増粘剤ウェランガムを用いた高流動コンクリートに関する研究
氏名 坂田 昇
学位の種類 博士(工学)
学位記番号 博乙第94号
学位授与の日付 平成9年3月25日
学位論文の題目 増粘剤ウェランガムを用いた高流動コンクリートに関する研究
論文審査委員
主査 教授 丸山 久一
副査 教授 早川 典生
副査 教授 鳥居 邦夫
副査 教授 丸山 暉彦
副査 助教授 下村 匠
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目次
第1章 序論 p.1
1.1 研究の背景 p.1
1.2 既往の研究 p.2
1.2.1 高流動コンクリートの性能評価試験方法に関する研究 p.2
1.2.2 高流動コンクリートの配合に関する研究 p.7
1.3 本論文の目的と構成 p.10
第2章 高流動コンクリートの材料分離評価方法に関する検討 p.15
2.1 概説 p.15
2.2 高流動コンクリートの材料分離現象 p.15
2.2.1 高流動コンクリートの材料分離現象及びその要因 p.15
2.2.2 現状のスランプフロー試験時における目視による材料分離の判断 p.20
2.3 材料分離評価試験方法 p.23
2.3.1 試験方法の検討 p.23
2.3.2 試験方法の提案及びその妥当性の確認 p.27
2.4 まとめ p.35
第3章 増粘剤ウェランガムの基礎物性 p.37
3.1 概説 p.37
3.2 化学構造 p.37
3.3 製造方法 p.38
3.4 レオロジー特性 p.39
3.4.1 使用水の影響 p.41
3.4.2 温度依存性 p.45
3.4.3 せん断速度と粘度の関係 p.46
3.5 まとめ p.48
第4章 増粘剤ウェランガムがフレッシュコンクリートに及ぼす影響 p.50
4.1 概説 p.50
4.2 流動性、間隙通過のしやすさ及び自己充填性 p.50
4.2.1 実験概要 p.50
4.2.2 実験結果と考察 p.52
4.3 材料分離抵抗性 p.54
4.3.1 実験概要 p.54
4.3.2 実験結果と考察 p.56
4.4 流動性の保持 p.58
4.4.1 実験概要 p.58
4.4.2 実験結果と考察 p.59
4.5 まとめ p.62
第5章 高流動コンクリートの流動特性に及ぼす各種材料の影響 p.65
5.1 概説 p.65
5.2 増粘剤ウェランガムと各種高性能減水剤との相性 p.65
5.2.1 モルタル試験による検討 p.65
5.2.2 コンクリート試験による検討 p.69
5.3 徐放性混和剤の添加による影響 p.71
5.3.1 徐放性空気連行剤 p.71
5.3.2 徐放性分散剤 p.76
5.4 増粘剤ウェランガムと粉体との相性 p.80
5.4.1 実験概要 p.80
5.4.2 実験結果と考察 p.81
5.5 まとめ p.84
第6章 高流動コンクリートの流動性保持機構に関する検討 p.87
6.1 概説 p.88
6.2.1 石粉がコンクリートの流動性保持に及ぼす影響 p.87
6.2.1 実験概要 p.88
6.2.2 実験結果と考察 p.88
6.3 増粘材ウェランガムがコンクリートの流動性保持に及ぼす影響 p.93
6.3.1 実験概要 p.93
6.3.2 実験結果と考察 p.94
6.4 流動性保持に及ぼすSP剤残存量の影響 p.96
6.4.1 実験概要 p.96
6.4.2 実験結果と考察 p.97
6.5 まとめ p.99
第7章 結論 p.101
謝辞 p.105
研究業績 p.106
本論文の目的は、高流動コンクリートの材料分離を定量的に評価する方法を提案するとともに、自己充填性を有する高流動コンクリートに用いられる増粘剤ウェランガムの基礎物性について実験的に検討し把握するとともに、ウェランガムをコンクリートに添加することによるフレッシュコンクリートの性状に及ぼす影響について、実験的に解明し、より品質の高い高流動コンクリートの製造する上での配合条件を明確にすることである。
本論文は第1章~第7章からなり、各章の校正は以下のとおりである。
第1章では、研究の背景、研究の目的と校正について述べるとともに、高流動コンクリートに関する既往の関連の研究について述べている。
第2章では、高流動コンクリートの材料分離の判定基準となりうる適切な評価試験方法が現状においてないことから、まず高流動コンクリートの材料分離がどのようなものであるかを明らかにし、その上で、高流動コンクリートの材料分離を直接評価する方法を提案し、その試験方法の有効性について実験的に検討した結果について述べている。
第3章では、自己充填性を高流動コンクリートにおいて様々な優れた性能を付与する増粘剤ウェランガムの基礎物性として、化学構造、製造方法およびレオロジー特性について述べている。特に、レオロジー特性は、ウェランガム水溶液について、使用水の影響および温度依存性を他の水溶液高分子と比較することによって詳細に検討した結果について述べている。
第4章では、ウェランガムが高流動コンクリートのフレッシュな状態に及ぼす影響を把握するため、粉体に普通ポルトランドセメントと石灰石粉の混合物を、高性能減水剤にβーナフタリンスルホン酸Na塩単味をそれぞれ使用した高流動コンクリートの流動性、材料分離抵抗性、間隙通過のしやすさおよび自己充填性について実験的に検討した結果について述べている。
第5章では、増粘剤ウェランガムと各種高性能減水剤との相性を、高流動コンクリートの流動性の安定性の観点から検討した結果について述べている。また、高流動コンクリートに適した徐放性空気連行剤について提案するとともに、これらの徐放性空気連行剤や徐放性分散剤を高流動コンクリートに添加した場合の空気量保持性能、流動性保持性能を定量的に検討した結果について述べている。さらに、各種粉体を用いた高流動コンクリートの流動特性について述べている。
第6章では、石灰石粉を用いた高流動コンクリートを対象として、その流動性の保持機構について詳細に検討した結果について述べている。
第7章では、本研究で得られた成果をまとめて結論としている。