高炉スラグ微粉末を用いた

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(1)V‑160. 土木学会第58回年次学術講演会（平成15年9月）. 高炉スラグ微粉末を用いた PC 用コンクリートの収縮特性秀明*1. 正会員. 藤田. 学*1. 渡辺博志*2. 正会員. 葛西. 康幸*2. （社）プレストレスト・コンクリート建設業協会. 正会員 ○谷口. （独）土木研究所構造物マネジメント技術チーム. 正会員. １．目的. 表‑1 コンクリートの使用材料及び配合. オン浸透に対する抵抗性の付与等の性能があり，PC 構造物の耐久性向上を図る上で有効な材料であると考えられる．筆者らは，これまでに高炉スラグ微粉末を用いた PC 用コンクリートの強度及び塩分浸透性に対する高炉スラグ微粉末の置換率や養生方法等の影響を確認してきた 1)．本報は，耐久性に影響を及ぼす可能性が高い収縮ひび割れに対する検討の一環として実施した，同種のコンクリートの収縮特性に関する内容である．２．実験方法表‑1 に示すとおり，現場打ち PC 橋で多用されるコンクリート (40-8-20H)を想定して水結合材比(W/B)は 40%を基準とし，初期強度の確保と汎用性を考慮して高炉スラグ微粉末 6000 を使用し. 0 50 0 30 50 70 0 50. 30. 40. 40. 55. し，一部の試験では W/B と BF/B を変化させて比較した．今回の実験では，モルタルとコンクリートの収縮性状に関する試験を実施した．モルタルの試験は JIS A 1129(コンタクトゲージ法)に準じるものであるが，対象とするコンクリートと関連付けるために，コンクリートと同一配合比率のモルタルを使用. 100. 章中では収縮を正とし，大小関係を表現する．３．実験結果及び考察. 678 671 678 674 671 668 678 674. 1036 1023 1036 1028 1023 1020 1036 1026. 1.5. 0.7. 0. BF/B 0% 30% 50% 70%. -400 20. 40. 60. 経過日数（日, 凝結の始発を起点） -6. 600. BF/B 50% 0% W/B=30%. 500 400 300 200. W/B=40%. 100. W/B=55%. 0 300. が増加するに従って大きく，BF/B=70%の最終値は BF/B=0%よりも 100×10 程度の増加に至っている．置換による自己収縮の. G. -300. コンクリートの自己収縮ひずみは，図‑1 に示すとおり，BF/B -6. 196. S. -200. とする, 材齢56日,×10 ). (PM) を用いた埋込み形ひずみ法も比較した．なお，以下の文. 173. BF 0 250 0 130 216 303 0 178. -100. 0. 自己収縮ひずみ（収縮を正. 2）. 150. C 500 250 433 303 217 130 356 178. W/B=40%. 使用し，埋込みゲージ(KM)2)によって自己収縮ひずみを測定した．ダイヤルゲージ法で測定する他，KM ゲージとモールドゲージ. B. W. SP (B× Wt%). 0. した．コンクリートの試験では，100×100×400mm の供試体を乾燥収縮ひずみは，JIS A 1129 に準じたコンタクトゲージ法及び. 単位量(kg/m3). W:水道水, C:早強ポルトランドセメント(3.14), BF:高炉スラグ微粉末6000(2.88), S:川砂(2.58)と砕砂(2.64) の混合砂, G:硬質砂岩砕石2005(2.65), SP:ポリカルボン酸系高性能AE減水剤, W/B:水結合材比(B=C+BF), s/a:細骨材率, BF/B:高炉スラグ微粉末の置換率, ( )の数値は密度(g/cm3)を表す. -6. た．また，高炉スラグ微粉末の置換率(BF/B)は 0, 50%を中心と. W/B s/a BF/B (%) (%) (%). 自己収縮ひずみ（×10 ）. 高炉スラグ微粉末には，アルカリ骨材反応の抑制や塩化物イ. 400. 500. 600 3. 単位結合材量(kg/m ). 図‑1 コンクリートの自己収縮試験結果. ひずみ差は材齢 3〜10 日で顕著になるが，その後の材齢に伴う変化量は小さい．これまでの見解どおり，単位結合材量の増加によって自己収縮ひずみ(材齢 56 日)が増大する傾向を示すものの，今回の実験では BF/B=50% の影響は単位結合材量にあまり関係せず，いずれの単位結合材量においても 50×10-6 程度のひずみ差である．モルタルの乾燥収縮ひずみは，図‑2 のように W/B=30%では BF/B の影響が見られないものの，W/B=40%においては BF/B の増加に伴って大きくなっている．この傾向は，図‑3 に示したコンクリートの乾燥収縮ひずみキーワード：高炉スラグ微粉末，プレストレストコンクリート，自己収縮，乾燥収縮 *1 〒162-0821 *2 〒305-8516. 東京都新宿区津久戸町 4-6 TEL.03-3260-2535,FAX.03-3260-2518 茨城県つくば市南原 1-6 TEL. 0298-79-6761,FAX.0298-79-6799. ‑319‑.

(2) 土木学会第58回年次学術講演会（平成15年9月）. (ダイヤルゲージ法)の結果乾燥収縮ひずみ (×10 ). -4. 70%の一部の結果を除き，モルタルのひずみ差(BF/B =0%を基準)は乾燥開始直後から BF/B の増加によって大きくなっているが，乾燥開始からの材齢 2 日から. 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 -18. 数字は左からW/B(%),BF/B(%)を表す. 30,0 30,50 40,0 40,30 40,50 40,70. の影響は小さく，BF/B に. 0. 収縮ひずみが含まれるものと思われる．. 2日 4日 9日 14日 28日 62日 91日. -150 -200 -250 -300. 材齢7日を起点とした経過日数(日). -6. -400 -600 30,0 40,0 40,50. -800. 30,50 40,30 40,70. 数字は左からW/B(%),. -200. 80. 100. 120. -500 埋込みゲージ(KM )使用細線:配合H2(W/B=40%, BF/B=0%) 太線:配合BF2(W/B=40%, BF/B=50%). -700. BF/B(%)を表す.. 図‑4 材齢 7 日以降のコンクリートのひずみ. 60. 80. 100. コンタクトゲージ法ダイヤルゲージ法埋込みゲージ法(KM ) 埋込みゲージ法(PM ,2回). -200 -400. 配合H2 (W/B=40%, BF/B=0%). には BF/B の影響は見ら. 0. 120. 乾燥開始からの経過日数（日） 20 40 60 80 100. 120. 0. -6. 40. 0. -800. 60. 乾燥収縮ひずみ（気中養生). -400 -600. 乾燥収縮ひずみ(×10 ). 20. -6. 乾燥収縮ひずみ(×10 ). 0. -600. 40. 自己収縮ひずみ（封緘養生). -300. 乾燥開始からの経過日数（日）. 込みゲージ法 (KM) の測. 20. -100. 図‑3 コンクリートの乾燥収縮試験結果. ひずみ測定で共通する埋. 日以降の自己収縮ひずみ. -100. 0. ダイヤルゲージ法. -200. -1000. 自己収縮と乾燥収縮の. の結果によれば，材齢 7. 乾燥開始からの材齢. -50. 120. ひずみ(×10 ). 乾燥収縮ひずみには，自己. たのが，図‑4 である．こ. 0. 0. -6. 乾燥収縮ひずみ(×10 ). である．なお，モルタルの. ートのひずみ変化を表し. 乾燥開始からの経過日数（日） 20 40 60 80 100. 0. 関わらず，モルタルであっ. 日を起点としてコンクリ. 高炉スラグ微粉末の置換率, BF/B(%) 10 20 30 40 50 60 70. 図‑2 モルタルの乾燥収縮試験の結果（自己収縮を含む）. 91 日までの増加は BF/B. 定結果をもとに，材齢 7. 0 -6. 0. とほぼ一致する． BF/B=. ても 50×10-6 程度の相違. 乾燥開始からの経過日数（日） 20 40 60 80 100. BF/B=0%とのひずみ差（×10 ). V‑160. -200. コンタクトゲージ法ダイヤルゲージ法埋込みゲージ法(KM ) 埋込みゲージ法(PM ,2回). -400 -600 -800. 配合BF2 (W/B=40%, BF/B=50%). 図‑5 各種測定法で測定したコンクリートの乾燥収縮ひずみ. れず，乾燥収縮ひずみには材齢 5 日前後の初期材齢において 50×10-6 程度の差を生じている．しかし，図‑5 に示すように，乾燥収縮ひずみを 4 種類の方法(5 データ)で測定した場合，各測定法上の特性があるにしても， BF/B=0%に比べて BF/B=50%のひずみのばらつきが顕著である．50%置換による 5 データのひずみ増加量(最終値)は-90〜150×10-6 となり，平均値では 69×10-6 となった．また，個々の供試体のひずみを調べた結果，コンタクトゲージ法によって測定された最大と最小のひずみ差(材齢 182 日)は，BF/B=0%が 50×10-6 であるのに対し，BF/B=50%は 198×10-6 となり，供試体ごとのばらつきもかなり大きくなる場合があることがわかった．４．まとめ本実験の結果から以下のことが言える． (1) 高炉スラグ微粉末の使用によって自己収縮ひずみ及び乾燥収縮ひずみの双方が大きくなる傾向がある．ただし，その増加量は，W/B=40%, BF/B=50%のコンクリートにおいて双方ともに 50×10-6 程度である． (2) 高炉スラグ微粉末を使用した場合の乾燥収縮ひずみは測定方法によってかなり異なり，また供試体ごとのばらつきも大きくなる場合がある．なお，本実験は両所属団体による PC 部材の軽量・高耐久性化に関する共同研究の一環である．参考文献 1) 谷口他：高炉スラグ微粉末を用いた PC 用コンクリートの特性，コンクリート年次論文集，Vol.24,No.1, pp.531‑536,2002. 2) 日本コンクリート工学協会：コンクリートの自己収縮研究委員会報告書，2002.9.. ‑320‑.

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