九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository
グリーンコンクリートの暑中性状に関する研究
小山, 智幸
https://doi.org/10.11501/3166920
出版情報：Kyushu University, 1999, 博士（工学）, 論文博士 バージョン：
権利関係：
-ーーー-
第3章 グリーンコンクリートの脱水性状
-
第3章 グリーンコンクリートの脱水性状
3. 1
第3章の概要
グリーンコンクリ-ト表層部からの脱水は， 収納や内部の制度jCをl1)Jl�し， 初WJひび;ljリ れ発生の原肉になるとともに， 水不11生成物の形成にも大きな彫符を及ぼして， 飢餓の信夫 さ即ち耐久性や， 強度発現性状に恋影響を及ぼす。 特にW.rI1J民民ト.においては他のH与JOJと 比較して表層からの脱水屯が大きく， このことが件r 11コンクリートにおいてI-_，�G諸問題を 顕布化させる要因となっている。 従って， グリーンコンクリートの脱水竹状を|りjらかにす ることは，暑中コンクリートの桔々の「忠さ」に対する対策を行う1--で、側めて弔裂である。
グリーンコンクリート表層部からの脱水は， 外気泊度 ・タト主t�!lIl.J交・ 風速 ・111i主r1身、I等の 外的要因， 調合， 特に単位水位や水セメント比といった内的安|刈， !}!に打込み後における 試験体表面の温度や状態ならびにその経時変化， 内部での水分移動3 ノk和反応に1lう物It'l:
変化と水の消費などが複雑に関連しあって材齢とともに大きく変動する。
ACIでは， グリーンコンクリートからの脱水速度を外気机皮 ・ 外気出度 ・ コンクリー ト温度 ・ 風速の値から算定する図( nomograph)を示している 1)が， 法イトミ的にノ1<!flíからの水 分蒸発をもとにしており， 材齢とともに表面状態の変化するコンクリートの脱水速度の任 意の材齢における値を示したものではない。 グリーンコンクリー卜の効民的なひび別れ対 策を講じるためには， 先に示した砲々の要因の影響を犯隠し， どの時期にどれだけのm�水 が生じるのか， ひび割れの入りやすい時期との関係を合めて定以的な評価を行うことがiTi 要となる。
第3章ではグリーンコンクリートの脱水性状に関して， 打投後24 11与Imf-llU.if までのスラ ブ試験体を対象として， 任意の材齢に適用吋能な脱水速度式を提案して解析を行い， ス!験 結果と比較することによって， 外気温度 ・ 外気湿度 ・風速 ・l円迷11 fH等の外的安川， Inイú:
水量や水セメント比といった内的要閃が異なった場合にも幅広く適応できることを検討し た。 算定式は， 水面からの水分蒸発式として従来から用いられている， 外気とコンクリー ト表面の比湿あるいは蒸気圧の差に風速の影響を表す関数を来じた式をぷ本として， ブリ ーディングがなくなる時期以降も適用できるよう， コンクリートぷj同部の合水本のj必符を 考慮した形とした。 従って第2章で分類、した， コンクリートぷ!úÎがブリーディングノkで、従 われる時期からブリーディング終f以降まで述続して使!日でき3 手キ材齢におけるm�Jk速度 を算定することができる。第4章で詳述するように， コンクリートぷ府間からの脱水速度3 含水量，内部温度は互いに影響を及ぼし合うため1幹析ではこれらを"îJ 11与に扱うことになる。
本章ではコンクリート表面温度として実視IJ伯をfl1いて算定し， 実測された脱水速度と解析 伯を比較することにより推定式および合水率解析�rの諸定数を舵定した。
実験および解析における検討項I iとして， まず外気泊!交や外主t�f[� 1交， 風， および11射と いった外的要因の影響を検討した。 また， 打設温度の影響に関しても検討を行っている。
続いて内的要因として， 水セメント比の遠いやシリカフユーム写の作平和品和材の影響等3 調合や使用材料に関して検討を行った。 更に対策要肉として3 養生)j法の効果や適切な養 生開始時期に関して検討を行った。
-
3. 2 脱水速度の算定式
第2章で示したように， グリーンコンクリート表層部からの脱水は， 脱水速度とブリー ディング速度との関係でメカニズムが異なる。 プリーディング速度が脱水量を上[n]ってい る場合は， 水面から の蒸発となる。 この時期においては， 蒸発!12はコンクリートの合水本 によらず， 水面の温度条件と大気条件との関係のみによって決まる。 �tt 1\L時間あたり に水 面から蒸発する水の量Eは， 基本的に， 水面と大気の比?��のぷあるいは蒸気正のJCに， 風 速の関数を乗じた以下の形の式で表される2) 3)。
E=ρG( q s(Ts) - q (Ta)) f (u)
-， -.，. ， ....，.
L- L- �'-，
E : 水分蒸発速度(kgjm 2sec)
ρ : 空気密度( 1気圧， 200Cで1.19 kgjm:l )
CE : 蒸発に対するバルク輸送係数(1.1×10 3 37!1t次元) Ta : 外気温度(OC)
Tc . ブリーディング水面温度(OC)
(式2.7' )
qa : 比湿(kgjkg)， 即ち水蒸気密度ρwの空気密度ρに対する比(ρw jρ ) qs : 水面温度Tsに対する飽和比湿(kgjkg)
f (u) : 風速u(m!sec)
あるし1は，
E = ( e s (Ts) - e a ( Ta )) f ( u )
、す ...，. ，守
L- L- V，-，
e s s (Ts) : 水面(温度Ts)の 飽和蒸気圧(kPa)
(式3.1 )
ea(Ta) : 外気 (温度Ta)の蒸気圧(kPa)， 飽和蒸気圧をeas (Ta) ， 外気相対温度を 阻a(100 %の とき1.0とする)とすれば以下で表される
e a(Ta) = RHa x e as (Ta) f (u) : 風速uの関数
風速の関数f (u)は， 通常， 実験式として与えられ， 文献により， ド記の形式となる。
f (u)ニau au十b a u n
a，b，nは実験定数
-39 -
…文献3)
…文献4)
…文献4)
---
本研究では， 後に示す実験および解析結果からド記の式3.2 を導H�した。
E ( t) == ( e s s (Ts) -RHa e as (Ta)) (a u 2 + b)
ここに， E (t) :材齢1時間における脱水速度(gJcm2・hour)
e s s (Ts) :水面の飽和蒸気圧(kPa)， ノk而j品皮がTsOCの湯介，
17.3Ts 二0. 61exp
237.3 + Ts
e as (Ta) :外気の飽和蒸気圧(kPa)， 外気温度がTa oCの場介，
17.3Ta
== 0.61exp
237. 3 + Ta
悶a . 外気相対湿度(100 %のとき1.0) u:風速(m/sec)
a， b 定数(本研究の範囲ではa == 1.0， b == 0.4)
(式 3.2)
材齢の経過とともにコンクリート表面からブリーデインクゃ水は消火し， 次の段附におけ る水分蒸発は水 ・ 骨材 ・ 未水和(一部は水利)セメント混合物のぷ)同部分で生じる。 この 段階における脱水は， 脱水や水和の進行による自由水 の減少， および内部からの水分供給 速度によって大きく影響を受けるため非常に複雑な現象となる。 本研究ではブリーデイン クゃ水が無くなった以降の脱水速度式をできるだけ簡単な形で友刻するため， 表肘における 含水率低下による蒸気圧の低下， H[Jち式3.2中のes s に表層部の合水率低下に応じた低減 係数を乗じて用いることとした。 低減係数は明らかに相対湿度の次元を有するため， 同|吋
5) 6)らの研究による含水率と空隙相対湿度 の関係を参考に， 式3.3でぶされる伯を川いる こととし， その妥当性も含めて検討を行った。 なお式3.3中の Woは， 合水率がこれ以下に なるとRHc の値が1より小さくなる， 即ち式3.3の2つの式の適川境界となる含水率であ
り， 本研究ではこれを限界含水率と呼ぶ。 図3ム1に西岡らの実験結果と， 式3.3 rl'の限界 含水率 Wo二0.10 としたときの式3.3の値を示す。
問c==一(W4 -4WoW3 +6 Wo2W2 -4Wo3W)/Wo4
== -W(W-2Wo)(W2 -2WoW+2Wo2 )/Wo4 ，
二1.0 ，
、? ‘..， ，�
Ll.ーヤ'-，
(0 豆 W 三五 Wo ) (Wo壬w)
閉じコンクリート表層の含水率低下に伴う蒸気圧の低ドをぷす係数 (コンクリート表層内部の相対温度， 0 �三RHc豆1， 単位なし) W:コンクリート表層部の含水率(g /cmJ)
Wo . RHcが1よりも小さくなる限界の含水率(限界合水率， g /cm J) - 40 -
(式 3.3)
---
調合1
西岡らの実験結果 式3.3 (数字はW。の値)
O..�. {右 の経過
• 1.0
0.4
0.2 0.8
0.6
。工区制岡山京国特G哩wmム|「一も入n
0.3
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
コンクリートの含水率(g/cm3)
0.0 0
コンクリート表層の含水率とRHcの関係 図3.2.1
式(3.4 ) これらを考慮して式3.2を新たに記述して下記の式3.4が得られる。
E(t)=(即日ss (Tc) - RHa e as (Ta)) (a U 2 + b)
E (t) :材齢t 時間における脱水速度(g!cm2・hour) ーで， 、一r I�
l..- l..- V'-，
e s s 水面の飽和蒸気圧(kPa)， 表面温度がTs oCの場合，
17.3Ts
= 0.61exp
237.3 + Ts
e as 外気の飽和蒸気圧(kPa)， 外気温度がTa oCの場A 17.3Ta
= 0.61exp
237.3 + Ta
RHa :外気相対湿度(100 %のとき1.0とする)
コンクリート表層内部の相対湿度( 11 問c 式3.4でうえられる，
同様にo � RHc壬1 ) ( 0 �三間a� 1 ，
u 風速(m/scc)
b = 0.4) b:定数(本研究の範囲ではa= 1.0，
a，
- 41 -
且
----
式3.4 は， 打込み直後から， コンクリート表 層からの脱水およびノk和に作い 合水本があ る一定値になるまでは水而からの蒸発として， それ以降は露出したコンクリート表層にお
ける水分蒸発として， 先に示した二つの時期で述続して脱水速度を算定できる。 ただしそ のためには各材齢におけるコンクリート表層部の温度および合水本を算定する必要があ る。 これらは第4章に示す熱伝導解析と同時に合水不解析を行って1予定したo I1IJち， コン クリートの温度分布に影響を及ぼす表層からの脱水， 逆にコンクリートぷ肘からの脱水に 影響を及ぼす表面温度並びに含水率分布を同時に解析して算定した。 ただし本草ではコン クリート表面温度として実測値を用いて解析を行い， 実測された脱水速度と解析仙を比'1攻 することにより本方法の妥当性を検証し， また推定式および、含水本解析r 11の諸定数を確定
した。 解析方法の詳細は第4章にまとめて示す。
3. 3 実験概要
実験ではグリーンコンクリートスラブ表而からの脱水性状に及ぼす， 外気出度や外気ifn!
度， 風， および円射等の外的要肉の影響， 調介や使用材料等の内的安|ペの影響， および養 生方法等の対策要因の影響に関して測定を行った。 それぞれの安川の影符を以ドにぷす実 験1 ， 実験II， および実験IIIとして検討した。 なお実施に、liたっては脱水性状の測定とfllJ 時に第4章に示す温度性状に関しても測定を行った。
3. 3. 1 実験1 :外的要因の影響に関する実験
実験 Iでは外気温度や外気湿度， 風， およびrl射がスラフー試験体の脱水性状悦びにil，�}主 性状に及ぼす影響に関して検討を行った。
【外気環境および打設温度】
暑中環境下において環境条件等の外的要因の違いが， 試験体の脱水性状に及ぼす影秤を 検討するために， 気温， 湿度， 風速， および日射量を変化させて実験を行った。 設定した 実験環境 は， 外気温度についてはお。Cと350Cの2種類， 外気温度は50 ， 70および明)%
の3種類としている。 また風速は， 0、0.5， 1.0， 1.5、2.0および 3.0m/sccの6水準とし， 円rH iはo ，および1.3MJ/m2・hour(約360W/m2) とした。併せて，試験体の打設副度を20 oC， 30 OCおよび400Cに変化させて， 打設温度の影響についても検討を行っている。
外気環境および打設温度の一覧を表 3.3.1に示す。 これらの環坑を幅×奥行き×向さが それぞれ 3 x 3.5 x 2.4 mの恒温恒湿室内で再現し検討を行った。 設定村度は外気泊度が
:t 1.0 oC， 外気湿度が :t 5.0 %程度であるが， これらの値は設定環境によって多少変動 する。 また風速や直達日射の影響を検討した実験では， 上記恒討lけrÏ溜宅内に図3ふ1にぷ す人工日照照射装置を有する簡易風洞を設置して所定の測定を行った。 なお11射日に関し
ては， 熱量が夏季にコンクリートスラブが受ける日射と同程度にな るように設定し， 特に 周波数成分の分布等は設定しなかった。
表3.3.1 外気環境および打設温度の一覧
外気温度 外気湿度 風 速 日 射 iF弓EL 打設j品度
(OC) ( %) ( m/sec) (MJ/m2・hour) (OC)
5 0 0.0 ， 0.5 2 0
2 5 。
7 0 1.0 ， 1.5 3 0
3 5 1. 3
9 0 2.0 ， 3.0 4 0
【使用材料および調合】
本実験に使用したモルタル試験体の使用材料の一覧を表3.3.2にぷす。 セメントは普通 ボルトランドセメント， 細骨材は玄海産海砂， 練混ぜ水は水道水を}lJいた。 試験体の調合 を表3.3.3に示す。 水セメント比50 %，砂セメント比 2.3 のモルタルを基本調合 (調合1 ) とし， グリーンコンクリートの脱水性状に関する実験を行った。
- 43 -
表3ふ2 使 用 材 料
材 料 手重 類 比 rn 吸水本
セメント 普通ボルトランドセメン卜 3.15
細骨材 海砂(玄海産) 2.62(ぷ叱) 2.05%
表3.3.3 モルタルの調合(質量比)
、、，，r %一 ，，.‘、四 'yu
-rL - 一 ハU yr 一
ン一5，メ一
セ一レム一 -ノ -
【測定方法および試験体】
前述の諸条件がスラブ試験休表層部からの脱水性状に及ぼす影響， 並びに脱水により奪 われる気化熱が温度性状に及ぼす影響を検討するため， 直径11.7cm， 厚さ10cmの試験体 を用いて初期脱水量の測定を行った。 脱水量は最小秤量O.Olgの電子天秤を用いて打設し た試験体質量の減少を測定することにより算定した。 また得られた脱水電終日寺変化より巾 位時間当たりの脱水量即ち脱水速度を求めた。 測定は打設直後から5分間隔(一部の試験 休で1分間隔)で24時間(同48時間)まで自動計測した。
恒温恒温室 人工日照照射装置
ム ム ム ム
風 |」
洞 一一一
←←
←
←
←
↓↓↓↓↓↓↓↓
日 射
モー←
送
l凪← ;風;
I I !JJlJ小l工仏り間人乙 温度性状の測定
図3ふ1 測 定シ ステ ム の概要
- 44 -
3. 3. 2 実験II:内的要因に関する実験
実験IIでは内的要因として， 水セメント比や単位水fd・ 単位セメントlitの違い， またI白 炉スラグ微粉末， フライアツシュ， シリカフューム等の各程混和材， 1Hzびに向性能AE減 水剤等の使用等， 調合や使用材料の追いが試験体の脱水性状に及ぼす影特に関して検I討を 行った。 外気温度は35 OC， 外気湿度は50 % R.H.一定とし， tJ設j品度を350Cとした。
シリカフュ-ム微粉末はE社製(比表面杭; 26m2jg)， 尚炉スラグ微粉末はS社製(比 表而積;約4，000，および約10，000 cm 2 jg) ，フライアツシュはK社製(比ぷrúî杭;約三OOOcm
2 jg) を用いた。 また高性能AE減水剤はボリカルボン般系の標準形を川い， 空気;12の調整 には消泡剤を使用した。 これらの材料を使川した表3.3.4に示す調合1 "" 15の試験体を川 いて実験を行い， 水結合材比や温和材料等の影響を検討した。
表 3.3.4 試 験 体 の 調 .A 口
調 混 和 材 W モルタルの調合(質量比)
一
比表面積 置換率 B 水
メ口入 種類
cm2jg XB %
%
① 無 一 一 50 0.5
② 無 一 一 50 0.5
③ 無 一 一 50 0.5
④ 無 一 一 25 0.25
⑤ 無 一 一 25 0.25
⑥ SF 260，000 1 0 50 0.5
⑦ SF 260，000 1 0 50 0.5
③ SF 260，000 1 0 25 0.25
⑨ SF 260，000 1 0 25 0.25
⑩ SF 260，000 2 0 25 0.25
⑪ BFS 4，000 5 0 50 0.5
⑫ BFS 10，000 5 0 50 0.5
⑬ B FS 4，000 5 0 25 0.25
⑭ BFS 10，000 5 0 25 0.25
⑮ FA 3，100 4 0 25 0.25
B:結合材量
SF :シリカ7ューム， BFS:高炉スラゲ， FAフライアッシュ，
SP :高性能AE減水剤(ホ。リカ)v�"ン酸系)
-45 -
セ 混 細
メ 和 骨
ン 材 材
ト
1.0 一 2.30
1.0 0.97
1.0 一 2.30
1.0 一 0.97
1.0 一 0.97
0.9 0.1 2.30 0.9 0.1 2.30 0.9 0.1 0.97 0.9 0.1 0.97 0.8 0.2 0.97 0.5 0.5 2.30 0.5 0.5 2.30 0.5 0.5 0.97 0.5 0.5 0.97 0.6 0.4 0.97
SP 消
泡 剤
XB XB
% %
一 一
一
0.80 0.48
一 一
1.80 0.48
一 一
0.80 0.48
一 一
1.80 0.48 1.80 0.48
一 一
一
1.10 0.30 1.10 0.30 1.10 0.30
...
3. 3. 3 実験111 :対策要因の効果に関する実験
実験IIIでは対策要因が暑中環境で打設されるコンクリートの脱水性状にうえる影響とし て膜養生剤による養生を検討した。 養生開始時期は試験体打投後4時間とした。{史川した 膜養生剤の温度はあらかじめ養生室内において外気温と等しくなるようにした。 外気環境 はひび割れに関して最も不利な場合を想定し， 外気満度は35 OC， 外気ifrï!度50 %とした。
3. 4 実験結果および考察
3. 4. 1 実験1 :外的要因の影響に関する実験
1 )外気温度および打設温度の影響
【脱水性状】
図3.4.1(a)，(b)に， 外気温度25 OC， 湿度70 %の環呪下で， 打設ilul}交を20 oC， 30 oCおよ び400Cとした場合の脱水性状をぷす。同図(b)は試験体l�rÎli 1 cm 2 、liりの脱水id(g/cm2) を， (a)は同様に1時間当りの脱水量， 即ち脱水速度(g!cm2・hour)の経時変化をぷす。
後に示す試験休温度の経時変化に関する図4.4.1と比較すると明らかなように， JJ5�水速 度は試験体温度の影響を受けて変化する。 即ち， 打設後2---3時rHlまでは試験休むr�}主がよJ 設温度が高いほど高いため， 脱水速度も打設温度が向いほど大きなイIllîをぶしている。 また 打設直後の脱水速度の経時変化は， 打設温度が外気泊度よりも向い場合には試験体制度が 外気温度に近づくとともに減少し3 低い場合には地加する傾向が凡られる。 しかし， それ 以降の時期においては試験体温度が打設温度の影響を受けなくなり， 外気引It度がIfr]じであ れば試験体温度も同程度の経時変化を示すため， 脱水速度は打設温度によらずほぼ同科皮 の値を示している。 このようにスラフのような薄板部材では脱水量に及ぼす打設温度の影 響は打設後数時間を除いて小さい。 従って表層からの脱水に起因するひび別れを防止する ために打設温度を低減させることは， 打設後初期を除いてそれほど効果が無いと与えられ る。
外気湿度が70 %一定で， 外気温度が25 oCおよび35 oCの各環境下におけるモルタル試 験体からの脱水速度および脱水量の経時変化を図3.4.2(a)， (b)にぷす。 両閃は， .J=J設制度
を300Cおよび40 oCとした場合について示している。
脱水量は， 打設後3時間程度までは外気温度よりも打設温度の影符を受けて変化し， 時 間が経過すると外気温度が高いほど脱水量が大きくなる傾向を示す。
先に触れたように， 脱水速度の経時変化は定性的には試験体の泊度の経時変化と同級の 傾向を示す。 即ち各環境下における試験体の脱水速度は， 試験体温度が極大fIIl{となる時期 にほぼ対応して極大値に達し， その後緩やかに減少する。
また脱水速度の絶対値は3 外気温度が250Cの場合よりも350Cの試験休の方が， 試験休 温度が高くなるため大きく， また極大値に達する時期が早い。 しかし打設後約20 時間を 経過すると， 初期の脱水量が大きい外気温度 35 oCにおける試験体は， 試験体泊皮が向い にも関わらず， 25 oCの試験体よりも脱水速度が小さくなる。 これは初期]に脱水位の大き いと内部の水分が失われるため， また温度が高い場合には水和反応速度も大きくなるため 脱水可能な水分が低下したためであると考えられる。 このように脱水速度の経H与変化は試 験体温度やその時点、で保有している自由水の量によって影響を受けることがわかる。
- 47 -
打該温度 2 0・c
一一一 3 0・c
40-C
\包 卜\ E三 E二
トー『レ/ 司司同旬 トーー』
『司ζ=
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.06 .05
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16 間 14 10 12
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脱水性状に及ぼす打設温度の影響 - 48 -
図3.4.1
�
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打芯温度 外気温度
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経 過 時 間(hours)
図3.4.2 脱水性状に及ぼす外気温度の影響
ー49 -
2 )外気湿度の影響
図3.4.3{a)， (h)， および図3.4.4 (a)， (h)に外気泊度がそれぞれ350Cおよび250Cで， 外 気湿度を50 %司70 %および90 % と変化させた湯合の脱水速度および脱水位の続時変化を 示す。 なお打設温度はいずれの場合も300Cとしている。
各図に示すように，脱水量に及ぼす湿度の影響はかなり大きく，ifnl [立が低いほど、脱水1113 脱水速度ともに大きくなる傾向をぶしている。 また， 外気温度が 35 oCの環境における試 験体の方が，25 oCの場合よりも， 各湿度問の脱水足の廷が大きい。 日rJち， 外気泊j主がI�可 いほど湿度の高低が脱水量に及ぼす影響は大きくなることがわかる。 先にぶした外気胤 度の影響と併せて考察すると， 外気温度が尚く， 海度が(氏し1ほと脱水速度が大きくなりひ び割れが生じやすいといえる。 また図3.4.2{a) でみられたように，打I没後初期に脱水の多 い外気温度 35 oCで湿度50 %の環境下の試験体は，よJ設後16時|目前後から脱水速度が他 の試験体よりも小さくなる傾向が見られる。
3 )風の影響
図3.4.5(a )， ( b ) ， および、図3.4.6{a)，{b)に試験体表層部における脱水速度および‘脱水町に及 ぼす風速の影響をに示す。 図3.4.5は外気温度が 35 oC， 図3.4.6は25 oCの場合についてぶ したもので， いずれも外気湿度は70 %， 打設温度は300Cとしている。 なお， 風速はOか ら3 m/sの聞の6水準(表3.3.1参照)とした。
外気温度35 oCの場合には図3.4.5{a)に示すように， 脱水速度は打設後数時間は急速に附 加し， 風速が大きいほど脱水速度が大きくなっている。 脱水速度は打設後4--6時間で1反 大値に達するが， 最大値に達する時期は風速が大きし1ほど早く3 最大イIrlも大きくなる似I(IJ がある。 その後脱水速度は， 風速の大きい場合ほど急速に減少し，十J設後10 rkJ IIU前後カ らは， 風速が大きいほど、小さくなる。 このことは， 先にも示したように， 大きい風速を受
ける試験休は初期の脱水量が多く， 表層部が急激に乾燥したためであると考えられる。 使 用水量からセメント重量の25 %にあたる水量を除いた水量を， 仮に試験体表rflîから脱水 口|能な余剰水量とすると， 本試験体の場合表面lcm2 (深さ10 cm)あたり約1.5gとなるが，
風速が大きい場合にはこのうちの20 %近くが打設後の数時間で脱水する。 このなは他の 場合と比較して非常に大きいため， 上記の傾向が顕著になったものと忠われる。
図3.4.6{a)に示す外気温度が25 oCの場合には， 脱水速度は打設内後が忌も大きく， 風速 の大きい試験体ほど大きな値を示している。 その後， 風速によりお千傾向は異なるが， 脱 水速度は緩やかに減少し， 打設後6--8時間以降急激に低下する。 外気温度 35 oCの場合 と同様， 初期に脱水量の大きい試験体は後に速度低ドが顕著となる傾向がみられる。
また外気温度が250Cの場合と比較すると，350Cの環境下における試験体(図3.4.5) の 脱水速度は打設直後は小さく， ひび割れが発生しやすい打設後4--6時間において大きく
なっているため， 初期ひび割れが生じやすいことが明らかである。
以上のように試験体表層部からの脱水性状に及ぼす風速の影響は非常に大きく， また材 齢や外気温度の高低でその大小関係や傾向が複雑に変化することが明らかとなった。
-50 -
凶， '" ・ --.
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O.OO
å
a)外気温度350C 打設温度3QOC
風- 日射 な し 0.06
外気湿度(%)
50 70 90
0.05 0.04
0.02 0.03
(』コ05・NEO\凶)幽刷用耗醤
24 22 20 18
間( hours)
16 14 12 10
時
8
過
6
経
4 2
b)外気温度350C 打設温度3QOC
風- 日射 な し 外気湿度(%)
ー一一一
5070 90
0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10
(NEO\凶)酬
キ毛 運
24 22 20 18
間( hours)
16 14 10 12
時
6 8
経
2 4 O.OO
ó
過
脱水性状に及ぼす外気湿度の影響(外気温度350C)
- 51 -
図3.4.3
1
__ 圃圃圃圃圃圃・-
..._ ，_"，司...
， ，
・
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可司・...ー . ‘
--ーー_-ー、・- 、旬、J
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一一.--_.
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...・ ・・ ._ 一ー一 ・ ー ← 一 司ー・圃園田園・ー ・・・m・・・・・ -・・ーー・ ー・ 。 一 ・
:a)外気温度250C 打設温度3 QOC 風- 日射
な し外気湿度(%)
50 70 90
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
(』コ05・NEO\凶)幽刷用VR醤
24 22 20 18 間( hours)
14 16 12 10
時 8 過 6 経 2 4
O.OO å
b)外気温度250C 打設温度3 QOC 風・ 日射
な し外気湿度(%)
一一ーー
50 70 900.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
(NEO\凶)酬
キ毛 淫
24 22 20 18 間( hours)
16 14 12 10
時 8 6 4 O.OO ó 2
経 過
脱水性状に及ぼす外気湿度の影響(外気温度250C) 図3.4.4
a)外気温度350C 外気湿度70%
打設温度300C
日 射な し 0.06
0.05
風速(m/s)
一一一-
3 . 02 . 0 1
.
51 . 0 0 . 5 0 . 0
0.04
0.01
(』コ02・NEO\凶)刷出
刷用耗醤
24 22 18 20
間( hours)
16 12 14
10
時
8
過
6
経
4
O.OOå
2b)外気温度350C 外気湿度70%
打設温度300C
日 射な し 0.60
0.50 0.40 0.30 0.20 0.10
(NEO\凶)酬
キ毛 渥
24 22 20 18
間( hours)
16 14 12 10
時
6 8 2 4
O.OOó
過 経
脱水性状に及ぼす風速の影響(外気温度350C) 図3.4.5
- 53 -
ー一γ
a)外気温度250C 外気湿度70%
打設温度300C 日 射な し 0.06
0.05
風速(m/s)
ーーーー
3 . 02 . 0 1 . 5 1
.
00 . 5 0 . 0
0.02
0.01 0.03 (』コ05・NEO\凶)悩蝦vR醤
24 22 18 20
間( hours) 16 14 10 12
時 8 過 6 経 2 4
0.00 6
250C 70%
300C な し b)外気温度
外気湿度 打設温度 日 射 0.60
・ ー ・ ー - ー ， ー ー ' ー ー - -'_ ー ー ・ ・ ー ー ，._ _ . _ _ _ .J _ _ ー ー ー ー ー
・ 0
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
(NEO\凶)酬
キ毛 渥
24 22 20 18 間( hours)
14 16 10 12
時 8 過 6 経 4
o.ooó 2
脱水性状に及ぼす風速の影響(外気温度25 OC) 図3.4.6
4)直達日射の影響
図3.4.7に試験体表層部からの脱水速度に及ばす[Q述r]射 の影響をぷす。 同凶は外気制 度35 oc， 湿 度 70 %の環境下において， 直達円射が作JfJする場合(1.3MJ/m2・hour)および 作用しない場合について示している。
直達日射が作用しない場合， 脱水速度は打設l直後から漸I脅し3よJ設後6時間前後でid大 伯を示した後， 緩やかに減少する。 これに対し， [丘述r 1身、Iが作用する場合には， 脱水速度 は打設直後から急激に増加して打設後4時間前後に最大伯をぶした後， 試験体満度が向い にもかかわらず(後出図4.4.11参照)急激に減少する。
両者の最大値を比較すると直達口射が作用する場合の脱水速度が非常に大きく， ぷj同部 からの脱水に及ぼす日射の影響が極めて大きいことを示している。 また日射が作川する場 合には脱水速度が最大となる時期は，日射が作用しない場合よりも1時間以I�早くなるが，
これは日射によって 試験体温度が上昇し試験体からの脱水ならびに水和反応が促進された ため急速に水分が失われたためである。 従って打設後約10時間以降では円射が作用する 場合の脱水速度は作用しない場合よりも小さくなる。
: /�
: �:、日射1.3MJ/m2・hour
1 射なし
，，�_. --:、\三 :
0.01ト戸ど?-;---- 7 一 一: :- :--j-7
ー.t___]_ーム_L_j_ーLL
8 9
10 11 12
外気温度 外気湿度 打設温度
風
0.04 0.03 0.02 0.06 0.05 0.08 0.07
(』コoz・NEO\凶)樹蝦耗選
O.OOå 2 3 4 5 6 7
間( hours)
脱水速度に及ぼす直達日射の影響(外気温度350C)
時 過 経
図3.4.7
- 55 -
3. 4. 2 実験II:内的要因の影響に関する実験 1 )単位セ メ ント量および単位水量の影響
図3.4.8(a)， (b)に， 表3ふ4示した調合1， 2および4の脱水速度および脱水位の経時変 化を示す。 図中， 調合2は水セメント比が同じで巾fIÌ�セメントitl-およびI引な水位Jtに調合 1の約1.5倍とした試験体である。 両閃から明らかなように水セメント比が同じであれば 単位セメント量および、単位水琶の相違は打設後初期!の脱水速度および脱水!11に及ぼす影特 は小さいことがわかる。 ただし， 調合1では打設後1 4時間以降に蒸発I可能水位の減少に 伴う脱水速度の低下が見られるのに対して， 調合2では巾イウ;ノrj( �tが多いため， 脱水速度の 低下する時期が4時間ほど遅くなっている。
2 ) 水セ メ ント比の影響
図3.4.8(a)に示した水セメント比25 %の調合4は水セメント比50 %の調合1および2 と比較すると， 脱水速度が打設直後から急激に増加して， 打設後かなり早い時期に州大1，，11 を示す。 また極大値は試験体表面温度が高くなるため (後山図4.4.14 参照)， 単位水はが 小さいにもかかわらず調合2よりも大きい値となるが， 短大仰以後の減少が有しい。 この ため図3.4.8(b)に示す脱水量の経時変化は打設後5時間までは調合4の)5が大きいが， そ れ以降ではかなり小さい値となっている。 表面温度が上昇中であるにもかかわらず脱水速 度が打設後2.5時間以降に急激に低下するのは， もともと保イ7水日が小さいのに脱水が急 速に生じ蒸発可能な水量が極度に減少したためである。 このため試験体長而では何度の乾 燥によるひび割れや組織の粗大化並びに強度発現の低下が午じやすくなると与えられる。
3 )高性能AE減水剤の影響
図3.4.9(a)， (b)に調合し および3--5の脱水速度および、脱水祉の経時変化をぷす。f，îJ 図は水セメント比25 %および 50 %で高性能AE減水斉lJを使Jnした調介と使用しない調合 について示している。水セメント比50 %の調合1， 3を比較すると，調合3では向性能AE 減水剤の使用により試験体温度が短大となる時期が遅くなる(後出図4.4.16) のにイ、I�って，
脱水速度の極大値も遅くなっている。 これに伴い脱水量は高性能AE減水剤を使川した調 合3のほうが小さくなっている。 一方， 水セメント比25 %の調合4， 5を比較すると3 同様の理由で極大値が生じる時期が遅れるが， 脱水速度の急激な低ドの生じる時期も遅く なり， 結果的に高性能AE減水剤を使川した場合のβが打設後6時間以降の脱水位が大き くなっている。
このように高性能AE減水剤の凝結遅延作用により， 脱水速度が州大仰を1)ミす時期は遅 れ， これにイ、ドって極大値は小さくなる。 一方， その時間積分イIllîで、ある脱水母に及ぼす向性 能AE減水剤の影響は水セメント比によって異なり， 脱水量が大きくなる場合や逆に小さ くなる場合もある。 これは低水セメント比の場合には高性能AE減水剤の使用日がより大 きくなるため凝結遅延の程度が大きく， 71<和反応により練混ぜ水が消沈され始める材齢が 遅れる間に脱水が進むためである。 よってこの間の養生が適切でないと硬化体組織の形成
に影響が出ることが懸念される。
- 56 -
22 24 二℃%℃
寸 一kununv 「 一内dにd内d 一
度度度引い
温湿温射気気設 日外外打風
a
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
(』コ05・NEO\凶)制剤耗渥
20 18
間( hours) 時
8
過
6
経
4 0.00
6
2W:C:S I
-ー
一一②0.5 :1.0:0.97 ①0.5 :1.0:2.3I I ...�..._.�..ベー
:� ...
�.，.，-:一一� (2) � _. .
一一④0.25:1.0:0.97ブ
I
・，� :_..竺，〆
-�戸F-�戸F σγ
丸数字は調合番号を表す
� : _ .
/: ④;
，-
ーー_.・1・ー・司・ー-ー.- .ー. -ー-.-: . . 1
b)外気温度350C|外気湿度50%
|打設温度300C
|
風-日射なし0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
(NEO\凶)酬
キ毛
醤
22 24 18 20
16 14 12 8 10
4 6 o.oo
ó
2間( hours) 過 時
経
脱水性状に及ぼす単位水量および水セメント比の影響 図3.4.8
- 57 -
T一寸一一「寸
爪 �
:: I a)外気温度350C
: T : ; : ; |外気湿度50% |打設温度300C
|
風- 日射なし1---- -①W/C50%混和剤なし
T Lc ;
;| I
-③W/AE減水剤使用ω%高性能‘fi，! ?、 g |
一一安W/C2日 空 欄1なし�_ ，:
: �
1 一一⑤W/C25九高性能�
L、、、 |
AE減水剤使用ア ， :
'-..三、、 丸数字は調合番号を表すL l : ⑤ ; マ \に ? ?JMT
J 〓10 12 14 0.05
0.04
0.02
0.01 0.03
(』コ04・NEO\凶)悩刷用VR淫
24 22 18 20
間( hours)
16
時
8
過
6
経
4 0.00
6
2- - - - -①W/C50%混和剤なし
l
一一一③W/C50%高性能
l
AE減水剤使用
1
-④W/C25%混和剤なし
l
一一一⑤W/C25%高性能
I
: ①� ・1- --AE減水剤使用
l
j 1 ，dp l : ! ④
./L... ーー一一一 一 一一一一一一帽 圃
1 b) jiZ
J dグ ， ' 1外気湿度50%
μグ ; |打設温度300C
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
(NEO\凶)酬
キ毛
渥
24 22 20 18 14 16
12 10 8 6 4
O.OOó
2間( hours) 過
脱水性状に及ぼす混和剤の影響
時 経
図3.4.9
4 )シリカフュームの影響
図3.4.10(a)，(b)に普通ボルトランドセメント巾味で水セメント比50 %の調合1， 水結合 材比50 %でセメント重量の10 %をシリカフュームで円換した調合6， および調合6とIrîJ 様の調合で高性能 AE減水剤を使用した調合7の脱ノk速度および脱水位の終日与変化をぷ す。 シリカフユームを置換した調合6および7は調合1と比較すると， 打設後10時間以 降で調合1よりも脱水速度 ・ 泣ともに多少低下しているが全体の傾向およひ、絶対仰に大き な差はみられない。
図3.4.11 (a )，(h)は水結合材比 25 %の調合4，5，8および9の場合の経11与変化を示す。 シ リカフュームの使用による脱水性状の顕著な差はみられない。
5 )高炉スラグ微粉末の影響
図3.4.12(a)，(b)に水結合材比50 %でセメント単昧の調合1， 比点而杭4、000cm2/gの尚炉 スラグをセメント重量の50 %内割り置換した調合11 ， および同様に比表而杭1 O，OOOcm 2 /g の高炉スラグを置換した調合12の脱水速度および脱水量の経時変化を示す。 同図(a)より セメント単昧の調合1に比べ， 高炉スラグを用いた調合11 および12の脱水速度がねF-で はあるが小さい。
図3.4.13(a )，(b)に水結合材比25 %の場合の脱水性状に及ぼす高炉スラグの影響を示して いる。 比表面積4，OOOcm2/gの高炉スラグを用いた場合に脱水速度の極大伯が遅れるのは，
高性能AE減水剤の添加量が比表面積10，OOOcm2 /g を用いた調合と同じであるため比ぷI而 積の小さい分凝結が遅れたためである。 このことをィ考慮すると高炉スラグの添加n体が脱 水性状に及ぼす影響は， 水結合材比あるいは高性能AE減水剤の影響と比べると小さいも のと判断できる。
以上， 調合の影響に関しては， 水セメント比および高性能AE減水剤の使用は， 脱水速 度が極大値を示す時期およびその値に及ぼす影響が大きいことが明らかとなった。 水セメ ント比が小さい場合には脱水量自体は小さいものの， 少ない単位水量に対する脱水泣の比 率は高く， その影響も大きいと考えられる。 また高性能AE減水剤の凝結遅延作用により 脱水速度が極大値を示す時期は遅れて値自体は小さくなるものの， <:疑結遅延の程度によっ ては水和反応が加速期に入る前に脱水が進むため， 結果として脱水量が大きくなる場合が ある。 この間の養生が適切でないと種々の悪影響が生じる可能性が高い。 これらと比較す ると混和材の影響は， 脱水性状に関しては小さいことが明らかとなった。
-59 -
中川畑 一 剤 羽
汁 h
フ'A水一町
一-m川市内し江一減号:;・ γ一
一 500 区 一 ノユE B 一 h
一353 '岬世わめ町開一度度度礼一一一 !λ;ー…出μ脱MhW九v
一
0 ・D一\』は
-げ
一
ι 、 一 、 副. 引 ほ竺旬混同一ゾ は
温湿温附竺W①⑥⑦
-ER一炉ko--、-、:、一
気気設f一
一一一一-jh:一、一外外打風一一一一一一一
\
、
一a ・ 1111JIll--
一
i\ ⑦ L、、け 、 一
…
…
一 ⑥ ハlLVfr 一 ; il l一 ー
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
(』コ05・NEO\凶)悩刷用耗渥
24 22 18 20
間( hours) 16 14 12 10
時 8 過 6 経 2 4
0.00 6
W/C50%
I
一一①混和剤なし
l ( : め
一一一⑥同シリ力フューム使用
1..; ト -
一一一⑦シリカフューム
I .;.
_ ... -:-
高性能AE減水剤使用
l ，
:，F丸数字は調合番号を表すしーーし，〆
2
;⑥ 土グ ;
j グ ( φ �.. .. . J .. 1b)
外気 温度 35
0C;y : I
外気 湿度50 %
|打設温度300C
|
風-日射なし0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
(NEO\凶)酬
キ毛
醤
22 24 18 20
間( hours) 16 14 12 10
時 8 6 4
nu nu nu 2
nu
過 経
脱水性状に及ぼすシリカ7ュームの影響(W/B=50 %)
図3.4.10
一「一r�，一丁一τ-r-T一丁一寸一寸一τ
I a)外気温度350C
|外気湿度50%
⑤活:...._..:... . .
:. .. ....
:. I打設温度300C
|
風・ 日射なしに、; : ! ;:; | W /C25%
i4 ii l ; ;
; | -F--- ④混和材なし 0.03 ド ト :-. .
.. . .
γ…ー
ヶ・ ー . 1
J J 1 : ;
: | 一一一 ⑤同，高性能AE減水剤使用 J、1
⑨ :I一一ー⑧シリカフューム使用
，
、
11 �I一一一⑨同，高性能AE減水剤使用
j-⑧i 丸数字は調合番号を表す
i ・ "'
、 ; 、'\..
: 、\
; 、.・Uご竺ζ込、A
10 12 14 16
a ・ ・ ・• .
.0.02
0.04 0.05
0.01 (』コ05・NEO\凶)悩刷用VR渥
24 22 20 18 間( hours) 時
8 過 6 経 2 4
0.00 6
. - ep- - ベ
: . - 竺 ④ 一
③
b)外気温度350C 外気湿度50%
打設温度300C
風・ 日射なし
W/C25%
ー ー ー - -④混和材なし
一一一⑤同，高性能AE減水剤使用 一⑧シリ力フューム使用
一一一⑨同，高性能AE減水剤使用 0.50
0.40 0.30
(NEO\凶)酬
0.20 0.10 キ毛
選
22 24 18 20
間( hours) 16 14 12 10
時 8 過 6 経 4
O.OO
ó 2
脱水性状に及ぼすシリカ7ュームの影響(W/B=2S %) 図3.4.11
. . . .. . _ - . . . _ - - . .. .. - .
気温度350C 外気湿度50%
打設温度300C 風- 日射なし
: ① 1--- ! 1 _____ ��5!� ①混和材なし
ー，ー、，
q一一一⑪高炉スラゲ4000使用
，γ、 \
| 一一一 ⑫高炉スラゲ10000使用
〆 / : í、一、 一 二
;丸数字は調 合番号を表す
0.02 卜 f イ/ て 、 ・ ... 一一:一一
: @: :
" 司‘ご十�一一 : 0.04
0.03 0.05
0.01 (』コ05・NEO\凶)悩酬明耗渥
O.OOå 18 20 22 24
間( hours) 16 14 12 10
時 8 過 6 経 4 2
W/C50号色
E- - - -①混和材なし l
一一一⑪高炉スラゲ4000使用 l 一一 ⑫高炉スラゲ10000使用 l
九数字jま調合番号を表す
;;r j'/ィイ ;
; ①a，F24F; ;⑫j
，ン今イ⑪ : .
--iF'/� 一一. ..
:- 1 b)外気温度350C
IY/ :
:: 1外気湿度50%
_# : : 1打設温度300C
� :
: 1 風- 日射なし 0.50
0.40 0.30 0_20 0.10
(NEO\凶)酬
キ毛
選
22 24 18 20
間( hours) 16 14 12 10
時 8 6 経 4 0.00 0 2
過
脱水性状に及ぼす高炉スラグの影響(W/B=SO %) 図3.4.12
I
a)外気温度3 50C 外気湿度50%打設温度300C 風-日射なし
0.05
0.04
0.03
0.01
(』コ02・NEO\凶)悩
刷用耗渥
22 24 16
間( hours)
14 12 10
時
8
過
6
経
4 O.OO
å
2⑬:
W/C25%
ーー-⑤混和材なし
一一一⑬高炉スラゲ4000使用
一一一
⑭高炉スラゲ10000使用 (いずれも高性能AE減水剤使用) 0.50
0.40
0.30
(NEO\凶)酬
一
℃%℃
- 一500 - 一353 一度度度
札
一温湿温射::一気気設
日
一外外打風
一'nu
0.20
0.10
キ毛
渥
22 24 18 20
間( hours)
14 16 10 12
時
6 8 2 4
O.OO
ó
過 経
脱水性状に及ぼす高炉スラグの影響(W/B=25 %)
- 63 -
図3.4.13
3. 4. 3 実験III :対策要因の効果に関する実験
図3.4.14にスラブ表面からの脱水抑制対策として股養生剤を採月jした場合の脱水速度の 経時変化を示す。 被膜養生剤を用いた場合には， 散布後脱養生剤が試験体表!而にj支Jl見を形 成するとともに， 図に示すように脱水を抑制する。
0.05 0.04
0.02 0.01 0.03 (』コ02・NEO\凶)制刷用耗渥
24 22 20 18 間( hours)
16 14 12 10
時 8 過 6 経 4
O.OO
å 2
b)外気温度350C I 外気湿度5 0% I 打設温度300C I
風- 日射なし
l
， f j養生なし
' 4時間後に膜養生剤:
ノイ(;;(;;
0.50 0.40 0.30 0.20
(NEO\凶)酬
キ毛
0.10 醤
24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4
O.OO
ó 2
間( hours) 時
過 経
脱水性状に及ぼす膜養生弗jの効果 図3.4.14
- 64 -
以上のように， 脱水速度はコンクリート表面温度の影符を受けて変化し， Plさ10 cm程度 のスラブでは， 水和反応がピークを迎える時期 とほぼ同時に長大となる。 この最大伯は外 気温度が高いほど， また外気湿度が 低いほど大きくなる。 また脱水速度が初期に大きかっ たものほど後の材齢での低下が大きい。 これらのことから脱水速度の経時変化にはコンク リー卜表面温度とその時点、で保有している自由水の日によって影響を受けることが倣認、で きた。 一方， 打設温度の影響は打設後数時間を除いて小さい。 これはスラブでは打投制度 がコンクリート温度に影響を及ぼす期間が短く， その後は外気温度の彫特が卓魅するため である。 風速の影響は非常に大きく， 基本的に風速の大きい場合ほど脱水速度は大きくな るが， その分表層の含水率も低下するため， 材齢や外気温度の高低でその大小関係が変化 する。 また直達日射が作用する場合にはコンクリート表面温度が非常に尚くなるため， 脱 水速度が極めて大きくなる。
これらのことから， 外気温度が高い暑中環境下においては表層からの脱水が他の時WJに 比較して大きく， 風や日射が作用すると更に顕著なり， ひび割れなど騒々の原因となるこ
とは明らかである。
これらの結果を踏 まえて次節では脱水速度算定式の妥当性について検証を行う。
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3. 5 解析結果および考察
第3章における脱水速度解 析 で は， 脱水速度解析方法の妥サ牲を確認し， また行f�定式や 式中の係数の値を検討するため， コンクリート表出泊度として 夫浪Ij{lfîを川いて 計算を行っ た結果と脱水速度実測伯の比較を 行った。 ただし3 ぷ肘部の合水本は�j(:析で 算定されたがl を用いている。 以下に各条件下における結果を示す。
1 )外気温度および外気湿度の影響
外気温度35 OC， および 25 oCの環境下で， 湿度を 50， 70， 90 %とした湯合について，
脱水速度の経時変化の実験値と解析伯を それぞれ図3ふ1お よび図3ふ2にぷす 。 同伎に脱 水量に関して 図3.5.3に示す。 図rt1太線は解 析 仰を， 細線が 実験伯を示している。
高湿度の場合に若干解 析 値の方が大きくなるが， 打設直後の表面がプリーディングで裂 われる時期を経てブリーディングが終了した以後まで， 提案式は脱水速度および脱水位と も実験値の傾向をよく表している。 表3ふ1に解 析 に用いた脱水速度提案式3.4中の名係数 の値および含水率解 析 中で用いる水分拡散係数kの値を示す 。 外気相対湿度を表す係数 悶Iaは， 実験で設定した外気相対湿度 50， 70， 90 %に対応して それぞれ0.5， 0.7， 0.9と して微調節は行わず， 残りの係数の値を細かく検討した。 表より明らかなように， 式3.4 中の風速の影響を表す関数f (u) は， 無風の場合には約0.40程 度の値で あり3 外気温度お よび外気湿 度の影響は小さい 。 同様に他の係数も外気温度や， 外気溜度によらずほぼ A定 の値となっている。
表 3ふ1 解析式中で用いた値(外気温度および外気湿度の影響)
外気温度(OC) 3 5 2 5
外気湿度(%) 5 0 7 0 9 0 5 0 7 0 9 0
外気湿度を表す係数 RHa 0.50 0.70 0.90 0.50 0.70 0.90 風の影響を表す関数f(u) 0.39 0.40 0.38 0.40 0.40 0.39 限界含水率 Wo (g/cm3) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 水分拡散係数 k (g/cm4h) 0.26 0.26 0.25 0.26 0.26 0.26
2 )風の影響
外気温度350Cおよび250Cの環境下で， 風速を1.0， 2.0， 3.0m/sccとした場合につい て，
脱水速度および脱水量の経時変化の解析値と実測偵を， 図3ふ4， 図3ふ5， および図3ふ6に 不す。 外気湿度はいず れの場合も70 %一定 で ある。
外気温度350Cで風速1.0mの場合を除 いて3推定式は実験伯の傾向をよく表しているが，
外気温度および外気湿度の場合と 比較して精度が低下している。 実験における風速設定の 精度や， 風の作用する場合には脱水量が大きくなって推定式のみならずコンクリート内部 の含 水 率解 析 の精度が 影響するためで あると考 えられる。 解析で用いた係数の値を表3ふ2
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に示す。風速の影響を表す関数f (u)はばらつきは大きいものの，図3ふ7にぷすように， 1.0
x U2+0.4 で表されることがわか る。 他の係数に関しては外気温度や外気出度の場合と同 機3 風速によらず一定の伯となった。
表3ふ2 解析式中で用いた値(風速の影響)
外気温度(OC) 3 5 2 5
風速(m/sec) 2.0 3.0 3.0
外気湿度を表す係数RHa 0.7 0.7
風の影響を表す関数f (u) 7.5 10.5 6.5 限界含水率 Wo (g!cm)) 0.30 0.30
水分拡散係数 k (g!cm4h) 0.30 0.30
3 )直達日射の影響
盟達日射を受ける場合の， 脱水速度および脱水量の経時変化の実験仙と解析仙を図3ふ8 および図3ふ9に示す。 同図は外気温度が 35 oC， 湿度70 %， 風速Om/scc の環坑下で， 1I1 達日射量を1時間当たり1.3MJ/m2・h とした場合の実測伯と比較 しているが， 提案式は実 験値の傾向を良く表している。 表3ふ3に各定数の比較を示す。 他は同じ条件で11身、Iが作 用しない場合と比較するといずれの係数もほぼ同じ伯となっている。 よってn1ô{í'のJ15�水性 状の違いは直達日射による表面温度の違いによって生じていることが明らかである。
以上のことか ら，解析式で用いる係数に関して，問aは外気湿度(%)を100で割った11，'ï ， 風速の影響を表す関数f (u)は1.0X u2+0.4， 限界含水率Woは0.30を用いればよいことが 確認できた。 またコンクリート表層の含有率算定に用いる水分拡散係数kは本研究で設定
した基本調合(調合1 )の場合 0.28g!cm4hを用いればよい。
表3ふ3 解析式中で用いた値(直達日射の影響)
|直達日射
1.3MJ/m 2・h 日射なし外気湿度を表す係数RHa 0.70 0.70
風の影響を表す関数f (u) 0.40 0.40 限界含水率 Wo (g!cm)) 0.30 0.30 水分拡散係数 k (g!cm4h) 0.28 0.26
4)調合の影響
外気温度35 oC， 湿度 50 %の環境下で， 水セメント比や単位セメント忌あるいは混和材 料を変化させた場合の脱水速度および脱水量 の算定結果を図3ふ10 .._図3ふ12にボす。 極
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々の材料および 調合の条件下でも解析結果は実刻、IJ伯の複雑な経時変化によく対応している ことが明らかである。 各係数の一覧を表3ふ4に示す。 先の基本調合の場合と比較すると，
水分拡散係数が調合の影響を受けて変化していることがわかる。
表 3ふ4 解析式中で用いた値(材料および調合の影響)
調合No ② ④ ⑤ ⑨ ⑬ ⑭
W/B( %) 50 25
高性能AE減水剤 生E 使ffJ
混和材 111f: シリカ7ューム I河炉スラゲ 向炉スラゲl
(普通rルトランドセメント単味) 40C旧cmk 10α)Ocm g
外気湿度を表す係数RHa 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 風の影響を表す関数f(u) 0.39 0.38 0.43 0.43 0.35 0.35 限界含水率 Wo (g!cm3) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 水分拡散係数 k (g/cm4h) 0.14 0.12 0.14 0.15 0.12 0.12
※調合の詳細については表3ふ4参照
以上のように， 本研究で提案した脱水速度算定式を用い， コンクリート点而温度として 実測値を用いて妥当性および各係数の値について検討を行った。 結果， 本推定式は実測他 の複雑な経時変化とよく対応することからその妥当性が確認された。 また各係数のイ'fí]をほ ぼ確定することができた。 表3ふ5に各係数の値とその影響凶子をまとめる。 ここで得ら れた結果を用いて次章に示す温度解析を行う。
表 3ふ5 解析式中の係数の値と影響因子
係数の値または算定式 影 剣f道す3 肉 子※
外気湿度を表す係数悶a (=相対湿度/100) 外気湿度 風の影響を表す関数f(u) ( = 1.0 x風速2+0.4) j現 速
限界含水率 Wo (g!cm3) 0.30 本研究の範|川では J定 水分拡散係数 k (g/cm4h) 0.12 � 0.30 調 lrL 1
※本研究で検討を行った範囲で影響を及ぼす因子
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0.06
0.05
0.04
0.02
0.01 0.03
(」コ02・NEU\凶)悩
矧 争毛
運
24 22 18 20
4
O.OOå
20.02 0.04
0.03 0.05 0.06
0.01
(」コO子NEU\凶)組制長蛋
24 22 2 20
O.OOå
0.02 0.04
0.03 0.05
0.01 0.06
(LコO工・NEU\凶)恒例市耗
選
24 22 20 16 18
4 14
O.OOó
2間( hours)
推定式の精度(脱水速度に及ぼす外気温度 ・外気湿度の影響;外気温度3S OC) 時
経 過
- 69 -
図3ふ1
