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第 3 章

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Academic year: 2021

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(1)

2種類混和材の併用によるPC構造物用 コンクリートの耐久性向上に関する研究

2016 年 8 月

(2)
(3)

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1

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・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3 3

目 次 目 次 目 次 目 次

第 1 章 序 論 第 1 章 序 論 第 1 章 序 論 第 1 章 序 論

1 . 1 研 究 背 景

1 . 2 P C 構 造 物 を 対 象 と し た 混 和 材 使 用 に 関 す る 既 往 の 研 究 1 . 3 2種 類 混 和 材 の 併 用 に つ い て

1 . 4 本 研 究 の 目 的 お よ び 特 徴

1 . 5 本 研 究 に お け る 混 和 材 混 合 方 法 の 考 え 方 1 . 6 本 論 文 の 構 成

第 2 章 水 和 反 応 ・ 細 孔 構 造 と 混 和 材 併 用 の 関 係 第 2 章 水 和 反 応 ・ 細 孔 構 造 と 混 和 材 併 用 の 関 係 第 2 章 水 和 反 応 ・ 細 孔 構 造 と 混 和 材 併 用 の 関 係 第 2 章 水 和 反 応 ・ 細 孔 構 造 と 混 和 材 併 用 の 関 係

2 . 1 は じ め に

2 . 2 セ メ ン ト の 水 和 反 応 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 2 . 2 . 1 試 験 概 要

( 1 ) 試 験 材 料 お よ び 配 合

( 2 ) 試 験 方 法

2 . 2 . 2 セ メ ン ト 主 要 化 合 物 の 水 和 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響

2 . 2 . 3 主 要 水 和 物 の 水 酸 化 カ ル シ ウ ム の 生 成 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響

( 1 ) 混 和 材 使 用 に よ る 影 響

( 2 ) 混 和 材 種 類 お よ び 粉 末 度 に よ る 影 響

2 . 3 セ メ ン ト 硬 化 体 の 細 孔 構 造 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 2 . 3 . 1 試 験 概 要

( 1 ) 試 験 材 料 お よ び 配 合

(4)

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 4 5

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 4 5

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・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 8 1

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 8 3 第 3 章 混 和 材 併 用 に よ る A S R抑 制 効 果 の 向 上

第 3 章 混 和 材 併 用 に よ る A S R 抑 制 効 果 の 向 上 第 3 章 混 和 材 併 用 に よ る A S R抑 制 効 果 の 向 上 第 3 章 混 和 材 併 用 に よ る A S R 抑 制 効 果 の 向 上

3 . 1 は じ め に

3 . 2 モ ル タ ル 供 試 体 に よ るA S Rの 抑 制 効 果 の 検 証 3 . 2 . 1 モ ル タ ル 供 試 体 の A S R促 進 試 験 の 概 要

3 . 2 . 2 モ ル タ ル 供 試 体 の A S R促 進 試 験 の 結 果

3 . 2 . 3 モ ル タ ル 供 試 体 の A S R促 進 試 験 結 果 に 対 す る 考 察 3 . 3 コ ン ク リ ー ト 供 試 体 に よ る A S Rの 抑 制 効 果 の 検 証

3 . 3 . 1 コ ン ク リ ー ト 供 試 体 のA S R促 進 試 験 の 概 要 3 . 3 . 2 コ ン ク リ ー ト 供 試 体 のA S R促 進 試 験 の 結 果

3 . 3 . 3 コ ン ク リ ー ト 供 試 体 のA S R促 進 試 験 結 果 に 対 す る 考 察 3 . 4 第 3 章 の ま と め

第 4 章 混 和 材 併 用 に よ る 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 効 果 の 向 上 第 4 章 混 和 材 併 用 に よ る 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 効 果 の 向 上 第 4 章 混 和 材 併 用 に よ る 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 効 果 の 向 上 第 4 章 混 和 材 併 用 に よ る 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 効 果 の 向 上

4 . 1 は じ め に

4 . 2 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 試 験 の 概 要 4 . 3 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 分 布 の 試 験 結 果

4 . 3 . 1 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 分 布 と 結 合 材 種 類 の 関 係 4 . 3 . 2 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 分 布 と 結 合 材 粉 末 度 の 関 係 4 . 4 塩 化 物 浸 透 抑 制 に よ る 構 造 物 耐 久 性 向 上 の 効 果

4 . 4 . 1 見 か け の 拡 散 係 数 の 試 算

4 . 4 . 2 細 孔 空 隙 率 と 見 か け の 拡 散 係 数 の 関 係 4 . 4 . 3 鋼 材 腐 食 発 生 の 将 来 予 測

4 . 5 第 4 章 の ま と め

第 5 章 そ の 他 の 耐 久 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 第 5 章 そ の 他 の 耐 久 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 第 5 章 そ の 他 の 耐 久 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 第 5 章 そ の 他 の 耐 久 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響

5 . 1 は じ め に 5 . 2 検 討 方 針

5 . 3 中 性 化 特 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 5 . 3 . 1 中 性 化 特 性 に つ い て

5 . 3 . 2 促 進 中 性 化 試 験 の 概 要 5 . 3 . 3 促 進 中 性 化 試 験 の 結 果

(5)

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 8 3

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 8 8

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・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 9 3

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・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 0 6

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 0 8

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・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 0 9

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・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 1 8

( 1 ) 中 性 化 深 さ お よ び 中 性 化 速 度 係 数 の 結 果

( 2 ) 中 性 化 に 及 ぼ す 水 和 生 成 物 ・ 細 孔 構 造 な ど の 影 響 5 . 3 . 4 実 環 境 中 の 中 性 化 深 さ の 将 来 予 測

5 . 4 凍 結 融 解 特 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 5 . 4 . 1 凍 結 融 解 特 性 に つ い て

5 . 4 . 2 凍 結 融 解 試 験 の 概 要 5 . 4 . 3 凍 結 融 解 試 験 の 結 果

5 . 4 . 4 凍 結 融 解 試 験 結 果 に 対 す る 考 察

5 . 5 乾 燥 収 縮 特 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 5 . 5 . 1 乾 燥 収 縮 特 性 に つ い て

5 . 5 . 2 モ ル タ ル 供 試 体 に よ る 乾 燥 収 縮 特 性 の 評 価

( 1 ) モ ル タ ル 供 試 体 に よ る 長 さ 変 化 試 験 の 概 要

( 2 ) モ ル タ ル 供 試 体 に よ る 長 さ 変 化 試 験 の 結 果 と 考 察

( 3 ) 細 孔 空 隙 量 と 乾 燥 収 縮 特 性 と の 関 連 性

5 . 5 . 3 コ ン ク リ ー ト 供 試 体 に よ る 乾 燥 収 縮 特 性 の 評 価

( 1 ) コ ン ク リ ー ト 供 試 体 に よ る 長 さ 変 化 試 験 の 概 要

( 2 ) コ ン ク リ ー ト 供 試 体 に よ る 長 さ 変 化 試 験 の 結 果

( 3 ) コ ン ク リ ー ト 供 試 体 に よ る 長 さ 変 化 試 験 結 果 に 対 す る 考 察 5 . 6 第 5 章 の ま と め

第 6 章 コ ン ク リ ー ト の フ レ ッ シ ュ 性 状 と 力 学 特 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 第 6 章 コ ン ク リ ー ト の フ レ ッ シ ュ 性 状 と 力 学 特 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 第 6 章 コ ン ク リ ー ト の フ レ ッ シ ュ 性 状 と 力 学 特 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 第 6 章 コ ン ク リ ー ト の フ レ ッ シ ュ 性 状 と 力 学 特 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の

影 響 影 響 影 響 影 響

6 . 1 フ レ ッ シ ュ 性 状 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響 6 . 1 . 1 は じ め に

6 . 1 . 2 試 験 概 要

6 . 1 . 3 ス ラ ン プ と 空 気 量 6 . 1 . 4 ブ リ ー デ ィ ン グ

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・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 3 3

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・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 5 3

( 1 ) 試 験 概 要

( 2 ) 圧 縮 強 度

( 3 ) 割 裂 引 張 強 度

( 4 ) 静 弾 性 係 数

6 . 2 . 4 細 孔 空 隙 率 と 圧 縮 強 度 と の 相 関 性 6 . 3 第 6 章 の ま と め

第 7 章 結 論 第 7 章 結 論 第 7 章 結 論 第 7 章 結 論

7 . 1 本 研 究 の 成 果 7 . 2 今 後 の 課 題

【 謝 辞 】

【 謝 辞 】

【 謝 辞 】

【 謝 辞 】

本 論 文 に 関 す る 著 者 の 発 表 論 文 本 論 文 に 関 す る 著 者 の 発 表 論 文 本 論 文 に 関 す る 著 者 の 発 表 論 文 本 論 文 に 関 す る 著 者 の 発 表 論 文

(7)

第 1 章 序 論 第 1 章 序 論 第 1 章 序 論 第 1 章 序 論

1.1 研 究 の 背 景

プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト ( 以 下 , P C と 略 す ) 構 造 物 は , あ ら か じ め 圧 縮 力 が 与 え ら れ た コ ン ク リ ー ト で あ る 。 部 材 の 全 断 面 ま た は 断 面 の 一 部 に 圧 縮 力 を 加 え る こ と で , 引 張 に は 弱 い と い う コ ン ク リ ー ト 最 大 の 弱 点 を 克 服 す る こ と が で き る 。 P C 構 造 物 は 強 度 ・ 耐 久 性 ・ 耐 震 性 に 優 れ て い る た め , 橋 梁 , 建 築 , 容 器 , 防 災 施 設 , 港 湾 構 造 物 な ど の イ ン フ ラ 施 設 に 広 く 利 用 さ れ て お り , 自 然 災 害 が 多 発 す る 日 本 に お い て は 防 災 , 減 災 に 対 し て P C 技 術 の 果 た す 役 割 は 大 き い 。

P C 構 造 物 を 対 象 に 様 々 な 研 究 が 行 わ れ る 中 で , 考 慮 す べ き 二 つ の 社 会 的 背 景 が 存 在 し て い る 。 一 つ は 耐 久 性 向 上 の 社 会 的 ニ ー ズ で あ り , も う 一 つ は 環 境 負 荷 低 減 の 必 要 性 で あ る 。

1) P C 構 造 物 の 耐 久 性 向 上

近 年 , 少 子 高 齢 化 や 財 政 減 少 の 深 刻 化 に よ り , 社 会 イ ン フ ラ の 長 寿 命 化 や 維 持 管 理 の 合 理 化 が 要 求 さ れ る 中 , P C 構 造 物 は 維 持 管 理 の 負 担 軽 減 を 求 め ら れ る こ と が 多 く な っ て い る 。 ま た , P C 構 造 物 は 過 酷 な 使 用 条 件 や 環 境 条 件 に 曝 さ れ た に も 関 わ ら ず , 当 初 の 設 計 供 用 期 間 を 超 え て も 供 用 を 継 続 さ れ る 場 合 も 多 く 見 受 け ら れ る よ う に な っ た

1 . 1 )

P C 構 造 物 は 圧 縮 応 力 が 導 入 さ れ る た め , ひ び 割 れ を 制 御 で き , ま た 通 常 の 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト( 以 下 ,R C と 略 す )構 造 物 よ り コ ン ク リ ー ト の 設 計 基 準 強 度 が 高 く , R C 構 造 物 に 比 べ て 経 年 劣 化 が 生 じ に く い と さ れ る 。

し か し ,P C 構 造 物 は ひ び 割 れ の 発 生 を 制 御 で き る と は い え ,す べ て の 施 工 段 階 , 部 位 や 発 生 方 向 な ど に お い て ひ び 割 れ の 発 生 リ ス ク を 防 止 で き る と は 言 い 切 れ な い 。 ま た , 構 造 物 の 長 期 供 用 の 間 に 塩 分 な ど の 劣 化 因 子 が コ ン ク リ ー ト 内 部 の P C 鋼 材 ま で 侵 入 し , 構 造 物 の 耐 荷 性 や 耐 震 性 に 直 結 す る P C 鋼 材 の 腐 食 ・ 破 断 が 発 生 す る お そ れ が あ る 。 そ の 場 合 は , 破 壊 形 態 が 脆 性 的 と な り 重 大 な 被 害 が 生 じ る 。 な お ,

(8)

劣 化 を 抑 制 す る た め の 設 計 施 工 の 基 準 類 が 整 備 さ れ つ つ あ る が , し か し , 現 状 の 対 策 で は 十 分 と 言 い が た い 。 例 え ば , A S R に 対 し て 無 害 と 判 定 さ れ る 骨 材 を 使 用 し た り , ア ル カ リ 総 量 を 規 定 値 以 下 に 抑 え た り , す で にA S R対 策 を 講 じ た コ ン ク リ ー ト 構 造 物 で も A S R の 劣 化 が 発 生 し た 報 告

1 . 2 ), 1 . 3 )

が あ り , 既 存 の 基 準 類 に 従 っ て 対 策 し て も 安 全 で な い 場 合 が あ る 。 ま た , 塩 害 対 策 と し て は 鉄 筋 か ぶ り の 増 加 や エ ポ キ シ 塗 装 鉄 筋 の 採 用 な ど の 対 策

1 . 4 )

で は ,あ る 程 度 の 耐 久 性 向 上 効 果 が 見 込 ま れ る が , 構 造 物 の 重 量 増 や コ ス ト ア ッ プ な ど 新 た な 課 題 が 発 生 す る た め , P C 構 造 物 に 使 用 さ れ る コ ン ク リ ー ト 本 体 の 品 質 お よ び 耐 久 性 を 向 上 す る 対 策 が 求 め ら れ て い る 。

以 上 に よ り , P C 構 造 物 は イ ン フ ラ の 重 要 性 や 優 先 度 が 高 く , 構 造 お よ び 補 修 補 強 の 特 殊 性 も あ り , P C 構 造 物 の 耐 久 性 確 保 が 極 め て 重 要 な 課 題 で あ る 。 さ ら に , P C 構 造 物 は 長 期 供 用 が 要 求 さ れ る 中 で , 既 存 の 耐 久 性 向 上 技 術 や 対 策 は 不 十 分 な 場 合 が 見 受 け ら れ , コ ン ク リ ー ト の 更 な る 耐 久 性 向 上 技 術 の 研 究 開 発 が 望 ま れ る 。 2) P C 構 造 物 の 環 境 負 荷 低 減

地 球 環 境 の 保 全 , 地 球 温 暖 化 防 止 対 策 と し て の 二 酸 化 炭 素 ( C O) 削 減 は , 世 界 的 に か つ 緊 急 な 対 応 が 求 め ら れ て い る 。世 界 全 体 の C O排 出 量 の 約5 % が セ メ ン ト の 製 造 に 由 来 す る こ と が 報 告 さ れ

1 . 5 )

,日 本 国 内 に お け る P C 道 路 橋 を 対 象 と し た 試 算 例 で は , 建 設 工 事 で 発 生 す る C O排 出 量 の 約 4 0 % が コ ン ク リ ー ト 関 連 部 門 に 起 因 す る こ と が 報 告 さ れ て い る

1 . 6 ) , 1 . 7 )

。元 々 ,P C の コ ン ク リ ー ト 配 合 は 低 水 セ メ ン ト 比 が 多 く 使 用 さ れ セ メ ン ト 量 が 多 い た め , エ コ セ メ ン ト や 産 業 副 産 物 由 来 の 混 和 材 を 使 用 し た 環 境 技 術 の 研 究 を 行 い , P C 構 造 物 に 応 用 す る と C O削 減 効 果 が 一 層 大 き く な る 。

近 年 , コ ン ク リ ー ト 分 野 で は 多 数 の 「 低 炭 素 」,「 グ リ ー ン 」 と 名 付 け ら れ た 環 境 技 術 が 研 究 ・ 応 用 さ れ て お り , こ の よ う な 環 境 技 術 を 推 進 す る こ と は , 排 出 量 削 減 の 日 本 国 内 の 数 値 目 標 を 達 成 す る こ と だ け で は な く , 今 後 , 日 本 発 の 優 れ た 環 境 技 術 の 海 外 建 設 市 場 で の 活 用 や 普 及 も 図 る こ と が で き る 。 し た が っ て , P C 構 造 物 に 応 用 す る 環 境 技 術 は 一 過 性 の も の に 終 わ ら せ る こ と な く , 今 後 も 発 展 が 期 待 さ れ る と 考 え ら れ る 。

以 上 で は , 耐 久 性 向 上 と 環 境 負 荷 低 減 の 二 つ の 側 面 か ら P C 構 造 物 を 対 象 と し た 研 究 の 背 景 を 述 べ た 。 本 研 究 に お い て は , こ れ ら の 背 景 を 踏 ま え て , 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 と フ ラ イ ア ッ シ ュ , こ の 2種 類 の 産 業 副 産 物 由 来 の 混 和 材 を 使 用 し , P C 構 造 物 に 使 用 さ れ る コ ン ク リ ー ト の 更 な る 耐 久 性 向 上 技 術 の 研 究 を 行 っ た 。

注 ) 本 論 文 で は 耐 久 性 と 耐 久 性 能 の 表 現 を 統 一 し , 耐 久 性 と 表 記 す る 。

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1.2 P C 構 造 物 を 対 象 と し た 混 和 材 使 用 に 関 す る 既 往 の 研 究

従 来 , 産 業 副 産 物 で あ る 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 や フ ラ イ ア ッ シ ュ な ど を コ ン ク リ ー ト 混 和 材 と し て 利 用 す る こ と は , 資 源 の 有 効 利 用 , C O排 出 量 の 削 減 お よ び 構 造 物 の 耐 久 性 向 上 の 観 点 か ら 期 待 さ れ て い る 。

P C 構 造 物 に 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 ま た は フ ラ イ ア ッ シ ュ を 単 独 使 用 し た コ ン ク リ ー ト の 材 料 特 性 に 関 し て 既 に 多 数 の 研 究 が 行 わ れ て お り , そ れ ぞ れ の 特 徴 お よ び 使 用 上 の 課 題 が あ る 。

1) 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 単 独 使 用 に 関 す る 既 往 の 研 究

高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 ( 略 称 B F S ) は , 溶 鉱 炉 で 銑 鉄 を 製 造 す る 際 に 副 産 物 と し て 生 じ る ス ラ グ で あ り , 溶 融 し て い る 高 炉 ス ラ グ を 急 冷 , 粉 砕 し た も の で あ る 。 こ の 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 は , 混 和 材 と し て セ メ ン ト に 加 え た 際 に セ メ ン ト の 水 和 反 応 で 生 じ た 水 酸 化 カ ル シ ウ ム な ど に 刺 激 さ れ る と 水 和 反 応 を 起 こ す 性 質 ( 潜 在 水 硬 性 ) を 有 し て い る

1 . 8 )

。コ ン ク リ ー ト 混 和 材 と し て 使 用 さ れ る 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 は ,比 表 面 積 に 応 じ て 3 0 0 0 , 4 0 0 0 , 6 0 0 0 , 8 0 0 0の4 種 類 が J I S規 格 に 分 類 さ れ

1 . 9 )

, 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 8 0 0 0以 外 の 種 類 は 一 般 的 に 生 産 ・ 流 通 し て い る 。

P C 構 造 物 に 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 適 用 し た 事 例 が 多 く , 基 本 物 性 お よ び 耐 久 性 に 関 す る 研 究 も 盛 ん に 行 わ れ て い る 。

既 往 の 研 究 に は , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 5 0 % を 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 6 0 0 0 に 内 割 置 換 し , P C 構 造 物 を 対 象 と し た コ ン ク リ ー ト の 耐 久 性 向 上 に 関 す る 研 究 が 多 数 あ っ た

1 . 1 0 ) ~ 1 . 1 9 )

。こ れ ら の 研 究 で は ,コ ン ク リ ー ト 初 期 強 度 の 改 善 を 図 る た め 粉 末 度 が 比 較 的 大 き い 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 使 用 し ,置 換 率 5 0 % と 7 0 % を 比 較 し な が ら , コ ン ク リ ー ト の 物 性 値 か ら 長 期 耐 久 性 ま で 総 合 的 に 検 討 し た

1 . 1 0 )

。 そ の 結 果 , 高 炉 配 合 は ,置 換 率 5 0 % の 条 件 で 結 合 材 比 を 数 パ ー セ ン ト 低 減 す る こ と で 早 強 セ メ ン ト 単 味 の 配 合 と 同 等 の 強 度 発 現 性 に な る と 報 告 さ れ た 。こ れ に 対 し ,置 換 率 7 0 % の 場 合 は 結 合 材 比 を 大 幅 に 調 整 す る 必 要 が あ り , 施 工 性 お よ び コ ス ト の 面 で は 実 用 性 に

(10)

生 を 遅 ら せ ,A S Rに と も な う 最 終 膨 張 量 は 早 強 セ メ ン ト 単 味 の 配 合 の 1 / 3 ~ 1 / 2程 度 に 抑 え ら れ る な ど , 一 定 の 効 果 が 確 認 さ れ た も の の , A S R の 劣 化 を 完 全 に 抑 制 す る こ と が 困 難 で あ る こ と が わ か っ た 。

ま た , 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 4 0 0 0 を 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 3 0 % と 置 換 し , P C 構 造 物 の 環 境 負 荷 低 減 を 考 慮 し た コ ン ク リ ー ト 材 料 も 研 究 さ れ て い る

1 . 2 0 ), 1 . 2 1 )

。 こ の 研 究 は 流 通 量 が 多 い 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 4 0 0 0を 使 用 し ,高 炉 セ メ ン トB 種 よ り 少 な い 混 合 率 で 検 討 し た 。 結 果 と し て , コ ン ク リ ー ト の 高 流 動 化 が 実 現 で き , 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抵 抗 性 の 向 上 効 果 が 浸 漬 試 験 に よ り 確 認 さ れ た 。 ま た , 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 置 換 率 が コ ン ク リ ー ト 初 期 強 度 に 及 ぼ す 影 響 は 大 き い と 指 摘 さ れ た 。

以 上 の 二 つ の 研 究 は と も に 実 用 化 さ れ て お り , プ レ キ ャ ス ト P C 部 材 に 要 求 さ れ る 初 期 強 度 を 満 足 し , 橋 梁 を 中 心 と し た P C 構 造 物 の 施 工 実 績 が 多 い

1 . 2 2 )

。 こ れ 以 外 に , 鉄 道 の P C 桁 の A S R抑 制 を 目 的 と し て 高 炉 セ メ ン ト B種 を 使 用 し た 事 例 も あ っ た

1 . 2 3 )

。 と こ ろ が , 緊 張 力 の 導 入 材 齢 に つ い て は , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト 配 合 の3 日 に 対 し て , 高 炉 セ メ ン ト B種 を 使 用 し た 配 合 は 初 期 材 齢 の 強 度 発 現 性 が 低 く ,材 齢 1 0 日 頃 に 達 し た と 報 告 さ れ た 。高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 使 用 し た コ ン ク リ ー ト の 強 度 発 現 性 は , 実 用 面 で は 大 き な 課 題 で あ る と 考 え ら れ る 。

一 般 に , 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 使 用 し た コ ン ク リ ー ト は , ス ラ グ の 粉 末 度 が 大 き い ほ ど , ま た 置 換 率 が 高 い ほ ど , 塩 分 の 遮 蔽 効 果 お よ び A S Rの 膨 張 抑 制 効 果 が 優 れ る

1 . 8 ), 1 . 2 4 )

。し か し ,よ り 高 品 質 の 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 求 め よ う と し て も ,粉 末 度 規 格 6 0 0 0以 上 の も の は 生 産 量 お よ び 流 通 量 が 非 常 に 少 な い 。ま た ,置 換 率 は 原 則 と し て セ メ ン ト の 3 0 ~ 7 0 % の 範 囲 内 と 規 定 さ れ る が

1 . 8 )

, 置 換 率 を 高 め る こ と と 初 期 材 齢 の 強 度 発 現 を 確 保 す る こ と は 相 反 す る 要 求 で あ り

1 . 2 4 )

, こ れ ら の 要 求 事 項 を 満 足 す る よ う 材 料 ・ 配 合 設 計 を 行 う こ と は 容 易 で は な い こ と が わ か っ た 。

2) フ ラ イ ア ッ シ ュ の 単 独 使 用 に 関 す る 既 往 の 研 究

フ ラ イ ア ッ シ ュ( 略 称F A )は ,石 炭 を 燃 焼 さ せ た 時 に 発 生 す る 石 炭 灰 の う ち ,集 じ ん 器 で 採 取 さ れ た 球 形 微 粉 末 状 の 灰 で あ る 。 フ ラ イ ア ッ シ ュ を セ メ ン ト に 混 合 す る と , セ メ ン ト 水 和 の 際 に 生 成 さ れ る 水 酸 化 カ ル シ ウ ム と ポ ゾ ラ ン 反 応 を 起 こ し , コ ン ク リ ー ト の 耐 久 性 と 水 密 性 を 向 上 さ せ る 効 果 が あ る

1 . 2 5 )

。 コ ン ク リ ー ト 混 和 材 と し て の フ ラ イ ア ッ シ ュ は , 利 用 目 的 や 品 質 に 応 じ Ⅰ ~ Ⅳ の4 種 類 が J I S規 格 に 規 定 さ れ て お り

1 . 2 6 )

, Ⅱ 種 灰 は 標 準 的 な フ ラ イ ア ッ シ ュ と し て 最 も 使 用 量 が 多 い 。 フ ラ イ ア ッ シ ュ を P C 構 造 物 に 適 用 し た 事 例 は 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 に 比 べ て 多 く 見 ら れ な か っ た 。 し か し , 東 日 本 大 震 災 後 の 電 力 事 情 の 変 化 に よ り , 国 内 の 石 炭 火 力 発 電 が 発 電 量 全 体 に 占 め る 割 合 が 増 え ,電 源 構 成 は 震 災 前 に 2 5 % で あ っ た が 平 成

(11)

2 7年 度 で は 3 1 % を 占 め て お り

1 . 2 7 )

,石 炭 火 力 発 電 所 か ら 産 出 さ れ る フ ラ イ ア ッ シ ュ の 有 効 利 用 が 大 き な 課 題 と な り つ つ あ る 。 そ の た め , P C 分 野 に お い て も フ ラ イ ア ッ シ ュ を 積 極 的 に 利 用 す る 動 き が 広 が っ て き た 。

既 往 の 研 究 の 中 に , 俵 ら

1 . 2 8 )

は , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 内 割 1 0 % ま た は 2 0 % で フ ラ イ ア ッ シ ュ Ⅱ 種 を 混 合 し , 強 度 特 性 , 体 積 変 化 お よ び 耐 久 性 に 関 す る 研 究 を 行 っ た 。そ の 結 果 ,水 結 合 材 比 を 3 ~ 7 % 調 整 す る こ と に よ り 初 期 強 度 を 確 保 す る こ と が 可 能 と な り , フ ラ イ ア ッ シ ュ を 混 合 し た も の が 乾 燥 収 縮 お よ び ク リ ー プ 係 数 共 に 小 さ く な っ た 。 耐 久 性 と し て , フ ラ イ ア ッ シ ュ の 混 合 に よ り 中 性 化 抵 抗 性 は 低 下 し た が , 空 気 量 を 適 切 に 制 御 す る こ と で 凍 結 融 解 抵 抗 性 は 確 保 さ れ る こ と が 確 認 さ れ た 。ま た ,塩 分 浸 透 抵 抗 性 の 向 上 効 果 が 確 認 さ れ た が ,見 掛 け の 拡 散 係 数 は , 標 準 養 生 を 行 っ た も の が 蒸 気 養 生 を 行 っ た も の よ り 低 下 し た こ と か ら , 初 期 材 齢 の 養 生 方 法 が 耐 久 性 に 与 え る 影 響 が 大 き い と 指 摘 さ れ た 。

ま た , 山 村 , 桜 田 ら

1 . 2 9 ) ~ 1 . 3 1 )

は コ ン ク リ ー ト 品 質 の ば ら つ き を 抑 制 で き る 分 級 フ ラ イ ア ッ シ ュ

1 . 3 2 )

を 用 い て , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 内 割 1 5 % ま た は 2 0 % の 配 合 に よ り コ ン ク リ ー ト の 材 料 特 性 お よ び P C 桁 の 耐 荷 特 性 の 研 究 を 行 っ た 。 フ ラ イ ア ッ シ ュ 混 合 の 場 合 は 初 期 強 度 発 現 が 低 い た め , 水 結 合 材 比 を 早 強 セ メ ン ト 単 味 よ り 3 . 9 % ~ 6 . 7 % ほ ど 小 さ く 調 整 し た 。ま た ,置 換 率 2 0 % の 配 合 を 用 い た 耐 久 性 試 験 の 結 果 で は , 塩 分 浸 漬 試 験 か ら 求 め ら れ た 見 か け の 拡 散 係 数 は 早 強 セ メ ン ト 単 味 配 合 の 1 / 4 程 度 と な り , A S R 促 進 試 験 で も 抑 制 効 果 が 確 認 さ れ た

1 . 3 0 )

。 た だ し , プ レ テ ン シ ョ ン 方 式 の P C 橋 の 適 用 例 で は , 初 期 の 強 度 発 現 , 塩 害 お よ びA S R の 抑 制 効 果 な ど を 総 合 的 に 考 慮 し ,フ ラ イ ア ッ シ ュ の 置 換 率1 5 % の 配 合 を 用 い た と 解 説 さ れ た

1 . 3 0 ), 1 . 3 1 )

フ ラ イ ア ッ シ ュ の 置 換 率 に 関 し て は , コ ン ク リ ー ト の 環 境 負 荷 低 減 お よ び 耐 久 性 向 上 の 観 点 か ら で き る 限 り 大 き く 設 定 し た 方 が 有 利 に な る 。 例 え ば , A S R 抑 制 効 果 に 関 し て ,吉 田 ,鳥 居 ら の 研 究

1 . 3 3 )

で は ,置 換 率 2 0 % の 分 級 フ ラ イ ア ッ シ ュ と 置 換 率5 0 % の 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末6 0 0 0 は ,ほ ぼ 同 等 のA S R膨 張 低 減 効 果 を 示 し た 。ま た , 広 野 ,鳥 居 ら の 研 究

1 . 3 4 )

で は ,置 換 率 1 5 % の 分 級 フ ラ イ ア ッ シ ュ の 比 較 検 討 対 象 は 置 換 率 4 2 % の 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末4 0 0 0 ( 高 炉 セ メ ン ト B種 相 当 ) で あ っ た 。

(12)

し に く い 。 一 方 , フ ラ イ ア ッ シ ュ Ⅱ 種 を 細 骨 材 の 一 部 に 外 割 置 換 す る 方 法 が 提 唱 さ れ た 。置 換 率 1 0 ~ 1 5 % の 範 囲 内 で は ,フ ラ イ ア ッ シ ュ 品 質 の 変 動 が コ ン ク リ ー ト の 品 質 に 影 響 し な い と 報 告 さ れ , 施 工 指 針 も 整 備 さ れ て い る

1 . 3 7 )

。 そ の 他 の 実 用 化 事 例 で は , プ レ キ ャ ス ト セ グ メ ン ト 工 法 が 採 用 さ れ た 沖 縄 県 伊 良 部 大 橋 の 上 部 構 造 に は , 脱 枠 強 度 を 確 保 し 施 工 性 に 悪 影 響 が 生 じ な い よ う に , 細 骨 材 に フ ラ イ ア ッ シ ュ

Ⅱ 種 2 2 k g / m

3

( セ メ ン ト 量 の 約 5 % )と い う 少 な い 量 で 外 割 置 換 し た こ と が 報 告 さ れ て い る

1 . 3 8 ), 1 . 3 9 )

。 こ れ ら の 施 工 指 針 や 実 用 化 事 例 か ら , フ ラ イ ア ッ シ ュ の 利 用 拡 大 の た め に は , 細 骨 材 に 外 割 置 換 の 方 法 , さ ら に 置 換 率 を 制 限 す る 方 法 を 用 い る と , 品 質 変 動 に よ る リ ス ク が 低 減 で き る と 考 え ら れ る 。 た だ し , こ れ は 環 境 負 荷 低 減 お よ び 耐 久 性 向 上 の 目 標 を あ る 程 度 犠 牲 す る こ と を 前 提 と す る 。

し た が っ て , P C 構 造 物 に フ ラ イ ア ッ シ ュ を 使 用 す る 際 に , 混 合 方 法 や 置 換 率 を 適 切 に 設 定 す る こ と は , 解 決 す べ き 重 要 な 課 題 で あ る と 考 え ら れ る 。

1.3 2種 類 混 和 材 の 併 用 に つ い て

前 節 に , P C 構 造 物 を 対 象 に 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 ま た は フ ラ イ ア ッ シ ュ を 単 独 使 用 し た コ ン ク リ ー ト の 既 往 の 研 究 を 分 析 し , 更 な る 耐 久 性 向 上 の た め に は ど ん な 課 題 に 直 面 し て い る の か を 洗 い 出 し た 。

2種 類 の 混 和 材 の 中 に は ,高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 6 0 0 0を 使 用 し た コ ン ク リ ー ト は ,水 結 合 材 比 の 若 干 の 調 整 に よ り 初 期 強 度 発 現 が 確 保 で き , A S R 抑 制 , 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 の 効 果 も 優 れ て い る が , こ れ 以 上 に 粉 末 度 を 高 め る こ と が 難 し く , 置 換 率 が 大 き く な れ ば 強 度 発 現 が 低 下 す る お そ れ が あ る 。 一 方 , フ ラ イ ア ッ シ ュ 使 用 の 場 合 は , 少 な い 混 合 量 で 大 き な A S R抑 制 効 果 が 期 待 で き る が , 初 期 材 齢 の 強 度 発 現 が 遅 く , 品 質 の 変 動 が 大 き い こ と か ら 置 換 率 の 制 限 も あ る 。

そ れ な ら ば , こ の 2 種 類 の 混 和 材 を 併 用 す れ ば , A S R 劣 化 , 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 に 対 す る 抑 制 効 果 が 一 層 向 上 で き , 更 な る 高 耐 久 性 の コ ン ク リ ー ト が 実 現 で き る の で は な い か と 考 え 出 し た 。 こ れ が 本 研 究 に 取 り 組 ん だ 動 機 で あ る 。 2 種 類 の 混 和 材 の 作 用 機 構 は 全 く 異 な る た め , コ ン ク リ ー ト に 併 用 し た 場 合 も 互 い の 効 果 が 著 し く 損 な わ れ る こ と が な い と 予 想 さ れ る 。

こ の よ う に , 各 々 の 材 料 特 徴 を 生 か し た コ ン ク リ ー ト は , 強 度 発 現 の 確 保 と 長 期 耐 久 性 の 向 上 を 合 わ せ て 実 現 す る と , P C 構 造 物 に 実 用 化 す る 際 に 品 質 や 工 程 を 確 保 し や す く , 早 期 劣 化 の リ ス ク が 低 減 さ れ , 高 耐 久 性 の P C 構 造 物 を 実 現 で き る 。 ま た , 混 和 材 使 用 量 の 増 加 に よ り C O発 生 量 の 削 減 に も 繋 が る と 考 え ら れ る 。

し か し , 既 往 の 研 究 に は , 普 通 , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト と 単 一 な 混 和 材 を 用 い た 材 料 の 研 究 が 多 く , P C 構 造 物 に 限 定 せ ず 文 献 調 査 し て も , 混 和 材 の 併 用 は 主

(13)

に 普 通 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト と の 組 合 せ の 研 究 が 多 く , 初 期 の 強 度 発 現 は P C 構 造 物 と し て の 適 用 性 に 課 題 が あ っ た 。

例 え ば ,福 井 県

1 . 4 2 )

で は ,高 炉 セ メ ン ト の2 0 % を フ ラ イ ア ッ シ ュ に 置 換 し た 配 合 で は 材 齢 7 日 強 度 は 1 8 . 5 N / m m

2

で あ っ た 。 ま た , 松 家 ら

1 . 4 3 )

は , 普 通 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト に フ ラ イ ア ッ シ ュ お よ び 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 併 用 す る こ と や , 高 炉 セ メ ン ト に フ ラ イ ア ッ シ ュ を 混 合 す る な ど , 材 料 の 組 合 せ を 変 え て 研 究 を 行 っ た が , 材 齢 3日 の 圧 縮 強 度 で も 3 5 N / m m

2

未 満 で あ り ,P C 構 造 物 が 要 求 す る 強 度 水 準 に 満 た し た 配 合 で は な か っ た 。

ま た , 杉 ら

1 . 4 4 )

は 置 換 率 1 0 % の フ ラ イ ア ッ シ ュ Ⅱ 種 と 4 5 % の 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 4 0 0 0 の 組 合 せ , お よ び 置 換 率 1 5 % の フ ラ イ ア ッ シ ュ と 4 0 % の 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 組 合 せ を 使 用 し ,普 通 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 一 部 を 置 換 し た 配 合 で 研 究 を 行 っ た 。 強 度 試 験 の 結 果 , 両 方 の 配 合 は 3 0 N / m m

2

未 満 で あ り , こ の よ う な 材 料 の 組 合 せ は P C 構 造 物 に 適 用 し な い こ と が 明 ら か に な っ た 。

な お , 既 往 の 研 究 に よ る と , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト は P C 構 造 物 に よ く 使 用 さ れ て い る 。 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト は , 普 通 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト や 高 炉 セ メ ン ト に 比 べ ,粉 末 度 が 高 く か つ セ メ ン ト 主 要 化 合 物 で あ る エ ー ラ イ ト( C3S )量 が 多 い

1 . 4 0 ), 1 . 4 1 )

。 そ の た め , 水 和 生 成 物 で あ る 水 酸 化 カ ル シ ウ ム ( C H ) が よ り 早 期 に 多 く 生 成 さ れ , 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 潜 在 水 硬 性 ま た は フ ラ イ ア ッ シ ュ の ポ ゾ ラ ン 反 応 を 促 進 さ せ る 効 果 が あ る 。 し た が っ て , 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 お よ び フ ラ イ ア ッ シ ュ を 使 用 し た コ ン ク リ ー ト に は , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 使 用 に よ る 性 能 向 上 が 図 れ る た め , 優 先 的 に 検 討 す る 必 要 が あ る 。

こ の よ う に , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト と 2種 類 混 和 材 の 併 用 に よ っ て , 更 な る 低 炭 素 , 高 耐 久 の コ ン ク リ ー ト に 関 す る 研 究 は ほ と ん ど 行 わ れ て お ら ず , そ れ ぞ れ の 材 料 が 持 っ て い る 特 性 値 の 単 純 合 計 が で き る か ど う か は ま だ 解 明 さ れ て い な い 。

高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 ま た は フ ラ イ ア ッ シ ュ の よ う な 混 和 材 を コ ン ク リ ー ト に 使 用 し た 場 合 は , セ メ ン ト お よ び 混 和 材 の 種 類 や 置 換 率 , 組 合 せ に よ っ て コ ン ク リ ー ト の 性 能 が 大 き く 異 な り , 使 用 材 料 の 種 別 ご と に コ ン ク リ ー ト の 材 料 特 性 を 把 握 す る こ と が 必 要 と な っ て い る 。

(14)

1.4 本 研 究 の 目 的 お よ び 特 徴

本 研 究 は , プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト ( P C ) 構 造 物 を 対 象 に , コ ン ク リ ー ト 構 造 物 の 耐 久 性 向 上 な ら び に 環 境 保 全 を 図 る 目 的 で , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 一 部 を 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末( B F S )と フ ラ イ ア ッ シ ュ( F A )を 併 用 し た 混 和 材 に 置 換 し , こ の 三 成 分 の 結 合 材 が コ ン ク リ ー ト の 諸 特 性 や 耐 久 性 な ど に 及 ぼ す 影 響 を 検 討 し た 。

本 研 究 の 主 な 特 徴 は 以 下 に 示 す 。 1)2種 類 混 和 材 の 併 用

高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 と フ ラ イ ア ッ シ ュ を 併 用 す る こ と に よ る 相 乗 効 果 が 期 待 で き , コ ン ク リ ー ト の 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抵 抗 性 , A S R 抵 抗 性 な ど の 長 期 耐 久 性 の 更 な る 向 上 が 図 れ る 。

2) 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 使 用

早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト は 普 通 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト に 比 べ , 粉 末 度 が 高 く か つ セ メ ン ト 主 要 化 合 物 で あ る エ ー ラ イ ト ( C3S ) 量 が 多 い た め , 初 期 材 齢 に C a ( O H )2

が 生 成 し , 生 成 量 も 多 く , 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 潜 在 水 硬 性 ま た は フ ラ イ ア ッ シ ュ の ポ ゾ ラ ン 反 応 を 有 効 に 促 進 さ せ る と 考 え ら れ る 。

(15)

1.5 本 研 究 に お け る 混 和 材 混 合 方 法 の 考 え 方

1) 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 混 合

高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 混 合 方 法 は セ メ ン ト 質 量 の5 0 % 内 割 置 換 と す る 。こ れ は 既 往 の 研 究

1 . 1 0 ) ~ 1 . 2 1 )

に て 物 性 値 が 確 認 さ れ , さ ら に P C 橋 梁 上 部 工 に 過 去 の 実 績 が 多 く 耐 久 性 が 確 認 さ れ た 配 合 で あ り ,本 研 究 で は 改 め て 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 粉 末 度( 比 表 面 積 4 0 0 0 , 6 0 0 0 , 8 0 0 0 ) の 影 響 を 比 較 検 討 し た 。

2) フ ラ イ ア ッ シ ュ の 混 合

フ ラ イ ア ッ シ ュ の 混 合 方 法 は 初 期 強 度 の 低 下 を 避 け る た め 細 骨 材 の 一 部 と 置 換 し , い わ ゆ る 外 割 置 換 の 配 合 を 主 に 使 用 し た 。 ま た , フ ラ イ ア ッ シ ュ の 混 合 率 に つ い て ,原 則 と し て セ メ ン ト の1 0 ~ 3 0 % と さ れ て お り

1 . 2 5 )

,ま た 一 般 的 に 1 5 ~ 2 0 % を 採 用 す る 事 例 が 多 く

1 . 4 5 )

,細 骨 材 と 置 換 す る 場 合 は 1 0 ~ 1 5 % が 推 奨 さ れ て い る

1 . 3 7 )

。 混 合 率 が 低 い ほ ど , フ ラ イ ア ッ シ ュ 中 の 未 燃 カ ー ボ ン が コ ン ク リ ー ト の 空 気 量 に 及 ぼ す 影 響 は 小 さ い こ と か ら , 本 研 究 で は 実 用 面 で 不 具 合 が 生 じ な い 範 囲 で 置 換 率 が な る べ く 大 き く な る よ う に 考 え , 混 合 率 を セ メ ン ト ま た は セ メ ン ト と 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 か ら な る 結 合 材 の 質 量 1 0 % に 設 定 し た 。

1 . 2 節 に も 述 べ た よ う に , フ ラ イ ア ッ シ ュ の 混 合 率 が 増 え る ほ ど コ ン ク リ ー ト の 耐 久 性 向 上 効 果 が 大 き く , C O削 減 量 も 多 く な る が , 本 研 究 は フ レ ッ シ ュ 性 状 お よ び 強 度 発 現 と の バ ラ ン ス 重 視 し , よ り 実 用 性 を 配 慮 す る 配 合 と 設 定 し た 。 こ う す る こ と で , フ ラ イ ア ッ シ ュ は 少 な い 混 合 率 で あ り な が ら , こ の 種 の コ ン ク リ ー ト は よ り 広 い 範 囲 に 普 及 し 長 年 に わ た っ て 使 用 さ れ れ ば , 結 果 と し て フ ラ イ ア ッ シ ュ の 使 用 量 増 加 が 図 れ る と 考 え ら れ る 。

ま た , 本 研 究 で は 最 も 流 通 量 が 多 い フ ラ イ ア ッ シ ュ Ⅱ 種 を 使 用 し , 産 地 や 粉 末 度 が 異 な る 2種 類 を 選 定 し た 。 な お , フ ラ イ ア ッ シ ュ は 外 割 混 合 を 基 本 と し た が , 上 記 の 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 一 部 を 置 換 し , い わ ゆ る 内 割 混 合 の 配 合 も 比 較 対 象 と し て 1ケ ー ス 実 施 し た 。

(16)

述 ( 2 . 2 . 1 節 ) の 給 熱 促 進 養 生 を 実 施 し て い る 。

ま た ,コ ン ク リ ー ト の 配 合 は 水 結 合 材 比3 4 % の 1 種 類 を 使 用 し た 。こ れ も 既 往 の 研 究

1 . 1 9 )

で 初 期 の 強 度 発 現 や 長 期 耐 久 性 の 確 認 が 行 わ れ た コ ン ク リ ー ト 配 合 で あ る 。 本 研 究 で 使 用 し た 材 料 の す べ て は J I S 規 格 品 で あ り , 比 較 対 象 と な っ て い る 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 8 0 0 0 を 除 い て す べ て 汎 用 性 が あ り 流 通 可 能 な 材 料 で あ る 。

ま た , 各 種 配 合 の 模 式 図 を , モ ル タ ル お よ び コ ン ク リ ー ト 配 合 を 例 に し て図 1 . 1 に 示 す 。そ の 中 で ,高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 単 独 使 用 の 配 合( H B )は 既 往 の 研 究

1 . 1 0 ) ~ 1 . 2 1 )

を 継 承 し た も の で あ り , 2 種 類 の 混 和 材 を 併 用 し た 配 合 ( H B F と 表 記 す る ) は 本 研 究 の 主 要 配 合 と 位 置 付 け る 。

(17)

【 材 料 の 略 号 】

W : 水 ( 化 学 混 和 剤 の 量 を 含 む )

C : セ メ ン ト ,本 研 究 は 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト 使 用 ,配 合 名 に Hと 表 記 す る 。 B F S : 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末

F A : フ ラ イ ア ッ シ ュ

S : 細 骨 材 , A S R 試 験 で は 反 応 性 細 骨 材S - R を 使 用 す る 。 G : 粗 骨 材 , A S R 試 験 で は 反 応 性 粗 骨 材G - R を 使 用 す る 。

【 各 配 合 の 表 記 】

H : 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の み ( 早 強 セ メ ン ト 単 味 ) H B : 早 強 + 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 5 0 % 内 割

W C C(10 0%)

C(50 %) + BFS(5 0%)

W C S

S

W C BFS S

C(50 %) + BFS(4 0%) + FA(内割10 %)

BFS S

W C BFS S

C(10 0%) + FA(外割10 %) C(50 %) + BFS(5 0%) + FA(外割10 %)

W C H

HB

HF

HBF

HBF内

F A

F A

F A

G C

C BFS S

BFS S

HBF

C(50%) +BFS(50%) +FA(外割10%)

W C

G HB

C(50%) +BFS(50%)

W

H C(100%) W S G

FA

(18)

1.6 本 論 文 の 構 成

本 論 文 は 7 章 の 構 成 で あ り , 各 章 の 内 容 を 以 下 に 示 す 。

第 1 章 は 序 論 で あ り , P C 構 造 物 の 「 耐 久 性 向 上 」 お よ び 「 環 境 負 荷 低 減 」 の 二 つ の 社 会 的 背 景 を 抽 出 し , 産 業 副 産 物 で あ る 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 お よ び フ ラ イ ア ッ シ ュ を 使 用 し た 耐 久 性 向 上 に 関 す る 既 往 の 研 究 を 紹 介 し た 。 コ ン ク リ ー ト の 更 な る 耐 久 性 向 上 の 課 題 を 整 理 し た う え , 2 種 類 の 混 和 材 を 併 用 す る 方 法 を 提 案 し , 本 研 究 の 目 的 と 本 論 文 の 構 成 を 述 べ た 。

第 2 章 で は , セ メ ン ト の 水 和 反 応 お よ び 硬 化 体 の 細 孔 構 造 に 及 ぼ す 2種 類 混 和 材 併 用 の 影 響 に つ い て 検 討 を 行 っ た 。

ま ず , 各 種 混 和 材 の 組 合 せ が 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 水 和 反 応 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て 述 べ た 。 本 論 文 は コ ン ク リ ー ト 中 の マ ト リ ッ ク ス 部 分 で あ る セ メ ン ト 硬 化 体 の 供 試 体 を 作 成 し , X 線 回 折 分 析 法 を 用 い て 各 材 齢 に お い て 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 主 要 な 化 合 物 で あ る エ ー ラ イ ト( C3S )お よ び 主 要 な 水 和 物 で あ る 水 酸 化 カ ル シ ウ ム ( C H ) を 定 量 的 に 分 析 し , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト の 水 和 反 応 速 度 , 2 種 類 混 和 材 併 用 に よ る 水 酸 化 カ ル シ ウ ム の 消 費 に 及 ぼ す 水 結 合 材 比 や , 混 和 材 の 種 類 お よ び 粉 末 度 な ど の 影 響 を 明 ら か に し た 。

次 に , 混 和 材 が 硬 化 体 の 細 孔 構 造 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て 水 銀 圧 入 法 を 用 い て 分 析 し た 。 そ の 結 果 , 早 強 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト を 使 用 し た セ メ ン ト 硬 化 体 は 微 小 径 の 細 孔 が 中 心 で あ り , 混 和 材 の 混 合 が 長 期 に わ た っ て セ メ ン ト 硬 化 体 の 内 部 組 織 を 緻 密 化 さ せ る 傾 向 が 確 認 さ れ た 。 ま た , 2 種 類 混 和 材 併 用 配 合 の 各 々 の 細 孔 構 造 の 特 徴 を 把 握 し た 上 で , 2 種 類 混 和 材 併 用 は 最 も 優 れ た 緻 密 性 を 有 す る こ と を 明 ら か に し た 。 そ の 中 で , 給 熱 促 進 養 生 を 行 っ た 配 合 で は , フ ラ イ ア ッ シ ュ の ポ ゾ ラ ン 反 応 が 促 進 さ れ , 全 空 隙 量 が 低 下 す る こ と を 把 握 し た 。

第 3 章 ~ 第 5 章 は , コ ン ク リ ー ト の 長 期 耐 久 性 に 及 ぼ す 2種 類 混 和 材 を 併 用 す る 影 響 に つ い て , A S R 抑 制 効 果 , 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 効 果 , 中 性 化 抵 抗 性 , 凍 結 融 解 抵 抗 性 お よ び 収 縮 特 性 を 検 討 し た も の で あ る 。

ま ず , 第 3 章 で は A S R抑 制 効 果 に 及 ぼ す 2種 類 混 和 材 併 用 の 影 響 を 検 討 し た 。 混 和 材 を 使 用 し た コ ン ク リ ー ト は ア ル カ リ イ オ ン 濃 度 の 低 減 や 組 織 構 造 の 緻 密 化 に よ り A S R を 抑 制 す る 効 果 が 期 待 さ れ る が , 2 種 類 の 混 和 材 を 併 用 し た 場 合 の 耐 久 性 向 上 効 果 は 不 明 確 で あ る 。 そ こ で , A S R 膨 張 量 試 験 を 行 っ た 結 果 , 混 和 材 使 用 の 耐 久 性 向 上 効 果 を 確 認 で き た 上 , 特 に 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 と フ ラ イ ア ッ シ ュ を 併 用 し た 場

(19)

合 は 優 れ た 相 乗 効 果 が あ る こ と を 判 明 し た 。 ま た , 第 2 章 で 検 討 し た セ メ ン ト 水 和 硬 化 体 中 の 水 酸 化 カ ル シ ウ ム 含 有 量 と , A S R 促 進 試 験 に お け る 膨 張 す る 日 数 は 負 の 相 関 関 係 が あ る と 判 明 し , 2 種 類 の 混 和 材 併 用 の 配 合 は 水 酸 化 カ ル シ ウ ム 含 有 量 が 最 も 少 な い こ と か ら , A S R 抵 抗 性 が 高 く な る こ と が 必 然 で あ る と 解 明 し た 。 な お , 養 生 条 件 の 検 討 で は , 給 熱 養 生 を 行 っ た コ ン ク リ ー ト は A S Rに よ る 膨 張 が 早 く 進 行 す る 傾 向 が 確 認 さ れ た 。

次 に , 第 4 章 で は 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 効 果 に 及 ぼ す 2種 類 混 和 材 併 用 の 影 響 を 検 討 し た 。 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 量 の 分 析 試 験 を 行 い , 混 和 材 の 種 類 や 粉 末 度 , 初 期 材 齢 時 の 養 生 方 法 の 影 響 な ど を 検 討 し た 結 果 , 2 種 類 の 混 和 材 併 用 の 配 合 は , 内 部 の 塩 化 物 イ オ ン 含 有 量 が 最 も 低 く , 試 験 結 果 か ら 試 算 さ れ た 見 か け の 拡 散 係 数 が 早 強 セ メ ン ト 単 味 配 合 に 比 べ て 6 ~ 9割 を 低 減 で き ,高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 単 独 使 用 配 合 に 比 べ て も 3 ~ 6割 を 低 減 で き ,塩 化 物 イ オ ン の 浸 透 の 抑 制 効 果 は 最 も 優 れ て い る と 判 明 し た 。 さ ら に , 第 2 章 で 検 討 し た 細 孔 構 造 の 影 響 を 明 ら か に し た と と も に , P C 構 造 物 を 対 象 に 鋼 材 腐 食 を 予 測 し た 結 果 , 2 種 類 の 混 和 材 を 併 用 し た 配 合 は 鉄 筋 腐 食 発 生 の 予 測 年 数 が 最 も 長 く , 厳 し い 塩 害 環 境 を 想 定 し て も 長 期 耐 久 性 が 期 待 で き る こ と が わ か っ た 。 こ れ に よ り , 2 種 類 混 和 材 併 用 は 塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 効 果 が 大 き く , 優 れ た 相 乗 効 果 が あ る こ と が 判 明 し た 。

さ ら に , 第 5 章 で は 中 性 化 抵 抗 性 , 凍 結 融 解 抵 抗 性 お よ び 収 縮 特 性 な ど そ の 他 の 耐 久 性 に 及 ぼ す 2種 類 混 和 材 併 用 の 影 響 を 検 討 し た 。 中 性 化 に つ い て , 促 進 試 験 結 果 か ら P C 構 造 物 の 耐 用 年 数 の 予 測 を 行 い , 2 種 類 混 和 材 併 用 の 配 合 は 中 性 化 抵 抗 性 が 低 下 し な い こ と を 確 認 し , 第 2 章 で 検 討 し た 水 和 生 成 物 や 細 孔 構 造 の 中 性 化 速 度 係 数 に 及 ぼ す 影 響 を 明 ら か に し た 。 ま た , 耐 凍 害 性 に つ い て は , 高 い 粉 末 度 の 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 使 用 に よ り 強 度 発 現 を 確 保 で き る こ と , 凍 結 融 解 劣 化 と 関 連 性 が あ る 細 孔 空 隙 が 極 め て 少 な い こ と に よ り , 2 種 類 混 和 材 併 用 の 耐 凍 害 性 が 低 下 し な い こ と を 確 認 し た 。 な お , モ ル タ ル お よ び コ ン ク リ ー ト を 用 い た 乾 燥 収 縮 特 性 の 試 験 結 果 に 基 づ き , 材 料 構 成 や 養 生 方 法 の 影 響 を 把 握 し , 第 2 章 で 検 討 し た 細 孔 空 隙 量 と 乾 燥 収 縮 特 性 の 相 関 関 係 を 確 認 し た 。

(20)

ブ リ ー デ ィ ン グ 量 お よ び 凝 結 時 間 の 確 認 を 実 施 し , 凝 結 始 発 時 間 が 遅 れ る こ と な ど 施 工 上 の 注 意 点 を 把 握 し た 。

次 に , 混 和 材 が 硬 化 コ ン ク リ ー ト の 力 学 特 性 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て 述 べ た 。 硬 化 コ ン ク リ ー ト の 力 学 特 性 に つ い て 圧 縮 強 度 , 割 裂 引 張 強 度 , 静 弾 性 係 数 の 試 験 を 行 い , そ の 中 の 圧 縮 強 度 に つ い て は モ ル タ ル と コ ン ク リ ー ト の 両 方 の 試 験 を 行 っ て 材 料 構 成 が 強 度 特 性 に 及 ぼ す 影 響 を 把 握 し た 。結 果 と し て ,混 和 材 を 使 用 し た 場 合 は , 既 往 の 研 究 と 同 じ く 初 期 材 齢 で は 圧 縮 強 度 が 小 さ く な る こ と を 確 認 し た 。 し か し , そ の 後 の 強 度 増 加 は , 混 和 材 を 使 用 し た ケ ー ス は 未 使 用 よ り 大 き く な り , 特 に 標 準 養 生 を 行 っ た 場 合 お よ び 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 と フ ラ イ ア ッ シ ュ を 併 用 し た 場 合 は こ の 傾 向 が 顕 著 で あ る こ と を 把 握 し た 。 さ ら に , 第 2 章 で 検 討 さ れ た 総 細 孔 空 隙 率 は 0 . 0 0 6 ~ 1 0 μ mの 範 囲 に お い て ,圧 縮 強 度( 自 然 対 数 値 )と 相 関 性 が あ る こ と を 解 明 し た 。

第 7 章 は 結 論 で あ り , 本 研 究 で 得 ら れ た 知 見 を 総 括 し 結 論 を 述 べ る と と も に , 2 種 類 混 和 材 の 併 用 に よ る コ ン ク リ ー ト の 耐 久 性 向 上 の 今 後 の 課 題 に 関 し て 見 解 を 述 べ た 。

以 下 に , 本 研 究 の フ ロ ー ・ 各 章 の 構 成 お よ び 相 関 図 を図 1 . 2に 示 す 。

(21)

第 3 章

A S R抑 制 効 果に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響

第 5 章

そ の 他 の 耐 久 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響

第 1 章

序 論 研 究 の 背 景 ,

既 往 の 研 究 ・ 課 題 , 本 研 究 の 目 的・特 徴 と 論 文 の 構 成

第 2 章

水 和 反 応 ・ 硬 化 体 細 孔 構 造 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響

第 6 章

コ ン ク リ ー ト の フ レ ッ シ ュ 性 状 と 力 学 特 性 に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響

耐 久 性

施 工 性 ・ 構 造 特 性

水 和 反 応

硬 化 体 細 孔 構 造

中 性 化 特 性

フ レ ッ シ ュ 性 状 力 学 特 性 乾 燥 収 縮 特 性

凍 結 融 解 特 性

第 4 章

塩 化 物 イ オ ン 浸 透 抑 制 効 果に 及 ぼ す 混 和 材 併 用 の 影 響

(22)

【 第 1 章 の 参 考 文 献 】

1 . 1 ) プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト 工 学 会:P C 技 術 規 準 シ リ ー ズ P C 構 造 物 高 耐 久 化 ガ イ ド ラ イ ン , 2 0 1 5 .

1 . 2 ) 鳥 居 和 之 : ア ル カ リ シ リ カ 反 応 に い か に 対 応 す る か , セ メ ン ト ・ コ ン ク リ ー ト , p p . 1 - 9 , 2 0 0 5 .

1 . 3 ) 古 賀 裕 久 ,百 武 壮 ,渡 辺 博 志 ,脇 坂 安 彦 ,西 崎 到 ,守 屋 進 : 屋 外 に2 3 年 以 上 暴 露 し た コ ン ク リ ー ト の 観 察 結 果 に 基 づ く 骨 材 の A S R反 応 性 の 検 討 , 土 木 学 会 論 文 集 E 2 ( 材 料 ・ コ ン ク リ ー ト 構 造 ) V o l . 6 9 , N o . 4 , p p . 3 6 1 - 3 7 6 , 2 0 1 3 . 1 . 4 ) 日 本 道 路 協 会:道 路 橋 示 方 書・同 解 説 Ⅲ コ ン ク リ ー ト 橋 編 ,p p . 1 7 2 ,2 0 0 2 . 1 . 5 ) I P C C : C l i m a t e C h a n g e 2 0 0 7 M i t i g a t i o n o f C l i m a t e C h a n g e , C o n t r i b u t i o n o f W o r k i n g G r o u p I I I t o t h e F o u r t h A s s e s s m e n t R e p o r t o f t h e I P C C , C a m b r i d g e U n i v e r s i t y P r e s s , p p . 4 6 7 - 4 6 9 , 2 0 0 7 .

1 . 6 ) 手 塚 正 道 , 梶 原 勉 , 齋 藤 謙 一 , 河 合 研 至 : P C 橋 上 部 工 の C O排 出 量 の 見 え る 化 , コ ン ク リ ー ト 工 学 , V o l . 4 8 , N o . 9 , p p . 9 1 - 9 4 , 2 0 1 0 .

1 . 7 ) 樋 口 雅 也 , 河 合 研 至 : コ ン ク リ ー ト の 環 境 負 荷 評 価 に お け る 環 境 要 因 に 関 す る 基 礎 的 検 討 ,コ ン ク リ ー ト 工 学 年 次 論 文 集 ,V o l . 2 4 ,N o . 2 ,p p . 1 5 3 1 - 1 5 3 6 , 2 0 0 2 .

1 . 8 ) 土 木 学 会 : コ ン ク リ ー ト ラ イ ブ ラ リ ー 8 6 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 用 い た コ ン ク リ ー ト の 施 工 指 針 , 1 9 9 6 .

1 . 9 ) J I S A 6 2 0 6 「 コ ン ク リ ー ト 用 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 」

1 . 1 0 ) 日 本 材 料 学 会 : 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 使 用 し た 高 耐 久 性 プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト 構 造 物 の 開 発 , 1 9 9 8 .

1 . 1 1 ) 石 田 裕 一 , 江 﨑 守 , 前 田 悦 孝 , 坂 本 賢 次 , 松 下 博 通 : 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 用 い た 高 耐 久 P C 橋 の 設 計 ・ 施 工 - 熊 本 高 森 線 俵 山 4 号 橋 - , プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト , V o l . 4 2 , N o . 3 , p p . 4 5 - 5 1 , 2 0 0 0

1 . 1 2 ) 小 島 孝 昭 , 豊 福 俊 泰 , 小 林 一 輔 : 塩 害 に 対 応 し た 高 耐 久 性 P C 構 造 物 の 建 設 と 性 能 評 価 に 関 す る 研 究 ,土 木 学 会 論 文 集 ,N o . 8 0 2 / V - 6 9 ,p p 2 3 5 - 2 5 3 ,2 0 0 5 . 1 . 1 3 ) 蓑 田 理 希 , 鳥 居 和 之 , 横 山 博 司 , 古 川 柳 太 郎 : P C 梁 部 材 の A S R劣 化 に 及 ぼ

す 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 の 効 果 の 確 認 を 目 的 と し た 暴 露 試 験 , コ ン ク リ ー ト 工 学 年 次 論 文 集 , V o l . 2 8 , p p . 8 3 9 - 8 4 4 , 2 0 0 6 .

1 . 1 4 ) 石 井 豪 , 堅 田 茂 昌 , 西 尾 浩 志 , 蓑 田 理 希 : 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 用 い た プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト 製 配 水 池 の 水 道 水 耐 久 性 確 認 の た め の 基 礎 的 研 究 , 第 5 9 回 全 国 水 道 研 究 発 表 会 論 文 集 , p p . 3 9 4 - 3 9 5 , 2 0 0 8 .

(23)

1 . 1 5 ) 福 永 靖 雄 , 石 塚 純 , 田 中 正 裕 , 吉 村 徹 : 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 用 い た 沖 縄 自 動 車 道・億 首 川 橋 に お け る リ ニ ュ ー ア ル 工 事 ,コ ン ク リ ー ト 工 学 ,V o l . 4 7 ,N o . 2 , p p . 5 3 - 5 8 , 2 0 0 9 .

1 . 1 6 )松 山 高 広 ,石 井 豪:高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 用 い た P C 構 造 物 の 耐 久 性 向 上 技 術 - 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 6 0 0 0 の 適 用 例 - , プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ - ト , V o l . 5 2 , N o . 2 , p p . 7 2 - 7 9 , 2 0 1 0 .

1 . 1 7 ) 後 藤 剣 也 , 石 井 豪 , 辛 軍 青 , 大 村 一 馬 : 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 適 用 し た 橋 梁 に お け る 長 期 耐 久 性 に つ い て , 第 2 1 回 プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト の 発 展 に 関 す る シ ン ポ ジ ウ ム 論 文 集 , p p . 9 3 - 9 6 , 2 0 1 2 .

1 . 1 8 ) 土 木 学 会 : 日 本 が 世 界 に 誇 る コ ン ク リ ー ト 技 術 , p p . 1 3 1 - 1 3 3 , 2 0 1 4 .

1 . 1 9 )國 富 康 志 ,石 井 豪 ,辛 軍 青 ,鳥 居 和 之:高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 6 0 0 0を 混 和 し た P C 梁 部 材 の A S R 劣 化 に 対 す る 耐 荷 力 特 性 , 第 2 4 回 プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト の 発 展 に 関 す る シ ン ポ ジ ウ ム 論 文 集 , p p . 3 2 3 - 3 2 6 , 2 0 1 5 .

1 . 2 0 ) 福 田 昌 明 , 徳 光 卓 , 添 田 政 司 , 大 和 竹 史 : 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 用 い た 早 強 性 高 流 動 コ ン ク リ ー ト の 耐 久 性 に 関 す る 研 究 , 第 1 1 回 プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト の 発 展 に 関 す る シ ン ポ ジ ウ ム 論 文 集 , p p . 9 0 5 - 9 0 8 , 2 0 0 1 .

1 . 2 1 )篠 原 貴 , 久 湊 豊 , 中 沢 金 光 , 清 水 正 志:長 桜 架 道 橋 へ の 環 境 負 荷 軽 減 コ ン ク リ ー ト の 適 用 , 土 木 学 会 第 6 0回 年 次 学 術 講 演 会 論 文 集 , p p . 6 9 1 - 6 9 2 , 2 0 0 5 . 1 . 2 2 ) 日 本 コ ン ク リ ー ト 工 学 会 : 混 和 材 積 極 利 用 に よ る コ ン ク リ ー ト 性 能 へ の 影 響

評 価 と 施 工 に 関 す る 研 究 委 員 会 報 告 書 , p p . 1 4 8 - 1 5 1 , 2 0 1 3 .

1 . 2 3 ) 坂 口 伸 也 , 宮 本 秀 樹 , 武 若 耕 司 , 山 口 明 伸 , 白 根 勇 二 : 高 炉 セ メ ン ト B 種 を 用 い た コ ン ク リ ー ト の P C 桁 へ の 適 用 , 土 木 学 会 第 7 0 回 年 次 学 術 講 演 会 論 文 集 , p p . 1 2 7 5 - 1 2 7 6 , 2 0 1 5 .

1 . 2 4 ) 日 本 材 料 学 会 : コ ン ク リ ー ト 混 和 材 料 ハ ン ド ブ ッ ク , p p . 3 2 7 - 3 3 4 , 2 0 0 4 . 1 . 2 5 ) 土 木 学 会 : コ ン ク リ ー ト ラ イ ブ ラ リ ー 9 4 フ ラ イ ア ッ シ ュ を 用 い た コ ン ク リ

ー ト の 施 工 指 針 ( 案 ), 1 9 9 9 .

1 . 2 6 ) J I S A 6 2 0 1 「 コ ン ク リ ー ト 用 フ ラ イ ア ッ シ ュ 」

1 . 2 7 )経 済 産 業 省 エ ネ ル ギ ー 庁:平 成 2 7 年 度 エ ネ ル ギ ー に 関 す る 年 次 報 告( エ ネ ル ギ ー 白 書 2 0 1 6 ), p p . 1 8 5 - 1 8 6 , 2 0 1 6 .

(24)

1 . 3 0 ) 山 村 智 , 桜 田 道 博 , 小 林 和 弘 , 鳥 居 和 之 : フ ラ イ ア ッ シ ュ コ ン ク リ - ト の P C 橋 梁 へ の 適 用 に 関 す る 実 用 化 研 究 ,プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト ,V o l . 5 7 , N o . 5 , p p . 4 6 - 5 3 , 2 0 1 5 .

1 . 3 1 ) 桜 田 道 博 , 山 村 智 , 鳥 居 和 之 , 山 中 章 平 : フ ラ イ ア ッ シ ュ を 用 い た プ レ テ ン シ ョ ン P C T 桁 橋 ( 宮 坂 橋 歩 道 橋 ) の 施 工 , 第 2 4 回 プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト の 発 展 に 関 す る シ ン ポ ジ ウ ム 論 文 集 , p p . 3 1 5 - 3 1 8 , 2 0 1 5

1 . 3 2 ) 鳥 居 和 之 : フ ラ イ ア ッ シ ュ の 活 用 に よ る コ ン ク リ ー ト の 高 耐 久 化 - 北 陸 地 方 の A S R 問 題 へ の 取 り 組 み と 情 報 発 信 - , 電 力 土 木 , N o . 3 5 7 , p 1 1 - 1 5 , 2 0 1 2 . 1 . 3 3 ) 吉 田 匠 吾 , 板 坂 匠 , I r f a n P r a s e t i a , 鳥 居 和 之 : P C 桁 ・ P C a 製 品 の A S R

抑 制 対 策 と し て の 分 級 フ ラ イ ア ッ シ ュ の 効 果 , コ ン ク リ ー ト 工 学 年 次 論 文 集 , V o l . 3 5 , N o . 1 , p p . 9 8 5 - 9 9 0 , 2 0 1 3 .

1 . 3 4 ) 広 野 真 一 , 安 藤 陽 子 , 大 代 武 志 , 鳥 居 和 之 : フ ラ イ ア ッ シ ュ と 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 に よ る A S R 抑 制 効 果 の 比 較 , セ メ ン ト ・ コ ン ク リ ー ト 論 文 集 , N o . 6 7 , p p . 4 4 1 - 4 4 8 , 2 0 1 4 .

1 . 3 5 ) 日 本 コ ン ク リ ー ト 工 学 会 : 混 和 材 積 極 利 用 に よ る コ ン ク リ ー ト 性 能 へ の 影 響 評 価 と 施 工 に 関 す る 研 究 委 員 会 報 告 書 , p 6 3 - 7 0 , 2 0 1 3 .

1 . 3 6 )国 土 交 通 省 新 技 術 情 報 提 供 シ ス テ ム( N E T I S ):登 録 番 号 Q S - 1 0 0 0 0 5 - A コ ン ク リ ー ト 混 和 材 ( C f F A : 改 質 フ ラ イ ア ッ シ ュ )

1 . 3 7 ) 土 木 学 会 四 国 支 部 : フ ラ イ ア ッ シ ュ を 細 骨 材 補 充 混 和 材 と し て 用 い た コ ン ク リ ー ト の 施 工 指 針 ( 案 ), 2 0 0 3 .

1 . 3 8 ) 宜 保 勝 , 渡 久 山 直 樹 : 伊 良 部 大 橋 の 概 要 と 技 術 的 特 徴 , 沖 縄 し ま た て 協 会 建 設 情 報 誌 「 し ま た て ぃ 」, N o . 5 1 , p p . 1 8 - 2 2 , 2 0 0 9

1 . 3 9 ) 白 石 哲 , 中 村 雄 一 郎 , 平 安 山 良 和 : 伊 良 部 大 橋 上 部 工 の 施 工 : 塩 害 地 区 に お け る 1 0 0 年 対 応 の 橋 梁 を 目 指 し て , コ ン ク リ ー ト 工 学 , N o . 4 9 , p p . 4 1 - 4 6 , 2 0 1 1

1 . 4 0 ) J I S R 5 2 1 0 「 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト 」 1 . 4 1 ) J I S R 5 2 1 1 「 高 炉 セ メ ン ト 」

1 . 4 2 )福 井 県 建 設 技 術 公 社:フ ラ イ ア ッ シ ュ 混 合 型 高 炉 セ メ ン ト コ ン ク リ ー ト 配 合・

製 造 お よ び 施 工 指 針 ( 案 ), 2 0 0 7 .

1 . 4 3 ) 松 家 武 樹 , 鈴 木 康 範 , 堺 孝 司 , 福 留 和 人 : フ ラ イ ア ッ シ ュ お よ び 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 用 い た ロ ー カ ー ボ ン コ ン ク リ ー ト に 関 す る 基 礎 的 研 究 , セ メ ン ト ・ コ ン ク リ ー ト 論 文 集 , V o l . 6 4 , N o . 1 , p p . 2 9 5 - 3 0 2 , 2 0 1 0 .

1 . 4 4 ) 杉 大 樹 , 塚 越 雅 幸 , 上 田 隆 雄 : フ ラ イ ア ッ シ ュ 及 び 高 炉 ス ラ グ 微 粉 末 を 使 用 し た プ レ キ ャ ス ト コ ン ク リ ー ト 部 材 の 長 期 耐 久 性 と 微 細 構 造 , コ ン ク リ ー ト 工 学 年 次 論 文 集 , V o l . 3 5 , N o . 1 , p p . 7 6 3 - 7 6 8 , 2 0 1 3 .

表 2 . 3 に セ メ ン ト 硬 化 体 の 配 合 一 覧 を 示 す 。 水 和 生 成 物 の 分 析 は コ ン ク リ ー ト 配 合 か ら 細 骨 材 お よ び 粗 骨 材 を 除 い た セ メ ン ト ペ ー ス ト を 使 用 し た 。 水 結 合 材 比 は 5 0 % , 4 0 % , 3 0 % の 3 種 類 と し た 。 こ こ で , 水 結 合 材 比 と は 以 降 の モ ル タ ル や コ ン ク リ ー ト の 配 合 と 同 様 に W / ( C
図 2 . 4   サ ン プ ル 試 料 採 取 の イ メ ー ジ 図   3) エ ー ラ イ ト ( C 3 S ) お よ び 水 酸 化 カ ル シ ウ ム ( CH ) の 検 出 図 2
図 2 . 7   水 酸 化 カ ル シ ウ ム ( C H ) の 試 験 結 果  0%2%4%6%8%10 %12 %14 %16 %HHB6HF3HB4F3HB6F3HB6F4CHの含有率CH(W/B=50%)28 d1y0%2%4%6%8%10 %12 %14 %16 %HHB6HF3HB4F3HB6F3HB6F4CHの含有率CH(W/B=40%)28 d1y0%2%4%6%8%10 %12 %14 %16 %HHB6HF3HB4F3HB6F3HB6F4HB6F3内CHの含有率CH(W/B=30
図 2 . 8   各 配 合 の 細 孔 径 分 布 の 試 験 結 果  00.020.040.060.080.10.120.140.001 0.01 0.1 1 10細孔径(µm)H+ B6F4 -1dH+ B6F4 -28 dH+ B6F4 -1y00.020.040.060.080.10.120.14累積細孔容積(mL/g)H- 2 8dH- 1 y00.020.040.060.080.10.120.14累積細孔容積(mL/g)H+ B6 - 28dH+ B6 - 1y00.020.040.060
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参照

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