租骨材の特性が超高強度コンクリートの力学的性質に及ぼす影響

概要

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近年,高性能減水剤の発達により高強度コンクリートを得ることが容易となり,高層鉄筋コンクリート造建築物では設計基準強度41〜48MPa程度の高強度現場打ちコンクリートが使用されるようになってきた。また,シリカフューム,フライアッシュ,高炉スラグ微粉末などの混和材を使用すれば,100MPa以上の超高強度コンクリートを得ることも可能となり,ここ数年多くの研究がなされている。超高強度コンクリートの圧縮強度は,単に水結合材比との一次的な関係だけでなく,粗骨材の種類や破砕強さならびに粗骨材とモルタルとの付着性などに影響されるものと考えられる。そこで,本研究は,超高強度コンクリート用骨材の選定および調合に関して,その基礎資料を得ることを目的として,粗骨材の石質・種類・400kNの破砕率および最大寸法などが90〜130MPa程度の超高強度コンクリートの圧縮強度および圧縮変形に及ぼす影響について検討を行ったものである。その結果を以下に示す。a.水結合材比が0.25,粒度10〜5mmのとき,石英片岩を用いたコンクリートの材令28日圧縮強度は約118MPaで最も大きく,次いで硬質砂岩(A)で約114MPa,安山岩で約104MPa,硬質砂岩(B)で約102MPa,石灰岩で約98MPaが得られた。超高強度コンクリートの圧縮強度は低水結合材比でマトリックス強度を一定にしたとき,骨材種類による原石の圧縮強さや400kN破砕率の大きさの序列に近似している。b.本研究の強度の範囲では,400kNの破砕率をおよそ11〜23%で,水結合材比0.25以下が超高強度コンクリートの材料・調合計画上の目安となる。c.超高強度コンクリートの圧縮強度は,粗骨材の最大寸法(単粒度の骨材)が小さくなるほど大きくなる。それはモルタルと粗骨材との界面が狭くなり,骨材間の空隙を減少と付着強度の増大によるものといえる。粒度10〜5mmの石灰岩,硬質砂岩(A)を用いたコンクリートの圧縮強度は,20〜5mmの場合に比べて2〜6%大きくなった。d.コンクリートの最大圧縮ひずみ度は,原石の圧縮強さが大きくなり,粗骨材の粒度では骨材の種類によって異なるが,0.23〜0.33%の範囲にある。最大応力以降の負勾配は原石の圧縮強さが小さく,またコンクリートが高強度になるほど大きくなり,さらに骨材とマトリックスモルタルとの強度や変形の相違によりコンクリートが急激に破壊を起こすことがある。
1993-09-30

租骨材の特性が超高強度コンクリートの力学的性質に及ぼす影響

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