試験項目

3.4.1 フレッシュ試験

蒸気養生を行う際，前置き時間中の環境温度だけでなく，コンクリートの練上 がり温度も硬化体の物性に影響を及ぼすことが知られている。そこで，コンクリ ートのフレッシュ性状を把握するために，

JIS A 1101

，

JIS A 1128

，

JIS A 1156

に 従ってスランプ試験，空気量試験，練上がり温度測定を行った

(

写真－

3.5

，写真

－

3.6)

。

写真－

3.5

スランプ試験

3.4.2 細孔径分布測定試験

細孔径分布測定試験用には，

100

×

100

×

400mm

の角柱供試体を各養生条件に つき

2

本作製した。試験日は養生条件により異なり，養生終了時

(

材齢

1

日，

2

日，

5

日

)

，出荷時

(

材齢

14

日

)

または強度保障時

(

材齢

28

日

)

，そして材齢

91

日の

3

種類の材齢に大別する。

1

回蒸気養生コンクリートは，材齢

1

日，

14

日，

91

日 に，

2

回蒸気養生コンクリートは材齢

2

日，

14

日，

91

日に，現場打ち模擬コン クリートは材齢

5

日，

28

日，

91

日に試験を行った。なお，各試験日に対して用 いる供試体は

0.5

本分である。

コンクリート表層部

(0

〜

10 mm)

における細孔構造は内部に比べ，乾燥の影響 による変化が顕著であることを考慮し，その影響を検討するために深さ方向に

6

スライスし，試料を採取した。

供試体は， 図－

3.4

に示すように，気中保管開始時点において，打設側面を一 面のみ開放面とし，その他の面をエポキシ樹脂でシールした。その後，試験材齢 時にコンクリートカッターを用いて，

5mm

間隔で深さ

30mm

までスライスし た。その際，コンクリートカッターの刃によって削られる厚さを考慮し，

0

〜

5mm

，

10

〜

15mm

，

20

〜

25mm

の部分を採取するものと

5

〜

10mm

，

15

〜

20mm

，

25

〜

30mm

の部分を採取するものに供試体を

100

×

100

×

80mm

にあらかじめ二分割した

(

写 真－

3.7)

。スライスしたコンクリートはニッパを用いて細分化し，

2.5mm

以上

5mm

以下の粒子を

24

時間以上アセトンに浸漬して水和反応を停止させた。その 後，真空状態で

7

日間以上乾燥させ，モルタル部分の粒子を選定して試料とし た。

試験には水銀圧入式ポロシメーター

(

測定範囲：

5nm

～

400μm)

を用い，細孔直

径および細孔容量を測定した。

図－

3.4

細孔径分布測定用供試体および試料

打設面

開放面

100×100×400mm

100×100×200mm×2

カット面にエポキ シ樹脂を塗り，次 の試験日まで保管

0～30mmまで 5mm間隔で 6枚にスライス

0~5mm 10~15mm 20~25mm 5~10mm 15~20mm 25~30mm

2.5~5mmの モルタル分

に選別

3.4.3 示差熱重量同時分析試験

セメント硬化体試料の温度を上昇させていくと，セメント硬化体を構成する 物質は特定の温度で発熱あるいは吸熱反応をして，質量変化をともなう。示差熱 重量同時分析試験とは、熱重量測定

(TG:thermogravimentry)

および示差熱分析

(DTA:differential thermal analysis)

を行う試験である。熱重量測定では，試料加熱 時の質量変化を測定し，質量変化温度から化合物の種類を質量変化量から化合 物の量を推定する。示差熱分析では，試料加熱時の熱量変化を測定し，発熱温度 および吸熱温度から化合物の種類を発熱量および吸熱量から化合物の量を推定 する方法である。

本研究では，乾燥の影響を把握するために深さ方向ごと

(30mm

まで

10mm

間 隔

)

の細孔構造に着目して，蒸気養生を行った後に気中養生したコンクリートに 含まれる水酸化カルシウム量の計測をした。 試験材齢は， 脱型時

(

材齢

1

日，

2

日，

5

日

)

，出荷時あるいは強度保障時

(14

日または

28

日

)

，材齢

91

日とし，試料は

試験直前に乳鉢で

40μm

以下に粉砕し使用した。測定には，最大温度

1500

℃の

リガク複合型熱分析装置

(TG-DTA)

を使用し，

450~500

℃付近における水酸化カル

シウムの脱水反応から水酸化カルシウム量を定量した

(

写真－

3.8)

。なお，水結合

材比は

40%

に統一し，混和材を用いていない試料を対象に試験を行った。

3.4.4 粉末 X 線回折測定法

X

線回折法は物質の状態や物性を調べる手段として，研究や生産の分野で幅 広く活用されている。原子が規則正しく配列している物質に原子の間隔と同程 度の波長（

0.5Å

～

3Å

）を持つ

X

線が入射すると，各原子に所属する電子により

X

線が散乱される。散乱した

X

線は干渉し合い，特定の方向で強め合い，これ を

X

線の回折現象という。

X

線回折法には，試料の状態や測定目的に応じた特徴的な手法が多数あり，そ の利用方法も多岐にわたる。大きく分けると，粉末

X

線回折，単結晶

X

線回折，

残留応力解析などがある。本節では，粉末

X

線回折法について論じる。

粉末

X

線回折法の代表的な分析手法である定性分析は，実測した回折パター ンを既知物質の回折パターンと比較することにより，結晶相を同定する。

X

線回 折パターンの形状は結晶を構成する原子や分子の配列に依存するため，構造が 異なると回折角度や強度が変化する。そのため，未知物質と既知物質の

X

線回 折パターンを比べて，各ピークの位置や強度比が一致するかを確認し，一致する 場合はこれら

2

つの物質が同じであると見なす。なお，未知物質の同定には既 知物質の回折パターンを集めたデータベースを用いることが多い。

本研究では，示差熱重量同時分析試験と同様に乾燥の影響を把握するため，深

さ方向ごと

(30mm

まで

10mm

間隔

)

の細孔構造に着目して，蒸気養生を行った後

に気中養生したコンクリートに含まれるエーライト残存量を計測した。試験材

齢は，脱型時

(

材齢

1

日，

2

日，

5

日

)

，出荷時あるいは強度保障時

(14

日または

28

日

)

，材齢

91

日とし，試料は試験直前に乳鉢で

40μm

以下に粉砕し，酸化アルミ

ニウムを混入して測定試料とした

(

写真－

3.9

および写真－

3.10)

。また，水結合

材比は

40%

に統一し，混和材を用いていない試料を対象に試験を行った。

3.4.5 圧縮強度試験

JIS A 1108

に準拠し，φ

100

×

200mm

の円柱供試体を各

3

体用いて試験を行っ

た

(

写真－

3.11

，写真－

3.12)

。なお，試験材齢は細孔径分布測定試験と同じであ

ドキュメント内 目次 (ページ 45-50)