技報 第 9 号（2011 年）

高炉スラグ微粉末 6000 を混和したコンクリートのポンプ圧送の影響による塩分浸透性状に関する検討
九州支店

１．はじめに

土木営業部

平安山良和

Table 1 Materials

近年，高炉スラグ微粉末 6000（以下，BFS と称す）を用いたOrdinary

高耐久性プレストレストコンクリート（以下，PC と称す）構造物

3Density;3.15g/cm

Portlandが開発されている．BFS の適用は，プレテンション桁への事例は

2Cement（C）あるものの，現場打ちのPC上部構造における採用事例は少なく，

3GGBFS

ポンプ圧送などの施工性能や圧送の影響によるコンクリート性状

Specific Surface Area;3500cm /g
Density;2.91g/cm

6000（BFS） Specific Surface Area;5820cm2/gの変化に関する報告がみうけられない．そこで本研究では，BFSSea

を用いたコンクリートのポンプ圧送性および圧送の影響による性

3Sand

Density in Saturated Surface-Dry Condition;2.60g/cm(S1)

Water Absorption;2.28%

内圧力損失の測定，圧送前後のフレッシュ性状の確認および加圧Crushed

Density in Saturated Surface-Dry Condition;2.60g/cm

ブリーディング試験を行い，ポンプ圧送性の検討を行った．また，Sand (S2)Water Absorption;1.11%

CrushedDensity in Saturated Surface-Dry Condition;2.70g/cm

Gravel (G)Water Absorption;0.43%状の変化を確認するために，フレッシュな状態では，圧送中の管硬化後のコンクリートでは，圧送前後に採取した供試体を用いて電気泳動試験を行い，塩化物イオンの浸透性状の変化について検33討した．本稿では，これらの中から，BFS を混和したコンクリー
Chemical

トのポンプ圧送の影響による塩化物イオンの浸透性状の変化につAir-Entraining and High-RangeAdmixture

いて報告する．

Water-Reducing Admixture(Ad)

２．実験概要2.1 使用材料および配合使用材料をTable 1に，コンクリートの示方配合をTable 2に示す．
2.2 圧送条件
Fig. 1 に配管状況を示す．圧送管は，管径 5B（125A）を標準とし，ポンプ車は，最大吐出量 100m3/h を有するものを使用した．
生コンクリート工場から試験現場までのコンクリート運搬に要した時間は約 30 分であった．
2.3 試験方法
供試体は，N15 および B12 のポンプ圧送前と圧送後の試料を採取して作製し，20℃の水中に 28 日間養生した後，土木学会規Fig. 1 Arrangement for Concrete Pumping Test

準 JSCE－G571「電気泳動によるコンクリート中の塩化物イオンが長く，約 40 日を要した．また，定常状態における濃度の増加の実効拡散係数試験方法」に従い室内で電気泳動試験を行った．

割合は小さくなった．福永らの研究では BFS（W/B＝31.9％）を混和した場合，塩化物イオンの濃度増加が陽極側で検出されるま３．塩分浸透性状に関する評価での日数は 50～70 日となっている．これは，今回の試験におい3.1 塩化物イオン濃度の経時変化て，高炉セメントコンクリートは BFS を使用し，水結合材比はN15 および B12 の陽極側の塩化物イオン濃度の変化をそれぞれ43％であるため，コンクリートはより緻密化されていると考えら

Fig. 2，Fig. 3 に示す．図より，N15 より B12 の方が，実験開始れる．また，N15 および B12 の両方において，圧送前より圧送から陽極側の塩化物イオンの濃度が増加し始めるまでの日数後の方が塩化物イオン濃度の増加割合が大きかった．
Table 2 Mixture Proportions of Concrete

Mixtur

Slump

W/B

s/a

Unit of Weight (kg/m3)

e(cm)

（%）

(%)

WC

N151543.046.21553600417417996

2.52

B121243.045.3

155180180410

410996

2.16

BFS

S1S2GAd③123

N-15
N15
Before
圧送後
Pumping

0.20.15

After
圧送前

Pumping

0.1
0.05
005

101520

1.2

0.1
0.08

①②1

2

B-12
B12
Before
圧送後
Pumping

0.06

After
圧送前
Pumping

0.04
0.02

2②

Effective Diffusion

0.25

①

Coefficient(cm/Year)
2 /year)
実効拡散係数De(cm0.3

塩化物イオン濃度(mol/l)
ChlorideIon
centration(mol/l)

Before 圧送前
Pumping
圧送後Afetr Pumping

10.8
0.6
0.4
0.2
00020経過日数（日）Day406080

N-15N15100B-12B12Day
経過日数(日）Fig. 2 N15 Change of Chloride Ion

Fig. 3 B12Change of Chloride Ion

Concentoration

Concentoration

3.2 実効拡散係数
供試体の陽極側の塩化物イオン濃度の経時変化により，実効拡散係数 De を求めた．その結果を Fig. 4 に示す．N15 より B12 の実効拡散係数は非常に小さく， N15 の約 1/10 の程度となった．また，どの配合供試体においても，ポンプ圧送前より，圧送後の方が実効拡散係数は大きくなる傾向が見られた．このことから，ポンプ圧送の影響により，コンクリー
トの塩分浸透抵抗性が低下する可能性があると考えられる．

3Chloride Ion）(kg/m

ChlorideIon
centration(mol/l)
塩化物イオン濃度(mol/l)

技報 第 9 号（2011 年）

Fig.4 Effective Diffusion Coefficient

1.8

N15 Before Pumping
N15 After Pumping
B12 Before Pomping
B12 After Pumping

1.61.41.2
1.00.80.60.40.20.00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120

ポンプ圧送が及ぼす影響については，今後の課題として検討Yearする必要があると考えられる．
3.3 塩化物イオンの経時変化

Fig. 5 Chloride Ion Content of Concrete

コンクリート標準示方書に示す W/C と見かけの拡散係数

at a depth of 35mmへの換算係数(kkとの関係を用いて，実効拡散係数を見か1･2)

ら見かけの拡散係数への換算する場合は，さらに多くの検討

けの拡散係数へ換算し，換算した拡散係数により鉄筋位置にを行う必要がある．

おける塩化物イオンの経時変化を算出した結果を Fig. 5 に示す．なお，塩化物イオン量（Ｃd）は，標準示方書に示されて４．まとめいる回帰式[1]に従い算出し，コンクリート表面の塩化物イオ

本研究から得られた知見を以下にまとめる．

ン量（Ｃ0）は 13.0kg/m3（飛沫帯），かぶり(ｃ)は 35mm と(1) BFS を混和したコンクリートの実効拡散係数は普通コンクリートより，非常に小さく，1/10 程度となった．

した．

ææ 0.1c ö÷ ö÷
C d = g cl × C 0 ç1 - erf ç・[１]ç2 t÷÷ç
Dd øøè
è
3
ここに Ｃd：塩化物イオン量(kg/m)

ｔ ：時間(年)(2) 実効拡散係数から換算した見かけの拡散係数を用いて塩化物イオン量を検討した結果，B-12 の配合のコンクリートを用いれば，厳しい腐食環境においても 35mm のかぶり厚さで 100 年の耐久性が確保できることが分かった．
しかし，見かけの拡散係数への換算に当たっては，さらなる検討が必要である．

ｃ ：かぶり(mm)Ｄd：見かけの拡散係数(cm2/年)
Fig. 5 に示す通り，N15 は約 7 年で腐食発生限界の塩化物【謝辞】本稿は，筆者が博士後期課程に在籍中および単位得
後 2 年間に行った研究の一部を概説したものです．ご支援を下さいました皆様に深く感謝申し上げます．

イオン量 1.2 kg/m3 を超えるのに対し，B12 では，圧送前後Key Words：高炉スラグ微粉末，塩化物イオンの浸透，実効とも 100 年では腐食発生限界を超えない結果となった．この

拡散係数，見かけの拡散係数ことより本研究においては，B12 のコンクリートを用いれば，厳しい腐食環境の飛沫帯においても，鉄筋のかぶりが 35mm程度で要求性能を満足する結果となった．しかしながら，本研究における試料が非常に少ないことから，実効拡散係数か

平安山 良和