技報 第 10 号（2012 年）

高炉スラグ微粉末を混入したコンクリートの湿潤養生日数が圧縮強度発現および耐久性に及ぼす影響の検討
技術本部

技術研究所

山村智

技術本部

技術研究所

鈴木雅博

大阪支店

土木技術部(広島支店駐在)

田中寛規

表-1 試験項目

１．はじめに
観点

試験体寸法

強度発現

φ100×200mm

近年，建設産業においても CO2 の削減や未利用資源の有効活用など，環境負荷の低減が求められており，産業廃棄物である高炉スラグ微粉末をコンクリート構造物に使用する事例耐久性が増えている．また，高炉スラグ微粉末には塩害やアルカリ骨材反応(以降，ASR)に対する耐久性を向上させる効果があり，ひび割れ抵抗性

コンクリート構造物の長寿命化やライフサイクルコストの低RC 版
1500×1000×250mm
100×100×400mm
100×100×1200mm
100×100×400mm

減も可能になると考えられる．このような背景から高炉スラグ微粉末を積極的に採用する発注者が増えており，西日本高速道路(株)などでは，鋼橋の床版取替工事においてプレキャス表-2 使用材料
材料
早強ポルトランドセメント

細骨材

いる．一方，高炉スラグ微粉末には，自己収縮が大きいこと，若材齢時の強度発現が遅いことなどから施工時にひび割れが粗骨材(5 号砕石)発生しやすい傾向がある．施工時の初期ひび割れを抑制する

粗骨材(6 号砕石)には，コンクリート標準示方書に示されているとおり，湿潤高性能減水剤

養生の期間を長くすることが有効と考えられるが，コンクリ現に着目して定められており，ひび割れ抵抗性や耐久性の向上も含めた総合的な観点から湿潤養生期間が検討された事例

仕様
密度 3.11g/cm3
比表面積 5770cm2/g，
密度 2.91g/cm3
表乾密度 2.59g/cm3，吸水率 1.22%，FM3.23
表乾密度 2.62g/cm3，吸水率 0.44%，FM7.11
表乾密度 2.61g/cm3，吸水率 0.57% FM6.24
ポリカルボン酸系

高炉スラグ微粉末

ト PC 床版に高炉スラグ微粉末を用いることが標準とされてート標準示方書に示されている湿潤養生期間は圧縮強度の発試験項目
圧縮強度試験，割裂引張強度試験
透気試験，反発硬度，プルオフ引張
収縮ひずみ
拘束応力
乾燥収縮

記号HCBFSS
G1G2SP

表-3 配合単位量(kg/m3)
B
SG1HC BFS
232 232 680 494

空気量 水結合材 細骨材率
スランプ Air 比 W/B s/a
W
(cm)
(%)
(%)
(%)
12±2.5 4.5±1.5 34.5
41.0 160

G2494

はほとんどないのが現状である．そこで，本研究では，湿潤養生日数が高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートの強度，材齢(日) 0耐久性およびひび割れ抵抗性に及ぼす影響を確認し，総合的Wな観点から湿潤養生日数を検討することとした．なお，本研

D究においては場所打ちコンクリートを検討の対象とした．

SD5２．試験概要
2.1 試験項目
高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートの湿潤養生日数が強度，耐久性およびひび割れ抵抗性に及ぼす影響を評価する
ため表-1 に示す試験を行った．
2.2 使用材料および配合
コンクリートの使用材料および配合をそれぞれ，表-2 および表-3 に示す．
2.3 養生方法

S5D7S7D9S9D12S12123456789

10 11 12 13湿潤養生
乾燥養生
封緘養生
湿潤養生

乾燥養生

湿潤養生

封緘養生

湿潤養生

乾燥養生

湿潤養生

封緘養生

湿潤養生

乾燥養生

湿潤養生

封緘養生

湿潤養生

乾燥養生

湿潤養生

封緘養生

図-1 養生方法

コンクリートの養生方法を図-1 に示す．脱枠は材齢 1 日で行い，脱枠までは打込面をフィルム，濡れウエス，さらにシ養生名 S は脱枠後に封緘養生を行ったことを示している．他－トで覆い，乾燥を極力防止した．脱枠後の養生は所定の期の養生名(アルファベット＋数字)は湿潤養生後に乾燥養生ま間まで湿潤養生(RC 版では散水養生)を行い，その後は乾燥養

たは封緘養生を行ったことを示しており，数字は湿潤養生を生(室温 20℃，相対湿度 60%)または封緘養生を行った．養生行った日数を示している．例えば D12 は湿潤養生を 12 日間

名 W は脱枠後に湿潤養生を，養生名 D は脱枠後に乾燥養生を，行い，その後，乾燥養生を行ったことを示す．

技報 第 10 号（2012 年）

３．試験結果および考察

90

初期の水中養生日数を 5 日から 12日まで変化させた場合の材齢 28 日における圧縮強度の比較を図-4 に示す．図-4 の( )内の数値は材齢 28 日まで水中養生した場合の圧縮強度に対する比率である．脱枠後，水中養生を行わず気中乾燥させた

脱枠1日 材齢28日( )：圧縮強度比80

圧縮強度(N/mm 2 )3.1 圧縮強度発現7060(1.00)(0.82)

50(1.03)(1.01) (1.01)(1.01)

40

場合の圧縮強度は水中養生したものに比べ 18%低下しており，施すればそれ以降の乾燥による圧縮強度の低下はほとんどな水中12日→気乾となった．このことから，脱枠後 5 日間以上の湿潤養生を実水中9日→気乾

齢 28 日まで水中養生した供試体とほとんど差異がない結果

水中7日→気乾間以上水中養生した後，乾燥養生した場合の圧縮強度は，材水中5日→気乾

水中

気中乾燥

30

初期の湿潤養生の必要性が確認された．一方，脱枠から 5 日

図-4 強度発現比較いと考えられる．
3.2 透気試験

10.5が確認された．透気係数を表層の品質が非常に良いと評価される 0.01x10-16m2 以下にするには，水中養生日数はおおむね7 日間以上とする必要があると考えられる．
3.3 拘束応力

評価:普通0.10.05
評価:良0.010.005
評価:非常に良い

初期の水中養生日数を 5 日から 12 日まで変化させ，その後乾燥養生した供試体の拘束応力の経時変化を図-6 に示す．ま上面
下面

2-16

長いほど小さくなり，湿潤養生による表層部の品質改善効果

透気係数(x10 m )透気試験の結果を図-5 に示す．透気係数は湿潤養生日数が0.001
気中た，材齢 35 日から材齢 357 日までの拘束応力の増加量を表-4

散水
５日

散水
７日

散水
９日

散水
12日に示す．図-6 および表-4 より，初期の湿潤養生を行うことで図-5 透気係数試験結果

鉄筋によるコンクリートの拘束応力が低下する傾向が認められた．一方，D9 と D12 の材齢 35 日から材齢 357 日までの拘が認められた．これは，乾燥開始時の材齢が遅くなったことによるヤング係数の増加やクリ－プ係数の減少により拘束鉄筋の応力が緩和されにくくなったためと推察される．

４．まとめ
場所打ちを対象とした高炉スラグ微粉末を混入したコンク
リートについて，初期の湿潤養生日数が圧縮強度の発現および耐久性におよぼす影響を検討した結果，以下の知見が得られた．
1)強度発現の観点から湿潤養生日数は 5 日以上が望ましい．

(引張) 2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2

時間軸原点：終結時間

拘束応力(N/mm 2 )束応力の増加量は，D5 および D7 と比較して大きくなる傾向

D(Ave.)
D5(Ave.)D7(Ave.)D9(Ave.)D12(Ave.)0(圧縮)2)耐久性およびひび割れ抵抗性の観点から初期の湿潤養生日

50100 150 200 250 300 350 400
材齢(日)図-6 乾燥養生した供試体の拘束応力数は 7 日以上とすることが望ましい．
3)強度発現，耐久性およびひび割れ抵抗性を総合的に評価した結果，場所打ち対象の高炉スラグ微粉末を混入したコン

Key Words：高炉スラグ微粉末，強度発現，耐久性，湿潤養クリ－トの湿潤養生日数は 7 日以上とすることが望ましい

生日数と考えられる．
表-4 拘束応力の増加量
供試体名
D5D7D9D12

材齢 35 日から 357 日までの拘束応力の増加量(N/mm2)
0.30
0.29
0.960.72

山村智鈴木雅博

田中寛規