石炭灰のコンクリートの大量使用を可能にする外割調合則と性能発現メカニズム

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450228
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 松藤 泰典 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 教授 (20037922)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 謙太郎 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 助手 (10274490) ; 小山田 英弘 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 助手 (80233625) ; 小山 智幸 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 助教授 (50215430)
• Keywords: 石炭灰 / コンクリート / 大量有効利用 / 外割混合 / 調合則 / 性能発現メカニズム

Research Abstract

研究代表者らはこれまで,石炭灰を外割調合でコンクリートに大量使用する方法を提案し,その効果および調合方法について明らかにしてきた。
本研究ではこのような石炭灰外割コンクリートの強度や耐久性といった性能発現性状について定量的な検証を行い,下記について確認することができた。
・単位セメント量を285kg/m^3に固定し,単位石炭灰量を0〜455kg/m^3の間で大量使用したコンクリートの材齢3日,7日,28日,91日,1年における圧縮強度発現性状を検討した。石炭灰を外割使用したコンクリートは材齢3日から普通ポルトランドセメント単味のコンクリートよりも大きい強度を発現し,長期にわたって良好な強度増進を示した。ポゾラン反応に伴う強度発現への寄与は材齢28日以降に生じるとする既往の研究結果を考慮すると,若齢からの強度発現はポゾラン反応とは異なるメカニズムで生じている。
・また上記の強度発現は,活性度指数の大きく異なる石炭灰の種類が変わっても大差なく,また1,000ブレーン程度の粗粉を使用した場合でも影響が見られなかった。さらに砕石粉のような非反応性粉体でも同様の結果が得られた。
・一方,単位石炭灰量の増大とともに硬化体組織は緻密化し,圧縮強度と相関を示した。
・これらのことから石炭灰外割コンクリートの強度現は,ポゾラン反応とは無関係に,硬化体組織の緻密化によって生じていることを確認した。
・上記コンクリートの耐中性化性状を検討した結果,単位石炭灰量が大きくなるに従って透気係数が小さくなるため,中性化速度係数が小さくなる。