日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道）年 月

高強度コンクリートの遠心成形に及ぼす単位水量低減の影響
正会員 ○
同
同
遠心成形
単位水量

高強度コンクリート
単位容積質量菅一雅*1
桝田 佳寛*2
小椋 仁志*3

振動成形

表−１ 使用材料

１．はじめに遠心成形は、コンクリートを回転して発生する遠心力

セメント

早強ポルトランドセメント

により、強制的に密実に成形する工法であり、粘性の高粗骨材①

ひん岩系砕石（2005）表乾密度 2.71(g/cm3),粗粒率 6.57

い高強度コンクリートであっても低スランプ・低単位水

粗骨材②

安山岩系砕石（2005）表乾密度 2.61(g/cm3),粗粒率 6.64

量で密実に成形することができる。

粗骨材③

安山岩系砕石（1505）表乾密度 2.61(g/cm3),粗粒率 6.19

このように高強度コンクリートの単位水量を低減させ

細骨材①

ひん岩系砕砂 表乾密度 2.67(g/cm3),粗粒率 3.02

ることは、コストの低減や遠心成形時のスラッジ水の抑

細骨材②

安山岩系砕砂 表乾密度 2.64(g/cm3),粗粒率 2.74制など経済面、環境面でも有効な対策となる。

混和材

エトリンガイド系高強度用混和材

混和剤

ナフタリン系高性能減水剤

本研究は高強度コンクリートの単位水量を低減させ、遠心成形に及ぼす影響について圧縮強度と単位容積質量表−２により検討した結果について報告する。
Ｗ／Ｂ*

２．実験概要調合条件パラメータ

１23%（一定）

表−１に示すように、セメントは早強ポルトランドセ

ｓ／ａ38%（一定）メントを使用した。また、骨材の組合せは３種類とし、単位水量(kg/m3)

90，100，110，120

骨材組み合せ粗①＋細①，粗②＋細②，粗③＋細②

産地、粒径の違う骨材を使用した。
調合条件としては表−２に示すように、W/B=23% 、s/a=38%を一定にし、単位水量を 120kg/m3 から 10kg/m3 ず＊１ Ｂ＝（Ｃ＋Ｋ） Ｋ：高強度用混和材＊２ 高強度用混和材置換率８％，高性能減水剤添加率 B×2.1%

表−３つ低減した。

練り混ぜ、成形、養生条件

成形条件としては表−３に示すように、遠心成形と振練り混ぜ

空練り 30s

ﾓﾙﾀﾙ練り 240s

動成形とし、遠心成形はφ200×300 の肉厚 40mm、振動遠心成形

0.9G 420s

3G 120s

成形はφ100×200 の試験体を作成した。成形後の養生条

振動成形件としては常圧蒸気養生とし、最大温度 70℃で 7 時間養蒸気養生

4G 一層目 300s
30℃ 3h10℃/h 4h

本練り 210s

5G 60s15G 120s

二層目 300s
自然徐冷

70℃ 7h

生し、その後所定の材齢７日まで気中養生を行った。
フレッシュコンクリート時に行った試験項目としては、スランプ試験と遠心成形終了時の目視観察を行った。
また、硬化後の試験項目としては、材齢７日での圧縮強度試験と単位容積質量を測定した。
３．実験結果３．１

練り上がりおよび成形状態

練り上がり状態は写真―1 に示すように、骨材が目立つ状態であった。また、スランプ試験も写真―２に示すよ表−４ 遠心成形状態

うに、すべての調合でスランプ０ｃｍであった。
遠心成形後の目視観察では表―４に示すように、粗骨3

材粒径 15mm 以下の Case3 は単位水量 100kg/m で、粗骨材 粒 径 20mm 以 下 を 使 用 し た Case1,2 で は 単 位 水 量90kg/m3 になると遠心成形が不良になる結果となった。
このことから、遠心成形可能な範囲の単位水量は、骨材粒径の影響を受けることが判った。

写真―２ スランプ試験状況

写真―１ 練り上がり状態

Case no.

単位水量（kg/m3）

骨材組み合せ90100110120

Case1

粗①＋細①×

○○

○

Case2

粗②＋細②×△○○Case3

粗③＋細②―×○○○：成形良好 △：やや成形不良

×：成形不良Influence of Reducing Mixing Water on Centrifugal Compaction of High-strength Concrete
SUGA Kazumasa, MASUDA Yoshihiro, OGURA Hitoshi

３．２

圧縮強度

単位水量と圧縮強度の関係を図―１に示す。

140

遠 心 成 形 し た 場 合 の Case1 、 Case2 で は 単 位 水 量12090kg/m3 で、Case3 では単位水量 100kg/m3 で成形不良の影
響により圧縮強度が極端に低下した。遠心成形が良好で100あった試験体も若干ではあるが、単位水量の減少につれ80て圧縮強度も小さくなる傾向を示した。
振動成形した試験体の圧縮強度も同様に単位水量が小60さくなるにつれて、圧縮強度が小さくなる傾向を示した。

40

遠心:Case1
振動:Case1
遠心:Case2
振動:Case2
遠心:Case3
振動:Case3

また、遠心成形が良好な場合は、同一単位水量でも振動成形に比べ、遠心成形による試験体の圧縮強度の方が大きくなる傾向を示した。
３．３20080

単位容積質量

901001201303

単位水量(kg/m )

単位水量と単位容積質量の関係を図―２に示す。

図−１ 単位水量と圧縮強度の関係

単位容積質量は、バラツキはあるものの圧縮強度結果と同様に、遠心成形、振動成形のいずれも場合において1102.65も単位水量が小さくなるにつれて減少する傾向を示した。
また、圧縮強度と同様に遠心成形が良好な場合は、同一単位水量でも振動成形に比べ、遠心成形による試験体の単位容積質量の方が大きくなる傾向を示した。
このことから、単位水量を減少させると全体のセメン2.62.552.5

トペースト量が減少し、遠心成形や振動成形による成形性が低下し、密実性が低くなることが考えられる。
４．圧縮強度と単位容積質量の関係
遠心成形が成形不良の場合のデータを除外して、各Case における遠心成形と振動成形での圧縮強度と単位容

2.45
2.4
遠心:Case1
遠心:Case2
遠心:Case3
計算値:Case12.35

積質量の関係について求めたものを図―３に示す。
図から判るように、各ケースにおける試験体の圧縮強2.380度と単位容積質量の関係は相関性があり、成形時の密実
また、遠心成形は振動成形に比べ、圧縮強度、単位容110120130

Case1
Case2
Case3120

今回の研究結果のまとめを以下に述べる。

100130より密実な状態となっていることが判った。
５．まとめ90単位水量(kg/m 3 )
図−２ 単位水量と単位容積質量の関係性が圧縮強度に影響していることが判った。
積質量とも大きい値を示し、遠心成形による成形状態が振動:Case1
振動:Case2
振動:Case3
計算値:Case2,3110(1)遠心成形が可能な単位水量の限界は骨材の粒径による影響を受け、粒径が小さいほど限界となる単位水量は大100きくなる傾向となった。
(2)単位水量 100kg/m3 以下になると、遠心成形による成形90が不良となる傾向を示した。
(3)単位水量が減少するほど、遠心成形、振動成形とも成形時の密実性が低下した。密実性は圧縮強度に影響し、圧縮強度と単位容積質量は相関性を示した。

*1*2
*3

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宇都宮大学工学部建設学科 教授・工博
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702.4(5)遠心成形は振動成形に比べ密実性が高くなり、圧縮強度、単位容積質量とも大きくなった。

802.452.52.55

2.62.653

単位容積質量(t/m )図−３ 圧縮強度と単位容積質量の関係

GEOTOP Corporation.
Prof., Dept. of Architecture and Civil Eng., Faculty of Eng., Utsunomiya Univ., Dr. Eng.
GEOTOP Corporation., Dr. Eng.