技報 第 14 号（2016 年）

場所打ちを対象とした収縮補償フライアッシュコンクリートの検討

１．はじめにプレストレストコンクリート橋(以降，PC 橋と呼ぶ)の高耐

技術本部

技術研究所

鈴木雅博

名古屋支店

金沢営業所

小林和弘

膨張量は予備試験より 22kg/m3 とした．配合 FAEX は結合材の単位量から EX の単位量を差し引いた単位量の 15mass%を久化と環境負荷低減などを目的として，早強ポルトランドセ

単位 FA 量とし，85mass%を単位 HC 量とした．

メント(以降，HC と呼ぶ)の一部をフライアッシュに置換した

2.3 湿潤養生日数の試験方法

コンクリートが注目されている．混和材の使用は，コンクリ養生方法を表-3 に示す．試験体の養生は，翌日脱型後に湿ートの緻密化による塩分浸透抵抗性の向上やアルカリシリカ

潤養生日数を 0 日，2 日，4 日および 6 日の 4 水準とした．湿反応の抑制など，耐久性の向上に寄与することが知られてい潤養生後，全ての試験体は室温 20℃，湿度 60%の室内に気乾る．また，コンクリート製造時の二酸化炭素排出量の低減や養生した．

未利用資源の有効活用などの環境負荷の低減にもつながる．

圧縮強度試験は JIS A 1108 に準拠して実施した．

こうした背景から，筆者らは，分級フライアッシュ(以降，FA透気試験および塩化物イオンの浸透抵抗性試験に用いた試と呼ぶ)を用いたコンクリートをプレテンション PC 桁に適用

験体形状を図-1 に示す．試験体の寸法は 150×150×492mm

するため，蒸気養生後の湿潤養生日数や構造特性を検討してとし，測定箇所は試験体の打込み面において 3 箇所とした．

きた．ここでいうプレキャスト桁架設方式の PC 橋は，プレ試験体は JIS A 6202 附属書 2「膨張コンクリートの拘束膨張テンション PC 桁と PC 桁間の場所打ち部で構成されている．

および収縮試験方法」の B 法に準拠し，概ね同じ鋼材比とな

このため，次のステップとして，FA を PC 桁間の場所打ち部る全ネジの PC 鋼棒φ17mm を用いて膨張および収縮を拘束に適用するための検討が必要となる．

した(鋼材比は JIS A 6202 の膨張率において 0.95％，本試験

そこで本研究では，FA をプレテンション PC 桁間の場所打において 1.0%)．透気試験は二重構造を持つチャンバーの減圧ち部に適用することを目的とし，圧縮強度，透気係数および型トレント法により材齢 28 日で実施した．塩化物イオン浸透塩化物イオンの浸透抵抗性の検討を行った．ここでは，湿潤抵抗性の試験体は，所定の湿潤養生後に材齢 28 日まで室温養生日数が材料特性に及ぼす影響について報告する．

20℃，湿度 60%の室内に静置し，その後，濃度 10mass%の塩化ナトリウム水溶液に 182 日間浸漬した．浸漬した試験体

２．試験概要を割裂し，割裂面に 0.1mol/L 硝酸銀溶液を噴霧し，浸透深さ2.1 コンクリートの仕様を測定した．

プレテンション PC 桁間の場所打ち部に適用することを目的としているため，JIS A 6202 附属書 2「膨張コンクリートの拘束膨張および収縮試験方法」の A 法において材齢 7 日の膨張率が(200±50)×10-6 を目標値とした収縮補償コンクリー

表-1 使用材料
材料

記号HC

セメント

トとした．コンクリートの設計基準強度は，材齢 28 日において 50N/mm2 とした．また，スランプおよび空気量の目標値は，それぞれ，18±2.5cm および 4.5±1.5%とした．設計基準強度に対する配合強度は，変動係数を 8%とし，配合強度を 58.0
N/mm2 とした．配合強度を確認する圧縮強度の試験体の養生

FA
混和材
EX
細骨材
粗骨材
高性能 AE 減水剤
AE 剤

SGSP
AE

仕様
早強ポルトランドセメント
密度:3.14g/cm3，比表面積:4410cm2/g
フライアッシュⅡ種(七尾大田火力発電所産)
密度:2.39g/cm3，比表面積:4650cm2/g
強熱減量:2.0%
低添加型，石灰系
密度:3.16g/cm3，比表面積:3400cm2/g
砕砂(早月川産)，表乾密度:2.66g/cm3
砕石(早月川産)，表乾密度:2.70g/cm3
ポリカルボン酸系
高級脂肪酸系は標準養生とした．
表-2 配合2.2 使用材料および配合使用材料を表-1 に示す．セメントには HC を，フライアッ配合

シュには北陸電力(株)七尾大田火力発電所で製造される FA を使用した．膨張材(以降，EX と呼ぶ)は標準添加量 20kg/m3 のFAEX
HCEX

W/B(%)

W

3535165165

単位量(kg/m3)
B
HCFAEX38244967-2222S

G

検討
内容

758766940950

湿潤養生日数

石灰系低添加型を使用した．
コンクリートの配合を表-2 に示す．配合は FA の混入の有無

表-3 養生方法
養生方法

試験体記号による材料特性の差異を把握するため，混和材に FA と EX を

気乾養生D混合した配合(以降，FAEX 配合と呼ぶ)と FAEX 配合と同じ水翌日脱型後の湿潤養生 2 日→気乾養生

D3翌日脱型後の湿潤養生 4 日→気乾養生

D5翌日脱型後の湿潤養生 6 日→気乾養生

D7

結合材比および単位 EX 量とし，混和材に EX のみとした配合(以降，HCEX 配合と呼ぶ)の 2 種類とした．FAEX 配合の単位

技報 第 14 号（2016 年）
1920３．試験結果および考察
3.1 膨張率および圧縮強度

1920492
400100150100150

膨張率は，配合 FAEX において 230×10-6，HCEX において 175×10-6 となり，目標値を満足した．材齢の 28 日の標準鉄筋 (D16)PC鋼棒φ17ｍｍunit(mm)

養生した試験体の圧縮強度は配合 FAEX において 61.8N/mm2，
配合 HCEX において 71.2N/mm2 であり，目標値を満足した．
W/B が同じであるが，配合 FAEX の圧縮強度は，配合 HCEX

支圧 版

図-1 透気試験および塩分浸透性試験に用いた試験体形状
90の水和進行の速さの差に伴う EX による空隙形成に差が生じ，80

圧縮強度の発現に影響したことが理由として考えられる．

703.2 湿潤養生日数
配合 FAEX と配合 HCEX の湿潤養生日数をパラメータとして実施した材齢 28 日の圧縮強度を図-2 に示す．いずれの配合

圧縮強度(N/mm2 )のより小さくなることが認められた．このことは，各結合材

60504030も養生方法 D7 の圧縮強度は，養生方法 D と比較して，約2010N/mm2 大きくなったが，養生方法 D5 と D7 とでは，圧縮10強度はほぼ同程度であり，脱型後の湿潤養生日数を 4 日以上としても圧縮強度の増進はほとんど認められなかった．このHCEXFAEX0DD3D5D7

図-2 各養生方法の圧縮強度(材齢 28 日)ことから，脱型後の湿潤養生日数は 4 日程度とすることが望
1.000

ましいと考えられる．

FAEX

配合 FAEX と配合 HCEX の各養生方法の透気係数を図-3
養生方法 D の 1/2 程度の値となっており，湿潤養生による表層部の品質の改善が認められた．配合 HCEX に関しては，同様に湿潤養生を実施することにより表層部の改善効果が認め透気係数(ｘ10 -16 m 2 )に示す．配合 FAEX の養生方法 D5 および D7 の透気係数は，評価： 一般

られたが，脱型後の湿潤養生日数を 2 日からさらに延長してHCEX

0.100

評価： 良0.010

も表層部の改善効果はほとんど変わらないことが認められた．

01DD

2D3D3

このことから，透気性の観点からの脱型後の湿潤養生日数はとするのが望ましいと考えられる．

は湿潤養生日数の増加に伴い小さくなる傾向が認められ，その結果は配合 HCEX より小さくなり，FA による塩化物イオン浸透性の抵抗性の向上が認められた．

４．まとめ

864FAEX

2HCEX00

分級フライアッシュと早強ポルトランドおよび膨張材とし

1DD

2D3D33D5D54D7D75養生方法

た収縮補償コンクリートの翌日脱型後の湿潤養生日数を検討した結果，圧縮強度の発現と透気係数の観点から 4 日程度が510

塩化物イオンの浸透深さ(mm)透深さを図-4 に示す．配合 FAEX の塩化物イオンの浸透深さ

4D7D7

図-3 各養生方法の透気係数

配合 FAEX において 4 日程度，配合 HCEX において 2 日程度
配合 FAEX と配合 HCEX の各養生方法の塩化物イオンの浸3D5D5養生方法

図-4 各養生方法の塩化物イオンの浸透性深さ

望ましいと考えられる．一方で，早強ポルトランドおよび膨張材とした配合の翌日脱型後の湿潤養生日数は，圧縮強度の発現において 4 日程度，透気性の観点では 2 日程度が望ましいと考えられる．塩化物イオンの浸透に対する抵抗性は，湿Key Words：分級フライアッシュ，収縮補償，強度，耐久性，湿潤養生日数潤養生日数の増加に伴い向上し，その傾向は分級フライアッシュを用いた場合に顕著に認められた．また，フライアッシ
ュによる塩化物イオン浸透性に対する抵抗性の向上が認められた．
鈴木雅博

小林和弘