第 4 章 モンゴル産フライアッシュを用いたセメント硬化体の物理的特性試験による考察
3 結果・考察
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秒間空練りを行い，あらかじめ混和剤を溶解させた練混ぜ水を加え，90 秒間練混ぜを行っ た。供試体はφ 10 × 20 cm 円柱形型枠に成形した。基準コンクリート，フライアッシュコ ンクリート共に打設後 2 日で供試体を脱型し，水槽内に静置し，所定の材齢まで 20 ± 2 ℃ の水中にて養生を行った。
135
10 20 30 40 50 60 70
0 1 2 3 4 5
3 day 7 day 28 day 91 day
圧縮 強度 (M P a)
CaSO
4(kg/m
3)
フライアッシュ置換率 (%)
(a) FA-1 フライアッシュ
図4.11 硫酸カルシウム量と圧縮強度の関係
0
10 20 30
40 50
(21)
WAnhydrite：コンクリート1m3 当たりの硫酸カルシウム量 (kg/m3)
FA：コンクリート1m3 当たりのフライアッシュ量 (kg/m3)
%Anhydrite：フライアッシュの硫酸カルシウムの重量パーセント(wt%) ここで
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材齢 3 日の段階で Normal の強度を上回り，中でも置換率20 % ではいずれの材齢におい ても最も高い強度を示した。しかし，置換率 40 % ではセメント量も低下するため，置換率
20 % までと比較した場合，いずれの材齢においても圧縮強度は減少したが，28 日強度は
Normalとほぼ同等の値を示し，91 日では Normal の強度を上回った。
FA-2 フライアッシュについては置換率10 % でいずれの材齢においても最も高い強度を示
したが，置換率 20 % では，FA-1フライアッシュの強度を下回りかつ，材齢 3 日ではNormal の強度を下回った反面，7 日以降は上回った。材齢初期から強度が高くなった理由として
10 20 30 40 50 60 70
0 1 2 3 4 5
3 day 7 day 28 day 91 day
圧縮強 度 (MP a )
CaSO
4(kg/m
3)
フライアッシュ置換率 (%) (b) FA-2 フライアッシュ
図4.11 硫酸カルシウム量と圧縮強度の関係
0 5 10
15 20 25
137
Poon らの報告 222 と同様に，フライアッシュに含有された硫酸カルシウムとポゾラン反応
に起因すると推測される。
同様に FA-3，FA-4 フライアッシュの場合は FA-1，FA-2 フライアッシュの場合と比較 し，各材齢における強度が低くなる傾向を示した。加えて，FA-3 フライアッシュ置換率
20 % のみ 28 日以降で Normal の強度を上回ったが，それ以外では全て Normal の強度を
下った。この理由として，FA-3，FA-4 フライアッシュには硫酸カルシウムが存在せず，ポ ゾラン反応のみであったためと考えられる。
3.2 圧縮強度とフライアッシュ中の硫酸カルシウム量の考察
前節の実験結果を踏まえ，コンクリート 1 m3 に含まれるフライアッシュの硫酸カルシウ ム量の合計値と圧縮強度について考察を行った。コンクリート 1 m3中のフライアッシュの 硫酸カルシウム量は式 (21) によって算出した。Poon らの報告 223 と同様にセメントに含 まれる石膏は考慮しないものとした。図4.11 (a) にFA-1，(b) に FA- 2フライアッシュにつ
いて式 (21) によって求めた硫酸カルシウム量と各材齢における圧縮強度及びフライアッ
シュの置換率の関係を示した。FA-1 フライアッシュの場合，フライアッシュ置換率 10 % ではコンクリート 1m3 当たり硫酸カルシウムは 1 kg / m3 含まれている。同様に置換率
20 % では 2 kg / m3，置換率 40 % では 4 kg / m3 であり，FA-2 フライアッシュの場
合，フライアッシュ置換率 10 % ではコンクリート 1 m3 当たり硫酸カルシウムは 2 kg / m3 含まれており，置換率 20 % では 4 kg / m3 であった。また，各図に2 次関数によって回 帰分析を行った結果，得られた回帰曲線を併記した。いずれにおいても，得られた頂点は
1.5 - 2.5 kg /m3 に位置していることがわかる。 Poon らは結合材量に対して，硫酸カル
シウム量を種々変化させた実験を行い，最適な硫酸カルシウムの量が存在すると報告して いる 224 。本実験においても同様に最適な硫酸カルシウム量が存在し，その量は 1.5 - 2.5
kg / m3 の間であることが分かった。
222 C.S. Poon, S.C .Kou, L. Lam, Z.S. Lin, 「Activation of Fly Ash / Cement Systems Using Calcium Sulfate Anhydrite (CaSO4)」, 『Cement and Concrete Research』, Vol.31, No.6, 2001, pp.873 - 881
223 同上書
224 同上書
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