凝土组合物中，如所上述，上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)以某个一定的比例(2∶5～5∶2)混入水泥中，则上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)电配列而形成拟聚合物，使上述混凝土组合物的早强性和耐水性提高。特别是上述配比大致为1∶1时，结合力最强，而且粘性也增大，早强性或耐水性大幅提高。此外，如果上述配比偏离1∶1，则结合力变弱，粘性变小。另一方面，上述配比相同的情况下，上述化合物(A)和上述化合物(B)的添加量越多，粘性越大。
上述早强性耐水混凝土组合物也与以往的混凝土组合物一样，在环境温度低的浇筑现场，其粘性低下，除此之外，运输的混练中或向浇筑现场的压送中，在上述混凝土组合物中混入油成分的情况下，上述第1水溶性低分子化合物(A)吸附于上述油成分，结果上述第1水溶性低分子化合物(A)和上述第2水溶性低分子化合物(B)的配比会发生偏差，导致粘性低下。
即，上述混凝土组合物中，粘性的低下在改变上述化合物(A)和上述化合物(B)的配比的情况下也会发生，所以为了粘性调整而添加与上述增粘性添加剂不同的增粘剂时，会对混凝土组合物的特性产生影响，可能无法获得所希望的特性。此外，上述混凝土组合物的粘性升高的情况下，如果单纯添加水分，则上述化合物(A)和上述化合物(B)相对于单位水量的比例发生变化，上述混凝土组合物的特性可能会劣化。
然而，上述早强性混凝土组合物的粘性因上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)的配比而变化，所以调整上述混凝土组合物的粘性时，如果在上述混凝土组合物中添加上述化合物(A)或上述化合物(B)来调整该配比，则不会使上述混凝土组合物的特性劣化，可以容易地进行粘性调整。
接着，对上述混凝土组合物的粘性调整方法的具体方法，参看图3的流程图进行说明。
首先，在混凝土工厂中，制作上述的将早强波特兰水泥、水、粗骨料、细骨料、混凝土用化学混合剂和上述增粘性混合剂混练而成的混凝土组合物，测定其粘性(初期粘性系数η(0))(步骤S1)。
接着，测定运至浇筑现场的上述混凝土组合物的粘性(粘性系数η)(步骤S2)，将上述测定的粘性系数η与初期粘性系数η(0)进行比较，判断上述测定的粘性系数η是否低于上述初期粘性系数η(0)(步骤S3)。
粘性系数η低于初期粘性系数η(0)的情况(步骤S3中为“是”的情况)下，在上述混凝土组合物中少量添加上述第1水溶性低分子化合物(A)，再次进行混练(步骤S4)。接着，考察粘性是否恢复(步骤S5)，如果粘性恢复，则直接浇筑上述混凝土组合物。此外，添加上述第1水溶性低分子化合物(A)粘性也未恢复的情况下，则推测上述第1水溶性低分子化合物(A)和第2水溶性低分子化合物(B)的配比由实现上述混凝土组合物的现场温度下的最大粘性的配比偏向上述化合物(A)多的方向，所以为了对其进行调整，少量添加上述第2水溶性低分子化合物(B)，再次进行混练(步骤S6)，粘性恢复后，浇筑上述混凝土组合物。
另一方面，粘性系数η高于初期粘性系数η(0)的情况(步骤S3中为“否”且步骤S7中为“是”的情况)下，前进至步骤S8，少量添加上述第2水溶性低分子化合物(B)，再次进行混练，将粘性降至初期水平后，浇筑上述混凝土组合物。该情况下，添加上述第1水溶性低分子化合物(A)虽然也可使粘性下降，但上述化合物(A)在混练时会产生一些泡，所以混练费事，添加上述化合物(B)在操作上是有利的。
上述测定的粘性系数η与初期粘性系数η(0)差别不大的情况下，直接浇筑上述混凝土组合物即可。
此外，像盾构施工法中构筑衬砌混凝土的情况那样，用混凝土泵压送上述混凝土组合物进行浇筑的情况下，假设上述第1水溶性低分子化合物(A)被上述混凝土泵的油成分吸附，那么如果在上述混凝土组合物中预先添加上述第1水溶性低分子化合物(A)后进行压送，则可以将浇筑时的上述混凝土组合物的特性可靠地保持在初期特性的水平。
上述粘性调整方法并不局限于用作盾构施工法的直接浇筑混凝土衬砌材料的早强性耐水混凝土，还适用于难以采用振动器压实的建筑物的施工以及海洋构造物或地下构造物等存在水的地方的混凝土施工所使用的混凝土组合物。
实施例
如以下的表1和表2所示，在190kg/m³的水中加入543kg/m³的早强水泥(密度：3.14g/cm³)，将水灰比调整至35％后，向其中掺入作为混凝土用化学混合剂的高性能特殊混合剂(花王株式会社制，含羧基的聚醚类减水剂，商品名“Mighty 4000FA”)和以烷芳基磺酸钠为主要成分的添加剂(花王株式会社制，商品名“Visco Top 100FA”)，向其中加入597kg/m³的由河砂得到的细骨料(密度：2.63g/cm³)进行混合，在该混练物中添加以烷基铵盐为主要成分的添加剂(花王株式会社制，商品名“Visco Top 100FB”)再次进行混练，最后加入597kg/m³的粗骨料(密度：2.56g/cm³)进行混练，制成混凝土组合物。这时，作为上述粗骨料，使用13mm以下尺寸的粗骨料。
[表1]