コンクリートに用いる塗布系材料の作用メカニズムと効果の包括的理解

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今年度の研究では，けい酸塩系表面含浸材の塗布後の養生条件の影響について着目し，含浸材の各種の材料分析や生成物の分析等も併せて行った。実験は，普通セメント(N)，高炉セメントB種(BB)を用い，含浸材は，市販の固化型のけい酸リチウム系(Li)，反応型のけい酸ナトリウム系(Na)，けい酸リチウムとナトリウムを混合したけい酸塩混合系(K)の3種類を選定した。材料分析の実験は，各含浸材を乾燥固化し粉末X線回折(XRD)，蛍光X線分析(XRF)を行った。反応性の評価は，等温熱量計による積算発熱量の測定，および含浸材と水酸化カルシウム(CH)のペースト硬化体のXRD測定を行った。積算発熱量の測定は，N，BBの水セメント比50%のセメントペーストにて行い，含浸材はセメント質量の2%を混練水に内割置換した。XRDの測定は，各含浸材とCHを反応させた硬化体を粉砕し行った。塗布効果の評価は，凍結融解試験により行った。JISの配合のモルタルを15cm3のスチロール棒瓶に成型した。含浸材塗布後に水中養生なし，3日，7日水中養生の3条件を設定した。供試体は材齢28日まで養生後，3％のNaCl水溶液に2日浸漬させた後に表乾質量を測定し，凍結融解試験を行った。凍結融解作用は凍結温度-20℃で16時間，融解温度20℃で8時間を1サイクルとし，試験開始時の表乾質量を100%とした質量残存率として評価した。その結果(1)表面含浸材の種類により化学組成は異なるが，CHと反応した硬化体にはすべてC-S-Hの生成が認められた。(2)含浸材無塗布では，BBよりNのスケーリング抵抗性は高かった。水中養生なしの供試体に顕著な劣化は認められず，脱型後に水中養生期間を設定することで質量残存率は低下した。(3)N，BBともに含浸材の塗布によりスケーリングは抑制され，セメント種類や含浸材種類の影響は小さかった。