【論 文
3
UDC ：691．
32 日本 建築 学 会 構 造 系 論 文 報 告 簗 第 367 号・
昭和 61 年 9月 コン
ク
リ
ー
ト
の
耐 凍 害 性
に
お よ ぼ
す
脱
型 ま
で
の
取
り
扱
い の
影 響
正 会 員 正 会 員 正 会 員 田洪
鎌
畑田
雅
悦
英
幸
＊郎
料治
＊ ＊ ＊1．
は じめ に コ ンク リー
ト中の セ メン トの水 和 反 応 を十 分に行わ せ るため には，
コ ン ク リー
トを湿 潤 状 態に保つ こと が重 要 であ り，
強 度性状に関して打 込み初 期 段 階の水 分の蒸 発 が硬化 後の コ ンクリー
ト強 度に影 響 する こと が知ら れて い る1） 。 特に，
脱 型まで の硬 化 初 期 段 階は， 水和に よ る 水の消耗 （自己乾燥）が最も活 発な時 期に相 当し．
また，
一
度乾 燥し たコ ン クリー
トは， 単に水に浸す だ けで は完 全に再 吸 水す ること が ない。
こ のた め， こ の段 階の取り 扱い がコ ンクリー
トの耐 凍 害 性に影 響 する こと が想 像さ れ，
凍結融解試 験結果の相 互 比 較 を困 難とし た り，
また，
実際の構造物に おいても思わぬ劣 化が生 じるこ と が考え ら れ る。
本 研究は，以 上の観点か ら実 施した もの で，
コ ン ク リー
トの初期段 階の環 境要因 を変 えるもの として，
型 枠 中の 供 試 体 上面の封か んの有無，
養 生 温 湿 度条件， 脱 型 材 令 および脱 型 時の放 置 時 間を 取 り上げて検討を行っ た。
こ の結果， コ ンク リー
トの耐 凍 害 性 とい う極 めて長 期にわ た る性 能 が，
打 込み初 期 段 階の影 響 を 受 けること，
ま た，
この影響が主と し て， 初 期 段 階の取り扱い に よ る 飽水 度 の相 異によっ て説 明 しうること を明確に し た。 な お， コ ンクリー
トの耐 凍 害 性は，一
般に，
十 分硬化し たコ ンク リー
トの凍 結 融 解 作 用に対す る耐 性を表し て お り，
こ こ では，
フ レ ッ シュ 段 階の コ ン ク リー
トが数回の凍結 融 解 作 用に よっ て劣化す る，
いわ ゆ る初 期凍害は対 象 とし て いない。 本 報告は，
昭 和 52年か ら実 施し たコ ン ク リー
トの凍 結 融 解 試 験 方 法のJIS
原案の作成に あ たっ て行っ た実 験に2 ）−
6 ）， 最 近の研 究を加えて全体を取 りま と め た もの である。
こ の間，
セ メ ン ト協会コ ンク リー
ト専門委員会 で は， 土 木 用の硬 練りコ ンク リー
トにつ いて初 期の乾燥 条 件により，
耐 凍 害 性が異な る とい う本 報 告と 同様な結 果を報 告してい る7 レ。
2．
実 験 計 画 と方 法2．
1
実験の概 要 実験は，
コ ンク リー
トの打込 み終了後の初期養 生 過 程 にお け る供試体の乾 燥に関係す る取り扱い の 影響を対象 と し たもの で，
以 下の 5 シ リー
ズか らな っ て い る （表一
ユ）。
この う ち， シ リー
ズ1
， 【Lrv
，
V
は コ ンク リー
ト によ る実 験で，
シリー
ズ 皿は，
硬 化セメ ン トペー
ス トに よる実験で ある。
シ リー
ズ ご との検 討 項 目を以 下に示 す。
1） シリー
ズ1
；打 込み後 脱 型まで の供 試 体上面の封 か ん方 法と脱 型 材令を変え て，
硬 化後の コンク リー
トの 耐 凍 害 性を検 討し た。
2
） シリー
ズll
；シ リー
ズ1
に対 応させ て硬化後の コ ンク リー
トの飽 水度を求め た実験で，
供試体上面の封か ん方 法，
脱 型 材 令お よ び脱型時の空気中に放 置す る時 間 等の影 響 を検 討 した。 3） シリー
ズIH
；シ リー
ズ1
，
皿の一
部に対応さ せ た 硬 化セ メ ン トペー
ス トによる実 験で あ る。
空 気 中に放 置 する時 間を変え，
水セ メン ト比 を3
種と し て硬 化後の耐 凍害性を検 討し た。
4） シ リー
ズ1V
；シ リー
ズ1
で見 られ た封かん方 法に よ る耐 凍害性の差が水 中 養 生 期 間におい て解 消さ れるか 表一
1 実験計画 事 北 海 道 大 学 助 手 tt 北海 道大 学 教授・
工 博 1＃ 北 海道 大学 助 教 授・
工 博 〔昭和61年2月10E】原稿受 理） シリー
ズ 記 号 水セ メ ン ト比 （％） 封か ん 方法 脱型 材 令 （ED 気中放 置 時 閭 （時 固 〕 脱型 ま で の放 置 温 潅渡 （％ ） 凍融開 始 材 令 （週 ） 試験 又 は 測 定 ホ 封一
o （水 中 ） 6N60 ビニー
ル※ 且．
2．
220 ℃，
50％ 1 封かん無．
2 凍桔 融 解 試 験 6A50 水 封一
0 （水 巾 ） 封 か ん 無 2220 ℃．
60％ 水 封一
0 （水 中 ） 且 2 皿 4N6N6A 455050 ビニー
ル 艱 2O．
5，
2．
20℃．
60％ （2） 飽 水 度の 測 疋 32 封か ん無 L呈，
2 皿 4P5P6P4050EO ビニー
ル ホー
ス中 で封か ん 20，
0．
5，
2，
6、
24、
1820 ℃，
60％ 2 凍 縞 融解 試 験 w5A55 2220 ℃，
60銘 2．
4，
且3 ビニー
ル 濠 封かん 無 20℃．
IO．
60．
85％ 2 凍 縞 融 解 試 験 V5A「
55 ビニー
ル ※ 封 かん無 22m ℃．
呂D℃ 楽 孃 2 残 コンク リー
トの練 り ヒが り 直 後 にビニー
ル シー
トで封か んをし た。
豪 類 魂 度は測 定 してい な い。
どうか を検 討し た。 ま た
，
同一
調 合のコンク リー
トで脱 型 まで の湿度条件を変えて硬 化後の コ ンク リー
トの 耐凍 害性を検討 し た。
5
） シ、
リー
ズV
；脱型まで ｛D
温度
条件を変えて硬化後 の コ ン ク リー
トの 耐凍害 性を検 討し た。
2
．
2 使 用材
料お よび コ ンクリー
ト．
セ メン トはすべ てA
社 普 通 ボル トラン ドセ メン トを使 用し た。
骨 材は， 表一
2の北 海 道 産 天 然 骨 材で，AE
コ ン ク リー
トで は，
セ メ ン ト質 量の 0．
018〜
O．
02％の割 合でB
社 AE 剤 を使 用した。
調 合は
，
すべ て スラン プ 18cm を 目 標 と した 建 築 用 軟 練りg
ンク リー
トで ある。
コ ン ク リー
トの調 合お よ び 練り上が り時の性 状 を表一
3に示す。な お，．
セメ ン トペー
ス トに は混 和 剤は用いなか っ た。
2，
3 供 試 体の作 製， 脱 型お よ び養 生 1） コ ンク リー
トコ ン ク リ
ー
ト供 試 体は すべ て 7．
5．
×7．
5×40cm の は．
り形で，
凍 結 融 解 用供 試体に は長さ変化 測定の ための標 点 を埋あ
込ん だ。 コ ン ク リー
トの練り上 が り温 度は，
材 料温度を調 整 し，』
20
°
C
を 目標と し た。
コ ン クリー
トの打 込み後か ら脱 型まで の条 件は以 下に 示す3種とし た。
i
．
），
，
完全
に空 気か ら遮断
するもの似 下，
水 封と略 記 ）。ii
） ビニー
ル シー
トで打 込み面を覆 うもの （以 下，
ビ ニー
ル封かん と略 記 ）。
liD
打 込み後 温 度 20°
c 湿 度60％の恒 温 恒 湿 室に そ の ま ま放 置 し たもの （以 下，
封か ん無と略 記，
た だ し， シ リT ズ】V
で は湿 度40％， 85％ を加えた〉。 脱 型 まで の養 生 温 度は，
標 準の条 件を20°
C
と し，
シ 表一
2 骨 材の物 理 性 状 シリー
ズ 骨 材 童 地 表 乾 比 璽 吸 水 串 （％） 単 位 容蠶
重 鼠 9 ノの 実 積率 （％） 粗 拉 串 L 甌 錦 岡 2．
791．
OO1．
8466．
52．
53 胃、
V．
細 骨 材 広 島 2．
582．
27L6663，
92．
79．
L 且 当別 2．
652．
0呂 1，
6965，
06．
58 四，
V 誼骨 材 広勗 2．
582．
591．
6註 64．
96．
53 リー
ズV
の供試体で は10
℃ ，30
℃ の条件に よ る実験を 行っ た。
供試 体の脱 型 は
，
標 準の条件を 材 令2
日ζ
し，
脱 型 材 令を検 討し た シ リー
ズで は材 令1
日 ま た は3
日を加え た。
脱型後は
，
測 定に要する時間を意 識して空 気 中に放置 す る標 準の時 間 を2
時 間 とし， 他に比 較のた めに0．5
， 6時 間放 置し た供 試 体に よる実 験 も行っ た。脱 型 放 置 後の供 試 体の養
隼
は，
材 令 Z 週まで の 20℃ 水 中 養 生 を標 準とし，
シリー
ズW
で は こ の養 生 期 間の他，
4週および13
週 （3ヶ月〉の養生条 件 も加え た。、
2） 硬 化セ メ ン トペー
ス ト．
・
セ メ ン トペー
ス トの練り凝
ぜは機 械 練り と し，
材 料 温 度 を調 整 し て，
20℃ の練 り上が り温 度を得た。 そ の後，
供 試 体の硬 化 時の分 離 を防ぐ ため，
1分 間6回の割 合で 1日間 回 転 を 与え た。 脱 型 ば1
回 転 養 生 後 1日間の放 置 の の ちに行い，
測 定に要 する時 間を意 識して，
0．
5，
2，
・
6，
24，
48 時間，
温度 20℃，
湿度 60％ の恒温恒湿室に 放 置し，
完全に空気か ら遮 断 し て水 中で脱型 し た もの 〔以 下，0
時間 と略 記1（コ ン ク リー
トの水
封と同 じ）〕と比 較 し た。
放 置 後は， 材 令 2週 まで 20℃ の水 中で養 生し た。
供 試 体は，
3φ×25cm の 円柱 形で，
両 端 部には長さ 変 化 測 定のための標 点 を埋め込ん だ。
幽
’
．
：
．
2
．
4凍 結 融 解 試 験
’‘
，
凍 結 融 解 試 験は，
’
ASTMC
666A
法に基 づ く急速 水 中 凍 結 水 中 融 解 法で，
繰 り返しを1日6サ イク ルとし，
コ ン ク リー
トの中心 温度 で＋5r’
−
lsec に管 理し た。 こ の た め，
硬 化セ メ ン トペー
ス トで は凍 結 融 解 温 度の範 囲 が 12− −
18℃ となっ た。
結 果は， 試 験 開 始 時を基 準と し た質量 減少 率，
長 さ増 加 比お よ．
び相 対 動 弾 性 係 数で表し た。
ま た， 動弾 性 係数 か ら求め ら れ る耐 久 性 指 数は300
サイク ル時の値 を 用い たett
2．
5 飽 水 度の測 定 表一
3 調 合お よ びコ ン クリー
トの性 状 調 合 表 練 り上 が り性状 シ リー
ズ 記 号 水 セ メ ン ト比 （％） 細 骨 材 率 （° ／voi ） 単 位 水 量 （Kg／m3 ） 絶 対 容 積 （a
’
t
，3） ス ラ ンプ （cm ） 空 気 量 （％） 練 り上・
単位容 り温 度・
（℃） セ メ ン ト 細 骨 材 粗 骨 材 積 重 鞴 （Kg／の 16N 〃 6048．
4175 9235037318，
03．
721
．
012
．
36H
ノ’ ，’ 〃「
z’ 〃！
ノ
18．
02．
221．
22
．
40 且 6A〃
60，
47．
3165 8733537319．
05 ∬ 21．
o．
2．
32 H〃
〃
〃
z’
〃
〃
18．
56
；62222．
30w5A5541
，
517410028540119
．
54．
320．
92．
26V5A
’
5541
．
5172
99286
、
403
正9．
5
』
3．
7・
20』 2．
28 ［［4N4545
．
518012631137318．
52．
920．
92．
39 ※ シ リt ズ．
L
』の 6A お よ び シ リー
ズW の 5A の AE 剤 使 用量は cxe．
02％。
※ ※ シ リー
ズV の 5A’
の AE 剤 使 用量は CxO．
018％。
一
17
一
シリ
ー
ズ1
と同一
調 合の コ ンク リー
トで，
シリー
ズ1
の凍結 融 解 試 験の開 始 （材 令2週 ）の段 階の コ ン クリー
トの飽 水 度を求めた。 な お，
飽 水 度は供 試 体 内 部の空 隙 に対す る水の 飽和度を示す た め に用いてい る9脂 標で，
長 谷 川8，の提 示し た湿 潤 係 数と同じ意 味を持 っ て い る。 飽 水 度＝
水 分 量 ／ 空 隙 量X100 （％ ）一
講灘
螽
i
鐸
鵯
熱
・1
・・ 実 験の過 程は図一
1に示すもの で， 表 乾 質 量， 絶 乾 質 量，
真 空 吸 水 後 質 量は そ れぞれ材 令2週， 3週， 4週＋2 日の質 量に対 応す るもの とし た。
3．
実 験 結 果お よび 考 察3．
1 脱 型 まで の封かん 条 件 がコ ンクリー
トの耐 凍 害 性に お よ ぼす影 響 養生 絶 乾 真 空 吸 水 水 封1〜〜〜〜〜 1 ・
… …
ト≡ ≡… 彗 →〜〜〜 1
脱 型 L日 ←〜〜〜〜〜
1
（100−−
1
（3mmHg1
〜〜〜 1
終 2 日 トー〜〜〜〜
1110
℃）1
以下1
〜〜〜
1
了 3 日 卜一一〜〜〜 17
日間12
日 間17
日 間1
材 令 02
週3
週 3週＋2日 4週＋2日’
図一
1 飽水度測 定の手 順匿
一
’
！皿
0 5 10 15 却 質 嵒 減 少 率 ％ （ 、匯
。 5 0 5 ） 囗 0 0 00 1 1 a
噂
0 8 5 4 0 1 ） 艮 さ 増 加 比 粗 相 対 動 弾 性 係 效 彫 （（
讐
F
“
丶
、
q）no員Aβコン ク リー
ト．
．
封かん無 水 封 （2） Aεコ ンク リー
ト 0 5 田 152、
01，
51．
00．
5 0 ’一
水 封，
／
”’
窮
糠
！「
’
，
■
厂
ノ
一
水 封 封かん無．
，
・
・
’
”
L
誌
磯
1008D60 40 100 2ao 300 0 tOO 200 300 凍 桔 融 解 回 敗 （回 ） 凍 繕 融 解 回 敗 （回 ） 図一
2 封かん方 法の影 響 （シ リー
ズ 1） （1） 封か ん方 法の影 響 打 込み後か ら脱 型まで の供 試 体の封か ん方 法 を 変え て，
耐 凍 害 性を比 較し た結 果が図一
2であ る。 non甲
AE
コ ン ク リー
ト，
AE
コ ン ク リー
トの いずれ の 場合も水封の供試体の耐 凍害性が最も劣っ て いた。
こ の 結果をコ ンク リー
ト中の空 隙に含ま れ る水 分 体 積の変化 として考え ると，
コ ン グ リー
ト中の水の体 積は水 和に よって 自由 水が結 合 水へ と変 化す る 場合と，
乾燥によっ て外 部へ 水が放 出される場 合に減少する。
3 種の封かん 条 件の う ち，水 封の場 合は，乾 燥によ る水 分 減少は な く， 水 和によっ て減 少し た水の体 積に相 当する・
空隙 も， 外 部 か らの水で補 給され， 空 気で置き換わ る ことはない。一
方，
ビニー
ル封かんで は，
コ ンクリー
トの上面か ら の乾 燥は防 止され る もの の，
水 和に伴う水分 体 積の減 少に見 合う水の補 給はな く， 水 和の結 果 生じ た空隙は空 気で置 き換 わっ てい る。 同 様に， 封かん 無の供 試 体で は，
乾 燥 お よ び水 和に よ る水の減 少に相 当する空 隙が空 気で置き 換わ るこ とになり，
水中 養生 を行う直 前の水の含 有量 が 最も少な く な る。 凍結融 解 試 験の結 果が封か ん条 件で異 な ること は，
水 中養生 を行う直前の含水量の差が その後 の水中養生で も 十 分解消さ れず，
凍 結融解試 験結果 に 影 響し た結果であ る と考え ること がで き る。 封か ん方 法に よっ て生 じ るコ ン ク リー
トの耐凍害 性の 差が水中養 生 期間の長 さで異な る か ど う か を検討 し た も の が図一3
で あ る。 封か ん方法の影響と し て生じ た耐 凍 害性の差も水 中養生期間が4週，
3か月と長く なる につ れて小さ く な る傾 向を示す が，
養 生 期 間 3か月におい て も そ の差は解消さ れず， か な り長い期 間 初 期の封か ん の 有無に よ る影響が残ること を示して い る。 （2＞ 脱型材 令の影 響 供 試 体の脱 型 材 令 を1日 か ら3
日 と変え たコ ン ク リー
トの耐 凍 害 性 を比 較し たもの が図一
4で ある。 （1＞と 同様な考えで，
材 令1日 か ら 3日の放 置 期 間を考え ると，
ビニー
ル封か んの場 合に は，
その差は材 令 1日か ら3 日 ま で の水和に よ る水の体積の減 少を空気で置き換え たこ、
、
“
、
、
、
0 5 質 量 減 少 率［
−o 結 0 005
00
0
0 1t O り 0 8 6
コ
ラ ％ 長 さ 増 加 比 10 相 対 動 弾 性 係 数 ％ （
X
（ （ t
：
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；
ll
謬
終
，
封かん丶o
’
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i・
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丶 嘱．
．
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5｝
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．
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一
一
一
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ト封 か ん’
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一
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撫 ビ：−
hシ斗弋 隠 封かん’
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一
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…・
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…、
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（D2 週 水 中 幾 生 ＼、
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’
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”t”・
’
9鹽
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’
’
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幽
・
・
．
鹽
（2）4週 水 中 養 生 80 （3）3ヶ月 水 中 養 生 60 0 200 300 0 1囗0 200 300 0 100 200 300 凍 融解 回数 （回） 凍 結 融 解 回 数 （回 ） 凍 結 融解 回数 （回 ） 図一
3 水 中 養 生 材 令の影 響 〔シ リー
ズIV
｝⊆
とに相 当し，
封か ん無の場 合には，
水 和に よる体 積 変 化 の他に 1日 か ら3日 まで の乾燥が加わっ て い る。 図一
4（1）に示し た ビニー
ル封か んの供 試 体の凍 結 融 解 試 験の結 果は，材 令3日の場 合に最 も劣ることを示 し，
空 気の置き換え と して考え る前 述の議 論とは矛 盾 する。
し か し，
封か ん 放置
の期間が長い こ と は，t
初 期の水 和の 進行を 阻害す ることに も な り， 材 令1日か ら3．
日 まで の 水 和に よる水分の減 少に見 合っ た空 気の置き換えは初期 水和が阻害さ れ た ことに よる影 響と相 殺さ れて いる と考 え る ことがで きる。一
方，
封かん無の場 合は，
空気の置 き換えが進ん で い る ほど耐 凍害性が優れて いること を示 し，
特に，
脱 型 材 令 1日 と2日 お よ び3
日 との間に差が 見ら れ る。 （1）の議 論と同じ説 明が可 能で あ る。
（3 ） 温・
湿度条件の影 響 練 り上 が 温度を20
℃ と し，
脱型 まで の養 生温度を 10℃，30
℃ と変え，
脱型後は材令2
週 ま で20
℃ の水 中で養 生した供 試 体の凍結融解試験の 結果を示し た もの が図一
5であ る。
「
養 生 温 度が 10℃ の場 合は，
質量，
長 さ，
相対 動弾性 係 数の いずれあ指標におい て も，
（1 ）と同様に 封か んー
0 5 0 50 世 12 質 量 減 少 率 ） ％ （ 0 5 0 5 ） 00 0 0 0 1 1 U弓
6 臼 6 4曇
増毘
畑 捌謡
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ト封か ん 昏o1 篭 ＼ 、 。
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．
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o 脱 型 材 令一
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丶 、 40 TOO 200 0 100 2VD 30D 凍 結 融 解 回 敗 （喇 ） 凍 詰 融 解回数 （回） 図一
4 脱 型 材 令の影 響 （シ リー
ズ1
） 質 ロ o 雎塞
5・ 率 2
．
0 2．
0 長 さ 1．
5 1．
511
1・1
・
・ 比 D、
s o．
5 弾 60 60 性 係 40 40 数 凍結 融 解回 数 〔回 ） 凍 桔 闔 解 回 数 （回 ） 図一
5 脱 型まで の温 度 条 件の影 響 （シ リー
ズV）．
、
丶・
馬．
、
ビ勃 シー
ト ・鹸
・・響
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一
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、
、
、
、
、
ω 。 生 脚 ℃丶
300 無 がビニー
ル封かんに く らべて凍結融解試 験の結 果が優 れ た もの と なっ た。
しか し， 30℃ の 養 生温度では，
長 さ や動 弾 性 係 数の劣 化傾向は， （1 ＞と同様で あるが， 質 量 損 失で は逆 とな り，
封か ん無の供 試体の質量 の損失 が多い結果と なっ た。
脱 型 時の湿 度 条 件の影 響を検 討す る た め，
打 込み か ら 材令2
日の脱 型まで温度を20
°
C
の一・
定と し，
湿度の み を40，
60，85
％ と変え た 封 か ん 無の コ ン ク リー
トで耐 凍害性の比較を行っ た結果が図一
6で あ る。最 も乾 燥が進む湿 度4σ％ の条 件が他と比 較し て
，
い く ぶ ん耐 凍 害 性の劣る結 果が得ら れ，
こ の条 件が コ ン ク リー
トに とっ て過 度の乾 燥 条 件となっ た こと が考え られ る。 （4 ）脱 型 時の放 置 時 間の影 響 硬 化セ メ ン トペー
ス トで脱 型 時の放 置 時 間をO；O．
5，
2，
6，24，
48時 間と変えて耐 凍 害 性 を検 討 し たもの が 図一
7であ る。
水セ メ ン ト比 40％場 合，
放 置 時 間24時 間まで は放 置 時 間が長いほ ど耐凍害 性に優れて い るもの の，
放 置 0500 五 〇 〇 〇 警 1 0 ） 08 ラ
リ 質 凰 減 少 率 ％ 長 さ 増 加 比 『 樽 対 勁 弾 く
ユ α
、
一
一
＿
湿 度とロ
毒
詳
旦墅
5．
D．
．
．
ド
‘・
・
』．
・
：二・
ノ丶厘
曜 二 4、
0 艮 き 3．
o 増 加 比 20 （xto’
＝
） 1．
0 LO60 ラ 性 係薦
→ 図 v−r ・射
冫・
v‘
」
− r、
牾
ロ
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コ
’
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二：gs
戔
湿度9
・
…・
85瓢 100 200 3DO 凍 桔融 解 回 数 （回 ） 脱型 ま での湿度条件の影響 （シ リー
ズIV） o 凍 結 融解回数 （回） 艮 20 さ．
増 加 10 比 （xte”
） 0 5．
0 4．
0 3．
0 2．
0 1．
0 W ／（；fio％ 気 中 放 置時 間 ● Ohr △o，
5Ar ロ 2hr「
0 6hr ▽24hro4 日hr 0 6 1Z IS 24 30 36 00 6 12 18 24 3 凍結 融 解 回 数 （回 ） W ／〔；40％ 48D1562 06 ，2182430364248 72 96 凍結 駐 解回 散 （回 ） 図
一
7 脱 型時の 気中放置時間の影 響 （シ リー
ズ田｝一
19
一
48時 間の場 合に最 も耐 凍 害 性が劣っ ていた。 放 置 時 間 が長いと
，
水和の進行の阻害や，
乾燥に よ るひびわ れ等 が考え ら れ，
か えっ て乾 燥に よ る悪 影 響が残っ た もの と 考え られ る。 水セ メン ト比50
％ の場合は，
放re
48
時 間の場 合が 24時 間と 6時 間の中 間と なり，
な お乾燥の 悪 影 響が残ること と な る が，
水セ メン ト比60％では，
放 置 時 間に よ る差が少な く な り，
最も乾燥の進んで いる 48 時間放置の 硬化セメ ン トペー
ス トの 耐凍害 性 が 優れ てい る結 果と なっ た。 以 上か ら， 放置時間の影 響に は水 分の逸 散が密 接に関係 し，一
般に は ， 放 置 時 間が長く な る ほど耐 凍 害 性 が 優れた 結 果 と なる が，
48時 間に もお よぶ長 時 間の放 置は， 水セ メ ン ト比の低い場 合で， 逆に 耐 凍 害 性 を劣るもの とするもの と判 断できる。 な お，
い ずれの水セメ ン ト比の場 合とも，
通 常の脱 型の際の供試 体の放 置 時 間の範 囲 （O．
5〜
2時 間 ）で，
そ の影 響 程 度 に は差が みられ な かっ た。 3．
2 脱 型 条 件の影 響とコ ンクリー
トの飽 水 程 度 （1 ＞ コ ン クリー
トの耐 凍害 性と飽 水 度の関 係B ．Warris
は， コ ンクリー
トの耐 凍 害 性 を質 量 損 失で 表し，
同 時に凍 結 融 解 時の飽 水 度 を求めて飽 水 度が限 界 値に達す る た め に要する時 間がコ ン クリー
トの凍 害にお い て重 要なこ と を報告して い る％ ま た，
長 谷 川は，
骨 材種類の異な る3
種の試 験体を用いて，
主に，
気 中凍結 気中融 解試験の結果か ら， 限 界 湿 潤 係 数 はコ ン ク リー
ト 種 別によ り異なる ことを示し， 実際の暴露 試 験体との対 応 を報 告し てい るB） 。 いずれ の報 告 も，
飽 水 度 が 高 まる と耐 凍 害 性が劣る こと を示し，
これ ら go の間には，
密 接な関 係が あ る と して い る。 80 本 実 験の凍 結 融 解 試 験 結 果を耐久性 指 数で表 し，
凍 結 融 解 試 験 開 始 材 令（2
週）の飽 水 度 との関 係 を求 め，
これ に 本 実 験と の対 応が可 能な長 谷 川に よ る 水 中 凍 結 融 解 試 験のデー
タ を加え た も のが図一8
であ る。 80 00 7
5 ラ 飽 水 度
（
目 安）
％ （ 50 40 デー
タ はい く ぶ ん あばれ てい る が， 飽水度が高い もの ほ ど耐凍害性が劣る傾 向を示し，
本研究で得ら れ た初 期 の取り扱い の相 違に よ る耐 凍 害 性の 差も，
こ の 飽水 度の 差に よっ て影響さ れ てい る も の と考え ること が で き る。
（2
）脱型 まで の条件とコ ンク リー
トの飽水度 脱 型 時お よ び脱 型 放 置 後の供 試 体の飽 水 度は測 定して いないが， 水 和の進行に よ る結合 水量 の増加と空 隙量 の 減少を無 視し て，
空 隙 量 として材 令2
週の値を用い，
材 令 2週時の表 乾質量に脱型質量 を対応させ る と， 脱型時 の飽 水 度につ い て相 互 比 較が可 能な程 度の飽 水 度の 目安 が得 られ る。
図一
9は，
こ の飽 水 度の 目安に よっ て脱 型 時の コ ン ク リー
トの含 水 状 態を各々 の条 件ご とに求めた 結 果で ある。 ビニー
ル封か ん は，
封か ん無に11
：Wt
して いずれの場 合 も飽 水 度が高く，
凍 結 融 解 試 験の結 果を裏 付ける もの で あっ た。一
方，
脱 型 材 令の影 響で は，
封か ん無の場 合，
いずれの コ ン クリー
トにおい ても脱 型 材 令が長 くな る ほ ど飽 水 度が低 下する傾 向を示し た。
同 様の傾 向は， 脱 型 までの養 生 温 度につ いても認め ら れ， 養 生 温 度 が 高い ほ ど，
放 置 温 度が低い ほ ど飽 水 度が低い結 果が得ら れた。
凍 結 融 解試 験開 始 時 （材 令2週）の コ ン クリー
トの飽 水 度を同一
調 合の供試体に よっ て測定し た結 果が図一10
である。
図一9
の初 期 条件に見ら れ た飽 水度の差は，
2 週 間の水 中養 生で少な く な り， 水 中 養 生が 飽水 度の差を 縮める こ と を示 して い る。一
方，AE
コ ン ク リー
ト と nenAE
コ ン クリー
トの間で認め ら れ る著しい飽 水 度の ge 巳0 70 60 50 △ ■ ロ ． ◇ ・ Φ （2）封 か ん 無一
隔
、
L
、
、
4畔」τ
1
＼6翼、
、
’
1L
、
「
5A 90 eo 70 60 60 40 耐 久 性 指 数 20 封か ん 有無 x 轟 ● Qン1［一
ズlno酷E o ム ム〃
AE ・ ’誹 烈 嬲
： X 文献8）（材 令 ZS日） ． 0 60 10 80 90 100 飽 水 度 （％ ） 図一
8 コ ンクリー
トの耐 凍 害 性 と飽 水 度 の関 係 100 50 go 90 70 60 5D （の 放 置 時 間14
旧 5囲 5A ピニ魂 封かん go 80 7D 6e 50 （5）湿度条 件 無 ！’
んIIL
￥1
、
‘
ヵ↓
封 冒〆C55 ％ （5パ ） 40 40 4D 40 1 2 3 1 2 3 10 30 05 2 6 40 60 B5 脱 聖 材 令 （日） 脱型 材 令 （日） 温 度 （℃ ） 放 置 時 間 （br） 漁 度 （％） 図一
一
9 脱 型ま での条 件 と脱 型 時の飽 水 度 （目安 ）との関係 100 飽 90 90 水 魔 （％）SO eo 70 70 1 2 3 脱 型 財 令 （日 ） 図一
10 100 9° eo To 100 90 80 臼 ）放 置 時 間 K 冒 46 6A loe 90 80 ビニー
ル封かん 丁0 ］0 1 2 3「
10 30 0．
5 2 6 40 60 S5 脱 型 材 令 （［i） 嵩 度 （℃ 〉 放 置 噂 間 （hr） 湿 度 （％ ） 脱 型までの条件と凍結融解試験開始 時の飽水度との関係一
一
差は， 水 中 養 生 後 もあ ま り変 化が な く， 乾 燥に よっ て得 ら れた水で満た されて いない空 隙は，
AE
剤に よっ て得 ら れ た空隙と比較して再吸水し や すい特性をもっ て い る もの と考え ること がで き る。 脱 型 まで の温 湿 度 条 件や脱 型 時の放 置 時 間と材 令2週 時の コン ク リー
トの飽 水 度の 関係は，
脱 型時の飽 水 度の目安と同 様な傾 向を示し，
乾 燥に よっ て得 ら れ た水で満た さ れて いない空 隙は，
そ の 多く は水 中養 生 時に水で満た さ れ るもの の，一
部は残 留 ず るこ と を示して い る。3．3
凍結融 解試験 条 件と して の脱 型まで の コ ン ク リー
トの取 り扱いにつ い てコ ンク リ
ー
トσ）打込 み直後か らの養 生過程の取り扱い に よ り，
凍結 融解試験結果が異 な ること が 明 ら か と なっ た。
コ ン クリー
トの凍 結 融 解 試 験の結果 を正し く判断す るた めに は， フ レッ シュ コ ン ク リー
トの取り扱い を安定 し た条 件で行うこ と が要求され，
特に， 供試体の乾燥に 関 係する項 目につ いての配 慮が必 要と な る。
本 実 験の結 果か ら，
標 準 試 験にお け るコ ンクリー
トの 取り扱い で は，
以下の注 意が必要である。
1） 打 込み直後は， 型枠 中の供 試体 上 面をビニー
ル シー
トなど 水 分 蒸 発 を防ぐ もので封か ん す ること が 必要 で，
こ の場 合，
脱 型 材 令の影 響は少な く な り，
乾燥の影 響を防ぐ こ と が で き る。
2＞ 脱 型 時の 放 置は， 通 常の 0、
5〜
2時間の範囲では 影 響が少ない の で これを 目標とする。
3） 初 期 条 件の影響を取り除く とい う観 点か ら は， 水 中 養 生 期 間は長い方が良い。4．
ま と め フ レ ッシュ コ ン ク リー
トの置か れ る初 期の環 境 条 件が 硬 化後の コ ンク リー
トの耐 凍 害 性に およぼす 影 響 を検 討 し た。
結果は以 下の よ う に要 約さ れ る。 1） 打 込み後か ら脱 型まで の供 試 体 上 面の封か ん の有 無は結果に大き く影 響し，
封か ん無が ビニー
ル シー
ト封 か ん よ り耐 凍 害 性が優れ た結 果と なる。
これは，
乾 燥お よ び 水和に伴うコ ン ク リー
トの飽 水 度の減 少が主と し て 影 響し た結果で あ る と考え ら れ る。 封か んの有 無による 耐凍害性の差は，
水中養生期間が長く な る ほ ど少な く な る が， 3か月の長 期にわ た り 解 消 さ れずに残っ た。
2） 脱 型 材 令の影 響と して， 封かん無の場合の材令 1 日 が他の材 令 と 比 較し て耐 凍 害 性 が 劣る結 果 とな るが，
他の条 件で は そ の差が少な かっ た。
ま た，
脱 型ま で の湿 度 条 件の影 響 と して，
そ．
の逸散 水量に よっ て凍 結 融 解 試 験 結 果が異な り，
湿 度40％の条 件では過 度の乾 燥によ る耐 凍 害 性に対する悪影響が認 め ら れ た。 3） 脱 型 時の放 置 時 間の影 響と し て，
通常の0．
5− 2
時 間で は耐 凍 害 性へ の影 響 は 少 ない。
し か し な が ら，
水 セ メ ン ト比が小さい場 合，
放置時間が 48時 間に もおよ ぶ と過 度の乾 燥によ る耐凍 害性へ の 悪影 響が認め ら れ る。
4 ） 凍結融解試 験 開始 時の コ ンク リー
トの飽 水 度が高 いほど耐凍害性が劣り，
初期の取り扱い による耐 凍 害 性 の相 違も， 主と して，
こ の飽水 度の差に よっ て説 明で き る。
し か し， 乾燥に よ る初期 水 和の 阻 害は，
こ の飽 水 度 の低 下による耐 凍 害 性の向 上を相 殺す る役割を果た して い る。
5） 標 準 的な凍 結 融 解 試 験条件を考える場 合，
初 期の 取り扱いと して型 枠 中の供 試 体 上 面 をビニー
ル シー
トで 封か ん する必 要が あり，
こ の場 合 脱 型 材 令の影響 は少な く な る。
脱 型時の 放 置は， 0．
5〜
2時 間 程度で影響は少 な く，
水 中 養 生 期 間は長い方が初 期の取り扱い によ る差 を解 消し うる。
謝 辞 本 研 究の遂 行に あた り， 北 海 道 大 学 長 谷 川寿夫 助手 な らびに北 海 道工 業 大 学 星 野 政 幸 教 授の御 協 力 を 頂 き ま し た。 記し て謝 意を表 しま す。
な お，
本研 究の一
部は，
東 レ科 学 振 興 会の研 究 助 成に よ る もので あ ること を付 記しま す。
．
文 献 1） 岡 田 清，
六車 煕： コ ン ク リー
ト工 学ハ ン ドブッ ク， 朝 倉 書 店，
pp．
365−−
387，
1981．
11 2），
3），
4） 洪 悦 郎ほ か 14名 ；構 造 材 料の安全 性 に関す る 標 準 化のた めの調 査 研 究・
研 究 報 告 書，
財 団 法 人，
建 材 試 験セ ン ター，
pp．
69〜
80，
1978．
3，
pp．
21−
37，
1979．
4，
pp，
23−
28，
1980．
3 5），
6） 田 畑 雅 幸ほ か 4名 ：脱 型 までの放置 条件が凍結融 解試 験 結 果 に お よ ぼ す影 響 （ユ．
封か んの条 件，
脱 型 材 令の影 響〉，
日本建 築 学 会 北 海道支部 研 究 報 告 集，
構 造 系，
No．
49，
pp，
175−
178，
日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概集 く構 造 系〉，
PP．
］37−
】38，
1978．
9 の （社 ）セ メ ン ト協 会コ ンク リー
ト専門委員 会 ：初 期の乾 燥 がコ ン ク リー
トの諸 性 状に及ぼす影 響，
セ メ ン ト・
コ ン ク リー
ト，
No，
466．
pp．
20〜
30，
1985．
12 8）長 谷 川 寿 夫，
洪 悦郎 ；コ ン ク リー
トの凍 結 融解 時の湿 潤程 度 と耐 凍害性の関係．
日本建 築学会大 会学 術 講 演 梗 概 集 〈 構 造 系〉， pp．
139−
140， 1976．
10g）Birger Warris：Model describing the process of frost deterioation
，
RILEM International Symposium，
Dura−
bility
ofConcrete
，
pp．
B 49−
B61，
1969SYNOPSIS
UDC:691.32
INFLUENCE
OF
TREATMENT
BEFORE
THE
REMOVAL
OF
MOLD
ON
FROST
RESISTANT
OF
HARDENEN
CONCRETE
by MASAYUKI TABATA, ResearchAssociateof Hokkaido
University, Dr.YOSHIRO KOH, Professor of Hokkaido Universityand Dr,EIJIKAMADA, AssociateProfessorof
Hokkaido University, Members of A.I.J.
Influence
of thetreatment of concrete at an early period onfrost
damage
afterhardening
was studiedby
chang-ingthe conditions of specimens, while they were inthe mold. Freezing and thawi.ng tests of
(A>
method desig-natedin
ASTM
C
666
were carried out after curingin
waterin
the same conditions as those of the various condi-tionsin
the rnold,The
sealing condition of theexposed of concrete, temperature andhumidity
of thesurround-ings, time of the removal
from
the rnold and the surface periodofleaving
specimens inair after removal were varied4s
testeonditions of treatment of specimens,
Test
results are summarized asfollows.
1) Althougth
freezing
and thawing testswere carried out after about 2 weeks of water curing, afairly
large
difference
infrost
resistance was recognizedbetween
the concretes sealed with a vinyl sheet and thoseleft
with the surface exposed.2)
The
difference
in
frost
resistance of conciete causedby
early tieatment resulted mainlyfrom
thedegree
ofsaturation
just
beforethe freezingand thawing test.3>
