マスターフロー 9500
洋上風力発電設備用超高強度グラウト材

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マスターフローⓇ 9500
洋上風力発電設備用超高強度グラウト材

マスターフローⓇ 9500：洋上風力発電設備の設置に最適な超高強度グラウト材
マスターフローⓇ 9500 は、洋上風力発電設備の設置に使用できる、超高強度、疲労耐久性を持つセメ
ントベースのグラウト材です。風力発電プロジェクトの耐久性、時間効率、安全性を高めることに貢献します。

通常、マスターフロー ® 9500 はトランジションピースとモ

メンテナンスフリーな風力発電所の運用

ノパイルの間、スチールジャケット内など、風力発電設備のマスターフロー ® 9500 は長期耐久性があり、迅速、安全か基礎のグラウト接続部に使用されます。

つコスト効率の高い洋上風力発電設備の建設が可能になります。風力発電設備は特殊であり、安全かつ耐久性のある設置

大規模なポンプでの施工を前提とした調合を行うには、すべてのコンポーネントを正しく設計し、組み合●優れた疲労耐久性が求められる風力発電設備用グラウト材

わせることが重要です。マスターフロー ® 超高強度グラウト●

苛酷な洋上条件及び 0℃付近の極低温環境でも施工可能な材は性能が高く、長期にわたって風力発電所をメンテナンス

グラウト材

フリーで運用していくことが可能です。

●

高い強度と疲労耐久性が重要になる 25mm ～ 600mm の空隙充填

マスターフロー ® 9500 のメリット

0℃

高い疲労耐久性

早期強度発現性

安全な設置

動的荷重への耐久性

工事全体を迅速化

高い初期及び最終強度実証済みの高い品質

優れた耐久性DNV GLによって実証、長期にわたり荷重の

認証済み

伝達を実現

低温環境でも対応
0℃でも使用でき、設置に適する時間帯が短くても施工が可能

マスターフローⓇ 9500
洋上風力発電設備用超高強度グラウト材

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マスターフローⓇ 9500 の認証

MASTER BUILDERS ポゾリスⓇ は、パートナーの皆様のニーズを理解し、現代の風力発電所の建設と探査で起こり得るリスクを低減することで、風力発電業界をさらなる成功へと導くソリューションです。

マスタービルダーズは DNV-OS-C502 ガイドラインに基づき、マスターフロー ® 9500 の洋上風力設備の設置への適用

DNV GL 社による結論と推奨事項● 定義された監査項目に従って DNV GL 社がマスターフロー ®

の正当性について DNV GL 社に検証を依頼しました。実証過程において、DNV GL 社は様々な室内試験、実物大試験を

9500 の認証プログラムを実施し、無事終了●実施し、更に設置ガイドラインおよび品質保証関連文書の検

疲労寿命の試験を行い、DNV-OS-C502 に基づいた応力条件における疲労寿命の予測値と比較し同等であることを証を行いました。

確認●

実証過程では、以下に代表される様々な外部試験機関で試験が行われました。
●

オールボー大学 土木工学科実験室 : デンマーク●ノルウェー、
ホヴィックにある DNV GL 社の試験施設●

ミュンヘン工科大学 : ドイツ●

LGAI 科学技術センター : ( スペイン )マスターフロー ® 9500 は繰り返し荷重への耐久性で、鉄筋コンクリート並みの性能を発揮●

極めて高い弾性係数が壊れにくい効果をもたらす●

模擬施工試験の結果により、マスターフロー ® 9500 の機能性が確認され、意図した用途に適したグラウト材である
ことを証明

●

マスターフロー ® 9500 は長時間にわたる優れたポンプ
圧送性と流動性を発揮。太さ 2 インチのホースを使って、長さ 200m、高さ 20m までポンプ圧送することが可能

DNV GL 社によって、グラウト材製造設備・施設、工場生産管理の監査も行われ、高い評価を得ました。

●

マスターフロー ® 9500 は環境温度が 0℃でも施工が可能

上記検証プログラムに基づき、DNV

GL 社 か ら 認 証 書 が 発 行 さ れ ま した。この認証書はマスターフロー ®
9500 が強度、耐久性、機能においてマスターフロー ® 9500
認証番号TAK000001

特定の要件を満たしていることを書面で保証しています。

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マスターフローⓇ 9500
洋上風力発電設備用超高強度グラウト材

低温でも優れた強度
マスターフロー ® 9500 の力学特性

圧縮強度

静弾性係数・動弾性係数

マスターフロー ® 9500 の 圧 縮 強 度に関しては、150 ×

静弾性係数に関しては、EN 13412 に基づき 100 × 200mm

300mm の円柱から 75mm の立方体、40 × 40 × 160mmの角柱まで、様々なサイズの供試体を使用し、EN 12390-3に基づいて試験を行いました。150 × 300mm の円柱を用の円柱を使用し、水中で 28 日養生して測定しました。結果をいた、
材齢毎のマスターフロー ® 9500 の強度を測定した結リート委員会 ）の「 コンクリート構造物の保護と補修 」に関す

果を図 1 に示します。

るガイドライン（ Rili-SIB DAfStb ）に基づき、角柱を使用し表 2 に示します。低温での動弾性係数に関しては、German

Committee of Reinforced Concrete（ドイツ鉄筋コンクて水中で養生して測定しました。結果を図 2 に示します。
圧縮強度-150×300mmの円柱
動弾性係数

図. 1
−1 ºC

＋20 ºC＋30 ºC

図. 2

140

＋2 ºC

＋5 ºC

60

100
弾性係数 (GPa)

圧縮強度 (MPa)

120
80
60
40
20
0
0

7

14

21

28
材齢 (日)

50
40
30
20
10
0
0

7

14

21

28
材齢 (日)

表. 2

曲げ強度 - 割裂引張強度

40 × 40 × 160mm の角柱を使用し、EN 196-1 に基づいて曲げ強度を測定しました。割裂引張強度に関しては、φ 100
× 200mm の円柱を使用し、EN 12390-5 に基づいて測定しました。結果を表 1 に示します。
表. 1
材齢

曲げ強度（ MPa ）引張強度（ MPa ）

28 日

18.4

8.6

材齢

弾性係数（ GPa ）

ポアソン比

28 日

50.9

0.199

マスターフローⓇ 9500
洋上風力発電設備用超高強度グラウト材

グラウト材接合部の一軸荷重耐荷力

圧縮荷重耐荷力の結果太さの異なる鋼管 2 本を同心に配置し、その輪状の隙間にマ

図. 3

スターフロー ® 9500 を充填したものを用意し、圧縮環境下

ステップ12（1,379 kN）

でのグラウト材接合部の一軸荷重耐荷力の試験を行いまし最初のスリップ（1,123 kN）

た。グラウト接合部を予め規定された荷重の載荷と緩和の繰
荷重を増大させました。その後、グラウト接合部に荷重をかけ、せん断応力によって一軸荷重耐荷力を測定しました。一
軸荷重耐荷力試験の結果を図 3 に示します。

ステップ14（1,287 kN）

1,600
1,400
圧縮荷重（kN）

り返しを行い、その後最初のスリップが発生するまで軸圧縮

4

1,200
1,000
800
600
400
200
0
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000
時間（秒）マスターフロー ® 9500 は、同様の試
験条件で使用された他のグラウト材の2 倍以上の一軸圧縮荷重耐荷力を示し
ました。

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マスターフローⓇ 9500
洋上風力発電設備用超高強度グラウト材

長期容積安定性
収縮を補正済みの配合

容積安定性は、洋上風力電力設備の基礎部分の長期耐久性において最も重要な要素です。そのため、洋上のグラウト材接合部に使用されるグラウト材の有効性の実証においては、自己収縮の検証が非常に重要です。

自己収縮とは？

で温度管理された部屋に置きました。凝結終結の後、マイク

自己収縮は、水とセメント系材料の化学反応によって起こる

ロメーターを使用し、各試験サンプルの長さを時間関数とし現象です。反応前のコンポーネントの容積は通常、最終製品、て測定しました（ 図 5 ）。

つまり水和反応後のセメントの容積よりも大きくなります（図4）。自己収縮は湿潤状態でも起こる可能性がありますが、自己収縮を測定したマイクロメーター

乾燥収縮は乾燥状態でのみ発生します。

図. 5

容積変化の測定結果
図. 4
自己収縮

乾燥収縮

試験結果
マスターフロー ® 9500 の自己収縮の結果を、図 6 に示しま
容積：

容積：

容積：

反応前の水
+ セメント

反応後の水和セメント反応・乾燥後の水+ セメント

水とセメントの反応前後の容積変化す。約 1 年後でも、自己収縮はゼロという測定結果になりました。最大自己収縮も、市場で入手可能な他の洋上グラウト
材と比べ、ほんのわずかです。また、図 6 からは、マスターフ
ロー ® 9500 の収縮補正効果がはっきりと示されています。

自己収縮が及ぼす影響

自己収縮の長期測定結果

自己収縮が起こると、グラウト材接合部でスチールとグラウ

図. 6

ト材の間が剥離する可能性があり、その結果、洋上風力電力#1

設備から基礎部分へ応力が伝わらなくなります。

自己収縮は、オールボー大学で開発された手法を用いて測定しました。マスターフロー ® 9500 を混ぜた後、長さ約410mm、直径 30mm のプラスチックの蛇管にグラウト材を充填し、管の両端をプラスチックストッパーで密封し、20℃

0.005
1日後のひずみ (%)

収縮性評価

#3

#2

0.000
– 0.005– 0.010– 0.015
0

100

200

300

400
材齢（日数）

マスターフローⓇ 9500
洋上風力発電設備用超高強度グラウト材

6

優れた疲労耐久性
動的荷重耐性

疲労耐久性とは、材料が繰り返し荷重にさらされた際に発生する、進行性かつ局所性の構造的な損傷に対する耐性です。公称最大応力値は破壊応力限度内であり、降伏応力限度内とすることが可能です。

疲労の発生
材料が載荷と除荷の繰り返しにさらされると疲労が発生します。載荷が特定の閾値を上回ると、微細な亀裂が形成され始計算式の定義疲労は以下の式に基づいて計算を行っています。

めます。亀裂が次第に臨界のサイズに達すると、突如、構造物の破壊を引き起こします。洋上コンクリート構造物の設計基
準 DNV-OS-C502 は、疲労寿命の予測において最大・最小応力水準を考慮する方法に関する設計ガイドラインを提供しています（ 図 7 ）。
DNV-OS-C502に基づく疲労

各項目の定義

図. 7

C1 =
C1 =

C =8

C =10

C =12

水中の構造物で、圧縮 - 圧縮領域において変動が発生する応力ブロックの場合は 10

100

C1 =

90

水中の構造物で、圧縮 - 引張領域において変動が発生する応力ブロックの場合は 880

σ max. = 数値として最大の圧縮応力、各応力ブロック

70
相対応力

大気中の構造物の場合は 1260

内の平均として計算

50

σ min. = 数値として最小の圧縮応力、各応力ブロック

40内の平均として計算（ 引張 =0 の場合 ）

30
20

C5 =

10

各グラウト材固有の強度低下ファクター
マスターフロー ® 9500の場合は C5= 0.85

0
0

2

4

6

8

10

12
log N

を使用

7

マスターフローⓇ 9500
洋上風力発電設備用超高強度グラウト材

繰り返し荷重下での測定結果
繰り返し載荷下でのマスターフロー ® 9500 の挙動を、
直径60mm、高さ 120mm の円柱状の試験サンプルを用いて調査しました。大気中、水中、両方の疲労耐久性の評価を行っています。洋上風力発電設備の基礎部分に対する波動の影響をシミュレーションするため、大気中で行った試験は高振動
条件(10 Hz）
で実施し、水中で行った試験は低振動条件（0.35Hz ）で実施しました（ 図 8 ）。
大気中、水中の疲労耐久性
図. 8
10 Hz

0.35 Hz

1秒

鉄筋コンクリートと同等の優れた結果
繰り返し載荷下での試験で観測した破断繰り返し数は、

DNV-OS-C502 に基づいた予測と一致しています（ 図 9 ）。
マスターフロー ® 9500 は、繰り返し載荷下でも鉄筋コンクリートと同等の優れた性能を示すと結論づけられます。試験の結果、鉄筋コンクリート向けの DNV-OS-C502 における疲労寿命予測式を使って、疲労設計を実施できると結論づけられました。
疲労寿命の予測

最大相対応力 (MPa),σmin = 7.1 MPa

図. 9
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0

2

4

DNV-OS-C502 (C１=10, 水中)試験1: 水中, 0.35 Hz, 供試体数6, 破損
試験2: 水中, 0.35 Hz, 供試体数6, 破損
試験3: 水中, 0.35 Hz, 供試体数1, 破損なし
DNV-OS-C502 (C１=10, 水中, C5=0.85)68log N（繰り返し数）

施工実績 : リバプール湾（ 英国 ）- Gwynt Y Mor 風力発電プロジェクト
モノパイル式で 160 機のタービンを設置、モノパイルとトランジション
ピースの間にマスターフロー ® 9500 を施工
グラウト材充填作業は 2℃でも良好に進みました。

@FoundOcean Ltd

マスターフロー 9600
ボルト接合型モノパイル基礎用
洋上風力グラウト材

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マスターフローⓇ 9600
ボルト接合型モノパイル基礎用洋上風力グラウト材

マスターフロー® 9600：
バルク供給型洋上風力グラウト材
マスターフロー 9600 は、ボルト接合型モノパイル基礎のス

特徴と効果

カート部充填材として使用するために特別に開発された、新しい画期的な洋上風力グラウト材です。

優れた耐久性サイロからの材料提供と連続混合・圧送システムによる施工

・寸法安定性（ 硬化収縮抑制 ）により、他の作業と並行してグラウト材を施工することがで・モノパイル構造全体の腐食抑制効果

き、グラウト作業が基礎工事完了までの足でまといになるこ

確実な物理特性とはありません。

・基礎設計に相応のグラウト強度 - EN 206 規格 C60 クラ
ス相当

推奨用途

・優れた強度発現性

本製品はサイロからの供給、連続的な混合及び圧送が一連の徹底した品質管理体制

動きで機能して、短時間で大容量の施工を可能とする用途の・工場で製造されたプレミックス製品

ために特別に配合されています。

・サイロに充填 - 天候の影響を受けない・ボルト接合されたモノパイル基礎のスカート部のグラウト

・輸送・保管中に材料分離が発生しない

充填・過酷な洋上環境や 2℃程度の低温環境下でのグラウト充填

迅速・安全でコスト合理性に優れている
・バルク供給なのでクレーン操作が不要

マスターフロー 9600 は、ボルト接合部を持つモノパイル

・速い施工性：20m3/h 以上

基礎用に特別に設計されており、特にボルトを腐食から守る・グラウト充填作業が基礎完成の足でまといにならない

ためのグラウト材に適しています。60MPa 以上の圧縮強度・閉鎖系でのグラウト施工のため、天候の影響を受けず、を持つスカート部の充填材として、ポート着岸時のスカート粉塵も発生しない部への点荷重による凹みを防ぎます。

・最小限のデッキスペースで施工可能

MasterFlow 9600

施工方法
保管サイロからマスターフロー 9600 粉体

粉体バルブ

攪拌
タンク

グラウト
グラウトは ポンプ
構造物へ

サージ
タンク

スラリー
タンク

攪拌ジェット
密度測定
ゲージ

水
攪拌
ポンプ

デッキ上モノパイル

ボルト接合部とグラウトのオーバーフローマスターフロー 9800
バルク供給対応型
洋上風力グラウト材
生産性・安全性向上へ革新的ソリューション

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マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

マスターフローⓇ 9800：
洋上風力基礎用グラウト材
マスターフローⓇ 9800 は、革新的な高強度・高耐久性のセメント系
特殊グラウト材です。洋上風力発電建設 プロジェクトの耐久性、作業効率などを高めます。

マスターフロー 9800 は設計強度 60-90MPa が求められ効率の良い風力発電設備にる基礎設備に適するようデザインされております。長期にわたり耐久性を保持し、速い施工性と強度発現で最もコスト

MBCC グループはパートナーのニーズを理解し、現代の風力

効率の良い風力発電所建設を可能にします。

発電所の建設と拡大におけるリスクを低減します。

●

プレ及びポストパイリング技術による一般的なジャケット●

基礎でのグラウト接合部

マスターフロー 9800 グラウト材は認定された工事会社
よって施工されます●

優れた疲労耐久性と長期にわたる耐久性●

製品の物性について第 3 者機関による認定を取得●

施工可能な気象条件が短時間しかない箇所におけるグラウ●

品質保証の一環として工事毎に施工手順書を作成

ト工事●

20mm ～ 600mm の空隙充填、2 ℃から 42 ℃の洋上グラウト工事で適用可能

マスターフロー ® 9800 様々な特長

2℃
to
広範な温度範囲で安定
42 ℃ した品質を提供
製品の品質について徹底管理

認証≥ 20m3/hHighoutput≥ 20 m3/hの施工スピードにより、施工好適時間が短い場面でも短時間

早期強度発現
早い時間で強度が発現することでアーリーエイにジサイクリング（EAC）で施工を完了よる劣化リスクを低減

気象に左右されない

高耐久性

洋上風力発電設備向け密閉されたサイロで保管

風力発電タービン用グに特化した第3者機関にされ、雨天の影響を受けずラウトとして20年以上のよる認証を取得に施工が可能高耐久性を保証マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

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マスターフローⓇ 9800

概要と特長

マスターフロー 9800 は、グラウト作業の生産性と安全性の

この製品は長期的な耐久性があり、洋上風力発電所の設置を向上を目的とした、連続式混合・圧送装置を用いて施工され迅速かつ確実に、そして低コストで行うことができます。

るバルク供給型の洋上風力グラウト材です。

特長

優位性

施工スピード ≥ 20 m3/h■■

早期強度発現

バルク供給型製品

閉鎖系で連続的プロセスで練り混ぜ作業が可能

製品はサイロに貯蔵し攪拌を使用
ジェットミキサー（RJM）

自己収縮を限りなく低減

■

■

■
■

早いグラウティング作業
限られた気候環境で早期工事可能

アーリーエイジサイクリングのリスク低減

埠頭でのクレーン作業・吊り上げ・移動・倉庫が不要

粉じん発生を低減
大雨でもグラウト作業が可能

グラウト製造装置と工程を簡素化
オープントップコンテナを使用しない■ グラウト材製造の作業面積を縮小可
■

効果
■
■

■
■

■
■

■
■

■

■

容積を安定化
弾性係数が低くグラウトが脆くなりにくい■ グラウト接合部が強ばらない■

全体の工事コスト削減
時間短縮

コスト低減・時短
安全で高品質な施工作業時の安全性向上
コスト最適化

クリーンな作業環境
グラウト施工のコスト削減

デッキレイアウトを最適化し追加の基礎部材搭載の余地を確保■

メンテナンスコスト低減■

優れた耐久性と長期物性の信頼性■

高い疲労耐久性専門機関による認証；
独立した外部機関による試験

品質の管理

■

■
■

動的負荷に強い認証された品質
全ての工程が管理されている原料及び完成品とも徹底管理された
プレミックス製品■ 安定した配合で輸送・保管時に骨材分離が発生しない■ 穏やかな水和熱
■

■
■

■

認定業者による施工
リスク管理性の向上

厳しい洋上環境でも最適化された製品
品質

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マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

洋上グラウト作業のコスト効率アップ
マスターフロー 9800 は、海洋構造物のグラウト施工の生産性と安全性に革命をもたらします。結果的に施工コストとエネルギーコストを大幅に削減することができます。

マスターフロー 9800 は、洋上でのグラウト施工の課題を克服すること、つまり海洋構造物にグラウトを施工する際の生産性と安全性を大幅に向上させることを目的として、数年間にわたる開発の成果から生まれました。
他の追随を許さない作業面でのメリットは、基礎工事の全体的なコスト削減に大きく貢献します。 マスターフロー

9800 は、袋形態ではなくサイロで出荷されます。天候を問わず岸壁での保管が容易になり 船のデッキレイアウトの柔
軟性を高めます。優れた流動特性により、2 インチのグラウ
ト配管を介して材料を注入することができ、鋼材の設計とコストに効果を付与することができます。
グラウト関連プロジェクトコスト
洋上基礎工事で使用するグラウト材は 基礎工事全体のコストに大きく影響します。グラウト関連プロジェクト・コスト（ GRPC ）で考慮しなければならない項目は： グラウト製品の選択、グラウト施工法、グラウトの物理特性、グラウト施工
作業に関連するリスク（ 例： プロジェクト計画の遅れなど ）。
それにより億単位のコスト削減も可能です。

マスターフロー 9800 は、他の製品と比較して、早い段階でジェミニ風力発電所で証明された卓越性

プロジェクト計画に組み込むことで、洋上風力発電プロジェ
クトにおける基礎工事の全体的なコストを 10 ～ 15％削減

高強度グラウト「 マスターフロー 9800 」が採用されたのは、することができます。

そのユニークな材料投入及び施工方法のおかげで、基礎工事

マスターフロー 9800 の技術的特性と組み合わせ、運用上の一環である洋上グラウト作業の時間を大幅に短縮することの利点によって、グラウト接合部の極めて高い耐久性を確保ができたからです。ジェミニ洋上風力発電所の 150 基の基礎しながら、基礎の施工時に大幅な時間とコストの削減を可能

は、1 基あたり平均 32 分でグラウト施工が完了しました。

にします。

マスターフロー 9800 を使用することで、従来の材料を使用
マスターフロー 9800 の優れた特性と、認定施工業者にした場合よりもはるかに高い速度でグラウトを施工することよる特殊な機器を用いた作業という利点を組み合わせるこができ、その結果、船舶の周回経路への影響が軽減され、プロとで、環境と安全が大幅に改善されます。マスターフロー

ジェクト建設の時間とコストを削減することができました。

9800 の決定的な利点は、サイロを用いたシステムであることです。

マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

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洋上プロジェクトをより確実なものにマスターフロー 9800 は、マスタービルダーズのエキスパー

形式認証

トにより、特に風力発電や石油・ガス産業で使用される洋上設備の基礎への適用を目的として開発されました。 典型的
えば、パイル - スリーブやスタブ - イン - パイル接合などが挙DNVGL は、 マ ス タ ー フ ロ ー 9800 の 性 能 を DNVGLST-C502 海洋コンクリート構造物のガイドラインに沿って認証しました。DNVGLの代表者は、
広範な実験室試験とモッげられます。その他の典型的な用途としては、損傷や腐食しクアップ試験に立ち会い、施工方法説明書と品質保証書の妥た基礎の脚部充填、構造補強、クランプ補修などがあります。

当性を確認しました。 型式承認証明書 TAK00000RW は、な用途としては、鋼製ジャケット基礎などのグラウト接合、例

2017 年初頭に DNVGL から授与されまし た。
製品の認証
マスタービルダーズでは、業界の専門家や様々な試験機関に依頼して、マスターフロー 9800 を洋上風力用途で使用するための認証評価を行いました。評価プロセスを通じて、以下の活動が行われました。
●●●●

試験方法・手順・範囲の定義と検証
低温 2℃から広い温度範囲でのラボ試験
DNVGL-ST-C502 基準に沿った疲労耐久性評価
多様なモックアップへの注入、大規模なポンプ圧送試験を行い 評価・観察EN 206 基準の原材料を使用しているかの検証
DAfStB ガイドラインに従った製造、生産管理の検証● 第 3 者機関による材料評価試験の実施
●
●

●
●

大規模サイズのモックアップで施工性を検証
風車のジャケット基礎のグラウト接合部など、洋上でのグラウト適性の評価

検証結果
検証プログラムが正常に完了し、マスターフロー 9800 が特定の強度、耐久性、機能、用途の要件に適合しており、製品が目標とする洋上設備の建設用途に適合していることが書面で認証されております。

外部の専門家がグラウト施工したモックアップを検査15

マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

フレッシュモルタルの優れた特性
低温でも完璧なワーカビリティ

20℃時の流動特性

流動性とワーカビリティ

EN 12 350-8 および DAfStB の自己充填性コンクリート（ SCC ）のガイドラインに基づいて、フレッシュグラウトの

図. 3
20°
C、50kg のスランプフロー Test 1
20°
C、50kg のスランプフロー Test 2

コンシステンシーについて、流動性、流動保持性を測定しま

フレッシュグラウト材の特性値は、最も条件の厳しい水量範
囲の最小の練混ぜ水量を用いて測定しました。各温度での流動特性と流動保持性は図 2 ～ 3 に示すとおりです。
エイブラムズコーンを使用したコンクリートスランプ試験

Slump flow（mm）

した（ 図１）

900
800
700
600
500
400
300
200
100
0

10

30

60

120
150
Time（min）

90

図 .1

空気量と単位
空気量は、容積 1リットルのエアメーターを用いて測定しま
した（図1）。また、同じ1リットルの容器を用いて、フレッシュ
モルタルの単位容積質量を測定しました。空気量と単位容積質量の結果を表 1に示します。
表. 1
空気量（%）

単位容積質量（kg/L）

max. 2.9

2.3

2℃時の流動特性
図 .2

空気量測定

2°
C、50kg のスランプフロー Test 1

図. 4

Slump flow（mm）

2°
C、50kg のスランプフロー Test 2

900
800
700
600
500
400
300
200
100
0

10

30

60

90

120
150
Time（min）

マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

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圧縮強度
長期にわたり応力を伝達して、100mm 立方体を用いて試験しました。試験温度が、2℃、5℃、20℃で圧縮強度を評価しました。各温度で、材齢3 日および 7 日に 3 個の立方体を、材齢 28 日に 6 個の立方体を試験して強度を測定しました。図 5 は、圧縮強度の平均値
を材齢と試験温度別にプロットしたデータです。
圧縮強度特性
洋上基礎の構造でエラーの無い設計をする観点から、マス

ターフロー 9800 の設計強度は、EN 12390-3 に準拠して、12 個の直径 150mm 高さ 300mm の円柱型供試体で測定しました。

EN 1992-1-1 に基づき、以下の式を用いて 96MPa の設計圧
縮強度を算出しました。

DIN 1045 によると、この材料は C80/95 相当の製品に分類されます。

（1 － kn × Vx）
Xk（n）= mx ×
Xk（n）= 設計圧縮強度
mx = 平均圧縮強度kn = 1.888 [-]Vx = 変動係数

2℃、5℃、20℃の圧縮強度
図. 5Compressive strength（N/mm2）

マスターフロー 9800 の圧縮強度は、EN 12390-3 に準拠

20℃時 平均圧縮強度℃時 平均圧縮強度
5°2℃時 平均圧縮強度

140
120
100
80
60
40
30
0

3

7

28
Time（days）

換算係数

150/300mm 円 柱 か ら 100mm 立 方 体 へ の 換 算 係 数 は、20℃での平均圧縮強度をもとに決定しました（ 表 2 ）。

表. 2

100 mm150/300 mm

104.8 MPa99.7 MPa

立方供試体

円柱供試体

換算係数

0.95

17

マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

優れた早期強度発現性
アーリーエイジサイクリングでのリスク低減

マスターフロー 9800 の早期強度発現を 100mm 立方供試体で測定しました。試験は 20 ℃、15 ℃、10 ℃、5 ℃、2 ℃の温度で行われ、グラウト材、練混ぜ水、鋼製の型枠は所定の温度に予め調整された状態で実施しました。圧縮強度試験は、

アーリーエイジサイクリングでのリスク低減

DNV GL のガイドライン DNVGL-ST-0126 によると、グラ
ウト材の初期硬化過程とその後の初期の強度発現過程では、

EN 12390-3 に準拠して行いました。

グラウト充填された鋼製部材間は非常に限定的な動きしか許図 6 は、マスターフロー 9800 の 2 ～ 20℃の初期材齢の強な荷重伝達を機能するために重要です。

容されていません。これは、グラウト層が鋼製部材間で適切度発現性を示しています。

グラウト材の硬化過程中に、グラウト材と鋼材の接地面で軸方向の動きが最大設定値を超える可能性がある場合、適切な低温でも早期に強度発現手段を用いて動きを制限・防止しなければなりません。

図. 6
Compressive strength（N/mm2）

20 ℃

15 ℃

10 ℃

5℃

2℃

90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

グラウトの硬化段階でのこの動きを制御する方法の一つは、機械的に固定して動きを止めることですが、アーリーエイジ
サイクリングを抑制するもう一つの方法は、必要な可使時間を確保した上で可能な限りグラウト材の強度を急速に高めることです。
アーリーエイジサイクリングを防ぐ条件としては圧縮強度123Time（days）

5MPa 以上になりますが、マスターフロー 9800 では 10℃
以下の環境条件では 24 時間以内、2℃でも 32 時間以内に達成することが可能です。

２つの重要な値■

5MPa のグラウト強度は、施工可能な気象条件の基準、グリッパーの解放の基準、アーリーエイジサイクリングの影
響を受けない基準と一般的に考えられています。マスター
フロー 9800 は、20 ℃で約 14 時間、2 ℃の場合でも 48 時
間以内にこの値を達成しています。

■

20MPa はグラウトの耐凍害性における基準とされています。マスターフロー 9800 は、20℃であれば 18 時間以内に、2℃ の場合は 72 時間以内にこの値に到達します。

施工実績 : リバプール湾（ 英国 ）- Gwynt Y Mor 風力発電プロジェクト
モノパイル式で 160 機のタービンを設置、モノパイルとトランジション
ピースの間にマスターフロー ® 9500 を施工
グラウト材充填作業は 2℃でも良好に進みました。

@FoundOcean Ltd

マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

モルタル物性の最適化
安定した配合と脆性ファクターの低減

骨材の沈降は見られない

骨材分離安定性
グラウトの骨材分離安定性は、自己充填性コンクリートについて定めた DAfStB のガイドラインに基づいて試験、評価されました。
最大練混ぜ水量で温度が 2 ℃、5 ℃、20 ℃のグラウトをプラ
スチック製のシリンダーに流し込んで、材料の硬化後、シリンダーを軸方向に半分に切断し、硬化したグラウト材の内部の骨材分布を目視で評価しました。図 7 は、円筒の高さ500mm の範囲で骨材の沈降が見られないことを明確に示しています。また、切断面に見える骨材は均一に分布していることがわかります。
曲げ強度

DIN EN 12390-5 に準拠した供試体（ L x W x H = 150 x
150 x 700mm ）を用いて、マスターフロー 9800 の材齢 28
日の曲げ強度を測定しました。曲げ強度の平均値を表 3 に示
します。
弾性係数

マスターフロー 9800 グラウトの静的および動的弾性係
数 を、DIN 1048-5 に 準 拠 し、3 個 の 円 柱 型 供 試 体（ 直 径150mm 高さ 300mm ）を用いて、20 ℃で 28 日間水中養生して試験しました。その結果は表 3 に示します。
曲げ強度と弾性係数
表. 3
曲げ強度（MPa）

静的弾性係数（GPa）

動的弾性係数
（GPa）

10.4

34.1

41.3

図. 7

18

19

マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

長期容積安定性
収縮補償済みの配合

自己収縮シュライビンガー法による測定

自己収縮は、水とセメント系材料の化学反応によって起こる

グラウト材の自己収縮性は、温度 20℃でシュライビンガー法

現象です。反応前のコンポーネントの体積は通常、最終製品を用いて測定しました。最初の 14 日間は、乾燥収縮が起こらであるセメント水和物の体積よりも大きいのが普通です（ 図ないようにサンプルを封緘保存しました。測定は、グラウト

8 参照 ）。 自己収縮は、乾燥状態でのみ発生する乾燥収縮と材を型枠に打設してから約 90 分後に開始しました。図 9 に、は対照的に、
材料が湿潤状態でも発生します。

養生中の自己収縮量とグラウト温度の変化を示します。

自己収縮が起こると、グラウト接合部でグラウトが鋼材からマスターフロー 9800 の自己収縮は、収縮補償技術と特殊な剥離する可能性があり、その結果、洋上風力発電設備から基化学混和剤によって最小限に抑えられています。

礎に作用する応力の伝達が不十分となる可能性があります。

図 9 に示した結果は、グラウト材の自己収縮に起因すると思われるクラックの発生が著しく減少していることを明示して容積安定性は、洋上風力発電設備の基礎の長期的な耐久性にいます。

おいて最も重要です。そのため、自己収縮特性を検証することは、洋上のグラウト接合部で使用されるグラウト材の有効性の検証において重要となります。

セメントと水の反応前後の容積変化

14 日後： 自己収縮の測定値はゼロに近い

図. 8

図. 9

水・セメントの反応前の容積水・セメントの水和反応後の容積

水・セメントの水和反応と乾燥後の容積Length change（mm/m）

乾燥収縮

温度（℃）

Time（days）
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
– 0.0
55
– 0.1
50
– 0.2
45
– 0.3
40
– 0.4
35
– 0.5
30
– 0.6
25
– 0.7
20
– 0.8
15
– 0.9
10
– 1.0
5

Temperature（°
C）

変化値

自己収縮

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20

優れた疲労耐久性
繰り返しの応力を制御

疲労耐久性とは、材料が繰り返し荷重にさらされた際に発生する、進行性かつ局所性の構造的な損傷に対する耐性です。
公称最大応力値は、材料の破壊応力限度内であり、降伏応力限

DNVGL-ST-C502 規格による耐疲労性能
図 . 10度内となります。

パルス的動疲労試験
DNV-OS-C502（C1 = 10, in water, C5 = 0.85）
DNV-OS-C502（C1 = 10, in water）

疲労耐久性
疲労は、材料に応力を繰り返し与えることで発生します。応体は突然破壊されてしまいます。
直径 100mm ×高さ 200mm の円柱型供試体を用いて、繰返
し荷重を受けた際のマスターフロー 9800 の性質を調べまし た。グラウト材の疲労耐久性試験は、供試体を水中に浸せきした状態で、4Hz の周波数で実施しました。

DNV GL 規格による疲労の分散化
測 定 さ れ た 繰 返し 荷 重 下 で の 破 壊 まで の サ イクル 数 は、

DNVGL-ST-C502 による予測値とよく一致しています（ 図10 ）。 以上より、マスターフロー 9800 を用いたグラウト
接合部の疲労特性の設計は，DNVGL-ST-502 に示された疲
労寿命予測のための公式を適用することができると結論付けられます。 さらに、DNV GL 規格に準拠した疲労式に C5 係
数 0.85 を用いることで、安全な疲労特性予測を行うことができます。

Max. relative load

力がある一定の閾値を超えると、微細なひび割れが発生し始めます。最終的にひび割れが臨界のサイズに達すると、構造

1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0

2

4

8
6
log N（number of cycles）

21

マスターフローⓇ 9800
バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

循環型ジェットミキサーによるスピード施工大容量のグラウト材に対し循環型ジェットミキサーを用いる工事例
図 . 12

サイロから乾燥状態のマスターフロー 9800粉体
マスターフロー 9800

サージ
タンク

マスターフロー 9800

粉体バルブ

ジェット

攪拌
タンク

グラウト材は
構造物へ

密度測定
ゲージ

水

保持
タンク

グラウト
ポンプ

攪拌
ポンプ

ケーススタディ
従来のフレコン袋で提供されるグラウト材を使用した洋上グ

このデータは、70 基のジャケット型基礎からなるプロジェ

ラウト施工と、サイロに入ったマスターフロー 9800 を使用

クトに基づいています。

した画期的なグラウト施工を、4 本足のジャケット型基礎で比較してみました。
特長

循環型ジェットミキサー

標準的なパンミキサー

施工効率≥ 20 m3/h

8 m3/hジャケットへのグラウト施工完了時間

2 .5 時間≥ 10 時間

玉掛け技能者の必要人数

不要

2

クレーン及びクレーンオペレーター

不要

必要

デッキスペース

縦型サイロ ; 設置面積 : 20 フィートコン
テナ 1 基分

20 フィートコンテナ 5 基分平積みで必要

ジャケット 1 基当たりの廃棄グラウト量

0.4 m3

2.2 m3

必要な動力

水、空気、電力

水、空気、電力、ディーゼル発電機

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バルク供給対応洋上風力発電設備専用グラウト

22

マスターフローⓇ 9800 の優れた施工性
モックアップ試験による性能の証明

マスターフロー 9800 の製品特性や施工性を評価するため

圧縮強度試験の結果に、いくつかのモックアップ試験を行いました。 そのプレ
ミックス粉体はバルクサイロで試験場に運ばれ、グラウト材

品質確認試験の結果、事前のラボ試験で得られたものと同様が混合され、通常洋上グラウト作業に使用される長さ 80mの結果が得られ、グラウト工事でのマスターフロー 9800の -2 インチグラウトホースを通じてポンプから注入されまの施工容易性が明確に示されました。 壁面から採取したした。試験中は、グラウトの物理的特性とフレッシュモルタ

75mm 立方体および円筒形コア（ 比 1/1 ）について測定した
圧縮強度の結果を表 4 に示します。

ルの性状を確認する典型的な品質管理試験が行われました。
グラウトの機械特性の評価

ラボで採取した立方供試体とコア抜き供試体の強度
グラウト接合部の充填をシミュレーションするために、実際の洋上作業で行われるのと同じ方法で、いくつかの模擬型枠にグラウト材を施工しました。 これにより、型枠を取り外した後、硬化したマスターフロー 9800 のコア抜き供試体強度と骨材分離安定性を評価することで、グラウトの機械的特性を確認することもできました（ 図 11 ）。

コア抜き供試体の評価状況
図 . 11

表. 4
立方供試体強度75 mm立方115 MPa

コア抜き供試体強度
直径100mm/高さ

100mm

112 MPa

MASTER BUILDERS ポゾリス
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マスターブレース＊＊
コンクリート強化のソリューション

マスターキャスト

マスターグレニウム

マスターレオビルド

高い流動性を持つコンクリートのソリューション

流動性を持つコンクリートのソリューション

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コンクリートブロック製品のためのソリューション

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マスターセム＊＊マスターライフ

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マスターエマコ

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2023.06