環境安全品質試験における銅スラグ細骨材使用コンクリートの利用模擬試料に関する検討○堀秀一*1
児玉寛*1
前田朗*4

正会員
同
同
銅スラグ細骨材利用模擬試料

環境安全品質受渡判定値

森内 隆裕*2
安田 慎吾*3
山﨑 順二*5

鉛含有量
混合率

1．はじめに2016 年に改正された JIS A 5011-3 コンクリート用ス
ラグ骨材 第 3 部:銅スラグ骨材において，銅スラグ細骨材（以下 CUS）の環境安全品質基準が設定された。これに伴い，同規格の附属書 C(銅スラグ細骨材の環境安全受渡検査判定値の設定方法)が規定されたことにより，利用模擬試料によるコンクリート中の含有量測定値が環境安全受渡検査判定値の設定に適用されるようになった。
そこで本報は，受渡判定値の設定に供する利用模擬試料の配合の違いがコンクリート中の鉛(Pb)およびひ素(As)の含有量に及ぼす影響を示すとともに，その結果に基づいた CUS を使用したコンクリートの調合に応じた受渡判
定値の設定方法に関する私案を提示することを目的とする。
２．実験概要2.1 実験の要因と水準
利用模擬試料は，水セメント比，セメント種類，単位3.2 単位 CUS 量と含有量の関係
図１に，単位 CUS 量と利用模擬試料中の Pb 含有量および As 含有量の関係は，Pb および As とも，W/C50%および W/C65%の試料において単位 CUS 量との間に高い正の相関が確認できた。
表１ 実験の要因と水準
要因

水準

65・50・35

水セメント比（%）
セメントの種類

N・BB

単位水量（kg/m3）

165・180

単位 CUS 量（kg/ m3）0・100・300・500・600

表２ 利用模擬試料の種類および調合概要
W/CW(%)(kg/ m3)65180

水量および CUS 単位量を要因とし，表１に示す水準にお50180

いて，表２に示す組合せで計 13 種類の利用模擬試料を作

50180

製し，鉛およびひ素の含有量を測定した。利用模擬試料

50165の作製に用いた CUS は全て同じロットの製品である。

351802.2

正会員
同同CUS 単位量(kg/ m3)0○ｾﾒﾝﾄ設定種類SL(cm)

N18N18○BB18○N8N18100300

500○○○○○○○○600○

○

試験方法

試験方法は，JIS A 5011-3 附属書 B（銅スラグ細骨材の環境安全品質試験方法）により供試体の成形後，分析用試料の調整を行い，JIS K 0058-2 (スラグ類の化学含有量物質試験方法－第 2 部:含有量試験方法)に準じて含有量の表３ 利用模擬試料の CUS 混合率と Pb・As 含有量一覧
W/C(%)

ｾﾒﾝﾄ種類W(k/m3)

CUS(k/m3)

CUS 混合率(%)

含有量(mg/kg)

質量容積PbAs

測定を行った。Pb および As の含有量は，粗砕分級した

65

100

118701272mm 以下の試料 6g に 1mol/L の塩酸を 200ml 加え，振と65300

3024127102

う幅 4～5cm・200 回／分で 2 時間振とうした直後に 0.45

65500

4841185

1440003523100

129573750300

33271158850500

524515412250600

6154208

167

100

3427143107300

3428130101100

14115443300

40339887500

62554231μm メンブレンフィルターを用いて吸引濾過したろ液を分析用の検液とし，Pb は ICP 発光分光分析法によって，As は原子吸光法によって測定した。
３．実験結果3.1 利用模擬試料における Pb および As の測定結果
利用模擬試料の各種調合における CUS 混合率に対するPb および As の含有量測定結果の一覧を表３に示す。表中に示す「CUS」は，利用模擬試料を作製した際のコンクリ

50505035は，全細骨材に対する CUS の質量もしくは絶対容積の比35を百分率で表した数値である。

35180

BB50ートの調合における単位 CUS 量を表し，「CUS 混合率」

Study on Use Simulated Sample of Concrete Using Copper Slag Fine
Aggregate in Environmental Safety Quality Test

N165
N180

HORI Syuuichi, MORIUCHI Takahiro, KODAMA Hiroshi,
YASUDA Shingo, MAEDA Akira and YAMASAKI Junji

W/C65%250

W/C50%
W/C35%

200
150
1005000100

200

300

400

500

600

W/C65%

250

W/C50%
W/C35%

200
150
1005000700

100200300400500

600

700

（CUS:315kg/m3）

基準：150mg/kg

150（CUS:315kg/m3超）（高W/C側）100（低W/C側）（CUS:315kg/m3未満）

50
受渡判定値
（破線および一点鎖線はイメージ）00

利用模擬試料中の単位CUS量(kg/m3)

利用模擬試料中の単位CUS量(kg/m3)

利用模擬試料中のPb含有量（mg/Kg）

利用模擬試料中のAs含有量(mg/kg)

利用模擬試料中のPb含有量(mg/kg)

200

300

300

100

200

300

400

500

600

700

800

CUS中のPb含有量（mｇ/ｋｇ）

図１ 利用模擬試料の単位 CUS 量と Pb および As 含有量
300

250

利用模擬試料中のAs含有量(mg/kg)

利用模擬試料中のPb含有量(mg/kg)

300
CUS100
CUS300200

CUS500150
10050030405060250

CUS100
CUS300200

CUS500150100500703040

利用模擬試料のW/C(%)

506070

利用模擬試料のW/C(%)

図２ 利用模擬試料の W/C と Pb および As 含有量300

利用模擬試料中のAs含有量(mg/kg)

利用模擬試料中のPb含有量(mg/kg)

300
CUS100250

CUS300
CUS500200
150
100
500200

300

400

500

600

CUS100250

CUS300
CUS500200
150
100
500200

利用模擬試料の単位セメント量(kg/m3)

300

400

500

600

利用模擬試料の単位セメント量(kg/m3)

図３ 利用模擬試料の単位セメント量と Pb および As 含有量200

利用模擬試料中のPb含有量(mg/kg)

利用模擬試料の調合（W/C50%‐300kg）
150

100

500180

利用模擬試料中のAs含有量(mg/kg)

200

利用模擬試料の調合（W/C50%‐300kg）
150

100

500165180165

図４ 利用模擬試料の単位水量と Pb および As 含有量200
利用模擬試料の調合
W/C50%‐300kg)
150

100500Ｎ

利用模擬試料中のAs含有量(mg/kg)

200

利用模擬試料中のPb含有量(mg/kg)

図６ Pb 含有量に対する CUS 受渡判定値のイメージ

利用模擬試料の調合
W/C50%‐300kg)
150

100503.2 水セメント比と含有量の関係
利用模擬試料の水セメント比(W/C)と Pb および As 含有量の関係を図２に示す。凡例の数値は単位 CUS 量を示す。W/C が大きくなるほど同じ単位 CUS 量においても含有量が大きくなる傾向が伺え，さらに単位 CUS 量が500kg/m3 の場合にその傾向が顕著となった。
3.3 単位セメント量と含有量の関係
図３に，利用模擬試料の単位セメント量と Pb およびAs 含有量の関係を示す。単位セメント量が少ない貧配合とほど Pb および As の含有量が増大する傾向にあった。
3.4 単位水量およびセメント種類と含有量の関係
図４に利用模擬試料の単位水量の違いによる影響を，
図５にセメント種類の影響を示す。単位水量が少ない方が，かつ N よりも BB の方が，PB および As とも含有量が大きくなった。
４．CUS の受渡判定値の考え方
図６に，ロットの異なる 7 種の CUS 中の Pb 含有量と，そ れ ら を 用 い て 作 製 し た W/C55% ， 単 位 CUS 量
315kg/m3 の利用模擬試料中の Pb 含有量との関係を示した。さらに図中には，利用模擬試料の単位 CUS 量もしくは W/C の違いを考慮した受渡判定値設定のためのイメージ(破線および一点鎖線)を追記した。更なるデータ蓄積が必要であるが，単位 CUS 量や W/C などに応じて Pb 含有量が変動するため，CUS 使用コンクリートの調合に応じた CUS の受渡判定値の設定が可能になると考えられる。
５．まとめ
CUS 使用コンクリート中の Pb および As の含有量は，単位 CUS 量が多いほど，単位セメント量が少なく単位水量が小さいほど，また水セメント比が大きいほど，さらに N よりも BB の方が，Pb および As 含有量の測定値が大きくなることが分かった。今後，本報に示した受渡判定値に関する合理的な考え方が，CUS の更なる有効利用や利用促進の一助となることを期待したい。
【謝辞】本報の実験結果は，大阪兵庫生コンクリート工業組合「銅0BBＮ

スラグ細骨材の活用に関する調査研究 WG」によるものでBB

図５ 利用模擬試料のセメント種類と Pb および As 含有量*1 新関西菱光(株)*2 加美コンクリート(株)*3 (株)関西宇部*4 大阪兵庫生コンクリート工業組合*5 (株)淺沼組 技術研究所ある。WG 関係各位にはここに記して敬意を表します。

*1 Sinkansairyoko Corporation*2 Kami Concrete Corporation*3 Kansai Ube Corporation*4 Osaka-Hyogo Ready Mixed Concrete Industrial Association*5 Technical Research Institute of Asanuma Corporation