平成 20 年度に終了した研究開発【運営費交付金による研究開発】

４）－２

材齢１０年以上を経過した高強度コンクリートの強度性状に関する研究【基盤】

Strength development of high-strength concrete in full-scale members more than 10 years（研究期間
材料研究グループ
Dept. of Building Materials and Components

平成 18～20 年度）

古賀純子
Junko Koga

Abstract - The long-term strength development of high-strength concrete in full-scale models was studied. Four types of full-scalecolumns were made of two high-strength concretes, which design strength were 60 and 100 MPa (Fc60 and Fc100), respectively.
Core specimens were drilled out of the columns at the age of 15 years. The compressive strength of the core specimens were tested.
As a result, the increase of strength from 91 days to 15 years was clearly recognized in both Fc60 and Fc100 concretes.
［研究目的及び経過］(3)高強度コンクリートの長期強度性状の予測モデル
高強度コンクリートの長期的な強度発現性状を予測す鉄筋コンクリート造建築物の高層化・大型化への進展るための数値計算モデルを検討した。に伴い、現在では高強度コンクリートが広く使用されている。高強度コンクリートは、建設省総合技術開発プロ
ジェクト「鉄筋コンクリート造建築物の超軽量・超高層化技術の開発（昭和 63 年度～平成 4 年度）」（略称：「総プロ New RC」）において本格的に研究開発され、普及が図られた。このように高強度コンクリートは近年急速に普及した材料であるが、その歴史は比較的浅く、長期的な性状についてはデータが蓄積されていない。
総プロ New RC から 15 年が経過したが、本研究は当時作製された大型試験体のコア強度等を調べることにより、高強度コンクリートの長期強度性状を明らかにすることを目的として行ったものである。
本研究で得られる成果は高強度コンクリートの耐久性（長期的な強度変化）を解明する重要な基礎資料となり、今後、高強度コンクリートの的確な調合設計・製造方法

写真１を確立することに活用される。さらには、より安全な高（右から No.2，No.3，No.4，No.5）高強度コンクリート柱試験体強度コンクリート造建築物を実現することに役立つ。
［研究内容］［研究結果］

下記について検討した。

高強度コンクリート柱試験体に使われたコンクリート(1)材齢 15 年における高強度コンクリートの強度性状の調合を表１に示す。また、柱試験体の作製条件を表２

総プロ New RC において作製された高強度コンクリーに 示 す 。 柱 No.2 お よ び 柱 No.3 の 設 計 基 準 強 度 はト柱試験体（写真１）が材齢 15 年を迎えたため、コア100N/mm2 、柱 No.4 および柱 No.5 の設計基準強度は供試体を採取して長期強度性状を調べた。柱試験体には60N/mm2 である。なお、柱 No.1 も作製されたが、材齢設計基準強度 60 および 100N/mm2 クラスの２種類のコン15 年を迎える以前の調査において解体されている。

クリートが使用されている。また、これら試験体の硬化

柱試験体の形状・寸法・コア採取位置を図１に示す。

性状を微細構造分析により調査した。

１つの柱試験体につき中央部および隅角部の２箇所から(2)材齢 15 年における高強度コンクリートの中性化性状鉛直方向に高さ 2900mm のコアを採取した。採取したコ

高強度コンクリート柱試験体から採取したコア供試体

アは、所定の高さ位置で長さ 200mm に切断・研磨し、の中性化性状を調べた。

圧縮強度試験に供した。なお、材齢 28 日および 91 日においてもコア採取ならびに強度試験が実施されている。

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平成 20 年度に終了した研究開発【運営費交付金による研究開発】
表１単位量(kg/m )ｼﾘｶﾌｭｰﾑ

細骨材

粗骨材

Fc100-A

20.0160

72080531910

混和剤
C×1.7%

Fc100-B

20.0160

72080531910

C×2.0%

Fc60

27.0165611-713910

C×1.9%※ ｱﾐﾉｽﾙﾎﾝ酸系高性能減水剤(Fc100用)、ﾎﾟﾘｶﾙﾎﾞﾝ酸系高性能減水剤(Fc60用

柱試験体の作製条件

柱No.2

型枠の種類
合板型枠柱No.3

Fc100-B

合板型枠一体打ち

柱No.4

Fc60

鋼製型枠一体打ち

柱No.5

Fc60

合板型枠一体打ち

打込み方法

コア供試体採取高さ (mm)ｾﾒﾝﾄ

表２250028d中央28d隅角
91d中央91d隅角
15Y中央15Y隅角※

水ｺﾝｸﾘｰﾄ
調合
Fc100-A柱No.4(Fc=60)25003水結合材比(%)

試験体

3000
柱No.2(Fc=100)

調合

ｺﾝｸﾘｰﾄ記号3000

コンクリートの調合

2000

2000

1500

1500

1000

1000

500500

養生方法

VH分離打ち
材齢1日で脱型、その後6日間シート掛け養生を実施した。

00406080

100 120 140 160

406080100 120 140 1602※合板型枠の厚さは12mm、鋼製型枠の厚さは3.2mmである。

コア供試体強度 (N/mm )図２

コア供試体の採取高さと強度の関係

図３に柱試験体の平均コア供試体強度を示す。すべての柱試験体に共通して材齢 28 日から 91 日までの強度増進は小さいが、91 日から 15 年までの強度増進は大きいことがわかる。Fc60N/mm2 を超える高強度コンクリートの材齢 1 年以降の長期的な強度性状については明らかにされていなかったため、貴重な結果を得ることができた。
高強度コンクリートの長期的な強度増加が大きかった理
由として、水セメント比が小さいため材齢 91 日においても未水和セメントが多く残っており、この未水和セメント部分が長期にわたって水和反応したことが考えられる。
16028d91d15Y

1402

コア供試体強度 (N/mm )120100
8060
40200

図１

柱試験体の形状・寸法・コア採取位置

柱No.2

柱No.3

柱No.4

柱No.5

全体平均

全体平均

全体平均

全体平均

図３

図２にコア供試体の採取高さと強度の関係を示す。一柱試験体の平均コア供試体強度

材齢 15 年における中性化性状を調べたところ、すべ

般的に 40N/mm2 以下の強度レベルのコンクリートではての試験体に共通して、中性化深さは 0mm であった。

密度の高い材料（セメントや骨材）の沈降による影響のFc60N/mm2 を超える高強度コンクリートでは材齢 15 年

ため、上部よりも下部に位置するコンクリートの方が強が経過しても中性化しないことが明らかとなった。

度が高くなることが知られている。しかし、ここではそ高強度コンクリートの長期強度性状の予測モデルについのような傾向は認められなかった。60N/mm2 を超える高ては、学協会の論文として公表していく予定である。

強度コンクリートでは粘性が高いため、材料の密度の違いによる沈降なども少なく、高さ位置による強度差は比本研究は平成 19 年度まで杉山央上席研究員（当時、較的小さくなったと考えられる。

現国土技術政策総合研究所）が実施した。

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