技術開発ニュース No.170
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研 究 紹 介
Introductions of Research Activities
フライアッシュを大量に混和した高流動コンクリートの特性
Properties of High-Fluidity Concrete Containing a Large Amount of Fly Ash
低炭素社会への貢献を目指して
執筆者
石炭火力発電所で発生するフライアッシュ（以下「FA」）を高流動コンクリートのセメ
ントの置換材料として大量に用いた場合のコンクリートのフレッシュ性状や硬化性状につ
いて検討した結果、高い流動性を確保しつつ水和熱が大きく低減できること等を明らかに
した。セメント量の低減による CO2 排出量の削減にも貢献するものである。
1
電力技術研究所
土木グループ
村瀬 浩
（2）試験方法
背景・目的
フレッシュ性状はスランプフロー試験（JIS A 1150）お
よび空気量試験（JIS A 1128）で流動性を評価し、硬化性
高流動コンクリートは、締固め作業が不要なことから省人化
に寄与し、充填性に優れるため、狭い場所や鉄筋が密集した
部位での不具合対策として有用である。一般的な高流動コン
クリートは、材料の分離を防ぎながら鉄筋の間をスムーズに通
過させるために、セメントや微粉末などの粉体材料を多く使用
状は圧縮強度試験（JIS A 1108）、自己収縮ひずみ試験お
よび断熱温度上昇試験で評価した。
（3）試験結果
ア フレッシュ性状
練上がり後 30、60、90 分後のスランプフローおよび空
する方法がある。しかし、セメント量の増加により水和熱が大
気量を第 1 図に示す。結合材量に占める FA の質量割合（第
きくなり温度ひび割れが発生しやすくなるほか、自己収縮も増
1 表の F/B）が大きいほど、経時のスランプフロー低下は
大し硬化初期にひび割れが発生しやすいという課題がある。こ
小さかった。空気量については全置換率で時間経過に伴う
の課題を解決する方法の一つとして、FAをセメントの一部に
変化は小さかった。
にし、水和熱および自己収縮ひずみを低減する方法がある。こ
スランプフロー（cm）
の方法は製造時にCO2 排出量が多いセメントを減らし、代わ
りに排出量の少ないFA（セメントの1/43 程度）を使うことと
なり、低炭素社会への貢献にもつながるものである。以上を
踏まえ、本研究ではFAを大量に混和した高流動コンクリート
の実用化を目指し、FAの置換率を変えた場合のフレッシュ性
80
7.0
60
6.0
40
5.0
20
4.0
0
3.0
0
状（硬化前の性質）や硬化性状を室内試験で確認した。さら
に、大型供試体試験を行って流動性や硬化性状を確認した。
2
空気量（％）
置換することで反応速度を緩やかにするとともに硬化体を緻密
30
60
F0
F37
F57
F65
実線：スランプフロー
破線：空気量
90
練上がりからの経過時間（分）
第 1 図 スランプフロー・空気量の経時変化
イ 硬化性状
第 2 図に F/B と圧縮強度の関係を、第 3 図に材齢 28 日を
室内試験
基準とした圧縮強度比の材齢変化を示す。F/B が大きいほ
ど圧縮強度は小さいが、第 3 図より F/B が大きいほど長期
（1）コンクリート配合
の強度増加割合は大きかった。
設定した高流動コンクリートの配合を第 1 表に示す。使
用した FA は碧南火力発電所産であり、JIS 規定値を満たす
65.1% を置換したケース（F37、F57、F65）を実施した。
流動性の指標であるスランプフローの目標値は 65±5cm、
目標空気量は 4.5±1.5% とした。
第 1 表 コンクリート配合（W/B=33.3%）
検討
F/B
ケース （%）
F0
F37
F57
F65
45
0
37.1
57.3
65.1
単位量（kg/m3）
水
W
175
結合材 B
細骨材 粗骨材
AE
セメント FA
混和剤
S
G
減水剤
C
F
525
0
790
7.09 0.008
330
195 724
6.83 0.021
837
224
301 688
6.83 0.032
183
342 674
6.56 0.032
技術開発ニュース 2026／No.170
7日
60
28日
40
56日
91日
20
182日
0
0
20
40
60
F/B(%)
80
F0
F37
F57
F65
1.6
3日
80
圧縮強度比
いない基本配合 F0 の単位セメント量の 37.1%、57.3%、
2.0
100
圧縮強度(N/mm2)
ものである。FA はセメント置換として混和し、混和して
100
1.2
0.8
0.4
0.0
1
10
材齢(日)
100
第 2 図 F/B と圧縮強度の関係 第 3 図 圧縮強度比の材齢変化
自己収縮ひずみは、100×100×400mm の試験体の中心
にひずみ計を埋込み、硬化に伴う収縮量を測定した。測定
結果を第 4 図に示す。FA 混和配合の自己収縮ひずみは、材
齢 182 日で無混和に比べて 20％程度小さくなった。
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