三重大生物資源紀要 第15腎：19〜25 判或7年12月11ヨ
フレッシュコンクリ脚卜の性状変化に及ぼす温度の影響
月 岡 存
三盛大学生物資配学郡
The‡nrlueneeorTempera．tureonthe Cha．ngesortheStateorダresh（ブonerete
Susumu Tsuiて10KÅ
FaculLyorBiolteSOurCeS，MieUniversILy
Abstract
Theexperlimerltalstudyonthechangesofthestate orfresh concrctc was conducted．
1nthisexperimenも，も】1eもemperatureortheconcretewassettedin the threerang・eS（30〜
330c，20〜23Qc，10〜13℃）．Concrete＼VaSllュixed，uSingtwokindsofchemicaladnlix山re
（accelel〜ativetypeandsLandardLype）．
rrherollowingisthesummaryoftheI・eSult．
1）Whatdegヱ、eeもheぬnperature of concretehaderrecton changes orslump，bleeding・
ratioandsettingtimewasdemoIIStヱ・ated．
2）1111edirferenceorchemicalad】mixturehadgreaLesterrectonsetいngtimeora11the
natureof、fr（∋SilCOnCrete．
3）Thele咽もhorelapsedtimesi！1CethecollCretehadbeeilmixedhadinrlue11CeOnSulump，
aircontent，bleeding，Settlngtimeandcompressivesとre咽thorconcrete．
I（eywords：rreShcorlCrete・telnperatul、e・Sluml〕・Seもti咽time・
COmpreSSivestreng・抽
は，コンクリートの材料分離ができるだけ少なくなるよ うに行わなければならない。
現在，わが国では，コンクリート構造物の現場施工に 使用されるコンクリートの大部分がレディーミクストコ
ンクリートであり，近年，セメントがレディーミクスト コンクリートに使用される剰余も世界血である㌔ この レディーミクストコンクリートが工場で練混ぜられたあ と，運搬され，打込みが完了するまでには，交通渋滞等 による現場到着の遅れや，現場作業の都合により，規定 された時間を超過することが十分考えられる。また，練 混ぜ後のコンクリ…卜の性状の変化は、セメントの水和
作用が化学反応によることから，コンクリートを打込む
ま えか き
コンクリートは，練混ぜ後，時間が経過するとワ…カ ビリチーなどの性状が変化する。そのために，土木学会 の示方訝〉では，コンクリートは速やかに運搬し，ただ ちに打込み，十分に柿間めなければならないとして，練 混ぜてから打終えるまでの時間の限度の冒安を規定して いる。ところが，この時閲の限度は■■、・■・般的な目安であっ て，コンクリートの種々の条件によって邁抑こ対処する ことが必澄であるとしている。また，運搬および打込み
平成6年10月1＝甘受盟！三塁鮎馳離苗上浜＝J1515
月 岡 20
季節に大きく影哲されるものと思われる。ところで，わ が国のレディーミクストコンクリートをf鋸1たコンクリー
トニ1二事の現状をみると，荷卸しまでのコンクリートの品 質は生コンクリート業者の発任，それ以後のコンクリ鵬
トについては施工米者の嚢任となっており，このことが 硬化後のコンクリート構造物に欠陥が生じた場合などに 問題となることがある。
ところが，レディーミクストコンクリ岬卜の練混ぜ後 の品質変化について楓∴艶定時間内に運搬されたコンク
リ押トの，荷卸し地点でのスランプや空襲駿の測定値な どの記録は残されることはあるが，規定時間を超過した ものについては明らかにされないことが多いようである。
また，脱皮条件を考慮したフレッシュコンクリートの性 状の変化については，スランプや凝結時間など個々の特 性にI媚する紺野…はみられるが，間ト・のコンクIノート を用いて練混ぜ後段時閥肇適した場合の種々のフレッシュ コクリートの性質（硬化後の圧縮強度も含む）について の報喜ば少ないようである。
そこで本研究は，レディーミクストコンクリ岬卜がバッ チャープラントで練混ぜられ，トラックアジチーターで 現場まで運搬される場合を想定した室内実験により，フ
レッシぶ∴コンクリートの性状変化に及ぼす温度ならびに 使用混和剤の影轡について明らかにし，練混ぜ後，艮時 間経過したコンクリートの問題点などについて検討しよ
うとしたものである。
実験概要 1．使用材料
セメントは普通ボルトランドセメントを使用した。そ の物理的性蘭の試験結果をT正1elに示す。紬骨材は 三蔑叔雲出川魔の川砂で比蔑2．58，粗拉率2．91のもの，
租骨材は同じく雲出川魔の川砂利で比螢2、66，戯大寸 法20潤潤，租税率6．89のものをそれぞれ使用した。混和 剤はレディーミクストコンクリート等に融般によく用い
られており，JISA6204のコンクリート用化学混和剤 に適合するAE減水剤の標準形と遅延形（いずれも王 将で主成分は有機酸系統導体）の2櫻類を使用した。
2．コンクリートの種類および配合
コンクリートの種類と配合ほ1−able2に示すように，
スランプと空気恩の矧脱 水セメント比および鮒骨朝嘩 各一定とする5種類である。コンクリートの単位水厳は，
練混ぜ直後のスランプを隋トペ勒淵にするために，温度に 応じて変えてある。また，混和剤の使用駿は，製造メ…
カー推奨の櫻準使絹魔の範囲内で、セメント漆脇の 0．25％である。
3．実験方法
コンクリートの温度は，畿中と寒中およびその中間期 におけるレディ岬ミクストコンクリートの離脱ぜ，運搬 および打込みを想逢し，次の3稀根とした。
・高温期：30〜33℃
rrablelPhysicalf汀Opertiesorcemenも
月三縮強さ（MPa）
凝結（時：分）
種 類 ‡比 蔓
71ヨ i26日 普通ボルトランド憂 3．i6
′rable2 Mjxpropoェ、tiorlSOfcollCrete 水セメ
ント比
1V／C（％）
空無感 の範囲
（％）
スランプ の範閉
（cJn）
桝形ぎ12±1・5
l巨 ・−∴． 12：套1．5
霊慧芸；琵 12±1．5 12：ヒl，5
・：・≡・ −・、 12＝ヒ1．5
フレッシュコンクリ…卜の性状変化と温度 21
・礫準期：20〜230c
・低温期：10〜130c
（1）コンクリートの練混ぜ
コンクリートの練棍ぜは，8月（高温期），10月
（機準期）および12月（低温期）に可繊式のミキサを 使用して実験箋内で行った。ミキサには回転速度竃磯 節できる変速機が取り付けてあり，各配合ごとに1バッ
チ75〜110ゼを高速（60回転／分）で約3分間で練 混ぜた後，薗ちに，後に示すコンクリートの試験と試
料の採取を行った。ミサキ内の残りのコンクリートに ついては，ミキサ輩（トラックアジテ一夕）を想定し，
水分の未発を防ぐためにミキサの投入口に蓋をして，
低速（6回転／分）で，練混ぜ後，盛大3時間30分 までミキサを回転させた。低速回転の間，所定の時間 にミキサを血一時止めてコンクリ…卜試料の採取と試験
を行った。
（2）コンクリートのスランプと空気厳の試瀾
コンクリートのスランプと空気嵐試験は，錬混ぜ麗 後とコンクリ…トの温度に応じた所定の時間ごとに，
それぞれ，JISAllOlとJISAl】28により実施した。
（3〉 コンクリートのブリージング試験
プリージング試験は，練混ぜ緻後と雑混ぜ後90分 のコンクリートから試料を採取して，JIS Al123に より実施した。
（d）コンクリートの凝結時間試験
コンクリートの凝結時間試験ほ，JIS A6204の附 属沓1の規定に従って，油圧式の質入試験装置を使用
して行った。試験体（￠15×15cm）は，コンクリー トを5胴ふるいでふるったモルタルを試料として用い，
各配合ともに2偶の金属製の円筒容器に詰め，ガラス 板でふたをして作製した。試験は恒温室内で行い，質 入抵抗値が5M】つaを越えるまで質入抵抗を測定した。
なお，凝結時間試験のみ低温期のコンクリートの脱皮 が8〜100cであった。また，セメントが水と最初に 接触した時刻を基準（経過時間0分）とした。
（5）コンクリートの圧縮強度試験
圧縮強度試験用の円柱供試体（￠10c耽）は，練混 ぜ抵後と練混ぜ後3時間までのコンクリ【ト試料を用 いて，各条件ごとに3個ずつ作製した。脱型後の供試 体は，すべて材令28日まで棲準水中養生し，JIS A llO8により強度試験を行った。
実験結果および考察 1．フレッシュコンクリートの性質
（1）スランプと空気蜃の経時変化について Fig、．1は，雛混ぜ後，ミキサ内で低速酬広されたコ
ンクリートのスランプの測定結果を示したものである。
スランプの砥は，時間の経過とともに対数目盛でほぼ 敵組的に低下することがわかる。スランプ低下の割合 はコンクリート温度の高いほど大きく，練蘭ぜ直後に 12cm程度のスランプが，たとえば土木の一般構造物 用としてよく用いられる5c別になるのは，およそ高温 期で100分，梗準灘で120分，低温購では180分経過 後になる。コンクリート櫻準示方詔では，練混ぜてか
ら打終るまでの時間を，原則として外気温が25℃を 超えるときで1．5時間，250C以下の噂で2時間を遇え てはならないと規定している。今回のスランプの測定 結果からみると，この規定は，高温期と機準期では納 得できるが，低温期ではもう少し時間に余裕を与えて もよいのではないかと考えられる。次に，遅延形の温 和剤を使用したコンクリートは楼準形を用いたものよ
りスランプ低下がやや小さい傾向は見られるがその差 は小さい。したがって，本実験に用いた遅延形混和剤 は，その使用駿を増加するなどしないかぎり，スラン プ低下防止のための対策としてはあまり期待できない と思われる。
Fig・．2は，同様に空気厳の測定結米を示したもので ある。コンクリートの温度または種類により空気駿の
4208 6 4 2 111
︵憾癒表慧棋⁚買こゝ∵八椚代 ニー∴
こ‥二＋一、 ◎完
鶉姦H H S S L S R S R S 言
O ◎ ロ ロ ム
0 30 60 90 120150 180 210 低速回転の経過時間 弼乃）
yig．1RelaもionbetweenslumporconcreもO andelapsedtime．
月 岡 存 ココ
減少する時刻は異なるようあるが，練蘭ぜ後150分経 過すると，コンクリートの空気駿は1％程度減少する。
この1％の空気恩の値（減少）は，レディーミクスト コンクリートで一般に行われている容概の割増し′駁
（1nぜ当り10β）に相当する大きさである5）。さらに，
適度の空気駁の確保は，とくに，賀も象作用に対する耐 久性を要灘されるコンクリートでは東要である。した がって場合によっては，このような空気駿の減少を見 込んだコンクリートの配合も必要になるものと考えら れる。なお，練混ぜ波後（経過時間0）の空気駿は，
HSが他のコンクリートの空気駿より小さい。これは，
高温期に械準形の混和剤を使潤した場合，コンクリー ト申に空気が混入しにくいことを示すものではないか と思われる。
Fig．3，Fig，4は，練混ぜ後，ミキサ内で低速回転
したコンクリートとi割振させないで静置したコンクリー
トのスランプと空気敬の測定結果を比較したものであ る。ただし，静置したコンクリートは各試験の緻紬こ プリージング水を含めて練直しを行った。両図より，
練混ぜ後の経過時間が貴くなると，低速回転されたコ ンクリートのスランプの低下と空気魔の減少がともに やや大きくなる傾向はみられるが，低速回転をしても 静置しても，コンクリートは同じようなスランプと空 気麹の経時変化を示すことがわかる。このような，ミ キサ各低速回転した場合と静置の場合のスランプと空 気麹の変化の比較では，高性能減水剤を用いたコンク
リートについて，長滝3）も本実験と同じような結果を 報督している。ところが，明石￠）は，練混ぜ後に放置
したコンクリートのスランプは練返したコンクリート よりスランプ低下が大きかったとしている。この原‡表 としては，おもに放置したコンクリートのプリージン グ水など，コンクリートの材料の分離が影関している のではないかと考えられる。
（2）プリ・−ジングについて
Fig．5は，練混ぜ政後と練混ぜ後90分（ミキサ内
で砥遇瀬】転）経過後に採取したコンクリ岬卜のプリー
ジング率と試料採取後の経過時間の関係を示したもの である。コンクリw卜の脱皮が低いはどプリージング 率は大きく，また，プリージングの終る時間が遅くな る。最終のプリージング率は，高温期では低温期の半 分以下，櫻準期では低温鐸】の2／3程度である。これ
7 だU 5 バり． 3 2 ユ 0
︵摂︶ 幽ご塀邸
30 60 90 120 150 180 低速回転の経過時間（如り
yig．2 RelatiorlbeもWeenaircontentor oorlCreteandelapsedtinle．
︵囁皿森夜⁚琶︶トヽかぺ
0 30 60 90 120 150 180 210 経過時間 梱り yig．3 RelaとionbetweellSlumpoI■concrete
andelapsedtime．
（0ニlowvelociLyrevolutionormixel，，
⑳：StillsLanding）
5 4 つU 2 1 ∧U
︵故︶ 嘲・躾翻
○
‰−≠叫−〜−−＿
◎〜◎叫◎ ニニ冨ニ
ニ芯コL◎
○低速回転
◎静 置 梯準靭：SS
0 30 60 90 120 150 180
経過時間（緬）
Fig．4 Relationbeもweenaircontentof COnCreteandelapsedtime．
（0：lowvelosity】1eVOlutionorIⅥixer，
◎：Sもillstandingう
フレッシュコンクリ…卜の性状変化と温度 23
らは温度によるセメントの水和反応の活発さの程度を 表していると考えられる。なお，大塩ら7）の普通ボル
トランドセメントを用いたコンクリートのプリージン グ試験の結果と比較すると，温皮が砥いほどブリージ ング率が多い傾向は同じであったが，温度の違いによ るプリージング率の差は本実験の方が大きい。この理 由は，おもに紬骨材の桧皮などの違いによるものでは ないかと考えられる。
次に，コンクリートの採取時期の違いでは，90分 経過後のものは練混ぜ緻後のものの25〜40％程度の 最終プリージング率の大きさである。これほ，ミキサ の低速回転ヰの水和作用のためにプリージング水が少 なくなったものと考えられる。なお，高温期のコンク
リート（Fig・．5）では，高温拶＝こよく位相される遅延 形混和剤使用のHRとしたが，練混ぜ後90分経過後 に採取したHRとHSのコンクリートのブリージン グ率曲線はばぼ同じであった。
山般に，プリージングが多いとコンクリートが多孔 質となり，強度、水密性烏よび耐久性に恋い影轡を及 ぼすといわれている。この点からみると，レディーミ クストコンクリートでは，低温糊で運搬時間の短い場 合が般も不利であるといえる。
（3）凝結時間について
Fig．6は，練混ぜぬ後に採取したコンクリートの斑 入抵抗と練混ぜ後の経過時間の関係である。コンクリー
トの凝結時間は，たとえば，橡準形混和剤を用いたコ ンクリ…卜の始発時憫（質入抵抗：3．43MPa）で比 較すると，高温掴では5時間，橡灘灘では7時間，低
渦潮（この場合，8〜100c）では1馴時間程度であり，
温度が低くなると急激に良くなる。また，高温期に遅 延形混和剤を使用した場合の凝結時間は，櫻準期に機 準形混和剤を用いた場合の凝結時機に近い櫨を示して いるなど，混和剤の種難がコンクリートの取結時閲に 影響している。なお，標準j鋸こ遅延形の混和剤を用い ることは，機準形使用に比べはるかに少ないと考え，
SRのコンクリートの凝結時間試験は省略した。
Fig・．7は，高温期におけるコンクリート試料の採取 時凋の遠いによる質入抵抗の大きさを示したものであ る。ミキサ内で120分間低速回転されたコンクリート の凝紺辱閥は，練混ぜ直後に採取したものより短く，
とくに，遅延形の混和剤を使用した場合は始発時憫で 1日引綱程度の差があり鋸着である。低速回転されたコ
ンクリートの凝結が早くなる原因は，ミキサの回転に よる水和反応の促進のためと考えられ，このことから，
運搬時聞の良いコンクリートの打込みに】賢しては，コー ルドジョイントの防止等の点からより迅速な施二】二が望 まれる。
2．コンクリートの圧縮強度
Fig・．8は，練混ぜ蔭後を0分とし，低速回転を受けた コンクリートの試料採取時刻と材令28【‡】強度の関係を 示したものである。図より，コンクリートの温度および 種類に牒】係なく，採取時刻の遅いコンクリートほど圧縮 強度が大きい傾向のあることがわかる。たとえば，試料 採取時刻が】20分のコンクリートの圧縮強度は，練蘭ぜ 政後に採取したものの1．08〜1．31倍である。このおも な原因としては，前述のように，ミキサ内で長時間低速
．4− 2 0 8 6 ．4
︵故︶ 絡ゝ∴n−へ■ト
（試料採取時）
／ムームLS：緋混ぜ蔽後
′ ∴ ム ■ ム′
ム／
ム／
ム′
ノ ロ／0
∴二
＿
6 5 d一 3 2
︵￡稟︶媒遇Y呵
100 200 300 400 500 600 700 経過昭一粗（蜘）
Fig．5 Bleeding・OrCOnCrete．
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 経過時間（h）
Fig．6 PenetraLioIlヱ、eSistanceofconcrete．
月】河 存
さいのは，水セメント比が等しいことと材令28日まで 機準水中寒生したためであると思われる。なお，運搬時 fぞ星′ヨの艮いレディ…ミクストコンクリートの圧縮強度の試
験データほほとんどみられないが，池闇らは，練上げ麗 彼のコンクリートと艮時間運搬したコンクリートの圧縮 強度聞に差がないか運搬によりやや強皮が増加したと報 督している㌔
以上のことから，きモ縮強度の点からみると，運搬時間 の長いコンクリートの方が練混ぜ麗後のコンクリートよ り有利であるといえる。
24
回転を受けたことによるコンクリートの空気燦とプリー ジングの減少の2つが挙げられる。仙磯に，コンクリー
トの豊艶陰が1‰増加するとほ鮒強度は5％程度減少す るといわれている郎。また，採取時刻の遅いコンクリー
トはプリージングが少ないために，硬化彼のコンク1ノー トの内部がより密実になったものと考えられる。ここで，
温度等の異なる5椰類のコンクリートについて，練混ぜ 蔭後に採取した試料で作製した供試体の強度間に差が小
ム′ 一
ム ／
0分 漕 分 分 分
（試料探取時）
DヱS：練混ぜ麿後
臼HS：梯混ぜ後12 ム ′
︵d鶏冠︶霊婁Y転
あ と か き
レディーミクストコンクリートを想定した，フレッシュ コンクリートの性状の変化に及ぼす温度と使用混和剤の
種類の影響について，実験で得られ結果をまとめると以
下のようである。
1）コンクリートのスランプは，経過時閥とともに対数 目盛りでほぼ直線的に低下し，この場合の低下の割合 は温度の商いほど大きかった。また，スランプの低下 に及ばす混和剤の種類（棲準形と遅延形）の影響は比
較的小さかった。
2）コンクリートの空貿も厳は，温度と混和剤の種類に関 係なく，練混ぜ政後より150分経過後でほ1％程度減 少した。
3）コンクリートのプリージングは温度の高いほど少な く，高温期（30〜33℃）のプリージング率は低温期
（10〜13℃）の半分以下であった。また，練混ぜ後 90分経過した試料のプリージング率は練混ぜ直後の 試料の25〜40％程度であった。
4）コンクリートの凝結時間は脱皮の影響を大きくうけ，
とくに，温度が低い場合はコンクリ岬トの凝結が非常 に遅れた。また，混和剤の種類とコンクリート試料の 採取時刻が粛結時間に影響した。
5）コンクリートの28日強度は，温度や使用混和剤の 椰難にはあまり関係がなかったが，練混ぜ後の経過時 間の良いはど大きい傾向が認められた。
」こ紀のことから，荷卸しまでのレディ岬ミクストコン クリートでは，とくに，スランプの低下と空気鼠の減少 が問題であることがわかった。このうち，スランプほ温 度に大きく影響されるが，混和剤の種類（遅延形）では
′／
ムHR：練混ぜ感後
△ ムHR：練混ぜ後120 ／
△ ′′／
高温期
0 100 200 300 経過時間（裾ぬ）
Fig．7 PenetraもまonI・esistanceofconcrete underconditionofhighもemperattlre．
︵虎勘繋︶触感諜出Q芯∞N￠葦
20
10
0 30 60 90 120150180
低速回転の経過時間（油）
Fi軌8 Relationbetween28−daystrengt】1 andmixing・time．
リートの性状変化と温度
フレッシュ∴コンク 25
スランプ低下防止の対策にならないものと考えられた。
また，空気蒐減少の対策としては，温度にかかわらず，
あらかじめ練成ぜ直後の空気腰を多め（もちろん，J！S の許容矧謝内でもある1％以内）の配合にしておくのが よいと思われる。
次に、施工業者の変圧となる荷卸し後のコンクリート では，練混ぜてから打終えるまでの時間の長いコンクリー
トは，硬化後の圧縮強腰に関してはむしろ技所となるが，
殻総時間がいちばん問題となる（とくに，高温潮などで はブリージングが少ないことによる表面乾燥の問題も加 わる）。このための対策としては，荷卸し後のコンクリー
トの効率のよい施工はもちろんであるが，遅延形の混和 剤使用の効果が大きいと思われる。
編）．土木学会，71叫83（まg91）．
2）武直隠 レディーミクストコンクリート技術の現状と将来
展望．土木学会論文集，4gO：ト13（1994），
3）たとえば，長織成教．i馬性能AE減水別の現状と課胤 コ ンクリ…卜1二学．28（6）：5仙15（1990）．
4）たとえば，仕入豊批 地濃茂組 コンクリートの凝結徽化
に及ぼす温度灸件の影響．日本建築学金言余文相皆集313：
1m‖（1982）．
5）全国生コンクリート工業紙合連合会編．生コン工場品質周
期ガイドブック．薫球数生コンクリート工衆組合連合会．139−
Ⅰ48（1992）．
6）岡阿漕，六灘魔魔．コンクリート工学ハンlさブック．朝食 嚢挙ば，276仙278（1981），
7）大塩呪JL‡嫡満弘 曽根徳明．各種センメトを用いたコン クリートのヨ妄ぢ礎的渚性貿．セメント技術年報，42：180血 183．
8）たとえば，小林山輔．戯斯コンクリート工学（節2版）．森 北出版，62m66（1988），
9）前出5），265
謝 辞
本研究の実験はまに平成5年度に行ったものであり，
三東大学生物資源学部土木材料・施工学研究塞の当時の 専攻学生であった河辺努，鼠郎智裕，杉山広幸の諸君に 多大のぬ力を得た。また，竹本油脂㈱より実験材料（混 和剤）を提概していただいた。記して感謝の恵を表する。
要 約
レディーミクストコンクリートを想定したフレッシュ
コンクリートの性状の変化に関する室内楽験を実施した。
実験では，コンクリートの温度条件を3種類（30〜33 0c，20〜230c，10〜13℃）に設定した。また，コンク
リートには2種類の温和剤（機準形と遅延形）を使用し た。そ・の級乳 次のことが明らかとなった。
1）コンクリートの温度が，スランプの変化 プリージ ング率，凝結時間に影轡を及ぼす程度を示した。
2）混和剤の種類は，フレッシュコンクリートの性質の 中では凝結時間に蔑も影響を及ぼした。
3）コンクリートの練混ぜ後の経過時間の長さが、コン クリートのスランプ，空党旗，プリージング，凝結時
間および圧縮強度に影響を及ぼした。
文 献
1）土木学会嫡．コンクリート標準示方額（平成3糾坂・施工
