実験方法

(1) 使 用 材 料 お よ び 配 合

使 用 し た シ リ カ フ ュ ー ム 混 入 プ レ ミ ッ ク ス 粉 末 は ， 前 述3.2.2実 験 方 法 で 述 べ た 太 平 洋 セ メ ン ト(株)社 製 の プ レ ミ ッ ク ス 粉 末 と 同 一 ロ ッ ド で 製 造 さ れ た も の で ，「(公 社)土 木 学 会 編 超 高 強 度 繊 維 補 強 コ ン ク リ ー ト の 設 計 ･施 工 指 針(案)」^{3 - 1 )}に 準 拠 し た も の を 用 い た ．

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本 実 験 に お い て も ， 鋼 繊 維 の 影 響 を 排 除 す る た め に 同 材 料 を 混 入 し な い で ， そ の 相 当 量 の け い 砂 を 置 換 し て い る 鋼 繊 維 無 混 入 の モ ル タ ル と し ，プ レ ミ ッ ク ス 粉 末 専 用 太 平 洋 セ メ ン ト(株)社 製 の 高 性 能 減 水 剤 を 使 用 し た ．な お ，配 合 条 件 も「(公 社)土木学会編 同指針(案)」に 準 拠 し た 表3-4に 示 す 通 り と し た ．

(2) 供 試 体 の 作 製 方 法

モ ル タ ル ミ キ サ ー に よ る 練 混 ぜ 方 法 は ，JIS R 5201「 セ メ ン ト の 物 理 試 験 方 法 」^{3 - 11 )}に 準 拠 し ，20Cの 恒 温 室 で 行 っ た ．モ ル タ ル ミ キ サ ー は ，低 速 お よ び 高 速 の 切 り 替 え が 可 能 な 容 量5リ ッ ト ル の 装 置 を 使 用 し ， 低 速2分 ， 高 速3分 間 行 っ た ． 型 枠 は ，φ50mm×100mmの 鋼 製 型 枠 を 使 用 し ， エ ン ト ラ ッ プ ト エ ア を で き る だ け 巻 き 込 ま な い よ う に 連 続 的 に 打 込 み を し た ．

打 設 終 了 後 の 締 固 め は ， テ ー ブ ル バ イ ブ レ ー タ ー で30秒 間 振 動 を 加 え た ． 締 固 め を 行 っ た 後 は ， 打 設 面 を ガ ラ ス 板 で 蓋 を し て ， 濡 れ ウ ェ ス ， ビ ニ ー ル の 順 で 覆 い 養 生 を 開 始 し た ．

(3) 養 生 装 置 と 養 生 方 法

用 い た 常 圧 蒸 気 養 装 置 は ，エ ス ペ ッ ク(株)社 製 の 小 型 環 境 試 験 機 (型 式 ：SU-221， 温 度 範 囲 ：-20C～150C)を 使 用 し ， 蒸 気 の 供 給 は ， 耐 熱 容 器 に 純 水 を 浸 し ，密 封 加 熱 す る こ と で 湿 潤 飽 和 状 態 を 保 っ た ． 次 に ，用 い た オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 装 置 は ，小 型 オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 装 置[(株)筑 波 丸 東 社 製 ，型 式：NU型 ，圧 力 容 器 式 ，耐 圧1.5MPa，耐 温 度200C]を 用 い た ．

表3-4 モルタルの配合^3-1)

※高性能減水剤を含む

180* 2254 53 22

単位体積重量(kg/m³)

水 プレミックス粉体 けい砂 高性能減水剤

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こ れ ら の 装 置 を 用 い て 本 実 験 で 用 い た 養 生 パ タ ー ン を 図3-26に 示 す ． ま ず ， 練 混 ぜ 後 の 前 置 き 養 生 時 間 は ， 低 温 化 に 有 効 で あ る こ と を 確 認 し て い る72時 間 一 定 と し た3-26 ),3-27 )．次 に ，小 型 環 境 試 験 機 を 用 い て 昇 温 お よ び 降 温 速 度 を20C/hと し た 養 生 条 件65C-4時 間 の 常 圧 蒸 気 養 生 を 行 っ た ． そ の 後 に 実 施 す る オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 は ， オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 温 度 を110C，130C，150C， 従 来 の180Cの4水 準 の と し ，オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 時 間 は3時 間 ，72時 間 の2水 準 で 合 計 8水 準 行 っ た ． な お ， オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 に お け る 昇 温 お よ び 降 温 速 度 は80C/hで あ る ．

(4) 圧 縮 強 度

圧 縮 強 度 試 験 は ，JIS A 1108「 コ ン ク リ ー ト の 圧 縮 強 度 試 験 方 法 」

3 - 11 )に 準 拠 し ，(株)島 津 製 作 所 社 製 の 万 能 試 験 機(型 式 ：UH-1000kN/

最 大 載 荷 荷 重1000kN)を 使 用 し た ．圧 縮 強 度 試 験 は ，各 水 準 で 実 施 し た オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 後 に 行 い ， 載 荷 速 度 は0.2N/mm²と し た ．

試 験 は 供 試 体 の 端 面 を ダ イ ヤ モ ン ド 研 磨 機 で 平 坦 に し た も の を 使 用 し ， 圧 縮 強 度 は 測 定 結 果6点 の 平 均 値 と し て 求 め た ．

図3-26 養生パターン 0

40 80 120 160 200

温度(℃)

時間(hrs.)

【常圧蒸気養生】

65℃-4h

180℃

150℃

【前置き養生】 20℃-72h

24時間

130℃

110℃

オートクレーブ養生時間 3h，72h

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(5) 細孔空隙

細 孔 空 隙 の 測 定 は ，Thermo Fisher Scientific Co.社 製(Pascal/140/440) の 水 銀 圧 入 式 ポ ロ シ メ ー タ ー を 使 用 し た ． こ の 装 置 の 測 定 可 能 な 細 孔 直 径 は ，100μm～3nm (水 銀 圧 力0.1～400MPa)で あ る ．測 定 試 料 は ， オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 後 の モ ル タ ル か ら ， ダ イ ヤ モ ン ド カ ッ タ ー を 用 い て3～5mmの 細 粒 試 料 を 切 り 出 し ， ア セ ト ン で 水 分 の 除 去 を 行 い ， 水 和 を 停 止 さ せ た 後 に ，D乾 燥 法 で3日 間 乾 燥 さ せ た も の で あ る ．

(6) 粉末X線回折

オ ー ト ク レ ー ブ 養 生 の 高 強 度 の 発 現 要 因 と さ れ る11Å Tobermorite の 生 成 確 認 は ， 粉 末X線 回 折 に よ るCuKα線 に よ り 行 っ た ． 使 用 装 置 は ，(株)リ ガ ク 社 製 の 粉 末X線 回 折 装 置(型 式 ：MiniFlexⅡ)で ， 測 定 条 件 は ， 管 電 圧40kv， 管 電 流20mA， 走 査 範 囲2θ (5～60， 走 査 速 度 は2/minと し た ．

主 な 測 定 対 象 水 和 物 は ，結 晶 性 の11Å Tobermoriteで あ る ．そ こ で ， 他 の 水 和 物 の 回 折 ピ ー ク と 重 な ら な い11Å Tobermoriteの 第1ピ ー ク が 現 れ る 回 折 角7.8°(002面) ^3-14)に よ り ，生 成 の 有 無 を 確 認 し た ．な お ， 用 い た 試 料 は(5)「 細 孔 空 隙 」で 述 べ た3～5mmの 細 粒 試 料 を め の う 乳 鉢 で 粉 砕 し た も の で あ る ．

(7) 生成水和物の形態観察

生 成 水 和 物 の 形 態 観 察 は ， 日 本 電 子(株)社 製 の 走 査 型 電 子 顕 微 鏡 (Carry Scope JCM-5700)に よ っ て 観 察 し た ． 観 察 試 料 は ，(5)「 細 孔 空 隙 」 で 述 べ た 細 粒 試 料 の 破 断 面 を 観 察 し た．な お ， 観 察 倍 率 は ， 3000，5000，10000倍 と し た ．