日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿） 2014 年 9 月

1136

コンクリートの中性化に及ぼすコンクリート用混和材料の影響
その 1 実験計画と試験結果
正会員
同
高炉スラグ微粉末
圧縮強度

フライアッシュ養生○下屋敷朋千*濱崎 仁****

同同

鹿毛忠継**
古賀純子**

同
同

棚野博之***
土屋直子***

中性化
コンクリート
調合は、単位粗骨材かさ容積を 0.580m3/m3 ならびに AE

1. はじめに副産物や再生材の利用促進や建築物の長寿命化を施策

減水剤の使用量を標準使用量とし、目標スランプと目標として推進する場合、そのメリットとなるべき評価指標空気量が得られるように単位水量と空気量調整剤を適宜（環境負荷の低減）や評価手法を具体的に示し、その有調整した。目標スランプは 18±1.5cm、目標空気量は 4.5

効性が広く認知される必要がある。一方で、副産材料や±1.0%とした。コンクリートの水セメント比（W/C）は、再生材料を使用したコンクリートは、一般のコンクリー45、50、55%の 3 水準とし、混和材置換率（セメント置換、トと比較すると耐久性が劣る等の理由から、その利活用質量比）は、高炉スラグ微粉末で 20、43、60%、フライが進んでいないのが現状である。旧来よりコンクリートアッシュで 15、30%とした。

用混和材料として使用されてきた高炉スラグ微粉末やフ試験については、促進中性化試験は、□10✕10✕40cm

ライアッシュについても、それぞれの JIS や建築学会指針の角柱供試体を作成し、CO2 濃度 5±0.2％として、JIS A

1 ～ 2)1153（コンクリートの促進中性化試験方法）に準拠して、促等により、品質基準や使用規準等が示されているにも拘わらず、建築物への適用は進んではいない。

進材齢 13 週まで実施した。圧縮強度試験は、φ10✕20cm の本研究では、コンクリート用混和材料のさらなる利用円柱供試体を作成し、促進中性化試験体と同様の養生を行い、促進を図るための方策を提案するために必要な評価方

JIS A 1108（コンクリートの圧縮強度試験方法）に準拠し法・評価基準ならびに使用規準の整備を目的に、代表的て実施した。なお、促進中性化試験は、標準水中養生をなコンクリート用混和材料である高炉スラグ微粉末やフ表-3 に示す所定材齢まで行い、気中養生 4 週後に試験をライアッシュを対象とし、これらの最大の課題である中開始した。圧縮強度試験は、所定の標準水中養生材齢お性化抵抗性の評価について、混和材料の置換率や養生条よび促進中性化試験開始材齢にて実施した。

件等の影響について検討を行ったものである。なお、その 1 では実験計画と試験結果を、その 2 では、中性化速度に関する考察について述べる。
2. 実験計画
本実験で使用した材料を表-1 に示す。実験の要因と水

表-2

セメント

普通ポルトランドセメント（3 社混合：平均密度 3.16g/cm3）

細骨材

大井川産川砂（絶乾密度 2.52g/cm3，吸水率2.25％，F.M.2.63）(N)－45○50○

○55

○

○

粗骨材

岩瀬産硬質砂岩砕石（5 号,6 号等量混合）
絶乾密度 2.63g/cm3，吸水率 0.81％，実積率 58.9%

混和材

高炉スラグ微粉末：D 社製（粉末度 4000），せっこうあり
フライアッシュ：Ⅱ種

化学
混和剤

AE 減水剤（No.70）
空気用調整剤（MA202）

Influence of mineral admixture for carbonation of concrete
Part1 Experiment plan and test result

表-3

フライアッシュ(F)高炉スラグ(B)

置換率(%)
W/C(%)

使用材料

普通

試験体

準を表-2 に、養生条件を表-3 に示す。
表-1

試験の要因と水準（W/C と置換率）

20

43○60
○

15○-○○-○30○○-

試験の要因と水準（養生条件）

養生種類

標準水中養生の期間促進中性化試験開始※①0W

4W

②1W

5W

③2W

6W

④4W

8W

⑤8W
12W
⑥13W
17W
※促進中性化試験開始材齢＝標準水中養生+気中養生

SHIMOYASHIKI Tomoyuki, KAGE Tadatsugu, TANANO Hiroyuki,HAMASAKI Hitoshi, KOGA Junko and TSUCHIYA Naoko― 271 ―

高炉スラグ微粉末の置換率 20%を除いて、混和材置換試験結果
図-1 に中性化速度係数と水セメント比との関係を示す。 率の増加に伴い、強度は減少する。
なお、凡例 N は普通ポルトランドセメント、B は高炉ス
図-5 に中性化速度係数（B43 および F15）と標準養生
3.

ラグ微粉末、F はフライアッシュを示し、あとの数字は混材齢との関係を示す。養生期間の影響については、材齢 4週以降は差異がないか、あるいは中性化速度係数が若干大きくなる傾向にある。これは、標準養生材齢が 4W 以降
およびフライアッシュを使用したコンクリートの中性加では、コンクリートとして十分な強度を発現することと、速度係数に及ぼす水セメント比の影響は、混和材の有無混和材の反応進行によるアルカリ性の消失が関連していや置換率により中性化速度係数の値は異なるものの、いると考えられる。また、高炉スラグ微粉末を使用したコずれも同様の傾向である。図-2 に中性化速度係数と混和ンクリートは、混和材置換率 43%の場合、4 週以前（材齢材置換率との関係を示す。高炉スラグ微粉末およびフラの早い時期）の養生期間の影響が大きいことがわかる。
イアッシュを使用したコンクリートの中性加速度係数は、
参考文献
水セメント比によらず、混和材置換率に比例して大きく和材置換率を示している。（以下同様）高炉スラグ微粉末

1） 日本建築学会：高炉スラグ微粉末を使用するコンクリートの調合設計・施工指針・同解説，1996.1

なり、いずれの水セメント比でも同様の傾向がある。
図-3 に標準養生材齢 4 週でのコンクリートの圧縮強度2） 日本建築学会：フライアッシュを使用するコンクリートの調と混和材置換率との関係を示す。高炉スラグ微粉末及び合設計・施工指針・同解説，2007.10

フライアッシュを使用したコンクリートの圧縮強度は、

W/C45

W/C50W/C55

圧縮強度（N/mm2）

少傾向は、水セメント比によらず一定であり、フライアッシュの方が置換率の増加に伴う強度の減少傾向が大きい。なお、高炉スラグ微粉末の置換率 20%については、W/C50 および 55％ともに、強度発現が大きいことが確認された。図-4 に標準養生材齢 4 週でのコンクリートの圧縮強度とセメント水との関係を示す。強度発現の傾向は、圧縮強度（N/mm2）

50混和材置換率の増加に比例して、小さくなる。強度の減

W/C45

W/C50

W/C55

10203050454035454035303002040060

混和材置換率によらず一定の比例関係が確認される。

40フライアッシュ置換率（％）

高炉スラグ置換率（％）

図-3 圧縮強度(4W）と混和材置換率との関係
B20B43B60NF304321040455055605

圧縮強度（N/mm2）

543245404035455055

1.5602W/C45

W/C50W/C55N

5432
102040600

高炉スラグ置換率（％）

1022.52065432130

フライアッシュ置換率（％）

NFA155687

図-2 中性化速度係数と混和材置換率との関係*ﾍﾞﾀｰﾘﾋﾞﾝｸﾞつくば建築試験研究ｾﾝﾀｰ**国土技術政策総合研究所***建築研究所****芝浦工業大学

1.5

B4300030

セメント水比(C/W)

中性化速度係数（mm/W0.5）12.58

中性化速度係数（mm/W0.5）

中性化速度係数（mm/W0.5）

中性化速度係数（mm/W0.5）235

図-4 圧縮強度(4W)とセメント水比との関係

63F3040

セメント水比(C/W)

水セメント比（％）

W/C554F154530065N50

図-1 中性化速度係数と水セメント比との関係
W/C50B601水セメント比（％）

W/C45B43B2050

6中性化速度係数（mm/W0.5）

中性化速度係数（mm/W0.5）

F15圧縮強度（N/mm2）

N6N0123456789 10 11 12 13

標準養生材齢(W)765432100123478

9 10 11 12 13

標準養生材齢(W)

図-5 中性化速度係数と標準養生材齢との関係*Center for Better Living Tsukuba Building Test and Research Laboratory**National Institute for Land and Infrastructure Management***Building Research Institute****Shibaura Institute of Technology― 272 ―