(57)【要約】      （修正有）【課題】ＪＩＳ化学法において、恒温槽を必要とせず、アルカリ濃度減少量Ｒｃの測定を、塩酸を使用することなくより安全な方法で、また、作業者の熟練を要せず、だれでも簡単に且つ短時間にＲｃを測定する方法を提供することを目的とする。【解決手段】骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（JIS A  1145化学法）において、アルカリ濃度減少量（Ｒｃ）を骨材のＢＥＴ比表面積から求めることを特徴とする骨材のアルカリシリカ反応性試験方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（JIS A  1145化学法）において、アルカリ濃度減少量（Ｒｃ）を骨材のＢＥＴ比表面積から求めることを特徴とする骨材のアルカリシリカ反応性試験方法。
【請求項２】
採掘現場から採取された骨材のＢＥＴ比表面積とJIS A  1145化学法によって測定されたアルカリ濃度減少量（Ｒc）の関係式を求め、該関係式を用いて、同じ現場から採取された骨材のＢＥＴ比表面積からアルカリ濃度減少量（Ｒc）を求めることを特徴とする請求項１記載の骨材のアルカリシリカ反応性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の骨材群からアルカリシリカ反応性の低い骨材をスクリーニングする方法であって、骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（JIS A 1145化学法）において、アルカリ減少量を骨材のＢＥＴ比表面積から推定し、簡易且つ迅速に骨材のアルカリ反応性を判定する試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリシリカ反応（アルカリ骨材反応）は、骨材中のシリカ（ＳｉＯ2）分とコンクリートに含まれるアルカリ（Ｎａ+，Ｋ+など）とが反応することによって生じた生成物（アルカリシリカゲル）が吸水して膨張し、コンクリートにひび割れ等を生じさせる現象である。
【０００３】
アルカリシリカ反応は、「コンクリートの癌」とも呼ばれるように、一度劣化が始まると抑止することが困難であり、やがてコンクリート構造物に重大なダメージを与えることになる。したがって、アルカリシリカ反応を予防するためには、アルカリシリカ反応性を有する骨材を予め排除することが重要な予防策となっており、骨材のアルカリシリカ反応性を評価する試験方法が各種提案されている。
【０００４】
アルカリシリカ反応性を評価する方法として、現在主として利用されている方法は、（１）化学法、（２）膨張変化試験（モルタルバー法）である。
【０００５】
化学法とは、骨材を８０℃の水酸化ナトリウム溶液で煮て、骨材から溶出した溶解シリカ量（以下Ｓｃと略記する場合がある）と、骨材とアルカリシリカゲルを生成することによって減少したアルカリ濃度減少量（以下Ｒｃと略記する場合がある）を求め、ＲｃとＳｃの関係がＲｃ／Ｓｃ≧１である場合には、その骨材は無害（アルカリシリカ反応性が低い）であると判定する手法であり、ＪＩＳ−Ａ１１４５により規格化されている（以下この手法をＪＩＳ化学法という）。ＪＩＳ化学法では、骨材をアルカリで溶解する反応を行なうため、骨材粒度が結果に影響を及ぼすことを考慮し、粒径が１５０〜３００μｍとなるように粉砕された骨材が用いられる。また、骨材とアルカリとの反応が平衡に達する時間は１００時間以上であるが、反応時間が結果に影響を及ぼすことを考慮し、反応時間は２４時間±１５分間に設定される。骨材から溶出するシリカ量は質量法、原子吸光光度法又は吸光光度法のいずれかの方法によって定量され、アルカリ消費量はフェノールフタレイン指示薬を用いて塩酸で滴定することにより測定される（非特許文献１）。
【０００６】
膨張変化試験法（モルタルバー法）は、砂サイズに粒度構成を調整した骨材試料でモルタルを成形し、その膨張量より反応性を判定する手法であり、ＡＳＴＭ−Ｃ２２７、ＪＩＳ−Ａ１１４６により規格化されている。膨張変化試験は、比較的安定した結果が得られるが、判定に少なくとも６月の期間が必要である（非特許文献２）。
【０００７】
【非特許文献１】日本工業規格  骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（化学法）  ＪＩＳ−Ａ１１４５：２００１  日本規格協会発行
【非特許文献２】日本工業規格  骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（化学法）  ＪＩＳ−Ａ１１４６：２００１  日本規格協会発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記試験法のうち、結果が比較的短期間に得られるＪＩＳ化学法が一般的に利用されている。しかしながら、ＪＩＳ化学法では、試料に１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム標準液を加え、８０±１℃に調節した恒温水槽中で２４時間反応させるため、恒温槽が必要であり、また、反応に時間がかかる。また、アルカリ濃度減少量Ｒｃの定量方法として、試料原液にフェノールフタレイン指示薬（１％エタノール溶液）２，３滴を加え、０．０５ｍｏｌ／ｌ塩酸標準液で少量ずつ滴定して、最後の１滴でかすかな紅色が無色となったときを終点とし、塩酸標準液の消費量からアルカリ濃度を算定する。しかしながら、この方法は、高度な経験、技術を必要とし、また、塩酸を使用することは作業者の安全性に問題があるという課題を有している。
【０００９】
そこで、本発明は、前記ＪＩＳ化学法において、恒温槽を必要とせず、アルカリ濃度減少量Ｒｃの測定を、塩酸を使用することなくより安全な方法で、また、作業者の熟練を要せず、だれでも簡単に且つ短時間にＲｃを測定する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、鋭意研究の結果、試料（骨材）のＢＥＴ比表面積とアルカリ濃度減少量Ｒｃとの間に相関性を見出し、その関係を用いることにより試料（骨材）のアルカリ濃度減少量Ｒｃをフェノールフタレイン指示薬の滴定によることなく、試料（骨材）のＢＥＴ比表面積から推定し、骨材のアルカリシリカ反応性を容易に判定できるとの知見を得、本発明を完成した。すなわち、骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（JIS  A  1145化学法）において、アルカリ濃度減少量（Ｒc）を骨材のＢＥＴ比表面積から推定することを特徴とする骨材のアルカリシリカ反応性試験方法を提供する。
【００１１】
図１に、試料のＢＥＴ比表面積とＪＩＳ化学法におけるＲｃの関係を示す。両者の間には非常に良好な相関があることがわかる。この相関関係から、ＢＥＴ比表面積がわかればＪＩＳ化学法におけるＲｃの値を容易に推定することが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の骨材のアルカリシリカ反応性試験方法を用いることにより、短時間にて、ＪＩＳ化学法におけるＲｃを推定することが可能となり、日常のアルカリシリカ反応に関する骨材の品質管理を容易に行うことが出来る。また、作業者の熟練を要せず簡単にかつ安全に骨材のアルカリシリカ反応性の判定を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の骨材のアルカリシリカ反応性試験方法について詳細に説明する。本発明の試験方法によって判定可能な対象骨材としては、粗骨材でも細骨材でもよく、また、天然の骨材であってもよく、砕石でも人工骨材でもよい。骨材の岩種（岩相）としては、いずれの岩種でもよい。
【００１４】
本発明において、試料（骨材）のＢＥＴ比表面積の測定方法は、ＪＩＳ化学法と同様に試料の粒度を０．１５〜０．３ｍｍに揃え、水洗する。
【００１５】
試料（骨材）のＢＥＴ比表面積の測定方法は、一点式又は多点式のＢＥＴ比表面積測定装置を用いて測定を行う。
【００１６】
ＢＥＴ比表面積の値からＪＩＳ化学法におけるＲｃの値を推定する方法は、予め対象の採掘現場から採取した骨材を使用して、ＪＩＳ法によってＲcを求める共に同じ試料を用いてＢＥＴ比表面積を求め、図１に示すグラフを作成する。図１のグラフからＢＥＴ比表面積とＲcの関係式を求める。次に、同一の採掘現場より採取した骨材について、前述の方法でＢＥＴ比表面積を測定し、このＢＥＴ比表面積の値から図１のグラフにおいて対応するＲｃの値を計算または推定することによりＲｃの値を求める。
【実施例】
【００１７】
土砂を採掘している現場切羽より骨材を採取した。採取した骨材をＪＩＳ化学法により、Ｒｃを測定する。また、同じ骨材を５ｍｍ篩で粗大粒を取り除き、絶乾状態に乾燥したものを以下の方法でＢＥＴ比表面積を求めた。
【００１８】
試料を破砕機によって粉砕し、３００〜１５０μｍ粒群を篩い分ける。１５０μｍ以下の微粉は廃棄する。
【００１９】
粉砕した試料を流水で洗浄し、乾燥する。
【００２０】
乾燥した試料のＢＥＴ比表面積値を、一点式ＢＥＴ比表面積計を用いて測定する。これらの測定結果から、ＪＩＳ化学法から求めたＲｃの値とＢＥＴ比表面積の値の関係を図１に示す。図１からＪＩＳ化学法におけるＲｃの値とＢＥＴ比表面積の値は非常に高い相関関係を示し、その関係は次式で表せる。
関係式（１）：Ｒｃ＝０．００２７×ＢＥＴ比表面積値＋１４．６４９
測定結果：10670cm2/g
この関係式からＢＥＴ比表面積を求めることにより化学法におけるＲｃの値を計算または推定することができる。
【００２１】
次に同じ現場切羽より骨材を採取し、採取した骨材をＪＩＳ化学法により、Ｒｃを測定する。また、同じ試料を５ｍｍ篩で粗大粒を取り除き、絶乾状態に乾燥したものを前述の方法でＢＥＴ比表面積を求めた。ＢＥＴ比表面積の測定結果、関係式（１）から求めたＲｃの値、及びＪＩＳ化学法により求めたはＲｃの値を表１に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１より、ＢＥＴ比表面積の値から関係式（１）により求めたＲｃの値とＪＩＳ化学法により実際に測定したＲｃの値はほぼ近い値となり、関係式（１）によりＢＥＴ比表面積の値からＪＩＳ化学法によるＲｃの値を推定することが可能であることがわかる。したがって、ＢＥＴ比表面積を求めればＲｃの値を求めることができる。すなわち、予め特定の現場で採取した骨材についてＢＥＴ比表面積の値とＪＩＳ化学法におけるＲｃの関係式を一度求めておけば、同じ現場から採取した骨材についてはＢＥＴ比表面積を測定するだけで関係式（１）から容易にＪＩＳ化学法におけるＲｃの値を計算により求めることができ、日常的にその都度ＪＩＳ化学法に基づいてＲｃの値を測定することなく、ＢＥＴ比表面積の値を測定するだけで、骨材のアルカリシリカ反応性を判定することができるようになる。
【００２４】
ＪＩＳ化学法によってアルカリ濃度減少量（Ｒｃ）を測定する場合には、試料の粉砕、水洗及び乾燥に１日、その後恒温槽で２４時間反応させる必要があるため、少なくとも２日が必要であるが、本願発明の骨材のアルカリシリカ反応性試験方法によれば、試料の粉砕、水洗及び乾燥に１日が必要であるが、ＢＥＴ比表面積の値の測定にかかる時間は３０分程度のため、短時間で測定できる。
【００２５】
本願発明の方法によれば、日常的に塩酸標準液を使用しなくてもＢＥＴ比表面積からＪＩＳ化学法におけるＲｃを求めることができるので、作業者の安全が確保でき、作業者が熟練を要せずだれでも簡単に且つ短時間に骨材のアルカリシリカ反応性を判定できる。また、本願発明の方法によれば、骨材採取現場や生コンメーカにおいて、日常的に骨材のアルカリシリカ反応性に関する品質管理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＢＥＴ比表面積値と化学法によるＲcの値の相関関係を示すグラフである。
【図１】
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