⑧20ぴC
◎300℃
●500．C
●800℃
0
コンクリート
▲20．C
▲10げC
＾200℃
△300℃
▲500℃
▲800．C
0，04 0，08 0．コ．2
50〜50000mの雀細孔量（x10・3m叱D
図一4．6
コンクリートとモルタルの総細孔量と圧縮強度の関係第4章 熱劣化を受けた場合の基礎的実験
4．3．2供試体観察結果および画像解析結果
図一4．7にモルタルおよびコンクリートのBEIを示す。モルタルについては，材齢の進 行に伴い空隙部分と未水和セメント部分が小さくなっていることがわかる。また，加熱温 度上昇に伴い骨材界面からクラック（ひび割れ）が生じていることが観察でき，強度が低 下している大きな要因と考えられる。100℃および200℃の骨材界面には水和物，特に明灰 色のため水酸化カルシウムもしくは緻密な水和物が形成されていることがわかり，圧縮強 度の増加に影響を与えているのではないかと予想できる。
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モルタル4週
種類
モルタル26過 コンクリート26週
図一4．7モルタルおよびコンクリートのBE1
第4章 熱劣化を受けた場合の基礎的実験
図一4．8に材齢26週20℃のコンクリートから得られたBEIを示す。今回の供試体には3 種類の細骨材，2種類の粗骨材が含まれることから，骨材の種類によって輝度が異なること がわかある。第3章のモルタル供試体は豊浦産硅砂の1種類の骨材を用いたため，BEI観 察の際には図に示すような白色に近い骨材は存在しなかった。今回の圧縮強度と比較する BEIはこのような骨材を含む部分からは撮影しないこととした。
以上のことからも骨材種類によってBEIは大きく変化するため，骨材のみのBEIを撮影 する必要があることが今後の課題として挙げられる。
観察倍率250借 観察倍率5000倍
図一4．8材齢26週20℃のコンクリートのBE1
第4章 熱劣化を受けた場合の基礎的実験
図一4．9に光学顕微鏡で撮影した材齢26週800℃のコンクリートと第3章の材齢28日 W／C＝60％（S／C＝2．3）を示す。どちらも観察倍率50倍である。コンクリートの方は様々な 骨材が入っていることが読み取れ，大きさ・形ともにばらつきが見られる。それと比較し て豊浦産硅砂は大きさが一定で白く光っている塊が骨材だと認識できる。またコンクリー
トは800℃の加熱影響を受け，骨材に空隙が目立つ。
材齢26週800℃のコンクリート 材齢28日W／C＝60％（S／C＝2．3）
図一4，9光学顕微鏡観察画像
写真一4．1に研磨後の材齢26過モルタル試料を示す。目視でも試料全体の色が変化して いることがわかり，圧縮強度が大きく低下する300℃からぺ一スト部分がまず褐色を帯び，
その後骨材が変化している様子がうかがえる。
800℃ 500℃ 300．C 200℃ 100℃ 20℃
写真一4．2研磨後の材齢26過モルタル試料
第4章 熱劣化を受けた場合の基礎的実験
表一4．5に各水和物の温度による影響を，図一410にBEIから得られたヒストグラムを 示す。縦軸の頻度は第3章と同様にBEIの画素数全体に対する各輝度値の画素数である。
モルタルの場合は立方体を供試体から切り出して加熱したためクラックが発生しやすい状 況下だったと考えられ，空隙部分を示す一番左の山が温度上昇に従って大きくなっている ことがわかる。コンクリートはモルタルに比較してクラックが少なかったため大きな空隙 ピークが観察されなかった。
また，水和物のピーク位置は輝度80〜120とそこまで大きく変化はせず，その頻度が温 度の上昇に伴い小さくなることがわかる。これは，水和物が加熱の影響を受けて脱水し，
化学反応を起こした結果，常温と比較して異なる物質に変化していると考えられ，BEIの 濃淡情報に影響を与えたと考えられる。
表一4，5各水和物の温度による影響
水和物 温度による影響
せっこう
二水石膏は130℃付近で脱水して半水石膏に，160℃付近でさらに（CaS0・・2H20） 脱水し無水石膏になる。
炭酸カルシウム 750〜900℃で脱炭酸化し，Ca0になる。Ca0は常温では空気中の
（CaC03） 水分と反応してCa（0H）2になる。
微細な低結晶質で吸着水およびその組織内に毛管水を含む。100〜
300℃で脱水するが，C−S−H系水和物の個々の状態を明確に区分す
C−S−H ることはできない。加熱後失われた結合水は徐々に再水和によって
回復するが，脱水温度の異なる結合水，および加熱温度によって再 水和による回復率が異なる。
ポルトランタイト 450〜500℃で脱水しCa0になるが，結晶の大きさによって分解す る温度が異なり，300〜400℃でも長時間保持すれば徐々に分解す
（Ca（0H）2）
るという報告がある。
大気下のDTAでは100℃以下および100℃，160〜180℃くらいに エトリンカイト 大きなピークと250〜270℃くらいに小さなピークを示し，段階的
に脱水する。
50〜150℃，200℃，300℃付近の3段階で脱水する。脱水した生成 モノサルフェイト
物は石こうアーウィン（C仏3S）とCa0である。
第4章 熱劣化を受けた場合の基礎的実験
O．04
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0．02
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0．03 20℃
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選
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20ぴC
・……・・ R000C 500．C
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O，04
コンクリート材静26選 O．03
O．02
O．01
〜
え
0 50 100 150 200 250
調度（一）
図一4．1O BElから得られたヒストグラム
第4章
熱劣化を受けた場合の基礎的実験
図一4．11に材齢26週の各温度のモルタルとコンクリートの関係を示す。20・300・500・
800℃は空隙部分以外のヒストグラムの位置および形が似ているのに対し，100・200℃は 水和物の輝度ピーク位置がモルタルの方が大きい結果となった。
◎，04
0．03
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