コンクリート用混和材としての無機粉体スラリーの安定化機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550571
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 小山 智幸 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 助教授 (50215430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山田 英弘 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 助手 (80233625) ; 山口 謙太郎 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 講師 (10274490) ; 松藤 泰典 九州大学, 大学院・人間環境学研究院, 教授 (20037922)
• Keywords: 無機粉体スラリー / コンクリート / 大量有効利用 / 安定化機構 / 外割調合則 / 耐久性 / フレッシュ性状 / 圧縮強度

Research Abstract

本研究では,粉体をスラリー化して高性能減水剤を大量使用することなしにコンクリート用混和材として大量有効利用する方法の確立を目的として検討を行った・成果を以下に要約する.
(1)石炭灰のうちEP灰に含まれる鉄分の大部分はマグネタイトであり,含有率3〜4%の石炭灰が多い.このマグネタイトは,スラリー化した状態で磁石により効率的に回収できる.
(2)遊離CaOを多量に含む石炭灰を大量使用したコンクリートには顕著な膨張ひび割れが生じる.これに対してはスラリー化と同時に下部から空気を吹き込んで安定化処理を行うことにより,これを用いたコンクリートの膨張を防止することができる.また処理の目標値を示した.
(3)スラリー化した石炭灰中の未燃カーボンを濃縮・分離した結果,種々の石炭灰でJISで定めるII種の強熱減量5%以下をクリアした未燃カーボンの低減の効果および目標値の妥当性を示した.
(4)石炭灰をスラリー化することによりコンクリートに混合する際の高性能AE減水剤量添加量を低減できることを示した.この効果を得るのに必要なスラリー化の期間を示し,これ以降は撹拌を停止しても効果が持続することを確認した.
(5)石炭灰を使用するコンクリートの調合則として新たに両割調合を提案し,これを強度設定型調合として位置づけ,その基礎方程式を示した.
(6)石炭灰を大量混合した中流動及び高流動コンクリートは,実機プラントにおいても容易に製造可能であり,型枠への充填性が良好であることを確認できた.圧縮強度においては,これまでの室内実験と同様に石炭灰を外割混合することにより,石炭灰無混入のコンクリートと比較して,初期から圧縮強度が高く,材齢とともにその差が大きくなることを確認した.さらに,石炭灰外割混合コンクリートは,石炭灰無混入コンクリートと比較して,構造体の高さ方向の強度の変化が小さい,均質な構造体となることが確認できた.

Research Products

• [Publications] 脇坂大輔, 松藤泰典, 小山智幸, 小山田英弘, 伊藤是清, 藤田信芳: "石炭灰を外割混合したコンクリートの実機実験"日本建築学会九州支部研究報告. 43・1. 45-48 (2004)