1133

日本建築学会大会学術講演梗概集（東北） 2009年 8 月

コンクリートに用いる混和材料の収縮低減効果に関する調査(その 2 収縮低減効果とその考察)
正会員
同
同
乾燥収縮
膨張材

自己収縮
最終乾燥収縮ひずみ○大野吉昭*1
起橋孝徳*3
高橋祐一*5

正会員
同鹿毛忠継*2
河上浩司*4

収縮低減剤
圧縮強度

1.はじめに鉄筋コンクリート造構造物の収縮ひび割れに対する制量に応じた圧縮強度比をコンクリートに用いる混和材の御設計手法として「鉄筋コンクリート構造物の収縮ひび割れ制御設計･施工指針(案)･同解説(2006)」(以降，指針と3.コンクリート使用材料毎の最終乾燥収縮ひずみの関係
セメント種類毎の最終収縮ひずみおよび混和材料の使記す)が示され，コンクリートの調合や養生条件の影響を用方法別の最終乾燥収縮ひずみを図 1 に示す。セメント考慮した収縮ひずみ予測式が提案されている。また，指の種類による最終乾燥収縮ひずみは，普通ポルトランド使用方法および材齢ごとに求めた。

針では任意の短期材齢から収縮ひずみの最終値を算定し， セメント(N)に対し低熱ポルトランドセメント(L)が平均値それに基づきコンクリートの長期的な収縮ひずみを予測する手法が示されている。

および最大値で 40～50%少ない結果を示した。また，混和材料を使用しない場合と比較して，膨張材(E)･収縮低減

本報では，その 1 の文献調査の結果から，膨張材や収剤(SR)を使用した場合，いずれも収縮低減効果が認められ縮低減剤の収縮低減効果と圧縮強度への影響について，る。ただし，最終乾燥収縮ひずみの予測に用いるコンク混和材の使用方法や使用量に着目して検証を行った。ま

リートの試験材齢によって，その結果のばらつきが大きた，最終乾燥収縮ひずみは任意の材齢から終局値を予測いため，注意が必要である。

し，若材齢ほど予測される終局値に影響を与えるため，また，収縮低減剤は膨張材と比較して収縮低減効果が収縮ひずみを測定した材齢ごとに検証を行った。

大きく，さらに，膨張材と収縮低減剤を併用(E-SR)した場

2.混和材の使用量による収縮低減効果と圧縮強度の検証
調査したコンクリートの収縮ひずみの測定材齢は，14合は，収縮低減剤単体使用とほぼ同程度の収縮低減効果～356 日と広範囲にわたり，指針に示される式(1)を用い，値と実測値の結果より，初期に 400×10-6 程度の膨張ひず実測値を測定した材齢とコンクリートの使用材料毎に最みが生じるため，最終乾燥収縮ひずみに初期膨張による終乾燥収縮ひずみを算出した。

膨張ひずみを加えると，膨張材と収縮低減剤の最終収縮

εsh (t s )･･･式(1)

ひずみは同程度の結果を示すと考えられる。

1.4･(V/S)-0.18

⎛
⎞ts⎜
⎟
1.8
⎜ 0.16･(V/S) + t s ⎟⎝⎠εsh∞

：最終乾燥収縮ひずみ

εsh(ts) ：乾燥期間 ts 時の乾燥収縮ひずみ
ts：乾燥材齢

混和材を使用したコンクリートの収縮ひずみ量は，混和材の使用量や調合によって異なるため，それぞれのコンクリートの基本調合（混和材なし）による実測値の乾(混和材料)
2W
13W
26W
39W最大平均1600

1200800

最終収縮ひずみ(×10-6)

ここに，(セメント)2000

最終乾燥収縮ひずみ(×10-6 )εsh∞ =であることが示されているが，膨張材は，その 1 の予測

400

2000
8W
17W
30W
52W
1600
最小2W13W39W
最大平均8W
26W52W
最小SRE-SR

1200

800400燥収縮ひずみを基準値とし，混和材の使用による影響について比較検証を行った。なお，自己収縮ひずみについても同様に基本調合による実測値を基準値とし比較検証を行った。また，コンクリートの圧縮強度についても，

00N

L使用無し

E

図 1 コンクリートの使用材料毎の最終乾燥収縮ひずみ

同様に基本調合の圧縮強度を基準値とし，混和材の使用

Research Survey on Shrinkage Reduction Effect of Admixtures for Concrete
Part2. A Study on Shrinkage Reduction Effect.
OHNO Yoshiaki, KAGE Tadatsugu, OKIHASHI Takanori, KAWAKAMI Hiroshi and TAKAHASHI Yuichi―265―

4.混和剤使用量と最終乾燥収縮ひずみの関係
図 2 に膨張材および収縮低減剤の使用量と最終乾燥収(乾燥収縮)縮ひずみの関係を示す。収縮ひずみ比の算出は，普通ポ

験体の養生方法は，温度 20℃，湿度 60%の環境で行われたものとした。
30.80
0.60
0.40

収縮低減剤の使用量は，3～22kg/m の範囲であり，平0.20

均で 10kg/m3 程度であった。平均使用量における収縮ひず

0.00

例関係にあることがわかり，収縮低減剤は乾燥収縮が支

収縮ひずみの比

また，膨張材の使用量は，10～50kg/m の範囲であり，平配的になると考えられる材齢後期，膨張材は自己収縮の1015200.401.50

膨張材

1.000.500.00

y = -0.0095x + 0.9649
R² = 0.320.0030 02550

低減効果があることが確認される。

1020304015202530

収縮低減剤の使用量(kg/m3)

膨張材

1.000.00

y = -0.0106x + 0.9337-0.50
R² = 0.4673-0.5050

y = -0.0208x + 0.8874
R² = 0.5737

-1.00
60 0

10

混和材の使用量(kg/m3 )5.混和材使用量と圧縮強度の関係
混和材の使用量と圧縮強度の関係を図 3 に示す。収縮100.50-1.00

影響が大きいと考えられる材齢初期において，その収縮0.60

収縮ひずみの比30.80

収縮低減剤の使用量(kg/m3 )1.50

ずみは，指針で示される修正係数と同等の結果を示した。

5

収縮低減剤

1.00

y = -0.027x + 0.9534
0.20
R² = 0.7737

0みの比は，乾燥収縮 0.68，自己収縮 0.87 で，乾燥収縮ひらの結果から，混和材使用量と収縮低減効果は，ほぼ比収縮低減剤
収縮ひずみの比収縮ひずみの比

どの特殊混和材を使用していない調合とした。また，試

みの比は，乾燥収縮 0.67，自己収縮 0.37 であった。これ

1.20

1.00

ルトランドセメント･砕石を使用し，アルミニウム粉末な均で 25kg/m3 程度であった。平均使用量における収縮ひず(自己収縮)

1.202030405060

混和材の使用量(kg/m3 )

図 2 混和材の使用量と最終収縮ひずみの関係

3低減剤を 10kg/m 使用した場合の圧縮強度比は，材齢 28日で 0.88，材齢 91 日で 0.91 であった。収縮低減剤の使用

6.まとめ
収縮低減剤・膨張材ともその収縮低減効果は確認され，

1.00

1.00

0.90

0.90

0.800.70

収縮低減剤0.500かった。なお，その予測において，膨張材は長期的には0.80

3690.5015012

場合の初期膨張を適切に評価すれば，収縮低減剤に近い1.001.00終局値を示すと考えられる。また，収縮低減効果は，収0.900.90

影響は小さいが，収縮低減剤に比べて膨張材の強度低下が若干小さいことが分かった。
参考文献 日本建築学会：鉄筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ制御設計･施工指針(案)･同解説(2006)
謝辞 本調査は、筑波建築研究機関協議会(BRIC)「コン

圧縮強度比混和材の使用量(kg/m3) 1.10

圧縮強度比1.10

圧縮強度への影響については，いずれの混和材もその0.80

収縮低減剤
30.60

膨張材

0.50
01020304050

混和材料使用量(kg/m3)

690.80膨張材
1020304050

混和材料使用量(kg/m3 )

図 3 混和材の使用量と圧縮強度の関係て実施されたものである。関係各位に謝意を表する。
*1(財)ベターリビング つくば建築試験研究センター*2(独)建築研究所材料研究グループ Ph.D.
*3(株)奥村組 技術研究所*4 三井住友建設(株)建築管理本部建築技術部*5 五洋建設(株)建築エンジニアリング部*1 Center for Better Living Tsukuba Building Research and Testing Lab.
*2 Building Research Institute, Ph.D.
*3 Technical Institute, Engineering, Okumura Corporation*4 Sumitomo Mitsui Construction Co., Ltd.
*5 Penta-ocean Construction, Engineering Division

―266―

15

y = -0.0008x + 1.0077
R² = 0.1646

0.60
0.50
60
012

混和材の使用量(kg/m3)

y = -0.0013x + 0.9809
0.70
R² = 0.0917

0.70

クリートの収縮とひび割れの評価に関する研究」におい

y = -0.0104x + 1.0133
R² = 0.4722

0.60

収縮低減効果が小さい結果となるが，膨張材を使用した縮低減剤・膨張材の使用量に比例する傾向が認められた。

(材齢 91 日)

y = -0.0119x + 1.0037 0.70
R² = 0.6134

0.60

その効果についての予測もある程度可能であることが分

1.10

圧縮強度比

ると圧縮強度への影響は小さい傾向にあった。

圧縮強度比

膨張材を 25kg/m3 使用した場合の圧縮強度比は，材齢 28日で 0.95，材齢 91 日で 0.99 であり，収縮低減剤と比較す(材齢 28 日)

1.10

量に応じて概ね圧縮強度が減少する傾向にある。一方，60