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フライアッシュの特長

ダムの写真

フライアッシュII種品をコンクリート混和材として使用した場合の特長は次のとおりで,ダム工事などをはじめ多くの分野で利用されております。

  1. 長期強度の増進
  2. アルカリシリカ反応の抑制
  3. 乾燥収縮の減少
  4. 水和熱の減少
  5. 水密性の向上
  6. 化学抵抗性の向上
  7. ワーカビリティの向上および単位水の減少

トンネル掘削工事の写真

フライアッシュⅣ種品をトンネル掘削工事における吹付けコンクリートの細骨材補充混和材として使用した場合の特長は次のとおりで,工期短縮によるコスト削減と作業環境の改善に貢献いたします。

  1. 流動性向上による圧送効率の向上
  2. リバウンド量の減少
  3. 粉じん低減による坑内作業環境の改善

コンクリート用フライアッシュの品質規定(JIS A6201-2015)

  フライアッシュI種 フライアッシュII種 フライアッシュIII フライアッシュIV種
二酸化けい素含有量(%) 45.0以上
湿分(%) 1.0以下
強熱減量(%) 3.0以下 5.0以下 8.0以下 5.0以下
密度(g/cm3) 1.95以上
粉末度 45μmふるい残分(%)
(網ふるい方法)
10以下 40以下 40以下 70以下
比表面積(cm2/g)
(ブレーン方法)
5,000以上 2,500以上 2,500以上 1,500以上
フロー値比 % 105以上 95以上 85以上 75以上
活性度指数 % 材齢28日 90以上 80以上 80位上 60以上
材齢91日 100以上 90以上 90以上 70以上

※当社では、フライアッシュII種とIV種品を販売しております。
※フライアッシュI種、II種、III種、IV種品は生産できる発電所が限られています。

フライアッシュの化学組成例
化学組成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO
含有率(%) 40~75 15~35 2~20 1~3 1~10

(引用:石炭灰ハンドブック)

石炭灰の一般的な性状の写真

フライアッシュ電子顕微鏡写真

フライアッシュを使用したコンクリートの効果

単位水量の低減 ワーカビリティの改善

フライアッシュの粒子の大部分は、表面が滑らかな球形です。

このため、フライアッシュを混合したコンクリートは、所要のコンシステンシー※1を得るために必要な単位水量を少なくできます。また、流動性が改善され、コンクリート打設が効率的に行われるとともに充填性がよくなり、仕上がり面が美しくなります。

水和熱の減少

セメントの水和反応は発熱反応であり、この発熱を水和熱といいます。

特にマスコンクリート(ダムなどの大きいボリュームのコンクリート)では、水和熱が大きいと温度ひび割れが発生しやすくなるため、水和熱が少ないことが要求されます。

フライアッシュをセメントの一部に置換えたコンクリートは、水和熱の発生を緩和することができます。

フライアッシュ置換率とマスコンクリートの温度上昇関係試験例

水密性の向上 長期強度の増進 耐化学抵抗性の向上

フライアッシュを混合したコンクリートはポゾラン反応※2により、長期材齢の強度が大きくなります。

また、コンクリート組織が緻密になるので、水密性が大きくなり、接水工事にも有効になるとともに、硫酸塩、海水、薬液等に対して顕著な効果を発揮します。
なお、耐凍害性は普通コンクリートと同等です。

フライアッシュを混合したコンクリートの水密性の試験例

フライアッシュを混合したコンクリート圧縮強度との関係例

乾燥収縮の減少 ASRの抑制 塩害の抑制

フライアッシュを混合したコンクリートは、硬化後の収縮率が小さくなり、また、ポゾラン反応により、緻密な組織となることで、塩化物イオンが浸透しにくくなり、また塩害抑制となリます。

ASR(アルカリシリカ反応※3)によるひび割れ抑制に効果を発揮します。

フライアッシュ使用によって、モルタル膨張が1/20になりASR(アルカリシリカ反応)がほぼ抑制された例

フライアッシュを利用したコンクリートの乾燥収縮試験例

※1:コンクリートの軟らかさの程度を示すもので、通常スランプ試験で定量的に表される。

※2:セメントの水和によって生じる水酸化カルシウムとフライアッシュの主成分であるシリカ・アルミナとの反応のこと。

※3:コンクリートの劣化のひとつで、コンクリートに含まれるアルカリ性の水溶液が骨材(砂、砕石)の特定成分と反応することによって、異常膨張やこれに伴ったひび割れを引き起こす現象のこと。