高強度コンクリートの強度発現に及ぼす湿潤養生の影響に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650617
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 桝田 吉弘 宇都宮大学, 工学部, 教授 (30272214)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 成春 宇都宮大学, 工学部, 助手 (50282380)
• Keywords: 高強度コンクリート / 強度発現 / 湿潤養生 / 結合水率 / 水セメント比

Research Abstract

本研究は,コンクリート,特に高強度コンクリートの強度発現に及ぼす湿潤条件及び相対湿度の影響を明らかにすることを目的として,各種強度レベルで作製したコンクリート供試体を水中養生,封かん養生および種々の相対湿度条件下で気中養生し,強度,含水率および結合水率の経時変化を測定し,それらの関係を定量的に検討した。
コンクリートの強度発現には十分な湿潤養生が不可欠であり,その影響の度合いは水セメント比によっても異なり,強度レベルの低いコンクリートでは湿潤養生の影響を大きく受け,相対湿度の低い気中養生では,長期の材齢で強度発現が停滞することがわかった。また,コンクリート供試体の養生による水分の吸収・乾燥量を単位容積重量の変化を測定することにより求め,その水分量とコンクリート中の自由水量を差し引きすることにより,セメントの水和反応に消費された結合水量を計算して求めた。その結果,結合水率とコンクリートの強度発現との間には関係性があることがわかった。また,高強度コンクリートの場合は,コンクリートの組織が緻密なため,水和反応に必要な水が不足しがちであるにもかかわらず,強度が大きい。これは,ゲルスペース比の増加の割合が高水セメント比のコンクリートに比べて大きくなるためであると考えられ,普通強度のコンクリートとは材齢によって結合水との関係が異なってくることがわかった。
また,未水和セメント量,含水量および結合水量から,水和反応によって生成されるセメントペーストの生成速度を求め,コンクリートの強度発現式を求めた。強度発現式の定数を変化させ,圧縮強度との実測値と比較し,算出された実験定数についても検討を行った。
今回は近似した式を用いて解析したが,吸水・乾燥はセメントペーストの生成量やゲルスペース比などに関係することが考えられ,これらの要因を加味した解析については今後の課題といえる。