日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿） 2014 年 9 月

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コンクリートの中性化に及ぼすコンクリート用混和材料の影響
その 2 中性化速度の評価
正会員
同フライアッシュ
水セメント比同同

棚野博之**
土屋直子**

同
同

濱崎 仁***
下屋敷朋千****

中性化
コンクリート1. はじめに
その 2 では、その 1 で述べた試験結果を踏まえ、中性B20中性化比率

化速度係数に及ぼす混和材置換率や強度の影響に検討を行い、中性化速度係数の評価に関する考察を行った。
2. 考察
2.1 中性化比率の検討

B43B60F155544中性化比率

高炉スラグ微粉末
圧縮強度○鹿毛忠継*
古賀純子*

321

日本建築学会より 2004 年 3 月に刊行された「鉄筋コン404550

図-1

物の耐久設計の方法として、「性能検証型一般設計法」おB20

中性化比率「性能検証型一般設計法」における中性化に対する性定すればよい。また、係数 A は、コンクリートの材料・

5560B4354432A = k ⋅ α1 ⋅ α 2 ⋅ α 3 ⋅ β1 ⋅ β 2 ⋅ β 3式(2)505560F3032100式(1)45F15B6050C=A t

40

中性化比率と水セメント比との関係

1調合、環境条件の影響を考慮した式(2)で表している。

0水セメント比（％）

中性化比率

よび「標準仕様選択型設計法」が示されている。

中性化深さ C を求めるためには，中性化速度係数 A を決2

水セメント比（％）（以下、耐久設計指針）では、鉄筋コンクリート造建築能の検証方法では、中性化速度式は、式(1)のとおりとし、

310クリート造建築物の耐久設計施工指針（案）・同解説」 1)

F3024601/σc(mm2/N×102)

図-22461/σc(mm2/N×102)

中性化比率と圧縮強度の逆数との関係

性化比率とコンクリートの圧縮強度の逆数との関係を示
ここに，す。水セメント比（W/C）が 50～55％の場合、耐久設計

k：岸谷式では 1.72、白山式では 1.41 となる係数指針で推奨されている値とほぼ同等の値であるといえる。

α1：コンクリートの種類（骨材の種類）による係数

一方、W/C が小さい（45％）場合や混和材の使用量が増

α2：セメントの種類による係数加すると中性化比率は大きくなる。これは、低水セメン

α3：調合（水セメント比）による係数

ト比における普通セメントを使用したコンクリートの強β1：気温による係数度増加とそれに伴う中性化抵抗性の増加に対して、混和β2：湿度による係数

材料を使用したコンクリートの中性化抵抗性の増加割合

β3：二酸化炭素濃度による係数が小さいことが原因であると推察される。
2.2 強度による中性化速度の評価

ここで、耐久設計指針では、セメントの種類による係

日本建築学会「建築工事標準仕様書 JASS 5 鉄筋コン数 α2 として、普通ポルトランドセメントの係数を 1.0 とクリート工事」2)において、圧縮強度の逆数と中性化速度

した場合、高炉セメント A 種は 1.3、高炉セメント B 種はの関係について、一定の比例関係があることが示されて1.6、高炉セメント C 種は 1.8、フライアッシュセメント Bいる。前述のとおり、中性化速度式は、水セメント比の種で 1.8 の値が示されている。

関数として示されているが、その場合、セメント等の結図-1 に中性化比率（普通ポルトランドセメントを使用合材の影響を考慮しなければならない。すなわち、中性したコンクリートと混和材を使用したコンクリートの中化速度を評価する場合、これらの係数を把握しておく必性化速度係数の比）と水セメント比との関係、図-2 に中要がある。一方、中性化速度とコンクリートの圧縮強度

Influence of mineral admixture for carbonation of concrete
Part2 Evaluation of carbonation

KAGE Tadatsugu, TANANO Hiroyuki, HAMASAKI Hitoshi,KOGA Junko, TSUCHIYA Naoko and SHIMOYASHIKI Tomoyuki― 273 ―

に一定の関係があれば、コンクリートの強度管理によっでは 50％以下）と最小かぶり厚さの組合せが示されていて中性化速度の評価が可能となり合理的である。この考る。ここで、高炉セメントやフライアッシュセメントにえ方を踏まえ、JASS 5 では鉄筋コンクリート造建築物の関しては「ただし書き」があり、水セメント比の算出に計画供用期間に応じた耐久設計基準強度が示されている。 あたっては、フライアッシュセメントを使用する場合は、
図-3 に中性化速度係数とコンクリートの圧縮強度の逆混合物を除いた部分を、高炉セメントを使用する場合は、数との関係を示す。なお、コンクリートの圧縮強度は、混合物の 10 分の 3 を除いた部分をその質量（すなわち、標準水中養生の期間（0 週～13 週）が終了後した時の強高炉スラグの分量に 0.7 を掛けてセメント量に換算する）度を用いた。図より、中性化速度係数と圧縮強度の逆数として用いることが規定されている。すなわち、混合セには一定の関係があると考えられるが、相関はそう高くメントあるいは混和材を結合材として用いるコンクリーはない。普通セメントと高炉スラグ微粉末では、中性化トを使用する場合、品確法や長期優良住宅法において等速度係数の値は異なるものの、近似直線の傾きは同程度

級 2 以上を取得するためには、セメント量を確保するか、である。一方、フライアッシュの中性化速度係数は、強水セメント比を小さくする必要があるといえる。

度の変化に鈍感であり、全体的に中性化速度係数は大き

図-4 に中性化速度係数と修正水セメント比との関係をくなることがわかる。

示す。修正水セメント比は、前述のとおり品確法におけ2.3 品確法における中性化速度の評価

る混和材置換率に応じた水セメント比の修正方法（単位2000 年 4 月 1 日に施行された「住宅の品質確保の促進

結合材料の修正）によった。すなわち、修正水セメント等に関する法律」（以下、品確法）では、コンクリートの比は、混和材置換率の増加に伴い、修正前の水セメント材料の性能（品質）に関係する「劣化の軽減」に関する比より大きくなる。

性能等級と評価基準が示されている。また、平成 21 年 6

図より、高炉スラグ微粉末およびフライアッシュとも月に施行された「長期優良住宅の普及の促進に関する法に、中性化速度係数と修正水セメント比との相関は非常律」（以下、長期優良住宅法）では、長期使用構造等とすに高く、品確法による水セメント比の修正方法は、一定るための措置及び維持保全の方法の基準が示された。の信頼性があることがわかる。ただし、高炉スラグ微粉品確 法や長期 優良住宅法にお ける具体 的な「評価基末で混和材置換率が高い（B60）場合、直線関係から逸脱準」は、一般的な材料・施工の条件と維持管理が行われするような性状も確認された。

ることを前提に、鉄筋コンクリート造の場合、等級（劣化対策等級 1～3）ごとに、要求される耐久性（中性化抵

3. まとめコンクリート用混和材料を使用したコンクリートの中抗性）に応じて、水セメント比（例えば、劣化対策等級 3性化速度係数の検討を行い、混和材置換率や養生期間の32y = 1.1524x + 0.4312
R² = 0.5108

18 0241/σc(mm2/N×10-2)

7B（高炉スラグ微粉末）

65432y = 1.1964x + 0.4331
R² = 0.7604

1002

41/σc(mm2/N×102)

図-3

積ならびに評価方法の検討を継続して行う予定である。

5参考文献

41） 日本建築学会：鉄筋コンクリート造建築物の耐久設計施工指針(案)・同解説，2004.3322） 日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説 JASS 5 鉄筋コ

y = 1.1257x - 0.5623
R² = 0.5268

106 8 02ンクリート工事 2009，2009.264

N

1/σc(mm2/N×10-2)

75432y = 0.3279x + 3.3796
R² = 0.0676

102B43B60

N465432106

中性化速度係数と圧縮強度の逆数との関係

F15F3064050

6070

修正水セメント比（％）

1/σc(mm2/N×102)*国土技術政策総合研究所**建築研究所***芝浦工業大学****ﾍﾞﾀｰﾘﾋﾞﾝｸﾞつくば建築試験研究ｾﾝﾀｰ

B20

7F（フライアッシュ）

606

た。今後、別途実施している暴露試験も含むデータの蓄N（普通セメント）

6中性化速度係数（mm/W0.5）

47中性化速度係数（mm/W0.5）5中性化速度係数A（mm/week0.5）

全試験体

6中性化速度係数A（mm/week0.5）

中性化速度係数A（mm/week0.5）

70中性化速度係数A（mm/week0.5）

影響ならびに中性化速度の評価方法について検討を行っ

88

図-4805432104050607080

修正水セメント比（％）

中性化速度係数と修正水セメント比との関係*National Institute for Land and Infrastructure Management**Building Research Institute***Shibaura Institute of Technology****Center for Better Living Tsukuba Building Test and Research Laboratory― 274 ―