未利用天然資源であるシラスを骨材とするコンクリートの実用化研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360232
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 武若 耕司 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (10155054)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 進 鹿児島大学, 工学部, 教授 (00041567) ; 添田 政司 福岡大学, 工学部, 助教授 (50148871) ; 近田 孝夫 新日鐵高炉セメント(株), 技術センター, 所長 ; 山口 明伸 鹿児島大学, 工学部, 助手 (50305158) ; 北村 良介 鹿児島大学, 工学部, 教授 (70111979)
• Keywords: シラス / シラスコンクリート / ポゾラン反応 / 配合設計 / 練混ぜ / 施工性 / 強度特性 / 耐久性

Research Abstract

1)鹿児島県約30箇所のシラスの粒度、粒径、比重、実績率等の物性および化学組成を調査し、各採取地の地質・地層学的見解も考慮した上で、材料学的な見地からのデータベースとそれに基づいたシラスマップを作成中である。
2)現状の分類区分では低品質骨材に類されるシラスは、一般の骨材の表乾判定方法が適応できない。そこで、シラス表乾状態を定義できる試験として、JISに規定されているフローコーンを用いた方法ではなく、シラスの内部摩擦角に対応した直立コーンを用いた方法を開発し、多角的な検証実験により、その妥当性と再現性を確認した。
3)シラスを用いたコンクリート(シラスを細骨材として単独で用いた場合、および、シラスと海砂の混合使用した場合)の施工性を練り混ぜ実験により確認し、強度、耐久性などにおいて要求される性能を満足するための配合設計資料を作成した。主な特徴としては、一般のコンクリートと同等な施工性を得るためには、スランプをやや大きく設定する必要があること、またそのため単位水量は通常よりも多くなること、シラスの実績率を配合設計の新たな指標とすること、などが挙げられる。
4)シラスコンクリートの耐久性を検討するための供試体の作成し、その暴露試験(中性化、塩化物浸透抵抗性、耐硫酸塩性、アルカリ骨材反応など)を開始した。現在、各種環境における暴露期間半年までの結果を得ているが、これまでのところ、特に硫酸塩環境での耐久性が優れることが確認されている。
5)シラスコンクリートの生コンプラントにおける練混ぜ実験を実施し、シラスの実用化における生産プラントでの問題点を把握した。例えば、(1)シラスの保管方法(2)練混ぜ時間の調整(3)骨材貯蔵瓶の増設、などが挙げられる。

Research Products

• [Publications] 山口 明伸: "高熱・温泉環境下の橋梁基礎へのシラスコンクリートの適用に関する検討"土木学会第58回年次学術講演会2003.9. V-606. 1209-1210 (2003)
• [Publications] 竹内 一真: "細骨材の表乾判定試験方法に関する基礎的研究"コンクリート工学年次論文集. 25・1. 77-82 (2003)
• [Publications] 西山 理子: "シラスと普通砂を混合したコンクリートの配合と力学的特性に関する実験的検討"平成15年度 土木学会西部支部発表会講演概要集. V-32. 474-478 (2004)