混和材料についてコンクリート工学研究室岩城一郎混和材料とは？ • 混和材料：セメント，水，骨材（細骨材，粗骨材）以外の材料．打込みを行う前までに加える材料（＋ α）． • コンクリートの品質向上，高性能化（高流動化，高強度化，高耐久化），経済性の向上，環境への配慮の何れかが目的 • 混和材と混和剤の2種類に大別 • 混和材：使用量が比較的多く，配合計算時にその体積を考慮 • 混和剤：使用量が比較的少なく，配合計算時にその体積を無視（明確な区分はない。） • 最近のコンクリートでは，混和材料の使用は当たり前→非常に重要！！混和材料の種類混和材 • ポゾラン • 鉱物質微粉末 • 膨張材等混和剤 • AE剤 • 減水剤 • 高性能AE減水剤 • 流動化剤 • 遅延剤 • 硬化促進剤等ポゾラン • ポゾラン：ポゾラン反応性を有する混和材 • ポゾラン反応性：それ自身では水硬性を持たないが，セメントの水和反応で生じたCa(OH)2と水があるとこれらと反応し，硬化する性質． • フライアッシュ：石炭火力発電所から発生する灰のうち，微細な粒子を集塵機で集めたもの．→フライアッシュセメント • シリカフューム：シリコンを生成する際の副産物，粒径1um 以下の超微粒子．超高強度コンクリートの実現（セメントに対して5-10%程度置換）水和直後シリカフュ-ムをセメント用いたコンクリート S.F. 数日後から数年後鉱物質微粉末 • 高炉スラグ微粉末：鉄鉱石から鉄を採取する際に発生する廃棄物（高炉スラグ）を急冷し，微粉砕したもの(産業副産物)．潜在水硬性を有する． →高炉セメント • 潜在水硬性：それ自身では水硬性をもたないが，セメントと水との反応によって生じたCa(OH)2による刺激によって水和反応を起こし，硬化する性質．膨張材 • 膨張材：コンクリートの乾燥による収縮を補う混和材 • コンクリートは乾燥すると収縮する（乾燥収縮）．→ この変形が拘束されると，コンクリートが引っ張られた状態となり，引張に弱いコンクリートにひび割れが発生する．→膨張材により，初期にコンクリートを膨張させて，その後の乾燥による収縮を打消し，コンクリートに発生するひび割れを抑制する． • ケミカルプレストレス：膨張材によるコンクリートの膨張を鉄筋等が拘束することによりコンクリートに圧縮応力が導入される． →ひび割れ抵抗性の改善三浦尚著：土木材料学（改訂版），コロナ社 AE剤 • AE剤＝Air Entraining agent（空気連行剤）：微小な独立した気泡（エントレインドエア：Entrained air）をコンクリート中に一様に分散させるために用いる混和剤 • 凍害（後述）に対する耐久性が著しく増大 • 強度は若干低下 • ワーカビリティー(後述)が改善減水剤と高性能AE減水剤 • 減水剤：電気的反発により，セメント粒子を分散させることにより，粒子間に水が入り込むことが可能となり，セメントペーストの流動性を改善させた混和剤→ 単位水量（後述）を減らすことが可能．→コンクリートの品質，耐久性，経済性に好影響をもたらす． • 高性能AE減水剤：空気連行作用と共に，高い減水作用を持つ優れた減水剤．→高流動コンクリート（後述）の施工が可能セメントセメント水水減水剤無（凝集） - - - - セメント - 水 - - 減水剤有（分散）その他混和剤 • 流動化剤：コンクリートを打ち込む際に，コンクリートの流動性を一時的に高めることにより，コンクリートの施工を容易にする混和剤 • 遅延剤：セメントの凝結時間を遅らせることを目的とした混和剤．コンクリートは夏期（高温下）において凝結時間が早まり，作業時間が確保できなくなることがあり，その防止に使用される．※凝結：セメントペーストのこわばりの状態（流動性が失われていく状態） • 硬化促進剤：コンクリートの硬化を促進する混和剤．冬期（低温下）において，強度発現が著しく遅れる場合等に使用． ※強度発現：打込み後，時間（材齢）とともにコンクリートの強度が増加していく様子