コンクリート工学論文集 Vol. 28(2017)

バイオマス火力発電所等により排出される未粉砕処理の籾殻灰を混入したコンクリートの特性把握を行った。その結果，セメントの内割置換（結合材）で使用した場合，単位水量を20～70kg/m³増加させることでスランプ制御が容易となり，適正な籾殻灰混入量は25～80kg/m³の範囲内であったが，無混入と比較して強度発現性は小さくなることが明らかとなった。一方，セメントの外割置換（混和材）で使用した場合，単位水量175kg/m³，水セメント比60%の配合では，籾殻灰を50～75kg/m³混入する事で粘性を含め適切なフレッシュ性状が確保され，強度も増進する結果が得られた。さらに，無混入に比べ凝結時間の短縮，ブリーディング量の低減，高い耐凍害性を示すことから，混和材として利用することが望ましいことが明らかとなった。

本論文では凍結融解によるコンクリートの損傷を支配する要因を理解することを目的として検討を実施した。模型流路を作製して液状水を導入し，凍結させた結果，インクボトル構造を有する場合に損傷が生じること，ボトル部分に気泡が存在する場合には損傷が回避されること，またボトル部分とネック部分のサイズ比の増加により気泡が残留しやすくなることを確認した。そこで，ボトル部分を拡大することで，液状水浸潤時の気泡残留を促進することを目的として，未硬化セメントペーストを減圧下で養生し，凍結融解試験を実施した。その結果，減圧養生を与えたセメントペーストにおいて凍害損傷が抑制されることを確認した。

コンクリート中鋼材に対する電気防食は，鋼材電位を卑側に分極させることによる腐食電流の低減のほか，鋼材表面近傍のOH^－イオンの生成によるpH上昇と塩化物イオン濃度の減少などの副次的効果を発揮する防食法である。しかし，コンクリート中の鋼材への電気防食の適用の歴史は浅く，防食効果の正確な評価法も確立されているとは言い難い。そこで本研究では，塩化物イオン濃度が異なるコンクリート試験体中の鋼材に対して25mV，50mV，100mVの復極量を維持するように電流値を設定した電気防食を行い，鋼材の腐食速度をもとに防食効果を検討した。その結果，いずれの復極量においても通電時の鋼材の腐食速度は不動態状態である1.0mA/m²程度にまで低下したことから，電気防食基準である100mVを下回る復極量を設定して通電しても腐食速度は低減することを確認できた。

本研究では，火害による劣化部の面的な範囲と深さを，コンクリートの片側表面から衝撃弾性波法により評価する方法について検討することを目的とした。その結果，接触時間は，コンクリートの弾性係数とブリネル硬さを反映し，劣化部の面的な範囲を推定できると考えられる。ただし，劣化の程度が軽微であれば，試験方法の測定精度による誤差との判別が困難となり，範囲を狭く推定する可能性がある。また，多点表面伝搬時間差法は，加熱面からの深さ方向の弾性波速度の構造を評価でき，劣化部の深さを推定できる。ただし，加熱範囲外では過少に推定すること，また，X線CT法で劣化部の深さが50mm程度未満と評価される劣化は判断できないことがわかった。

本研究では，高炉セメントC種を用いたコンクリートの長期耐久性を明らかにすることを目的として，建設後52年経過したRC構造物からコア供試体を採取し，各種耐久性調査，水和反応解析を実施した。この構造物は建設後23年で塗装が施され，その影響も含まれるが，高炉セメントC種を用いたコンクリートは，長期にわたり強度が増進すること，水酸化カルシウムや未反応スラグが残存していること，中性化領域でのバテライトの生成，総細孔量の増大は認められるものの，C-S-Hは残存し，促進中性化試験のような著しい水和物の分解は認めらないことなどが明らかとなり，高炉セメントC種は長期耐久性を必要とするコンクリート構造物に適用可能と評価された。

高密度（4.0g/cm³以上）の金属スラグ系重量骨材を利用した重量コンクリートを用い，実物大遮蔽容器を実機プラントにて作製した。重量骨材はコンクリート打設時の材料分離が大きいため，不分離性の中流動コンクリートとし，膨張材の混和と，成型時の振動締固め時間を変化させた時の，コンクリートの諸物性と表面透水性および細孔量に与える影響について検討した。その結果，振動時間を通常の2～10倍程度与えると，圧縮強度への影響はほとんどないが静弾性係数は大きく変化し，表面遮水性能は打設上面側で低下した。ただし，普通コンクリートと比較すると，水粉体比の低下と膨張材混和の効果により，過振動であっても細孔量は著しく少なく，表面透水性も小さくなった。

測定面の角度が表面吸水試験へ及ぼす影響は明らかではなく，コンクリートの表層品質を適切に判定できない可能性がある。そこで本研究では，表面吸水試験の正確な測定を乱す要因の影響を明らかにし，それらの影響を可能な限り排除した条件で角度の影響を検討した。その結果，コンクリートの含水率，水温と試験機材の温度差，吸水カップのゴムスポンジのクリープ変形が正確な測定を乱す要因であることを確認した。これらの要因による影響を可能な限り低減させた条件にて検討した結果，10分時点での表面吸水速度と10分間の総吸水量に着目し，t検定により測定面の角度が表面吸水試験に及ぼす影響はないことを明らかにした。

本研究は，梁主筋を接合部内で機械式定着した鋼繊維補強コンクリート（SFRC）十字形接合部について，接合部内部の応力伝達メカニズムを検証するため，3次元非線形FEM解析を実施した。本論では，SFRCの曲げ試験や引抜き定着試験のFEM解析を実施し，SFRCの材料構成則や機械式定着具のモデル化の妥当性を確認した。さらにそれらの結果に基づき，SFRC十字形接合部のFEM解析を実施し，両梁端部圧縮縁を結ぶストラットと，引張側梁主筋に取りつく機械式定着具から発生するストラットの2つのストラットで構成される分割ストラットモデルが接合部内で形成されていることを確認した。