フライアッシュによるコンクリート中の異種材料間界面性状の改善と鉄筋腐食の抑制

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(1)フライアッシュおよびシリカフューム等を含む各種結合材を用いたモルタル供試体について、(1)拡散セル実験とFickの第1法則から算出した拡散係数と、(2)電気泳動セル実験、細孔溶液濃度と電気的中性条件を考慮したEinsteinの関係式(下式)から推計した拡散係数、を比較した。その結果、何れの結合材を用いたモルタル試験に対しても、(2)の方法は拡散係数の半理論的推計法として適用可能であることが示された。(2)上記(1)で提案する(2)の方法を用いて、モルタル中の塩化物イオン拡散係数を半理論的に推計した。その結果、フライアッシュを含むモルタルにおける塩化物イオン拡散係数は、普通ポルトランドセメントのみで作製されたモルタルにおける塩化物イオン拡散係数の約50%であることが確認された。(3)フライアッシュとシリカフュームを混合使用することは、無混和の場合と比較して、モルタルの塩化物イオン浸透深さを約70%に低減することができた。(4)界面性状に最も影響を及ぼす化学成分はC_3SとC_3Aであることが明らかとなった。特にフライアッシュ等を含む結合材中のC_3S+C_3A量と、界面ビッカース硬さ率あるいは界面厚さの間には直線的な線形関係が成立した。この理由は、結合材中のC_3SとC_3Aは、界面に多く形成される水酸化カルシウム、エトリンガイト等の生成物の水和に寄与するためと考えられた。(5)界面の改善方法として、微粒分を除去した普通ポルトランドセメントを使用することの有効性を実験的に示した。