№2-9(小出研究室)

各種配合の再生骨材コンクリートＭの諸特性
074116 高橋 修一
074117 高橋 奨太
１．はじめに日本においては今後、廃コンクリート塊の排出が急激に増加することが予想されている。廃コンクリート塊の再資源化率は現在は高いものの、そのリサイクル用途は路盤材や埋め戻し材などが主となっており、新規工事量減少に伴い、その新たな活用法が必要となっている。2005 年以降、JIS により、廃コンクリート塊の破砕等によって製造されるコンクリート用再生骨材が規定され、再生骨材コンクリートの利用の拡大が望まれているところである。そこで本研究では、再生粗骨材Ｍ相当品を粗骨材として100%用いた各種配合の再生骨材コンクリート M 相当品(以下、「再生コンクリート」と呼ぶ)を製造し、その諸特性を明らかにするための各種実験を行った。
２．実験に用いた再生粗骨材Ｍ再生コンクリートの製造には、再生粗骨材として、(株)迫開発工業社製コンクリート用再生粗骨材Ｍ
2005(絶乾密度 2.39g/cm³、吸水率 4.79%)を用い、分級の後、粒径 5～10mm と 10～15 mm のみを絶乾質量で 50%ずつ混合したもの(再生粗骨材Ｍ1505 相当品)を使用した。表－1 に各粒径ごとに測定した、実験に用いた再生粗骨材の密度・吸水率、付着モルタル率(%)を示す。付着モルタル率は絶乾状態の再生粗骨材の質量(m1)と、24 時間塩酸溶液に浸した付着モルタル溶解後の原粗骨材(残留した原骨材のうち、粒径 2.5mm 以上のものとした。)絶乾質量 (m2)を用い、(m1－m2)/m1×100 より求めた。図－1 は、粒径 5～10 mm と 10～15 mm の再生粗骨材の混合割合に対する実積率の変化を示したものであり、この結果より、実積率がほぼ最大となる 50%ずつの混合を採用することとした。
３．実験に用いた再生コンクリート
表－2 に本研究で用いた各種再生コンクリートの配合を示す。表－2 中の配合名に「*」が付いていない配合(例えば、40-35)については、セメントペースト容積(骨材容積)がすべて同一であり、かつ、空気量は 5±1%、スランプは 12±1cm を満た

表－1 再生粗骨材の品質す配合となっている。一方、配合名に「*」が付いている配合(例えば、*50-35)につ再生粗骨材の粒径

いては、単位水量 180kg、高性能減水剤

5～10㎜
10～15㎜

未使用の条件で製造し、空気量 4.5±1%、

表乾密度 絶乾密度[g/cm³] [g/cm³]
2.51
2.39
2.56
2.47

吸水率 付着モルタル率
[%]
[%]
4.97
35.2
3.52
26.1

スランプは 10±2cm を満たしている。再生コンクリートの製造において、宇部三菱セメント社製普通ポルトランドセメ
ント(密度：3.16 g/cm³)、細骨材は鶴巣
大平産山砂(表乾密度：2.55 g/cm³、粗粒率：2.59)、粗骨材は 2.に示したコンクリート用再生粗骨材Ｍ1505 相当品、AE剤は山宗化学社製Ⅰ種、高性能減水剤は花王社製ポリカルボン酸系のⅠ種を使用した。

図－1 混合の割合を変化させた実積率の結果

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表－2 実験に用いた各種配合の再生コンクリート
配合名
40-35
40-45
*50-3550-40*50-40*50-45
60-35
60-45

W/C
[%]
4040
50
50
50
50
60
60ｓ/a[%]
3545
35
40
40
4535
45

単位量(kg/m³)
CS
375
608
375
782
360
586
330
694
360
669
360
753
293
608
293
782

W
150
150
180165
180
180
176
176

再生粗骨材
1120
948
1079
1033
996
913
1120
948

AE剤
[C×%]
0.01950.01700.02500.01900.02500.02500.02500.0205

高性能減水剤[C×%]0.951.200.850.240.25

表－3 再生コンクリートの各試験結果
４．実験結果本研究では、表－2 に示した各配合の再生コンクリートに対して、φ10cm 円柱供試体

配合名
40-35
40-45
*50-3550-40*50-40*50-4560-3560-45

圧縮強度(N/mm²)
割裂引張強度
材齢28日 材齢約80日(N/mm²)40.8
42.6
3.3441.5
41.4
2.80
31.1
30.8
34.4
2.57
27.9
30.0
21.2
24.6
2.3125.3
27.92.50を製造し、JIS A 1108 に準拠して圧縮強度試

配合名それぞれ実施し、材齢 28 日での圧縮・割裂引張

N40-35
N40-45
N60-35N60-45を測定した。供試体は試験直前まで 20℃水中養表乾密度(g/cm³)
2.312.302.282.272.262.292.282.27

表－4 普通コンクリートの各試験結果

験、JIS A 1113 に準拠して割裂引張強度試験を
強度、ヤング係数、材齢約 80 日での圧縮強度等

ヤング係数(kN/mm²)
28.9
29.125.1
21.725.1

圧縮強度(N/mm²)49.7
47.8
28.930.2

割裂引張強度 ヤング係数(N/mm²)(kN/mm²)
3.4830.4
3.1733.8
2.86
29.0
2.1228.4

生とし、各配合、各試験ごと、3～5 本の供試体に対して実験を行った。
表－3 に各配合の再生コンクリートに対する試験結果を示す。配合名に「*」が付いていない骨材容積が同一の配合では、水セメント比が 40%の配合において、細骨材率(単位再生粗骨材量)に関わらず、圧縮強度、割裂引張強度、ヤング係数の値が比較的高い値になることが分かった。それに対して、水セメント比が 60%の配合においては、再生粗骨材の量の大小が強度に大きな影響を与えていることが分かり、60-45 よりも強度的に弱点となりえる再生粗骨材を多く含む 60-35 の方が圧縮、引張ともに強度が小さくなった。また、配合名に「*」が付いている水セメント比 50%、単位水量 180kg の条件で細骨材率のみが変化する場合は、上記に示した水セメント比 40%の時と同様、細骨材率の違いによる圧縮強度の大きな変化は見られなかった。表－4 には、比較のため、表－2 の配合とほぼ同一の材齢 28 日での普通コンクリートに関する既存の研究による結果を示す。配合名に付いている「N」以下の部分の名称が、ほぼ同一の表－2 内の配合に相当する。表－3 と表－4 の比較より、圧縮強度に関しては、再生コンクリートは材齢 80 日の状態の圧縮強度においても、材齢 28 日の同一配合の普通コンクリートの強度を上回ることができないことが示された。ヤング係数に関しては、普通コンクリートにおいては細骨材率とヤング係数の大小関係には規則性があまりないが、再生コンクリートにおいては再生粗骨材が多く含まれる細骨材率の小さな配合の方がヤング係数が小さくなった。
５．まとめ
粗骨材の最大寸法 15mm の再生粗骨材 M 相当品を、粗骨材として 100%用いた再生骨材コンクリー
ト M 相当品について、以下のことがわかった。
・単位再生粗骨材量が大きい程、各種強度が下がる傾向が、W/C40～50%では認められないが、W/C60%では顕著に認められた。
・W/C、s/a に関わらず、同一配合であれば、普通コンクリートよりも再生コンクリートの各種強度は低下する。