(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
普通ポルトランドセメントと、高炉スラグ微粉末と、フライアッシュとを含むフレッシュコンクリートの配合決定方法であって、
普通ポルトランドセメント（Ｎ）、高炉スラグ微粉末（ＢＳ）及びフライアッシュ（ＦＡ）を頂点とする三角組成図において、点Ｘ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３９．５８、５１．０５、９．３７）、点Ｙ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５．８９、３９．１１、２５）、点Ｚ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（４２．４９、３２．５１、２５）で囲まれた範囲内で、かつ、
２８日圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２のときにおいて、中性化速度係数が４．９ｍｍ／週（１／２）以下となり、塩化物イオンの見掛けの拡散係数が０．５以下となり、かつ、温度ひび割れ指数が０．９以上となるように、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各組成比を決定する、フレッシュコンクリートの配合決定方法。
【請求項２】
２８日圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２のときの中性化速度係数、塩化物イオンの見掛けの拡散係数及び温度ひび割れ指数に基づいて、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各組成比を決定する、請求項１に記載のフレッシュコンクリートの配合決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレッシュコンクリートの配合決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低炭素型や省資源型のコンクリートとして、製造時にＣＯ２を多く排出するポルトランドセメントの一部を、産業副産物である、ＪＩＳ  Ａ  ６２０６に規定される高炉スラグ微粉末４０００（以下、「ＪＩＳ  Ａ  ６２０６に規定される高炉スラグ微粉末４０００」を「高炉スラグ微粉末」と称す。）や、ＪＩＳ  Ａ  ６２０１に規定されるフライアッシュＩＩ種（以下、「ＪＩＳ  Ａ  ６２０１に規定されるフライアッシュＩＩ種」を「フライアッシュ」と称す。）に置き換えたコンクリートが知られている（例えば、特許文献１等を参照）。
【０００３】
しかしながら、これらの産業廃棄物を原料として使用したコンクリートは、製造時に排出される二酸化炭素を低減できる反面、圧縮強度が低かったり、中性化速度係数が増加したりするという問題も有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２０３６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
産業廃棄物を原料として使用したコンクリートの好適な配合方法が求められている。
【０００６】
本発明の主な目的は、産業廃棄物を原料として使用したフレッシュコンクリートの好適な配合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るフレッシュコンクリートの配合決定方法は、普通ポルトランドセメントと、高炉スラグ微粉末と、フライアッシュとを含むフレッシュコンクリートの配合決定方法に関する。本発明に係るフレッシュコンクリートの配合決定方法では、普通ポルトランドセメント（Ｎ）、高炉スラグ微粉末（ＢＳ）及びフライアッシュ（ＦＡ）を頂点とする三角組成図において、点Ｘ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３９．５８、５１．０５、９．３７）、点Ｙ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５．８９、３９．１１、２５）、点Ｚ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（４２．４９、３２．５１、２５）で囲まれた範囲内で、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各組成比を決定する。このようにすることにより、２８日圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２のときの中性化速度係数、塩化物イオンの見掛けの拡散係数及び温度ひび割れ指数のそれぞれが好適なフレッシュコンクリートの配合を決定し得る。具体的には、本発明に係るフレッシュコンクリートの配合決定方法によれば、２８日圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２のときにおいて、中性化速度係数が４．９ｍｍ／週（１／２）以下であり、塩化物イオンの見掛けの拡散係数が０．５以下であり、かつ、温度ひび割れ指数が０．９以上であるフレッシュコンクリートの配合を決定し得る。
【０００８】
なお、「２８日圧縮強度」とは、セメントの材齢が２８日であるときの圧縮強度を意味する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、産業廃棄物を原料として使用したフレッシュコンクリートの好適な配合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】普通ポルトランドセメント（Ｎ）、高炉スラグ微粉末（ＢＳ）、フライアッシュ（ＦＡ）の質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の中性化速度係数と圧縮強度の関係を示したグラフである。
【図２】圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の中性化速度係数と普通ポルトランドセメントの質量割合との関係を示したグラフである。
【図３】圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の中性化速度係数が４．９ｍｍ／週１／２となる範囲を示す三角組成図である。
【図４】普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の塩化物イオンの見掛けの拡散係数と水結合材比との関係を示したグラフである。
【図５】普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の圧縮強度と結合材水比との関係を示したグラフである。
【図６】圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の塩化物イオンの見掛けの拡散係数と普通ポルトランドセメントの質量割合との関係を示したグラフである。
【図７】圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の塩化物イオンの見掛けの拡散係数が０．５以下となる範囲を示す三角組成図である。
【図８】普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，２５，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の圧縮強度と結合材水比との関係を示したグラフである。
【図９】普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，２５，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の温度応力ひび割れ指数と普通ポルトランドセメントの質量割合との関係を示したグラフである。
【図１０】普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，２５，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の温度応力ひび割れ指数と高炉スラグ微粉末の質量割合との関係を示したグラフである。
【図１１】圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の温度応力ひび割れ指数が０．９以上となる範囲を示す三角組成図である。
【図１２】圧縮強度４５Ｎ／ｍｍ２で、中性化速度係数が４．９ｍｍ／週１／２以下、温度応力ひび割れ指数が０．９０以上、塩分拡散係数が０．５以下となる範囲を示す三角組成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態では、普通ポルトランドセメントと、高炉スラグ微粉末と、フライアッシュとを含むフレッシュコンクリートの配合決定方法について説明する。具体的には、本実施形態では、普通ポルトランドセメントと、高炉スラグ微粉末と、フライアッシュと、水と、細骨材と、粗骨材と、減水剤とを含むフレッシュコンクリートの配合決定方法について説明する。
【００１２】
高炉スラグ微粉末は、混和材の一種であり、溶鉱炉で銑鉄を製造する際に生じる高炉スラグを水によって急冷し、乾燥させた後に粉砕することにより製造された粉末である。高炉スラグ微粉末は、混和材としてセメントに加えられる。高炉スラグ微粉末は、セメントの水和反応で生じた水酸化カルシウムやアルカリ塩類、石膏などに刺激されると水和反応を起こす性質（潜在水硬性）を有している。
【００１３】
フライアッシュは、石炭を燃料として用いる火力発電所（大型ボイラー）において燃焼時に発生する灰であり、燃焼ガスと共に吹き上げられるレベルの大きさの球状の微粒子である。
【００１４】
減水剤は、セメント粒子表面に負の電荷を与え、粒子を分散させることにより流動性を高める混和剤である。減水剤としては、例えば、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤などが使用できる。なかでも、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤が好ましく用いられる。これらの減水剤は、ＡＥ剤としての機能を兼ね備えた減水剤である。ここで、ＡＥ剤とは、作業能率の向上や、凍結・溶解耐性を高める目的でコンクリート中に空気泡を発生させる（空気連行性）ために混和される界面活性剤のことをいう。
【００１５】
減水剤として、高性能ＡＥ減水剤を用いると、コンクリートを練り混ぜたときのワーカビリティーが良好となり、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤に比べて単位水量を大幅に低減することができる。また、水結合材比のより小さいコンクリートを容易に得ることが出来るため、コンクリート硬化体の耐久性を高めることができる。
【００１６】
なお、「高性能ＡＥ減水剤」とは、空気連行性をもち、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能及び良好なスランプ保持機能をもつ混和剤のことをいう。
【００１７】
本実施形態に係るフレッシュコンクリートの配合決定方法では、普通ポルトランドセメント（Ｎ）、高炉スラグ微粉末（ＢＳ）及びフライアッシュ（ＦＡ）を頂点とする三角組成図において、点Ｘ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３９．５８、５１．０５、９．３７）、点Ｙ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５．８９、３９．１１、２５）、点Ｚ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（４２．４９、３２．５１、２５）で囲まれた範囲内で、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各組成比を決定する。このようにすることにより、２８日圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２のときの中性化速度係数、塩化物イオンの見掛けの拡散係数及び温度ひび割れ指数のそれぞれが好適なフレッシュコンクリートの配合を決定し得る。具体的には、本実施形態に係る配合決定方法によれば、２８日圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２のときにおいて、中性化速度係数が４．９ｍｍ／週（１／２）以下であり、塩化物イオンの見掛けの拡散係数が０．５以下であり、かつ、温度ひび割れ指数が０．９以上であるフレッシュコンクリートの配合を決定し得る。
【００１８】
（実験例）
以下、本発明について、具体的な実験例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実験例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００１９】
（フレッシュコンクリートの製造）
下記の表１に示す組成で結合材（普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ）、水、細骨材、粗骨材及び混和剤（高性能ＡＥ減水剤）を混合し、フレッシュコンクリートを製造した。具体的には、水結合材比が４０％以上である場合は、結合材、細骨材及び粗骨材を１５秒間空練りして混合した後に、混和剤を含む水を投入して、６０秒〜９０秒管混練した。水結合材比が４０％未満である場合は、結合材及び細骨材を空練りして混合した後に混和剤を含む水を投入し、モルタルを６０秒間混練し、その後、粗骨材を投入してさらに６０秒間混練した。その後、５分間静置した後に、３０秒間混練することによってフレッシュコンクリートを製造した。
【００２０】
なお、材料としては、以下のものを用いた。
【００２１】
普通ポルトランドセメント（Ｎ）（宇部興産社製、密度３．１６ｇ／ｃｍ３）
高炉スラグ微粉末（ＢＳ）（千葉リバーメント社製、ブレーン値４４２０ｃｍ２／ｇ  フライアッシュ（ＦＡ）（ジェイペック社製、ブレーン値３９５０ｃｍ２／ｇ）
細骨材（混合砂）：山砂と石灰石砕砂を質量割合２０対８０で混合したもの（表乾密度：２．６２ｇ／ｃｍ３、吸水率：０．５％）
粗骨材：石灰石骨材（表乾密度：２．６９ｇ／ｃｍ３、吸水率：１．７５％）
化学混和剤：高性能ＡＥ減水剤（シーカメント１１００ＮＴ：日本シーカ株式会社製）
水：上水道水
【００２２】
【表１】
0006447291.tif 000002
【００２３】
なお、表１において、「Ｗ／Ｂ」は、結合材水比を示す。
【００２４】
（フレッシュコンクリートの試験）
上述のように製造した各フレッシュコンクリートに対して、下記の方法で、圧縮強度、促進中性化速度係数、塩化物イオンの見掛けの拡散係数（塩分拡散係数）を求めた。結果を表２に示す。
【００２５】
圧縮強度：ＪＩＳ  Ａ  １１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて行った。
【００２６】
促進中性化速度係数：ＪＩＳ  Ａ  １１５３「コンクリートの促進中性化試験方法」に準じて行った。
【００２７】
塩分拡散係数：土木学会ＪＳＣＥ−Ｇ  ５７２「浸せきによるコンクリート中の塩化物イオンの見掛けの拡散係数試験方法」に準じて行った。
【００２８】
また、温度ひび割れ指数に関しては、空気循環式断熱温度上昇量測定装置によって断熱温度上昇試験を実施し、温度応力解析ソフト（（株）計算力学研究センター：ＡＳＴＥＭ−ＭＡＣＳ）を用いた３次元有限要素法により解析することにより求めた。
【００２９】
【表２】
0006447291.tif 000003
【００３０】
表２に示す結果に基づいて以下の計算を行った。
【００３１】
［促進中性化速度係数］
図１は、普通ポルトランドセメント（Ｎ）、高炉スラグ微粉末（ＢＳ）、フライアッシュ（ＦＡ）の質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の中性化速度係数と圧縮強度との関係を示したグラフである。中性化速度係数と圧縮強度の関係を最小自乗法により対数近似し、以下の関係式（１）〜（６）を導き出した。
【００３２】
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）
ａｐ＝−６．１６Ｌｏｇ（Ｆｒ）＋２５．９    ・・・・・・・・（１）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）
ａｐ＝−５．３９Ｌｏｇ（Ｆｒ）＋２４．９    ・・・・・・・・（２）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）
ａｐ＝−８．５４Ｌｏｇ（Ｆｒ）＋３９．０    ・・・・・・・・（３）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）
ａｐ＝−７．０１Ｌｏｇ（Ｆｒ）＋２９．８    ・・・・・・・・（４）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）
ａｐ＝−７．４５Ｌｏｇ（Ｆｒ）＋３３．４    ・・・・・・・・（５）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）
ａｐ＝−７．８６Ｌｏｇ（Ｆｒ）＋３６．０    ・・・・・・・・（６）
ここで、
ａｐ：中性化速度係数（ｍｍ２週１／２）
Ｆｒ：圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）
である。
【００３３】
式（１）〜式（６）より圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の中性化速度係数を求めた。
【００３４】
図２は、圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の中性化速度係数と普通ポルトランドセメントの質量割合との関係を示したグラフである。最小自乗法により指数近似し、以下の関係式を導き出した。
【００３５】
フライアッシュの質量割合が０％の場合：
ａｐ＝７．７６０ｅ−０．０１１Ｎｍ    ・・・（７）
フライアッシュの質量割合が２５％の場合：
ａｐ＝７．２７２ｅ−０．０１１Ｎｍ    ・・・（８）
ここで、
Ｎｍ：普通ポルトランドセメントの質量割合
である。
【００３６】
日本建築学会の「高耐久性鉄筋コンクリート造設計施工指針（案）・同解説」で促進中性化２６週で中性化深さが２５ｍｍ以下となっており、その際の中性化速度係数が４．９ｍｍ／週１／２となるため、中性化速度係数が４．９ｍｍ／週１／２以下となる際の普通ポルトランドセメントの質量割合を式（７）〜式（８）よりそれぞれ求めた。結果を、図３に示す。
【００３７】
図３において、点Ａは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）である。点Ｂは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（４１．８０，５８．２０，０）点Ｃは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５．８９，３９．１１，２５）である。点Ｄは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）である。これら、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ及び点Ｄにより囲まれた範囲内において、中性化速度係数が４．９ｍｍ／週１／２となる。
【００３８】
［塩化物イオン拡散係数］
図４は、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の塩化物イオンの見掛けの拡散係数と水結合材比との関係を示したグラフである。塩化物イオンの見掛けの拡散係数と水結合材比の関係を最小自乗法により指数近似し、以下の関係式を導き出した。
【００３９】
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）
Ｄｃｌ＝０．０２４５ｅ０．０９８３Ｗ／Ｂ    ・・・・・・・・（９）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）
Ｄｃｌ＝０．１１２２ｅ０．０３０９Ｗ／Ｂ    ・・・・・・・・（１０）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）
Ｄｃｌ＝０．０５１２ｅ０．０４００Ｗ／Ｂ    ・・・・・・・・（１１）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）
Ｄｃｌ＝０．０３８１ｅ０．０６７２Ｗ／Ｂ    ・・・・・・・・（１２）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）
Ｄｃｌ＝０．０５６２ｅ０．０４３０Ｗ／Ｂ    ・・・・・・・・（１３）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）
Ｄｃｌ＝０．００２６ｅ０．１１２９Ｗ／Ｂ    ・・・・・・・・（１４）
ここで、
Ｄｃｌ：見掛けの拡散係数
Ｗ／Ｂ：水結合材比（％）
である。
【００４０】
図５は、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の圧縮強度と結合材水比との関係を示したグラフである。圧縮強度と結合材水比の関係を直線回帰した式を以下に示す。
【００４１】
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，）
Ｆｒ＝３１．９９Ｂ／Ｗ−２２．６    ・・・・・・・・（１５）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）
Ｆｒ＝２８．７４Ｂ／Ｗ−１７．３    ・・・・・・・・（１６）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）
Ｆｒ＝１８．０２Ｂ／Ｗ−１２．３    ・・・・・・・・（１７）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）
Ｆｒ＝２６．８５Ｂ／Ｗ−２０．８    ・・・・・・・・（１８）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５，４０，２５）
Ｆｒ＝２４．５９Ｂ／Ｗ−１８．７    ・・・・・・・・（１９）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）
Ｆｒ＝１９．５４Ｂ／Ｗ−２０．９    ・・・・・・・・（２０）
ここで、
Ｆｒ：圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）
Ｂ／Ｗ：結合材水比
である。
【００４２】
式（９）〜式（２０）より圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の塩化物イオンの見掛けの拡散係数を求めた。図６は、圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２の際の塩化物イオンの見掛けの拡散係数と普通ポルトランドセメントの質量割合との関係を示したグラフである。最小自乗法により指数近似し、以下の関係式を導き出した。
【００４３】
フライアッシュの質量割合が０％の場合：
Ｄｃｌ＝０．１０６３ｅ０．０３１５Ｎｍ  ・・・（２１）
フライアッシュの質量割合が２５％の場合：
Ｄｃｌ＝０．０６２５ｅ０．０３１９Ｎｍ  ・・・（２２）
ここで、
Ｄｃｌ：見掛けの拡散係数
Ｎｍ：普通ポルトランドセメントの質量割合
である。
【００４４】
塩化物イオンの見掛けの拡散係数が０．５以下となる際の普通ポルトランドセメントの質量割合を式（２１）〜式（２２）よりそれぞれ求めた。その値から、塩化物イオンの見掛けの拡散係数が０．５以下となる際の普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの割合を求めた。結果を図７に示す。図７において、点Ｅは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（４９．１５，５０．８５，０）である。点Ｆは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）である。点Ｇは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）である。点Ｈは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（６５．１９，９．８１，２５）である。
【００４５】
［温度応力ひびわれ指数］
図８は、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，２５，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の圧縮強度と結合材水比との関係を示したグラフである。圧縮強度と結合材水比の関係を直線回帰した式を以下に示す。
【００４６】
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，）
Ｆｒ＝３１．９９Ｂ／Ｗ−２２．６    ・・・・・・・・（２３）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）
Ｆｒ＝２８．７４Ｂ／Ｗ−１７．３    ・・・・・・・・（２４）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）
Ｆｒ＝１８．０２Ｂ／Ｗ−１２．３    ・・・・・・・・（２５）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）
Ｆｒ＝２６．８５Ｂ／Ｗ−２０．８    ・・・・・・・・（２６）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，２５，２５）
Ｆｒ＝２６．７２Ｂ／Ｗ−１８．９    ・・・・・・・・（２７）
（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）
Ｆｒ＝１９．５４Ｂ／Ｗ−２０．９    ・・・・・・・・（２８）
ここで、
Ｆｒ：圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）
Ｂ／Ｗ：結合材水比
である。
【００４７】
式（２３）〜式（２８）より圧縮強度が４５Ｎ／ｍｍ２となるような水結合材比を求め、求めた水結合材比での断熱温度上昇試験および温度応力解析を行い、温度応力ひび割れ指数を求めた。その結果を表１に示す。
【００４８】
図９は、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，２５，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の温度応力ひび割れ指数と普通ポルトランドセメントの質量割合との関係を示したグラフである。図１０は、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１００，０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，５０，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（５０，２５，２５）、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）とした場合の温度応力ひび割れ指数と普通ポルトランドセメントの質量割合および高炉スラグ微粉末の質量割合との関係を示したグラフである。温度応力ひび割れ指数と高炉スラグ微粉末の質量割合の関係を１次および２次多項式により近似した式を以下に示す。
【００４９】
高炉スラグ微粉末の質量割合が０％の場合：
σｔ＝−５．２０Ｅ−３Ｎｍ＋１．３１                ・・・（２９）
フライアッシュの質量割合が０％の場合：
σｔ＝１．２５Ｅ−４Ｎｍ２−１．９０Ｅ−２Ｎｍ＋１．４４  ・・・（３０）
フライアッシュの質量割合が２５％の場合：
σｔ＝１．５０Ｅ−４Ｎｍ２−１．７２Ｅ−２Ｎｍ＋１．３６  ・・・（３１）
普通ポルトランドセメントの質量割合が５０％の場合：
σｔ＝−３．２０Ｅ−３ＢＳｍ＋０．９６              ・・・（３２）
普通ポルトランドセメントの質量割合が１５％の場合：
σｔ＝１．６０Ｅ−３ＢＳｍ＋１．０４                ・・・（３３）
ここで、
Ｎｍ：普通ポルトランドセメントの質量割合
ＢＳｍ：高炉スラグ微粉末の質量割合
である。
【００５０】
温度応力ひび割れ指数が０．９以上のときの普通ポルトランドセメントの質量割合を式（２９）〜式（３１）、高炉スラグ微粉末の質量割合を式（３２）〜式（３３）よりそれぞれ求めた。その値から、温度応力ひび割れ指数が０．９以上のときのの普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの割合を求めた。結果を、図１１に示す。点Ｈは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３７．８４，６２．１６，０）である。点Ｉは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，８５，０）である。点Ｊは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（１５，６０，２５）である。点Ｋは、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（４２．４９，３２．５１，２５）である。点Ｌが、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７８．８５，０，２１．１５）である。点Ｍが、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７２．１８，２．８２，２５）である。点Ｎが、（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（７５，０，２５）である。なお、フライアッシュの質量割合が２５％を超える範囲は除外した。
【００５１】
以上の結果より、圧縮強度４５Ｎ／ｍｍ２で、中性化速度係数が４．９ｍｍ／週１／２以下、温度応力ひび割れ指数が０．９０以上、塩分拡散係数が０．５以下となる全ての条件を満たす範囲は図１２の点Ｘ、点Ｙ及び点Ｚで囲まれた範囲内となることが分かる。点Ｘ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３９．５８、５１．０５、９．３７）、点Ｙ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（３５．８９、３９．１１、２５）、点Ｚ（Ｎ，ＢＳ，ＦＡ）＝（４２．４９、３２．５１、２５）である。
【図１】
0006447291.tif 000004
【図２】
0006447291.tif 000005
【図３】
0006447291.tif 000006
【図４】
0006447291.tif 000007
【図５】
0006447291.tif 000008
【図６】
0006447291.tif 000009
【図７】
0006447291.tif 000010
【図８】
0006447291.tif 000011
【図９】
0006447291.tif 000012
【図１０】
0006447291.tif 000013
【図１１】
0006447291.tif 000014
【図１２】
0006447291.tif 000015