沖縄県の暑中期におけるコンクリート温度が品質に与える影響に関する実験萩原望
1. はじめにとなっている。
2.3 実験内容

現在、地球温暖化が世界では問題になっており、日本においても猛暑日や気温 40 度を超える異常気象を記録するな

経時変化試験をトラックアジテータ車用いて、練上がりど、暑中期のコンクリート施工において品質に更なる悪影直後、30 分後、60 分後、90 分後に行い、スランプ，空気響を与えることが懸念されている。

量，コンクリート温度について調査した。それ以外に凝結

日本建築学会建築工事標準仕様 JASS 5（以降、JASS試験、圧縮強度試験、中南部地区については模擬構造体5）では暑中コンクリート工事において、高温により生じる（1m×1m×1m）を作成し、温度履歴調査とコア採取を行

様々な影響を考慮し、荷卸し時のコンクリート温度は、原い構造体強度についても調査した。

則として 35℃以下となるよう定めている 1)。沖縄県内の生コンクリート工場は、他の地域よりも 1 ヵ月早い 5 月から

表 2.1 実施地区と実施日詳細

を暑中期としている。品質を確保するために材料を冷却

地区

実施日

し、遅延形の混和剤を使用するなど一般的な対策を講じて中南部地区

令和2 年7 月3 日，4 日

いるが、夏場の日中においてはコンクリート温度 35℃以下

北部地区

令和2 年7 月8 日，10 日

を満たすことが難しいと考えられる。そこで本実験では、

石垣地区

令和2 年7 月16 日，8 月10 日

実際に沖縄県にて実機実験を行い、コンクリート温度が宮古地区

コロナウィルスの影響により中止

35℃以上の際にフレッシュ性状、圧縮強度に対してどのような影響をもたらすのかを明らかにすることを目的とす

表 2.2 使用材料

る。

材料名

種類・産地

セメントC

普通ポルトランドセメント

3.16-

練り混ぜ水

W

工業用水・地下水・湖沼水

1.00-

海砂

S₁

沖縄本島新川沖産

2.57~2.60-

砕砂S₂沖縄本島本部半島産

2.65-

砕砂

S₃

石垣島産

2.95-

G₁

沖縄本島本部半島産

2.69~2.7059.0~60.0

2. 実験概要
2.1 実施地区および時期の選定
地域性による変動を考慮し、本島中南部、本島北部、石細骨材

垣、宮古の 4 地区に分けて実施した。実施時期について

粗骨材

は、外気温が最も上がると想定される 7 月～8 月とした。

密度記号（g/cm³）

実積率（砕石2005）

G₂

石垣島産

2.69

59.2

混和材

FA

フライアッシュ

2.24-

AD₁

AE 減水剤（遅延形）

1.05~1.08-

1.08~1.09-

その詳細を表 2.1 に示す。また、宮古地区においては実施混和剤

高性能AE減水剤（遅延AD₂

直前にコロナウィルス感染拡大の影響により実験中止を余形）儀なくされた。
表 2.3 調合と条件設定の詳細

2.2 使用材料
表 2.2 に本実験で使用した材料の詳細を示す。
2.3 コンクリートの調合と条件
表 2.3 に本実験で使用した調合と条件設定を示す。本実験は建築工事と土木工事の２つの工事を想定しており、練上がり 30 分後の目標スランプ値が 18cm と 12cm の２つの調合となっている。呼び強度は共通で 30N/mm2 とした。
また建築工事想定については荷卸し時のコンクリート温度

建築工事想定条件

調合

呼び強度（N/mm²）

目標
スランプ（cm）

目標
空気量（%）

コンクリート温度（℃）
35℃以下①②30-18-20N30

18±2.54.5±1.5

混和剤

混和材

AE 減水剤
（遅延形）
―

35℃以上

③

高性能
AE 減水剤（遅延形）

土木工事想定条件の違いと混和剤の違いによる３つの条件設定、土木工事想④定については荷卸し時のコンクリート温度の違いとフライ⑤

アッシュの有無の違いによる 3 つの条件設定をしている。

⑥

そのため条件⑥の空気量に関しては空気量の目標値が 2.0%52-1調合呼び強度（N/mm²）

目標
スランプ（cm）

30-12-20N

3012±2.5

目標
空気量（%）

コンクリート温度（℃）

4.5±1.535℃以下

2.0±1.535℃以上

混和剤

AE 減水剤（遅延形）

混和材―FA3 実験結果
3.1 コンクリート温度

124a=10.40%ている。コンクリート温度は最高で 36.6℃となった。また
図の 3.1.2 は本実験と並行して行った、沖縄県の生コンクリート工場のコンクリート温度実態調査の度数分布である。
こちらの結果も最高温度は 36℃から 37℃の間となってお

143
8880

度数

図 3.1.1,はコンクリート温度の経時変化試験の結果となっ

160
140
120
100
80
60
40
20011123925

1627~28 28~29 29~30 30~31 31~32 32~33 33~34 34~35 35~36 36~37

り、本実験の結果は実際の施工と同等の温度となっている

荷卸し時のコンクリート温度（℃）といえる。また式（1）は日本建築学会が報告 2)しているコ

図 3.1.2 各生コンクリート温度の度数分布

ンクリート温度推定式である。
表 3.1 相当外気温と実際の外気温との差（1）

𝜃(𝑡) = (𝜃0 − 𝜃𝑟 + 𝛽)exp⁡(−𝛼 ∙ 𝑡) + 𝜃𝑟
ここに，35℃以下

35℃以上

35℃以上

AE 減水剤 AE 減水剤

高性能

条件

𝜃(𝑡)：時刻 t におけるコンクリート温度（℃）
𝜃0 ：JASS 5 式で求められる温度（℃）

中南部

相当外気温

35.4

36.935.1

𝜃𝑟 ：運搬時の外気温（日射の影響を考慮した相当外気地区

外気温との差

5.1

6.6

5.4

北部

相当外気温

33.5

36.8

37.0

地区

外気温との差0.94.85.0

石垣

相当外気温

34.3

35.1

―

地区

外気温との差5.32.5―温）（℃）
𝛼：外気とコンクリートとの熱の伝達の割合を表す係数（1/時間）
𝛽：セメントの水和熱および材料間の摩擦熱による温度上昇量（℃）

3.2 温度履歴

t：輸送時間（時間)30-18-20N の結果を用いて、式中の θr を求め、日射の影響

図 3.2.は中南部地区で作成した模擬構造体の中央部の温度合いを確かめた。表 3.1 がその結果である。θr と実際の度履歴を示している。30-18-20N では、コンクリート温度外気温との差は 5℃程度となり、沖縄の気候特性でもあるの違いによって差はなく、また高性能 AE 減水剤を用いる

強い日射を受けたと考えられる。

ことで最高温度を低くすることができた。30-12-20N では、こちらもコンクリート温度の違いによる差はなく、FAコンクリート温度（℃）

3730-18-20Nを用いた場合は最高温度を低くすることができた。

AE減水剤（35℃以上）

3.3 スランプ36

図 3.3 はスランプの経時変化試験の結果となっている。
30-35

18-20N について、AE 減水剤についてはコンクリート温度34の違いによってスランプの変化量に大きな差はなかった。しAE減水剤（35℃以下）

33

かしながら高性能AE減水剤は他と比べ大きなスランプロス

高性能AE減水剤

32●35℃以下▲35℃以上■高性能

3103060
経過時間（分）を生じた。本実験の調合の粉体量が少ないため、混和剤の添加量が少なくなってしまったためと考えられる。30-12-20N

90については、コンクリート温度や、フライアッシュの有無によってスランプの変化量に差が出ることはなかった。

コンクリート温度（℃）

30-12-20N
37 AE減水剤（FA混合）
36
3534
33
32 AE減水剤（35℃以上）
3130
AE減水剤（35℃以下）
29
2803060
経過時間（分）

3.4 空気量
図 3.4 は空気量の経時変化の結果となっている。30-1820N について、高性能 AE 減水剤を用いた調合が他と比べ空気量の値が低くなっているが、これもさきほど述べた
混和剤の添加量の影響と思われる。AE 減水剤の調合はコン●35℃以下▲35℃以上■FA

クリート温度が 35℃以上、以下に関わらず横ばいの傾向となっている。30-12-20N について、こちらはどの調合も横90ばいの傾向となっている。

図 3.1.1 コンクリート温度の経時変化

52-2

70

30-18-20N（35℃以下）

6空気量（%）

コンクリート温度（℃）

30-18-20N
7 AE減水剤（35℃以下）
AE減水剤（35℃以上）

30-18-20N
30-18-20N（35℃以上）

80

6050
40

54
330-18-20N（高性能AE減水剤）

13001256730-12-20N（35℃以下）

60
50
4030-12-20N（FA混合）

3001234経過日数（日）563060
経過時間（分）30-12-20N

6543210空気量（%）

70090

図 3.4 空気量の経時変化

30-18-20N

貫入抵抗（N/mm2）

AE減水剤（35℃以上）

30
終結時間（28N/mm2）

20AE 減水剤（35℃以下）

高性能AE減水剤

100012経過時間（分）678AE減水剤（35℃以下）

30

30-12-20N

345経過時間（h）

30-12-20N

4090●35℃以下▲35℃以上■高性能始発時間（3.5N/mm2）

貫入抵抗（N/mm2）

スランプ（cm）●35℃以下▲35℃以上■FA30
60経過時間（分）40

スランプ（cm）

AE減水剤（35℃以下）

AE減水剤（FA混合）

730-18-20N

22212019181716151413121110987690

AE減水剤（35℃以上）

図 3.2 初期材齢における温度履歴

222120191817 AE減水剤（35℃以下）
161514
AE減水剤（35℃以上）
131211
高性能AE減水剤
10●35℃以下9▲35℃以上8■高性能
7603060

高性能AE減水剤

030-12-20N
30-12-20N（35℃以上）

80

コンクリート温度（℃）

34経過日数（日）●35℃以下▲35℃以上■高性能

2

終結時間（28N/mm2）

20AE減水剤（FA混合）

始発時間（3.5N/mm2）0AE減水剤（35℃以上）

FA混合

AE減水剤（35℃以上）

10012●35℃以下▲35℃以上■FA

345
6経過時間（h）

78

図 3.5 凝結試験結果●35℃以下▲35℃以上■FA3.5 凝結試験

AE減水剤（35℃以下）

図 3.5 は凝結試験の結果を示している。30-18-20N につい
0306090て、AE 減水剤の調合はコンクリート温度が 35℃以上の場合経過時間（分）でも、35℃以下と同じほぼ同じ時間に始発時間に達したが、図 3.3 スランプの経時変化

高性能 AE 減水剤を用いた調合は AE 減水剤よりも 1 時間程度早く始発時間に達した。これも混和剤の添加量の影響と思われる。30-12-20N については、全ての調合でほぼ同時刻に始発時間に達した。

52-3

3.5 圧縮強度試験
管理用供試体の圧縮強度試験の結果を図 3.5.1 に示す。全圧縮強度（N/mm2）ての地区、条件において材齢 28 日で呼び強度を満たす結果となった。また本実験は供試体の採取後から脱型するまでの養生を、20℃気中養生と 30℃気中養生の 2 種類に分けて強度の違いを調査した。結果は材齢 3 日では初期養生 30℃の方が強度はでたが、材齢 7 日後からは初期養生 20℃の方が強度は高くなる傾向にあり、材齢を重ねるごとにその差30-18-20N

504038.5

38.1 38.9 39.8 38.8 39.191日

28日

3027N/mm22024N/mm210は大きくなった。供試体の初期養生の温度管理の重要さを0確認できた。コア試験体の圧縮強度試験の結果を図 3.5.2 に示す。30-18-20N について、コア試験体の強度は荷卸し時35℃以下
（内側）

35℃以下
（外側）のコンクリート温度が 35℃以上の場合でも 35℃以下と同等3N/mm2 とした場合の 27N/mm2 も上回った。これは模擬構造体が雨にさらされ、養生条件が良くなったことが要因と考えられる。30-12-20N についても、同様に荷卸し時のコンクリート温度が 35℃以上の場合と 35℃以下の場合とで大きな強度差はなかった。

30-18-20N

圧縮強度（N/mm²）

504045高性能（内側）高性能（外側）44.3 44.5
43.1 41.4 42.491日
39.428日

3027N/mm2

2024N/mm2

10035℃以下
（内側）

35℃以下
（外側）

35℃以上
（内側）

35℃以上
（外側）

FA
（内側）

FA
（外h側）

4. まとめ40

本実験のコンクリート温度は 36.6℃が最高温度となっ35た。沖縄県は周りが海に囲まれた島であり、外気温の最高気温が他県と比べ低いため、コンクリート温度も 36℃後半

3025●初期養生20℃に留まると考えれる。その中で得られた知見を以下に示■初期養生30℃す。

2001428425670841) 荷卸し時のコンクリート温度が 35℃以上の場合でも、目98

標のスランプ、空気量を満足することができる。

材齢（日）2) 荷卸し時のコンクリート温度が 35℃以上の場合と 35℃以下の場合とで、初期材齢の温度上昇に大きな差はなかっ

30-12-20N

50た。
3) 荷卸し時のコンクリート温度が 35℃以上の場合でも、材45

圧縮強度（N/mm²）

圧縮強度（N/mm2）

度の 24N/mm2 を大きく上回り、構造体強度補正値を35℃以上（外側）

30-12-20N50の強度がでることがわかった。また材齢 28 日で品質基準強35℃以上（内側）

齢 28 日で品質基準強度を満足し、長期強度に置いても4035℃以下と同等の355. 謝辞
本実験を沖縄で行うにあたり、沖縄県生コンクリート工業

30組合各位の多大なる協力をいただきました。ここに謝意を●初期養生20℃
25

表明いたします。

■初期養生30℃〈参考文献〉

2001428425670841) 日本建築学会，建築工事標準仕様書・同解説 JASS 5 鉄筋コンクリート工事

982018，pp.432-433

材齢（日）2) 日本建築学会，暑中コンクリートの施工指針・同解説 2018，pp86-88

図 3.5.1 管理用供試体の強度52-4