自己充填コンクリート用分離低減剤の性能評価と作用メカニズム

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本研究ではペーストの粘性に着目し,分離低減剤に代表される水溶性高分子の添加による流動特性の変化と微粉末の添加による流動特性の変化について検討を行った.一般に,水溶性高分子による粘性の増加は,ペースト中の練混ぜ水の粘度上昇に起因するものである.これに対して微粉末を添加した場合は,微粉末が粒子表面に練混ぜ水を拘束する効果と微粒子同士の接触・衝突によるエネルギーの消費と,この2つの影響によってペーストの粘性が増加しているものと考えられる.高性能AE減水剤無添加の場合,セルロース系分離低減剤の添加と高炉スラグ微粉末の添加による流動特性の変化は,水粉体容積比を減少させた場合の流動特性の変化とほぼ同様であった.水溶性高分子が練混ぜ水中に溶解するときに分子中および分子表面に多くの水分子を吸着するためで,見掛け上練混ぜ水が減少したものと等価な役割を示した.これに対して,高性能AE減水剤を含むペーストにセルロース系分離低減剤を添加した場合,相対漏斗速度比で評価された粘性が,水粉体容積比を減少させたペーストよりも増加しており,水溶性高分子による粘性の相違が確認された。さらにこのような水溶性高分子による粘性の変化を水粉体容積比と高性能AE減水剤の添加率を変化させて再現し,レオロジー定数である塑性粘度と降伏値を測定したところ,粘性を変化させる原理は異なるが,この2つの流動特性の変化はほぼ等しく,結果として同一のレオロジー性状を示すことを明らかにした.高炉スラグ微粉末をセメントペーストに内割置換した場合,高性能AE減水剤添加量はほとんど減少せず,単位セメント量が減少した分だけ相対的に高性能AE減水剤分子のセメント粒子表面への吸着量が増し,結果として相対フロー面積比が大きくな現象を観測した.また,この現象は高炉スラグ微粉末の粉末度には影響を受けないこともあわせて明らかにしている.