第 2 章 既往の研究
4.6 蒸気養生過程における乾燥が細孔構造に及ぼす影響
既往の研究より，蒸気養生コンクリートの細孔構造は同一配合の現場打ちのコ ンクリートと比較して粗大になることが明らかとなっている 2)．また，それに伴 い強度，耐久性が低下することもわかっている．これは，蒸気養生中のコンクリ ート表層部の乾燥が影響していると考えられる．細孔構造が粗になる原因は乾燥 にあるという知見もあり 3)，特に若材齢時の乾燥がコンクリートの細孔構造に顕 著な影響を及ぼすと報告されている4)．
そこで，本検討では，コンクリート表層部(0-20mm)における細孔構造が内部に 比べて乾燥の影響が顕著であること，また，中性化進行に支配的な影響を及ぼす のは 40nm 以上の細孔量であることから，コンクリート表層部における総細孔量 と40nm以上の細孔量を各測定面からの深さごとに示した．
図-4.7 に細孔径分布測定面を示す．コンクリートカッターの刃厚 5mm を考慮 し，打込み面から深さ方向に30mm間隔で側面上，側面中，側面下に3等分した 型枠側面の3面の表層部(0-20mm)から試料を採取し，5mm間隔で測定を行った．
図-4.7 細孔径分布測定面
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4.6.1 小型供試体の型枠側面全体の細孔構造
(1) 総細孔量および40nm以上の粗大な細孔量
材齢14，28日における型枠側面全体(図-4.8)の総細孔量および 40nm以上の細 孔量を示す．なお，実際に耐久性が求められるのは，蒸気養生コンクリートでは 出荷時の材齢14日で，現場打ち模擬コンクリートでは材齢28日時点であるため，
材齢14，28日の細孔量に着目した．
材齢14日において(図-4.9)，総細孔量，40nm以上の細孔量ともに，表層からの
深さ 0-5mm の部分の細孔量が最も多く，表層部から深さが増していくにつれて
細孔量が減少していく結果となった．表層からの深さ10-20mmは40nm以上の粗 大な細孔量が少ないことから，蒸気養生中の乾燥による細孔構造への影響は，コ ンクリート表層部で顕著であり，コンクリート表層部の0-10mmの部分に大きく 影響すると言える．
材齢28日において(図-4.10)，材齢14日同様に，総細孔量，40nm以上の細孔量 ともに，表層からの深さ0-5mmの部分の細孔量が最も多く，表層部から深さが増 していくにつれて細孔量が減少していく結果となった．
また，表層からの深さ15-20mmは，材齢進行に伴い，細孔構造が緻密化し，総 細孔量，40nm以上の粗大な細孔量ともに減少しているが，表層から0-15mmに関 しては，細孔量の減少量が比較的少ない結果となった．これは，表層部 0-15mm は若材齢時の乾燥による影響が大きく，材齢進行に伴う水和反応が停滞したため と考えられる．
図-4.8 型枠側面全体細孔径分布測定面
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図-4.9 打込み面からの深さ別細孔量(材齢14日)
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10
0-5 5-10 10-15 15-20
細孔量(ml/g)
表層からの深さ(㎜)
総細孔量 40nm以上の細孔量
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10
0-5 5-10 10-15 15-20
細孔量(ml/g)
表層からの深さ(㎜)
総細孔量 40nm以上の細孔量
図-4.10 打込み面からの深さ別細孔量(材齢28日)
81 (2) 表層からの深さごとの細孔構造
材齢 14，28 日における表層からの深さ方向別の細孔構造を示す．なお，実際
に耐久性が求められるのは，蒸気養生コンクリートでは出荷時の材齢14日で，現 場打ち模擬コンクリートでは材齢28日時点であるため，材齢14，28日の細孔量 に着目した．
材齢14 日において(図-4.11)，総細孔量は表層 0-5mmが最も多く，深さが増し ていくにつれて細孔量は若干減少する傾向を示しているが，表層からの深さ別の 細孔構造にはばらつきは少ない結果となった．
材齢28日において(図-4.12)，総細孔量は表層0-5mmが最も多く，深さが増し ていくにつれて細孔量が減少する傾向を示している．表層からの深さ別の細孔構
造は，0-5mmにおいて 100nm以上の粗大な細孔量が多く，5-20nmにかけて粗大
な細孔量は減少していき，5-100nm の小さい細孔量が増加していく傾向となって いる．すなわち，表層0-5mmは蒸気養生中の乾燥による影響で材齢進行に伴う水 和反応が停滞し，細孔構造に変化が見られなかったが，5-20mm は乾燥の影響が 少なく，水和反応が停滞することなく，組織が緻密化していったと考えられる．
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図-4.11 材齢14日における細孔構造
図-4.12 材齢28日における細孔構造
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4.6.2 小型供試体の打込み面からの深さ別の細孔構造
蒸気養生過程におけるコンクリートの水分逸散機構を明らかにするため，型枠 側面をさらに細分化し，打込み面から底面にかけて30mm間隔で側面を3等分し たものを，表層からの深さ方向5mm間隔で細孔径分布測定を行った．(図-4.13)
(1) 表層からの深さ方向別の細孔構造
材齢14日における表層からの深さ方向別の細孔構造を図-4.14に示す．いずれ の深さの場合でも，打込み面付近である側面上の細孔量が多く，100nm以上の粗 大な細孔が多い細孔構造となっており，底面に近づくにつれて細孔量，100nm以 上の粗大な細孔量ともに減少していき，100nm以下の小さな細孔量が増加してい く傾向にある.
即ち，型枠側面表層部0-20mmは，打込み面付近がより蒸気養生過程における乾 燥の影響を受けやすいと推察される．
材齢28日における表層からの深さ方向別の細孔構造を図-4.15に示す．全体の 傾向として，いずれの深さの場合でも，打込み面付近である側面上の細孔量が多 く，100n以上の粗大な細孔が多い細孔構造となっており，底面に近づくにつれて 細孔量，100nm以上の粗大な細孔量ともに減少していき，100nm以下の小さな細 孔量が増加していく傾向にある．材齢14日と比較して，側面上から側面下にかけ てすなわち，打込み面から底面にかけての細孔構造の差が小さくなっているが，
これは材齢進行に伴う水和反応により，全体として組織が緻密化していったため であると推察される．
図-4.13 型枠側面を細分化した細孔径分布測定面
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図-4.14 材齢14日における細孔構造
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図-4.15 材齢28日における細孔構造
86 (2) 打込み面からの深さ別の細孔構造
材齢28日における型枠側面(側面上，側面中，側面下)の表層(0-20mm)の細孔径 分布測定の結果を図-4.16に示す．側面上，側面中の細孔構造は同程度で，表層部 の細孔量が多く，深さ方向に細孔量が減少する．側面下の細孔構造も表層0-5mm の細孔量が内部に比べて多いが，深さ方向にばらつきが生じている．即ち，打込 み面から深さ60mmまでの型枠側面は，表層からの深さ方向に組織が緻密化して いくことから，蒸気養生過程の水分逸散による乾燥の影響を受けやすいと言える．
また，側面上の一部表層(10-20mm)よりも側面下の表層(0-5mm)の細孔量が多いこ とから，ブリーディングの影響よりも，蒸気養生過程において型枠側面からも水 分の逸散が細孔構造に与える影響が大きいと考えられる．
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図-4.16 材齢28日における打込み面からの深さ別細孔構造
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4.7 まとめ
(1) 蒸気養生中の温度履歴
蒸気養生コンクリートは，蒸気養生中にコンクリート表層部と養生槽内の温度 差から生じる蒸気圧勾配によってコンクリート中の水分が逸散し，乾燥する．ま た，蒸気圧比の推移から，通常の蒸気養生コンクリートは，最高温度保持工程以 降に蒸気圧比が 100%を下回り，養生槽の蒸気圧よりもコンクリート表層部の蒸 気圧が大きくなることでコンクリートが乾燥すると考えられる．
(2) 細孔構造
蒸気養生コンクリートの細孔構造は，型枠側面の打込み面付近と底面付近で細 孔構造が異なる．打込み面付近は底面付近と比較して，100nm以上の粗大な細孔 が多く，疎な細孔構造になることから，蒸気養生過程における型枠側面からの水 分逸散の影響が示唆された．
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参考文献
1) 鳥海秋，原洋介，宇治公隆，上野敦，蒸気養生中の散水がコンクリート表層部 の品質および強度特性に及ぼす影響，コンクリート工学年次論文集，vol.40，
No.2，pp.493-498，2018.6
2) 伊代田岳史，魚本健人：若材齢時の乾燥がセメント硬化体の内部組織形成と物 理特性に与える影響，コンクリート工学年次論文集，Vol.25，No.1，pp.551-556，
2003.
3) 高羅信彦，伊代田岳史，足立一郎，魚本健人：乾燥が自由水量の変化と細孔構 造の形成に与える影響，土木学会第５５回年次学術講演会，V−257，pp.514-515，
2000.
4) 郭度連，宇治公隆，國府勝郎，上野敦：乾燥によるコンクリート組織の不均質 化，コンクリート工学年次論文集，Vol.24，No.1，pp.711-716，2002.
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第 5 章
供試体寸法の違いが蒸気養生コンクリートの
乾燥に及ぼす影響
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5.1 はじめに
前述したように，蒸気養生コンクリートは蒸気養生中の最高温度保持工程およ び降温工程において，コンクリートと蒸気養生槽内の温度差が大きくなり，この 間に通常の蒸気養生コンクリートは乾燥し，コンクリート表層部から内部にかけ て細孔構造が不均質となり，それに伴い，長期強度および耐久性が低下すること が明らかとなっている1)．第5章では，蒸気養生中のコンクリート温度は，断面 厚などの形状寸法によっても異なることから，供試体寸法の違いが蒸気養生コン クリートの乾燥に及ぼす影響についても検討した．具体的には，第4章の養生方 法を用いて，部材厚さの大きい供試体(500×500×500mm)に対し同様の実験を行い，
第4章で対象とした100×100×400mmの小型供試体と比較検討した．