JP2016175817A - フレッシュコンクリートの配合決定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】普通ポルトランドセメント(N)、高炉スラグ微粉末(BS)及びフライアッシュ(FA)を頂点とする三角組成図において、点X(N,BS,FA)=(39.58、51.05、9.37)、点Y(N,BS,FA)=(38.59、39.11、25)、点Z(N,BS,FA)=(42.49、32.51、25)で囲まれた範囲内で、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各組成比を決定する。
【選択図】図12
Description
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。
下記の表1に示す組成で結合材(普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ)、水、細骨材、粗骨材及び混和剤(高性能AE減水剤)を混合し、フレッシュコンクリートを製造した。具体的には、水結合材比が40%以上である場合は、結合材、細骨材及び粗骨材を15秒間空練りして混合した後に、混和剤を含む水を投入して、60秒〜90秒管混練した。水結合材比が40%未満である場合は、結合材及び細骨材を空練りして混合した後に混和剤を含む水を投入し、モルタルを60秒間混練し、その後、粗骨材を投入してさらに60秒間混練した。その後、5分間静置した後に、30秒間混練することによってフレッシュコンクリートを製造した。
高炉スラグ微粉末(BS)(千葉リバーメント社製、ブレーン値4420cm2/g フライアッシュ(FA)(ジェイペック社製、ブレーン値3950cm2/g)
細骨材(混合砂):山砂と石灰石砕砂を質量割合20対80で混合したもの(表乾密度:2.62g/cm3、吸水率:0.5%)
粗骨材:石灰石骨材(表乾密度:2.69g/cm3、吸水率:1.75%)
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)
水:上水道水
上述のように製造した各フレッシュコンクリートに対して、下記の方法で、圧縮強度、促進中性化速度係数、塩化物イオンの見掛けの拡散係数(塩分拡散係数)を求めた。結果を表2に示す。
図1は、普通ポルトランドセメント(N)、高炉スラグ微粉末(BS)、フライアッシュ(FA)の質量割合をそれぞれ(N,BS,FA)=(100,0,0)、(N,BS,FA)=(50,50,0)、(N,BS,FA)=(15,85,0)、(N,BS,FA)=(75,0,25)、(N,BS,FA)=(35,40,25)、(N,BS,FA)=(15,60,25)とした場合の中性化速度係数と圧縮強度との関係を示したグラフである。中性化速度係数と圧縮強度の関係を最小自乗法により対数近似し、以下の関係式(1)〜(6)を導き出した。
ap=−6.16Log(Fr)+25.9 ・・・・・・・・(1)
(N,BS,FA)=(50,50,0)
ap=−5.39Log(Fr)+24.9 ・・・・・・・・(2)
(N,BS,FA)=(15,85,0)
ap=−8.54Log(Fr)+39.0 ・・・・・・・・(3)
(N,BS,FA)=(75,0,25)
ap=−7.01Log(Fr)+29.8 ・・・・・・・・(4)
(N,BS,FA)=(35,40,25)
ap=−7.45Log(Fr)+33.4 ・・・・・・・・(5)
(N,BS,FA)=(15,60,25)
ap=−7.86Log(Fr)+36.0 ・・・・・・・・(6)
ここで、
ap:中性化速度係数(mm2週1/2)
Fr:圧縮強度(N/mm2)
である。
ap=7.760e−0.011Nm ・・・(7)
フライアッシュの質量割合が25%の場合:
ap=7.272e−0.011Nm ・・・(8)
ここで、
Nm:普通ポルトランドセメントの質量割合
である。
図4は、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ(N,BS,FA)=(100,0,0)、(N,BS,FA)=(50,50,0)、(N,BS,FA)=(15,85,0)、(N,BS,FA)=(75,0,25)、(N,BS,FA)=(35,40,25)、(N,BS,FA)=(15,60,25)とした場合の塩化物イオンの見掛けの拡散係数と水結合材比との関係を示したグラフである。塩化物イオンの見掛けの拡散係数と水結合材比の関係を最小自乗法により指数近似し、以下の関係式を導き出した。
Dcl=0.0245e0.0983W/B ・・・・・・・・(9)
(N,BS,FA)=(50,50,0)
Dcl=0.1122e0.0309W/B ・・・・・・・・(10)
(N,BS,FA)=(15,85,0)
Dcl=0.0512e0.0400W/B ・・・・・・・・(11)
(N,BS,FA)=(75,0,25)
Dcl=0.0381e0.0672W/B ・・・・・・・・(12)
(N,BS,FA)=(35,40,25)
Dcl=0.0562e0.0430W/B ・・・・・・・・(13)
(N,BS,FA)=(15,60,25)
Dcl=0.0026e0.1129W/B ・・・・・・・・(14)
ここで、
Dcl:見掛けの拡散係数
W/B:水結合材比(%)
である。
Fr=31.99B/W−22.6 ・・・・・・・・(15)
(N,BS,FA)=(50,50,0)
Fr=28.74B/W−17.3 ・・・・・・・・(16)
(N,BS,FA)=(15,85,0)
Fr=18.02B/W−12.3 ・・・・・・・・(17)
(N,BS,FA)=(75,0,25)
Fr=26.85B/W−20.8 ・・・・・・・・(18)
(N,BS,FA)=(35,40,25)
Fr=24.59B/W−18.7 ・・・・・・・・(19)
(N,BS,FA)=(15,60,25)
Fr=19.54B/W−20.9 ・・・・・・・・(20)
ここで、
Fr:圧縮強度(N/mm2)
B/W:結合材水比
である。
Dcl=0.1063e0.0315Nm ・・・(21)
フライアッシュの質量割合が25%の場合:
Dcl=0.0625e0.0319Nm ・・・(22)
ここで、
Dcl:見掛けの拡散係数
Nm:普通ポルトランドセメントの質量割合
である。
図8は、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末、フライアッシュの質量割合をそれぞれ(N,BS,FA)=(100,0,0)、(N,BS,FA)=(50,50,0)、(N,BS,FA)=(15,85,0)、(N,BS,FA)=(75,0,25)、(N,BS,FA)=(50,25,25)、(N,BS,FA)=(15,60,25)とした場合の圧縮強度と結合材水比との関係を示したグラフである。圧縮強度と結合材水比の関係を直線回帰した式を以下に示す。
Fr=31.99B/W−22.6 ・・・・・・・・(23)
(N,BS,FA)=(50,50,0)
Fr=28.74B/W−17.3 ・・・・・・・・(24)
(N,BS,FA)=(15,85,0)
Fr=18.02B/W−12.3 ・・・・・・・・(25)
(N,BS,FA)=(75,0,25)
Fr=26.85B/W−20.8 ・・・・・・・・(26)
(N,BS,FA)=(50,25,25)
Fr=26.72B/W−18.9 ・・・・・・・・(27)
(N,BS,FA)=(15,60,25)
Fr=19.54B/W−20.9 ・・・・・・・・(28)
ここで、
Fr:圧縮強度(N/mm2)
B/W:結合材水比
である。
σt=−5.20E−3Nm+1.31 ・・・(29)
フライアッシュの質量割合が0%の場合:
σt=1.25E−4Nm2−1.90E−2Nm+1.44 ・・・(30)
フライアッシュの質量割合が25%の場合:
σt=1.50E−4Nm2−1.72E−2Nm+1.36 ・・・(31)
普通ポルトランドセメントの質量割合が50%の場合:
σt=−3.20E−3BSm+0.96 ・・・(32)
普通ポルトランドセメントの質量割合が15%の場合:
σt=1.60E−3BSm+1.04 ・・・(33)
ここで、
Nm:普通ポルトランドセメントの質量割合
BSm:高炉スラグ微粉末の質量割合
である。
Claims (3)
- 普通ポルトランドセメントと、高炉スラグ微粉末と、フライアッシュ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、
普通ポルトランドセメント(N)、高炉スラグ微粉末(BS)及びフライアッシュ(FA)を頂点とする三角組成図において、点X(N,BS,FA)=(39.58、51.05、9.37)、点Y(N,BS,FA)=(38.59、39.11、25)、点Z(N,BS,FA)=(42.49、32.51、25)で囲まれた範囲内で、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各組成比を決定する、フレッシュコンクリートの配合決定方法。 - 28日圧縮強度が45N/mm2のときの中性化速度係数、塩化物イオンの見掛けの拡散係数及び温度ひび割れ指数に基づいて、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各組成比を決定する、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。
- 28日圧縮強度が45N/mm2のときにおいて、中性化速度係数が4.9mm/週(1/2)以下となり、塩化物イオンの見掛けの拡散係数が0.5以上となり、かつ、温度ひび割れ指数が0.9以上となるように、普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各組成比を決定する、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。
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