4.6 混和材を用いたコンクリートの細孔構造に及ぼす影響
4.6.1 深さ方向の細孔構造
図－
4.6に高炉スラグ微粉末を用いた
1回蒸気養生コンクリート
(s40-d-b)，図
－
4.7に高炉スラグ微粉末を用いた
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-b)， 図－
4.8にフライアッシュを用いた
1回蒸気養生コンクリート
(s40-d-f)，図－
4.9にフラ イアッシュを用いた
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-f)における細孔直径ごとの 積み上げグラフを示す。なお，各図ともに水結合材比を
40%とし，
(a)は養生終 了時
(材齢
1日，材齢
2日
)，
(b)は出荷時
(材齢
14日
)，
(c)は材齢
91日である。
(1) 1 回蒸気養生と 2 回蒸気養生による相違
まず， 図－
4.6および図－
4.7に着目すると，高炉スラグ微粉末を用いた場合，
1
回蒸気養生コンクリート
(s40-d-b)は養生終了時点で表層部から内部にかけて
100nm
～
1μ
mの比較的粗大な径の細孔量が多い。これは，高炉スラグ微粉末の
使用により，水和熱が低下し，水和反応が遅延したためと考えられる。しかしな がら，
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-b)は
100nm～
1μ
mの細孔量が少なく，
1回蒸気養生コンクリートに比べて，総細孔量も大幅に少ない。すなわち，高炉ス ラグ微粉末を用いた場合においても，
2回蒸気養生を行うことで結合材の反応が 進行し，比較的粗大な径の細孔が減少していることから，疎な細孔構造が改善さ れるといえる。また，材齢
91日においては，両者ともに同等の総細孔量であり，
表層部と内部で細孔構造が若干不均質化しているが，
1回蒸気養生コンクリート
(s40-d-b)の方が，
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-b)に比べて
100nm～
1μ
mの細 孔量が多い。このことから，混和材に高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートに
2回蒸気養生を行うことは，若材齢時における組織形成を進行させ，長期にわた って乾燥の影響を受けにくい組織を形成させると考えられる。
次に，図－
4.8および図－
4.9に着目すると，フライアッシュを用いた場合，
1
回蒸気養生コンクリート
(s40-d-f)の養生終了時点における細孔構造は，高炉ス
ラグ微粉末を用いた場合と同様の傾向を示し，また
100nm～
1μ
mの細孔量は高
炉スラグ微粉末を用いたものよりも多い。これは，フライアッシュを用いた場合
の方が高炉スラグ微粉末を用いた場合よりも組織形成に時間がかかることに起
因していると考えられる。しかしながら，
2回蒸気養生を行うことで，フライア
ッシュを用いた場合においても，高炉スラグ微粉末を用いた場合と同様に細孔
構造が改善されている。また，材齢
91日では，両者ともに総細孔量はほぼ同等
であるが，
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-f)は，
1回蒸気養生コンクリート
(s40-d-f)に比べて，表層部と内部での細孔構造の不均質化が小さく，
100nm～
1μ
mの
細孔量も大幅に少ない。すなわち，混和材にフライアッシュを用いた場合におい
ても，
2回蒸気養生を行うことは有効であり，その効果は高炉スラグ微粉末を用
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ
(mm)>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm)>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm
(a) 養生終了時(材齢 1 日) (a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日) (b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日 (c) 材齢 91 日
図－
4.6高炉スラグ微粉末を用いた 図－
4.7高炉スラグ微粉末を用いた
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ
(mm)>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細 孔量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細 孔量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm
図－ フライアッシュを用いた 図－ フライアッシュを用いた (a) 養生終了時(材齢 1 日) (a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日) (b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日 (c) 材齢 91 日
(2) 2 回蒸気養生における水結合材比の相違による影響
高炉スラグ微粉末を用いた水結合材比
40%の
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-b)のものを図－
4.10，高炉スラグ微粉末を用いた水結合材比
50%の
2回蒸気養 生コンクリート
(s50-s-b)のものを図－
4.11，フライアッシュを用いた
2回蒸気養 生コンクリート
(s40-s-f)のものを図－
4.12，フライアッシュを用いた水結合材比
50%の
2回蒸気養生コンクリート
(s50-s-f)のものを図－
4.13に示し，各図ともに
(a)は養生終了時
(材齢
2日
)，
(b)は出荷時
(材齢
14日
)，
(c)は材齢
91日とする。
図－
4.10および図－
4.11に示すように，養生終了時点において，水結合材比
40%のもの
(s40-s-b)は，水結合材比
50%のもの
(s50-s-b)よりも総細孔量が少なく，
100nm
～
1μ
mの比較的粗大な細孔量も少ない。また，この傾向は材齢
91日にお
いても同様である。しかしながら，水結合材比を要因とした細孔構造の相違は，
第
3章の混和材を用いない
2回蒸気養生コンクリートのもの
(s40-s-nおよび
s50-s-n)と比較して，その差異が小さい。この要因として，短期間の高温養生では高 炉スラグ微粉末の反応率に大きな影響を及ぼさなかったと考えられる。すなわ ち，主に普通ポルトランドセメントの反応率が向上したため，高炉スラグ微粉末 を内割添加した場合における
2回蒸気養生の効果が小さくなったといえる。
次に，図－
4.12および図－
4.13に着目すると，高炉スラグ微粉末を用いた場 合と同様に，養生終了時点の水結合材
40%のもの
(s40-s-f)における組織構造は，
水結合材比
50%のもの
(s50-s-f)と比較して，総細孔量が少なく，
100nm～
1μ
mの 比較的粗大な細孔量も少ない。また，水結合材比を要因とした場合，フライアッ シュの方がその差異は顕著であった。これは，フライアッシュを用いた水結合材 比
50%のコンクリートは凝結始発まで
6時間ほど要する
1)のに対し，本研究で は前養生を
2時間としたため，組織形成に悪影響を与えたと考えられる。
以上のことから，水結合材比を下げることで，
2回蒸気養生コンクリートの効
果が顕著になり，またその効果はフライアッシュを用いた場合の方が大きいと
いえる。
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm)>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm)>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細 孔量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ
(mm)>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm
(a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日
図－
4.11高炉スラグ微粉末 図－
4.10高炉スラグ微粉末
(a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細 孔量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ(mm)
>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
細孔 量（
ml/g）
表面からの深さ
(mm)>1μm 100nm‐1μm 50‐100nm 5‐50nm
(a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日
図－
4.13フライアッシュ 図－4.12 フライアッシュ
(a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日
4.6.2 40nm 以上の細孔量
(1) 1 回蒸気養生と 2 回蒸気養生による相違
図－
4.14に高炉スラグ微粉末を用いた
1回蒸気養生コンクリート
(s40-d-b)， 図－
4.15に高炉スラグ微粉末を用いた
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-b)， 図－
4.16
にフライアッシュを用いた
1回蒸気養生コンクリート
(s40-d-f)， 図－
4.17に フライアッシュを用いた
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-f)における
40nm以上 の細孔量を示す。なお，各図ともに水結合材比を
40%とし，
(a)は養生終了時
(材 齢
1日，材齢
2日
)，
(b)は出荷時
(材齢
14日
)，
(c)は材齢
91日である。
図－
4.14および図－
4.15に着目すると，高炉スラグ微粉末を用いた場合
(s40-s-b
および
s40-d-b)，両図ともに表層部と内部における
40nm以上の細孔量に差
異はほとんどない。しかしながら，養生終了時において，
2回蒸気養生コンクリ ート
(s40-s-b)の総細孔量は，
1回蒸気養生コンクリート
(s40-d-b)と比べて，大幅 に少ない。しかしながら，材齢の進行に伴い，
40nm以上の細孔量の差異が小さ くなり，ほぼ同等の値を示した。
次に，図－
4.16および図－
4.17に着目すると，フライアッシュを用いた場合 においても
(s40-s-fおよび
s40-d-f)，蒸気養生条件の相違によらず，表層部と内部 での
40nm以上の細孔量における差異はほとんどない。また，材齢の進行に伴う 変化も高炉スラグ微粉末
(s40-s-bおよび
s40-d-b)を用いた場合と同様の傾向が確 認できるが，フライアッシュを用いた場合
(s40-s-fおよび
s40-d-f)においては，
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-f)の方が表層部における
40nm以上の細孔量は若 干少なくなった。
以上のことから，混和材を用いたコンクリートにおける
40nm以上の細孔量
は，
2回蒸気養生を行うことで若材齢における組織形成が進行するが，材齢の進
行に伴い，一般的な蒸気養生を行うものと比較して，
40nm以上の細孔量の差異
が小さくなり，ほぼ同等となった。すなわち，第
3章の混和材を用いていないコ
ンクリートよりも
2回蒸気養生の効果は小さいと考えられる。
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm) 00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の 細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の 細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm)(a) 養生終了時(材齢 1 日) (a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日) (b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日 (c) 材齢 91 日
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の細 孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm) 00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の細 孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の 細孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm) 00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の 細 孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
(a) 養生終了時(材齢 1 日) (a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日) (b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日 (c) 材齢 91 日
(2) 2 回蒸気養生における水結合材比の相違による影響
高炉スラグ微粉末を用いた水結合材比
40%の
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-b)のものを図－
4.18，高炉スラグ微粉末を用いた水結合材比
50%の
2回蒸気養 生コンクリート
(s50-s-b)のものを図－
4.19，フライアッシュを用いた水結合材比
40%の
2回蒸気養生コンクリート
(s40-s-f)のものを図－
4.20，フライアッシュを 用いた水結合材比
50%の
2回蒸気養生コンクリート
(s50-s-f)のものを図－
4.21に 示し，両図ともに
(a)は養生終了時
(材齢
2日
)，
(b)は出荷時
(材齢
14日
)，
(c)は材 齢
91日とする。
図－
4.18および図－
4.19に着目すると，養生終了時点において，水結合材比
40%のもの
(s40-s-b)は，水結合材比
50%のもの
(s50-s-b)よりも総細孔量が少ない。
また，水結合材比が
50%のもの
(s50-s-b)は表層部で
40nm以上の細孔量が増加し ているのに対し，水結合材比が
40%のもの
(s40-s-b)は表層から内部にかけて，
40nm
以上の細孔量は同程度である。また，材齢
91日においては，水結合材比
40%のもの
(s40-s-b)における
40nm以上の細孔量が水結合材比
50%のもの
(s50-s-b)よりも若干少ないが，その差異は養生終了時よりも小さくなっている。
次に，図－
4.20および図－
4.21に着目すると，フライアッシュを用いたもの
(s40-s-fおよび
s50-s-f)は，高炉スラグ微粉末を用いた場合
(s40-s-bおよび
s50-s-b)と傾向が異なり，両者ともに表層部と内部で
40nm以上の細孔量に大きな差異は ない。また，材齢の進行に伴う変化においては，高炉スラグ微粉末を用いた場合
(s40-s-b
および
s50-s-b)と同様に
40nm以上の細孔量の差異が小さくなった。しか
しながら，フライアッシュを用いる
(s40-s-fおよび
s50-s-f)と，材齢
91日におい て，水結合材比の相違による影響は高炉スラグ微粉末を用いた場合
(s40-s-bおよ
び
s50-s-b)よりも，その差異は顕著であった。
以上のことから，水結合材比を下げることで，
2回蒸気養生コンクリートの効
果が顕著になり，またその効果はフライアッシュを用いた場合の方が大きいと
いえる。
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm) 00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
(a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
(a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日
(a) 養生終了時(材齢 2 日)
(b) 出荷時(材齢 14 日)
(c) 材齢 91 日
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以 上の細 孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以 上の細 孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上の 細孔量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm)0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細 孔量 （
ml/g）
表面からの深さ(mm)
00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm
以上 の細孔 量 （
ml/g）
表面からの深さ
(mm) 00.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
40nm