JP2015223836A

JP2015223836A - フレッシュコンクリートの配合決定方法

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Publication number: JP2015223836A
Application number: JP2014112279A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　智章; Tomoaki Ito; 智章伊藤; 洋司若槻; Yoji Wakatsuki; 栄治幡生; Eiji Hatabu
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-12-14
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: JP6398330B2

Abstract

【課題】高炉スラグ微粉末やフライアッシュを含むコンクリートの新規な配合割合の設計方法を提供する。
【解決手段】セメントと、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの少なくとも一方と、水と、減水剤とを含むフレッシュコンクリートの配合を決定する。高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と、フライアッシュ置換率（ＦＡ）とに基づいて、フレッシュコンクリートの単位水量と減水剤の量とを決定する。
【選択図】なし

Description

本発明は、フレッシュコンクリートの配合決定方法に関する。

従来、低炭素型や省資源型のコンクリートとして、製造時にＣＯ_２を多く排出するポルトランドセメントの一部を、産業副産物である、ＪＩＳＡ６２０６に規定される高炉スラグ微粉末４０００（以下、「ＪＩＳＡ６２０６に規定される高炉スラグ微粉末４０００」を「高炉スラグ微粉末」と称す。）や、ＪＩＳＡ６２０１に規定されるフライアッシュＩＩ種（以下、「ＪＩＳＡ６２０１に規定されるフライアッシュＩＩ種」を「フライアッシュ」と称す。）に置き換えたコンクリートが知られている。

コンクリートの調製には、主に水、セメント、骨材、混和材、化学混和剤等を使用する。これらの原料の種類や配合によって、施工性、強度、耐久性、環境性等のコンクリートの所要性能を制御する。なかでもコンクリートの施工性は、配合割合の設計時の最重要評価項目の一つである。

従来、所要性能を満たすコンクリートを調整するための原料及びその配合割合は、コンクリートの製造に先立って試験練りを行うことにより決定されている（例えば、特許文献１を参照）。このため、例えば、コンクリートに要求される所要性能が変化した場合や、コンクリートに使用する原料の種類や産地が変化した場合には、その都度、多大な時間と労力を要する試験練りを行う必要がある。

特開２０１１−１６９６０２号公報

高炉スラグ微粉末やフライアッシュを多量に使用したコンクリートの試験練りは、特に多大な時間と労力を要する。また、コンクリートの施工性の評価は、目視やスコップを用いたハンドリング性という主観的な判断により行われることが多い。このため、施工性等の性能評価を正確に行うことは困難である。

従って、試験練りせずともコンクリートの配合割合の設計を行い得る方法、又は試験練りをする前に、コンクリートの好適な配合割合を大まかに決定できる方法が求められている。

本発明の主な目的は、高炉スラグ微粉末やフライアッシュを含むコンクリートの新規な配合割合の設計方法を提供することを目的とする。

本発明に係るフレッシュコンクリートの配合決定方法は、セメントと、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの少なくとも一方と、水と、減水剤とを含むフレッシュコンクリートの配合決定方法である。

高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）：セメントと高炉スラグ微粉末との合計重量に対する高炉スラグ微粉末の重量の比（｛（高炉スラグ微粉末の重量）／（セメントの重量＋高炉スラグ微粉末の重量）｝×１００（％））、
フライアッシュ置換率（ＦＡ）：セメントとフライアッシュとの合計重量に対するフライアッシュの重量の比（｛（フライアッシュの重量）／（セメントの重量＋フライアッシュの重量）｝×１００（％））、
とする。

本発明に係るフレッシュコンクリートの配合決定方法では、高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と、フライアッシュ置換率（ＦＡ）とに基づいて、フレッシュコンクリートの単位水量と減水剤の量とを決定する。

本発明に係る第１のフレッシュコンクリートは、セメントと、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの少なくとも一方と、水と、減水剤とを含むフレッシュコンクリートである。

高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）：セメントと高炉スラグ微粉末との合計重量に対する高炉スラグ微粉末の重量の比（｛（高炉スラグ微粉末の重量）／（セメントの重量＋高炉スラグ微粉末の重量）｝×１００（％））、
フライアッシュ置換率（ＦＡ）：セメントとフライアッシュとの合計重量に対するフライアッシュの重量の比（｛（フライアッシュの重量）／（セメントの重量＋フライアッシュの重量）｝×１００（％））、
第１の補正単位水量（ΔＷ_ＢＳ）：高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量からの単位水量の補正量（ｋｇ／ｍ^３）、
第２の補正単位水量（ΔＷ_ＦＡ）：高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量からの単位水量の補正量（ｋｇ／ｍ^３）、
とする。

本発明によれば、高炉スラグ微粉末やフライアッシュを含むコンクリートの新規な配合割合の設計方法を提供することができる。

コンクリートの一部を高炉スラグ微粉末に置換した場合の、補正単位水量とスランプ保持率との関係を表すグラフである。コンクリートの一部をフライアッシュに置換した場合の、補正単位水量とスランプ保持率との関係を表すグラフである。コンクリートの一部を高炉スラグ微粉末に置換した場合の、補正単位水量と第１の補正減水剤量比との関係を表すグラフである。コンクリートの一部をフライアッシュに置換した場合の、補正単位水量と第２の補正減水剤量比との関係を表すグラフである。コンクリートの一部を高炉スラグ微粉末に置換した場合の、補正単位水量と漏斗流下時間との関係を表すグラフである。コンクリートの一部をフライアッシュに置換した場合の、補正単位水量と漏斗流下時間との関係を表すグラフである。高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と補正単位水量（△Ｗ_ＢＳ）との関係を表すグラフである。フライアッシュ置換率（ＦＡ）と補正単位水量（ΔＷ_ＦＡ）との関係を表すグラフである。高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と補正減水剤量（ΔＳＰ_ＢＳ）との関係を表すグラフである。フライアッシュ置換率（ＦＡ）と、補正減水剤量（ΔＳＰ_ＦＡ）との関係を表すグラフである。高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と、漏斗流下時間（ＬＯ_ＢＳ）との関係を表すグラフである。フライアッシュ置換率（ＦＡ）と、漏斗流下時間（ＬＯ_ＦＡ）との関係を表すグラフである。

本実施形態では、セメントと、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの少なくとも一方と、水と、減水剤とを含むフレッシュコンクリートの配合決定方法及びその方法により配合されたフレッシュコンクリートについて説明する。

本実施形態のフレッシュコンクリートは、セメントの一部が、産業副産物である、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの少なくとも一方に置き換えられたコンクリートである。従って、本実施形態において配合され、製造されるフレッシュコンクリートは、セメントと、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの少なくとも一方と、水と、減水剤とを含む。

セメントの種類は、特に限定されない。例えば、ポルトランドセメントなど、が好適に用いられる。

高炉スラグ微粉末は、混和材の一種であり、溶鉱炉で銑鉄を製造する際に生じる高炉スラグを水によって急冷し、乾燥させた後に粉砕することにより製造された粉末である。高炉スラグ微粉末は、混和材としてセメントに加えられる。高炉スラグ微粉末は、セメントの水和反応で生じた水酸化カルシウムやアルカリ塩類、石膏などに刺激されると水和反応を起こす性質（潜在水硬性）を有している。

フライアッシュは、石炭を燃料として用いる火力発電所（大型ボイラー）において燃焼時に発生する灰であり、燃焼ガスと共に吹き上げられるレベルの大きさの球状の微粒子である。

減水剤は、セメント粒子表面に負の電荷を与え、粒子を分散させることにより流動性を高める混和剤である。減水剤としては、例えば、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤などが使用できる。なかでも、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤が好ましく用いられる。これらの減水剤は、ＡＥ剤としての機能を兼ね備えた減水剤である。ここで、ＡＥ剤とは、作業能率の向上や、凍結・溶解耐性を高める目的でコンクリート中に空気泡を発生させる（空気連行性）ために混和される界面活性剤のことをいう。

減水剤として、高性能ＡＥ減水剤を用いると、コンクリートを練り混ぜたときのワーカビリティーが良好となり、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤に比べて単位水量を大幅に低減することができる。また、水結合材比のより小さいコンクリートを容易に得ることが出来るため、コンクリート硬化体の耐久性を高めることができる。

なお、「高性能ＡＥ減水剤」とは、空気連行性をもち、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤よりも高い減水性能及び良好なスランプ保持機能をもつ混和剤のことをいう。

本実施形態において、以下の用語を、以下に示す定義で用いる。

高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）：セメントと高炉スラグ微粉末との合計重量に対する高炉スラグ微粉末の重量の比（｛（高炉スラグ微粉末の重量）／（セメントの重量＋高炉スラグ微粉末の重量）｝×１００（％））
フライアッシュ置換率（ＦＡ）：セメントとフライアッシュとの合計重量に対するフライアッシュの重量の比（｛（フライアッシュの重量）／（セメントの重量＋フライアッシュの重量）｝×１００（％））
第１の補正単位水量（ΔＷ_ＢＳ）：高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量からの単位水量の補正量（ｋｇ／ｍ^３）
第２の補正単位水量（ΔＷ_ＦＡ）：高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量からの単位水量の補正量（ｋｇ／ｍ^３）
第１の補正減水剤量比（ΔＳＰ_ＢＳ）：高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量に対する、減水剤量の補正量の比（（減水剤量）／（高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量））
第２の補正減水剤量比（ΔＳＰ_ＦＡ）：高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量に対する減水剤量の補正量の比（（減水剤量）／（高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量））

本発明者らは、鋭意県有の結果、コンクリートの経過時間に伴うコンシステンシーの変化量と、施工性の指標とした漏斗流下時間の両性能面から、所定のスランプを得るための最適な単位水量及び減水剤量が求められることを見出した。また、本発明者らは、フレッシュコンクリートにおける好適な単位水量と減水剤の好適な量とは、高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と、フライアッシュ置換率（ＦＡ）とに大きく左右されることを見出した。その結果、高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と、フライアッシュ置換率（ＦＡ）に基づいてフレッシュコンクリートにおける単位水量と減水剤の量とを決定することに想到した。高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と、フライアッシュ置換率（ＦＡ）に基づいてフレッシュコンクリートにおける単位水量と減水剤の量とを決定することにより、フレッシュコンクリートにおける単位水量と減水剤の量とを好適に設定できる。従って、本実施形態のフレッシュコンクリートの配合決定方法を用いることにより、例えば、試験練りせずともコンクリートの配合割合の設計を行い得る。また、コンクリートの好適な配合割合を大まかに決定できるため、所要性能を有するコンクリートを得るために要する試験練りの回数を少なくすることができる。従って、コンクリートの配合を容易に決定することができる。

具体的には、本実施形態では、下記の式（１）〜（３）のいずれかと、下記の式（４）及び式（５）が満たされるように単位水量を決定する。

０質量％≦ＢＳ≦２５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝０ｋｇ／ｍ^３ ……… （１）
２５質量％＜ＢＳ＜６５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝（α１・ＢＳ＋β１）ｋｇ／ｍ^３ ……… （２）
６５質量％≦ＢＳ≦８５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝γ１ｋｇ／ｍ^３ ……… （３）
−０．７３６２・ＦＡ≦ΔＷ_ＦＡ≦−０．４６９６・ＦＡ ……… （４）
（単位水量）＝（高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量）＋ΔＷ_ＢＳ，＋ΔＷ_ＦＡ ……… （５）
但し、式（２）において、
−０．６０≦α１≦−０．３８
９．３８≦β１≦１５．００
−２４≦γ１≦−１５
である。

また、下記の式（６）〜（８）のいずれかと、下記の式（９）及び式（１０）が満たされるように減水剤量を決定する。

０質量％≦ＢＳ≦２５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝（−０．０１・ＢＳ＋１）ｋｇ／ｍ^３ ……… （６）
２５質量％＜ＢＳ＜６５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝（α２・ＢＳ＋β２）ｋｇ／ｍ^３ ……… （７）
６５質量％≦ＢＳ≦８５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝γ２ｋｇ／ｍ^３ ……… （８）
０．００５２・ＦＡ＋１≦ΔＳＰ_ＦＡ≦０．０１３・ＦＡ＋１ ……… （９）
（減水剤量）＝（高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量）×ΔＳＰ_ＢＳ，×ΔＳＰ_ＦＡ ……… （１０）
但し、式（７）（８）において、
０．０１≦α２≦０．０２
０．２０≦β２≦０．５３
１．２１≦γ２≦１．７４
である。

以上のようにフレッシュコンクリートの単位水量と減水剤の量とを決定することにより、流動性の経時変化や、ワーカビリティを考慮したフレッシュコンクリートを製造することができる。

本実施形態では、以上のようなフレッシュコンクリートの配合決定方法を用いてフレッシュコンクリートを製造するため、本実施形態に係るフレッシュコンクリコートでは、式（１）〜（３）のいずれかと、下記の式（４）及び式（５）が満たされ、式（６）〜（８）のいずれかと、下記の式（９）及び式（１０）が満たされる。従って、本実施形態のフレッシュコンクリートは、コンシステンシーの経時変化量が小さく、良好なプラスティシティーを有し、材料分離抵抗性や粘性等のワーカビリティに優れている。

以下、本発明について、具体的な実験例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実験例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

［１］使用材料
フレッシュコンクリートを製造するために、以下の材料を用いて混合を行った。

（１）結合材
（１．１）セメント：普通ポルトランドセメント（宇部興産社製、密度３．１６ｇ／ｃｍ^３）
（１．２）高炉スラグ微粉末（千葉リバーメント社製、ブレーン値４４２０ｃｍ^２／ｇ）
（１．３）高炉スラグ微粉末（新日鐵住金社製、ブレーン値４３９０ｃｍ^２／ｇ）
（１．４）高炉スラグ微粉末（エスメント関東社製、ブレーン値４２４０ｃｍ^２／ｇ）
（１．５）フライアッシュ（ジェイペック社製、ブレーン値３９５０ｃｍ^２／ｇ）
（１．６）フライアッシュ（テクノ中部社製、ブレーン値３４００ｃｍ^２／ｇ）
（２）骨材
（２．１）細骨材：山砂（表乾密度：２．６２ｇ／ｃｍ３、吸水率：０．５％）
（２．２）粗骨材：石灰石骨材（表乾密度：２．６９ｇ／ｃｍ３、吸水率：１．７５％）
（３）化学混和剤：高性能ＡＥ減水剤（シーカメント１１００ＮＴ：日本シーカ株式会社製）
（４）練混ぜ水：上水道水
［フレッシュコンクリートの製造］
上記の結合材、細骨材及び粗骨材を水平二軸形強制練りミキサ内に投入して１５秒間攪拌混合した後、上記の混和剤と上水道水を混合した練混ぜ水を当該ミキサ内にさらに投入して９０秒間攪拌することによって、フレッシュコンクリートを製造した。

フレッシュコンクリートの配合は、高性能ＡＥ減水剤を用いた一般的な建築用配合（Ｗ／Ｂ（結合材）：５０％、荷卸し想定スランプ：２１ｃｍ）とした。練上がり直後の目標スランプ値は、経過時間によるスランプの低下を考慮して２４．０±０．５ｃｍに設定した。

実験では、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュのセメントへの各々の置換率に対して単位水量の水準を数点変えた。その際に、練上がり直後の目標スランプに調整するために単位水量の変動と同時に高性能ＡＥ減水剤量を調整した。

フレッシュコンクリートの測定は、練混ぜ直後のスランプ値と４５分経過後のスランプ値を測定した。また、施工性の評価を定量的に行うために、漏斗（上面径：２３０ｍｍ、下面開口部：φ１００ｍｍ、高さ：４２０ｍｍ、容積：１０Ｌ）とストップウォッチを用いて、コンクリートの全量が漏斗から排出されるまでに要した時間を測定した。

表１に実験結果を示す。

なお、表１において、「Ｃ」は、セメントを意味する。

［スランプ及びスランプフローの測定］
スランプ及びスランプフローの測定は、ＪＩＳＡ１１０１「コンクリートのスランプ試験方法」、ＪＩＳＡ１１５０「コンクリートのスランプフロー試験方法」に準じて行った。

［空気量の測定］
空気量の測定は、ＪＩＳＡ１１２８「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法（空気室圧力方法）」に準じて行った。

［高炉スラグ微粉末に置換した場合］
セメントを高炉スラグ微粉末に置換した場合のデータを図１、図３及び図５に示す。図１、図３及び図５に示されるグラフの横軸は、補正単位水量である。具体的には、図１、図３及び図５に示されるグラフの横軸は、第１の補正単位水量である。図１に示されるグラフの縦軸は、スランプ保持率である。図３に示されるグラフの縦軸は、第１の補正減水剤量比である。図５に示されるグラフの縦軸は、漏斗流下時間である。

ここで、「スランプ保持率」とは、コンクリートの経過時間のコンシステンシーの変化量としての指標であるスランプ保持性について数値化したものである。具体的には、スランプ保持率は、練り上り直後のスランプ値（ＳＬ０）に対する経過時間４５分後のスランプ値（ＳＬ４５）の割合［（ＳＬ４５／ＳＬ０）×１００（％）］である。

また、図３及び図４に示す高性能ＡＥ減水剤補正比とは、コンクリート練り上り時の目標スランプを得るための混和剤量について、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いないセメントのみを用いた混和剤量に対する割合で示している。

図５及び図６に示す漏斗流下時間とは、コンクリート練上がり時の漏斗流下時間で、施工性の指標となる。

図１、図３及び図５において、△（ＢＳ−２５）で示されるデータは、セメントの２５質量％を高炉スラグ微粉末で置換したときのデータである。□（ＢＳ−４５）で示されるデータは、セメントの４５質量％を高炉スラグ微粉末で置換したときのデータである。◇（ＢＳ−６５）で示されるデータは、セメントの６５質量％を高炉スラグ微粉末で置換したときのデータである。×（ＢＳ−８５）で示されるデータは、セメントの８５質量％を高炉スラグ微粉末で置換したときのデータである。

［フライアッシュに置換した場合］
セメントをフライアッシュに置換した場合のデータを図２、図４及び図６に示す。図２、図４及び図６に示されるグラフの横軸は、補正単位水量である。具体的には、図２、図４及び図６に示されるグラフの横軸は、第２の補正単位水量である。図２に示されるグラフの縦軸は、スランプ保持率である。図４に示されるグラフの縦軸は、第１の補正減水剤量比である。図６に示されるグラフの縦軸は、漏斗流下時間である。

図２、図４及び図６において、△（ＦＡ−１０）で示されるデータは、セメントの１０質量％をフライアッシュで置換したときのデータである。□（ＦＡ−２０）で示されるデータは、セメントの２０質量％をフライアッシュで置換したときのデータである。◇（ＦＡ−４０）で示されるデータは、セメントの４０質量％をフライアッシュで置換したときのデータである。

表１、図１〜図６に示される補正単位水量は、以下のようにして求めた。

まず、セメントを単独使用してコンクリートを練った場合の目標スランプを得るために使用した基準水量（＝高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずにセメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量：Ｗ基準）を求めた。

単位水量を基準水量から多少変動させ、かつ高性能ＡＥ減水剤の置換率を変化させて、大凡の目標スランプを有する、セメントの一部を高炉スラグ微粉末又はフライアッシュで置換したコンクリートを練った。採用した単位水量から基準水量を減算することにより補正単位水量を求めた。

図１に示される結果を直線回帰することにより推定式（Ａ）〜（Ｄ）を求めた。

置換率２５％ ΔＳＬ_４５＝−０．８９・ΔＷ＋８２．５・・・・（Ａ）
置換率４５％ ΔＳＬ_４５＝−０．８９・ΔＷ＋７５．５・・・・（Ｂ）
置換率６５％ ΔＳＬ_４５＝−０．８９・ΔＷ＋６２．３・・・・（Ｃ）
置換率８５％ ΔＳＬ_４５＝−０．８９・ΔＷ＋６７．６・・・・（Ｄ）
図２に示される結果を直線回帰することにより推定式（Ｅ）〜（Ｇ）を求めた。

置換率１０％ ΔＳＬ_４５＝−２．００・ΔＷ＋７３・・・・（Ｅ）
置換率２０％ ΔＳＬ_４５＝−２．００・ΔＷ＋５６・・・・（Ｆ）
置換率４０％ ΔＳＬ_４５＝−２．００・ΔＷ＋３５・・・・（Ｇ）
なお、ΔＳＬ_４５は、経過時間４５分後のスランプ保持率（％）である。ΔＷは、補正単位水量である。

図３に示される結果を直線回帰することにより推定式（Ｈ）〜（Ｋ）を求めた。

置換率２５％ ΔＳＰ＝−０．０４・ΔＷ＋０．７９・・・・（Ｈ）
置換率４５％ ΔＳＰ＝−０．０４・ΔＷ＋０．６４・・・・（Ｉ）
置換率６５％ ΔＳＰ＝−０．０４・ΔＷ＋０．６８・・・・（Ｊ）
置換率８５％ ΔＳＰ＝−０．０４・ΔＷ＋０．７０・・・・（Ｋ）
図４に示される結果を直線回帰することにより推定式（Ｌ）〜（Ｎ）を求めた。

置換率１０％ ΔＳＰ＝−０．０５・ΔＷ＋０．７５・・・・（Ｌ）
置換率２０％ ΔＳＰ＝−０．０３・ΔＷ＋０．７５・・・・（Ｍ）
置換率４０％ ΔＳＰ＝−０．０６・ΔＷ＋０．０４・・・・（Ｎ）
なお、ΔＳＰは、第１の補正減水剤量比である。

図５に示される結果を直線回帰することにより推定式（Ｏ）〜（Ｒ）を求めた。

置換率２５％Ｌ_０＝−０．０４・ΔＷ＋１．７０・・・・（Ｏ）
置換率４５％Ｌ_０＝−０．０５・ΔＷ＋１．６０・・・・（Ｐ）
置換率６５％Ｌ_０＝−０．０２・ΔＷ＋１．８５・・・・（Ｑ）
置換率８５％Ｌ_０＝−０．０３・ΔＷ＋１．８５・・・・（Ｒ）
図６に示される結果を直線回帰することにより推定式（Ｓ）〜（Ｕ）を求めた。

置換率１０％Ｌ_０＝−０．０３・ΔＷ＋１．６１・・・・（Ｓ）
置換率２０％Ｌ_０＝−０．０３・ΔＷ＋１．６３・・・・（Ｔ）
置換率４０％Ｌ_０＝−０．０３・ΔＷ＋１．４０・・・・（Ｕ）
なお、Ｌ_０は、漏斗流下時間（秒）である。

図７は、高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と補正単位水量との関係を表すグラフである。高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）は、式（Ａ）〜式（Ｄ）のΔＳＬ_４５に、セメントを単独に使用した場合のスランプ保持率である８３％を代入することにより求めた。

例えば、式（Ｄ）においては、図１より、高炉スラグ微粉末置換率（ΔＷ_ＢＳ）が８５％であるコンクリートのスランプ保持率が、セメントを単独で使用した場合のスランプ保持率である８３％となる点、すなわち、式（Ｄ）の＝８３となる補正量（−１７．３（ｋｇ／ｍ^３））を高炉スラグ微粉末置換率（ΔＷ_ＢＳ）とした。なお、図７、図９に示される●は、使用材料（１．２）であり、□は、高炉スラグ微粉末の品質変動を考慮するために、使用材料（１．３）、（１．４）に示す結合材を用いた点である。

次に、図７に示すグラフをＢＳの範囲ごとに直線回帰することにより式（Ｖ）〜（Ｘ）を求めた。

０％≦ＢＳ≦２５％であるときにΔＷ_ＢＳ＝０・・・（Ｖ）
２５％＜ＢＳ＜６５％であるときにΔＷ_ＢＳ＝−０．４９ＢＳ＋１２．１９・・・（Ｗ）
６５％≦ＢＳ≦８５％であるときにΔＷ_ＢＳ＝−１９．５・・・（Ｘ）

また、図７に示す他のデータに関しても同様の直線回帰を行い、図７に示される全てのデータが満たす、下記の式（１）、（２）、（３）を求めた。

０質量％≦ＢＳ≦２５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝０ｋｇ／ｍ^３ ……… （１）
２５質量％＜ＢＳ＜６５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝（α１・ＢＳ＋β１）ｋｇ／ｍ^３ ……… （２）
６５質量％≦ＢＳ≦８５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝γ１ｋｇ／ｍ^３ ……… （３）
但し、式（２）（３）において、
−０．６０≦α１≦−０．３８
９．３８≦β１≦１５．００
−２４≦γ１≦−１５
図８は、フライアッシュ置換率（ＦＡ）と補正単位水量（ΔＷ_ＦＡ）との関係を表すグラフである。補正単位水量（ΔＷ_ＦＡ）は、式（Ｅ）〜式（Ｇ）のΔＳＬ_４５にセメントを単独使用した場合のスランプ保持率である８３％を代入することにより求めた。

次に、図８の各データ（□、●）について、直線回帰し、その直線回帰式の範囲を求めた。なお、図８、図１０に示される●は、使用材料（１．５）であり、□は、フライアッシュの品質変動を考慮するために、使用材料（１．６）に示す結合材を用いた点である。

−０．７３６２・ＦＡ≦ΔＷ_ＦＡ≦−０．４６９６・ＦＡ ……… （４）
図９は、高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と補正減水剤量（ΔＳＰ_ＢＳ）との関係を表すグラフである。図９の各データ（□、●）について、直線回帰し、その直線回帰式の範囲を求めた。

０質量％≦ＢＳ≦２５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝（−０．０１・ＢＳ＋１）ｋｇ／ｍ^３ ……… （６）
２５質量％＜ＢＳ＜６５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝（α２・ＢＳ＋β２）ｋｇ／ｍ^３ ……… （７）
６５質量％≦ＢＳ≦８５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝γ２ｋｇ／ｍ^３ ……… （８）
但し、式（７）（８）において、
０．０１≦α２≦０．０２
０．２０≦β２≦０．５３
１．２１≦γ２≦１．７４
である。

図１０は、フライアッシュ置換率（ＦＡ）と、補正減水剤量（ΔＳＰ_ＦＡ）との関係を表すグラフである。図１０の各データについて、直線回帰し、その直線回帰式の範囲を求めた。

０．００５２・ＦＡ＋１≦ΔＳＰ_ＦＡ≦０．０１３・ＦＡ＋１ ……… （９）

図１１は、高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と、漏斗流下時間（ＬＯ_ＢＳ）との関係を表すグラフである。図１１に示すデータを直線回帰することにより式（Ｙ）を得た。なお、本試験結果の範囲にて、先に述べた最適な単位水量かつ高性能ＡＥ減水剤量の補正を行えば漏斗流下時間はすべて３．０秒以内に収まり、優れた施工性を保持できていることがわかる。
ＬＯ_ＢＳ＝０．００６９ＢＳ＋１．７８・・・（Ｙ）

図１２は、フライアッシュ置換率（ＦＡ）と、漏斗流下時間（Ｌ_ＯＦＡ）との関係を表すグラフである。図１２に示すデータを直線回帰することにより式（Ｚ）を得た。なお、本試験結果の範囲にて、先に述べた最適な単位水量かつ高性能ＡＥ減水剤量の補正を行えば漏斗流下時間はすべて３．０秒以内に収まり、優れた施工性を保持できていることがわかる。
ＬＯ_ＦＡ＝０．００８６ＦＡ＋１．７８・・・（Ｚ）

Claims

セメントと、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの少なくとも一方と、水と、減水剤とを含むフレッシュコンクリートの配合決定方法であって、
高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）：前記セメントと前記高炉スラグ微粉末との合計重量に対する前記高炉スラグ微粉末の重量の比（｛（前記高炉スラグ微粉末の重量）／（前記セメントの重量＋前記高炉スラグ微粉末の重量）｝×１００（％））、
フライアッシュ置換率（ＦＡ）：前記セメントと前記フライアッシュとの合計重量に対する前記フライアッシュの重量の比（｛（前記フライアッシュの重量）／（前記セメントの重量＋前記フライアッシュの重量）｝×１００（％））、
としたときに、前記高炉スラグ微粉末置換率（ＢＳ）と、前記フライアッシュ置換率（ＦＡ）とに基づいて、前記フレッシュコンクリートの単位水量と前記減水剤の量とを決定する、フレッシュコンクリートの配合決定方法。
第１の補正単位水量（ΔＷ_ＢＳ）：前記高炉スラグ微粉末及び前記フライアッシュを用いずに前記セメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量からの単位水量の補正量（ｋｇ／ｍ^３）、
第２の補正単位水量（ΔＷ_ＦＡ）：前記高炉スラグ微粉末及び前記フライアッシュを用いずに前記セメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量からの単位水量の補正量（ｋｇ／ｍ^３）、
としたときに、下記の式（１）〜（３）のいずれかと、下記の式（４）及び式（５）が満たされるように単位水量を決定する、請求項１に記載のフレッシュコンクリートの配合決定方法。
０質量％≦ＢＳ≦２５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝０ｋｇ／ｍ^３ ……… （１）
２５質量％＜ＢＳ＜６５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝（α１・ＢＳ＋β１）ｋｇ／ｍ^３ ……… （２）
６５質量％≦ＢＳ≦８５質量％かつΔＷ_ＢＳ＝γ１ｋｇ／ｍ^３ ……… （３）
−０．７３６２・ＦＡ≦ΔＷ_ＦＡ≦−０．４６９６・ＦＡ ……… （４）
（単位水量）＝（前記高炉スラグ微粉末を用いずに前記セメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる単位水量）＋ΔＷ_ＢＳ，＋ΔＷ_ＦＡ ……… （５）
但し、式（２）（３）において、
−０．６０≦α１≦−０．３８
９．３８≦β１≦１５．００
−２４≦γ１≦−１５
である。
第１の補正減水剤量比（ΔＳＰ_ＢＳ）：前記高炉スラグ微粉末及び前記フライアッシュを用いずに前記セメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量に対する、減水剤量の補正量の比（（減水剤量）／（前記高炉スラグ微粉末及び前記フライアッシュを用いずに前記セメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量））
第２の補正減水剤量比（ΔＳＰ_ＦＡ）：前記高炉スラグ微粉末及び前記フライアッシュを用いずに前記セメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量に対する減水剤量の補正量の比（（減水剤量）／（前記高炉スラグ微粉末及び前記フライアッシュを用いずに前記セメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量））
としたときに、下記の式（６）〜（８）のいずれかと、下記の式（９）及び式（１０）が満たされるように減水剤量を決定する、請求項１又は２に記載のフレッシュコンクリートの配合決定方法。
０質量％≦ＢＳ≦２５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝（−０．０１・ＢＳ＋１）ｋｇ／ｍ^３ ……… （６）
２５質量％＜ＢＳ＜６５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝（α２・ＢＳ＋β２）ｋｇ／ｍ^３ ……… （７）
６５質量％≦ＢＳ≦８５質量％かつΔＳＰ_ＢＳ＝γ２ｋｇ／ｍ^３ ……… （８）
０．００５２・ＦＡ＋１≦ΔＳＰ_ＦＡ≦０．０１３・ＦＡ＋１ ……… （９）
（減水剤量）＝（前記高炉スラグ微粉末及びフライアッシュを用いずに前記セメントのみを用いてフレッシュコンクリートを調整した場合にスランプ値が設計値となる減水剤量）×ΔＳＰ_ＢＳ、×ΔＳＰ_ＦＡ ……… （１０）
但し、式（７）（８）において、
０．０１≦α２≦０．０２
０．２０≦β２≦０．５３
１．２１≦γ２≦１．７４
である。