細骨材の粒子特性がモルタルの流動性および材料分離抵抗性に及ぼす影響

本研究は、コンクリートの環境負荷低減および資源の有効利用の観点から、副産骨材を有効に活用する手法の提案を目的とした基礎的な検討である。石質としてはコンクリート用骨材として利用できるにも関わらず、密度が大きいことや粒子形状が劣るという理由から未だ有効に活用されていないスラグ細骨材に着目し、これを用いたコンクリートの品質向上を目的として、スラグ細骨材の粒子特性がモルタルの流動性と分離抵抗性に及ぼす影響を定量的に検討した。モルタルの流動性については、細骨材が回転的に移動する回転モデルとせん断流動に対して細骨材が抵抗するせん断モデルを考案して実験を行った。また、分離抵抗性については、粘性流体中の細骨材の自由沈降モデルに基づいて検討を行った。この結果、密度が大きく粒子形状が角張っているスラグ細骨材を用いたモルタルおよびコンクリートの流動性および分離抵抗性を確保・向上させるためには、いずれの場合も、スラグ細骨材の円形度係数の低下または密度の増加にともなって、微粒分量を増加させること、混合細骨材中のスラグ細骨材の粒子径を小さくすることが効果的であることを明らかにした。また、分離抵抗性向上のためには、W/Cの低減によるペーストの塑性粘度の増大も有効であることを明らかにした。このことによって、使用する細骨材の粒子形状、密度に基づいて、適切に粒度分布や配合を調整できることとなり、副産骨材の真の有効活用が可能となったものと考えられる。

本研究は、コンクリートの環境負荷低減および資源の有効利用の観点から、副産骨材を有効に活用する手法の提案を目的とした基礎的な検討である。石質としてはコンクリート用骨材として利用できるにも関わらず、密度が大きいことや粒子形状が劣るという理由から未だ有効に活用されていないスラグ細骨材に着目し、これを用いたコンクリートの品質向上を目的として、スラグ細骨材の粒子特性がモルタルの流動性と分離抵抗性に及ぼす影響を定量的に検討した。モルタルの流動性については、細骨材が回転的に移動する回転モデルとせん断流動に対して細骨材が抵抗するせん断モデルを考案して実験を行った。また、分離抵抗性については、粘性流体中の細骨材の自由沈降モデルに基づいて検討を行った。この結果、密度が大きく粒子形状が角張っているスラグ細骨材を用いたモルタルおよびコンクリートの流動性および分離抵抗性を確保・向上させるためには、いずれの場合も、スラグ細骨材の円形度係数の低下または密度の増加にともなって、微粒分量を増加させること、混合細骨材中のスラグ細骨材の粒子径を小さくすることが効果的であることを明らかにした。また、分離抵抗性向上のためには、W/Cの低減によるペーストの塑性粘度の増大も有効であることを明らかにした。このことによって、使用する細骨材の粒子形状、密度に基づいて、適切に粒度分布や配合を調整できることとなり、副産骨材の真の有効活用が可能となったものと考えられる。