日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2006年 9 月

1008

高強度モルタルの細骨材容積率が遠心作用時のレオロジー特性に及ぼす影響
正会員
同
同モルタル
骨材分離

レオロジー特性
シリカフューム○石川 一真*1
桝田 佳寛*2
菅一雅*1

遠心成形

1. はじめに

表−１ 使用材料

近年，既成杭工法の高支持力化に伴って，既成コンクリート杭の高強度化が進んでいる。そのためコンクリー
トの粘性が増大し，遠心成形時の流動性に影響を及ぼすことが考えられる。しかし，このような高強度領域におセメント：C
細骨材：S混和材1：E
混和材2：Si
混和剤：P

3

早強ポルトランドセメント 密度：3.14(g/cm )3
安山岩系砕砂 表乾密度:2.64(g/cm )，粗粒率:2.66
3
エトリンガイト系高強度混和材 密度：2.9(g/cm )3

シリカフューム 密度：2.20(g/cm )ポリカルボン酸系高性能減水剤

ける遠心成形に及ぼす流動性に関する研究は少ない。そこで，本研究では高強度コンクリートの遠心成形時の流動性を評価するため高強度モルタルに着目し，その細骨材容積率がレオロジー特性に及ぼす影響を評価することを試みた。そして，遠心作用時のレオロジー特性を測定する簡易方法を提案し，検討を行った。
2. 実験概要
2.1 使用材料，調合および練り混ぜ条件
使用した材料，調合条件，練り混ぜ条件を表−１，表−２，表−３に示す。水結合材比（以下 W/B）は 17％，23％とし，23％の場合はシリカフュームの効果を確認するため，混入しない調合でも検討した。また，細骨材の容積率は，35〜50％に設定し，その影響について検討した。練り混ぜには 30L のホバートミキサーを用いた。

調合記号

W/B

(%)
17-Si-0
17-Si-35
1717-Si-40
17-Si-45
23-Si-0
23-Si-40
2323-Si-45
23-Si-50
23-023-40
2323-45
23-50
B=C+K K:混和材

2.2 試験項目

表−２

調合条件

E材
置換率(%)

Si材置換率(%)

P剤添加率(%)

10101.210100.81000.8

細骨材
容積率(%)
035404504045500404550

表−３ 練り混ぜ条件

試験項目を表−４に示す。

ペースト

低速3.5min かき落とし 高速3min

試験Ⅰでは，B 型粘度計を用いて各調合のレオロジー特モルタル

低速3.5min かき落とし 高速3min
細骨材投入 高速1min かき落とし 高速1min

試験Ⅰ
試験Ⅱ
試験Ⅲ

B型粘度計によるレオロジー特性測定試験
落下式フローテーブルを用いたフロー試験
遠心作用時の骨材沈下量測定試験性を測定した。ただし，ペーストについては測定可能であったが，モルタルについては針が振れ測定できなかっ表−４た。
試験Ⅱは，JIS R5201 に示される落下式フローテーブルを用いたフロー試験を行った。フローテーブルの落下回

試験項目数は 40 回とし，ペースト及びモルタルの最終フロー値を測定した。
試験Ⅲは，遠心作用時におけるペーストやモルタル中の骨材沈下量を測定した。試験方法は，φ50×h100mm の容器にペースト及びモルタルを充填し，図−１に示すように回転させることにより，遠心力 10G を 1 分間作用させた後の骨材（平均粒径 18mm：重量 7.6g）の沈下量を測定した。
3. 実験結果
3.1 B 型粘度計による測定試験結果

伴い，降伏値も増加する傾向を示し，W/B が小さくなる

B 型粘度計によって測定したペーストの塑性粘度と降伏ほど，塑性粘度・降伏値も増加する傾向を示した。また，値を図−２に示す。いずれの調合とも塑性粘度の増加に

W/B=23%についてはシリカフュームを混入した調合の方Influence of Sand Percentage on Rheology of High Strength Mortar during Centrifugal Action
ISHIKAWA Kazuma, MASUDA Yoshihiro, SUGA Kazumasa―15―

が，混入しない調合に比べて塑性粘度・降伏値とも増加60する結果になった。

503.2 落下式モルタルフローテーブルによるフロー試験結果

40

ペーストの塑性粘度と，フローの関係を図−３に示す。
塑性粘度が大きいほどフローが小さくなる傾向が認めら

17-Si-03023-Si-020

れ，フロー試験結果から塑性粘度を推定することが可能10であると考えられる。

023-00

各細骨材容積率のモルタルのフロー値を図−４に示す。
細骨材容積率が大きくなると，モルタルのフローは小さくなる傾向を示した。既往の報告 1)でも球引上げ試験により細骨材容積率の増大に伴い，塑性粘度が増加する報告がされており，今回も同様に粘性が増大し，フローが小さくなったものと考えられる。
また，細骨材容積率が大きくなるとより粘性が高まり，

図−２ペーストのレオロジー特性

68
塑性粘度(Pa・s)

101214141623-022201816なる傾向となった。

1423-Si-00

シリカフュームの影響をみると，W/B=23%のシリカフ

2ュームを混入したモルタルは，混入しない場合より粘性と逆の傾向を示した。

424

調合が異なるモルタルであっても，フローの差が小さくが小さくなる傾向を示し，ペーストで得られた粘性性状

2417-Si-06810
塑性粘度(Pa・s)

12

図−３ ペーストの塑性粘度とフローの関係
2417-Si23-Si
23

22

3.3 遠心作用時の骨材沈下量試験
遠心作用時における骨材沈下試験結果を図−５に示す。
フロー試験結果と同様に，W/B が小さくまた細骨材容積2018率が大きいほど沈下量は少なくなる傾向を示し，粘性の16増大により沈下量が少なくなることが判った。また，細1430

骨材容積率が大きくなるにつれて，沈下量の差が小さくなる傾向を示した。

354045
細骨材容積率(%)

5055

図−４ モルタルの細骨材容積率とフローの関係フローと骨材沈下量の関係を図−６に示す。細骨材容60積率の変化に伴う両測定値の変化は，骨材沈下量の方が50大きくなる傾向を示した。このことから，フロー試験の40粘性に比べ，遠心作用時の粘性の変化が異なることが推30測される。

204. まとめ101）モルタルの細骨材容積率が増加するとフロー値・骨材030沈下量が小さくなり，粘性が増加することが認められた。
2）シリカフュームを混入したモルタルの粘性は，ペーストの粘性と違う傾向を示した。

17-Si23-Si23354045
細骨材容積率(%)

5055

図−５ モルタルの細骨材容積率と骨材沈下量の関係
603）細骨材容積率が大きくなると，異なる調合のフロー値・骨材沈下量とも差が少なくなる傾向を示した。

17-Si-35,40,45
23-Si-40,45,50
23-40,45,5050404）簡易的な遠心作用時の骨材沈下試験を考案し，ペーストやモルタルの粘性を評価することができた。

3020【参考文献】
1) 吉野，西林，井上，黒田：モルタルのレオロジー定数に10及ぼす使用材料の性質の影響，コンクリート工学年次論文

012

報告集，Vol.16，No.1，pp.461-466，1994

1416182022フロー(cm)

図−６ モルタルのフローと骨材沈下量の関係*1

ジャパンパイルJAPAN PILE CORPORATION*2宇都宮大学工学部建設学科 教授・工博

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

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