(A) セメントの影響
セメントの鉱物組成と細かさは、コンクリートの強度に重要な影響を与えます。 C3S と C3A の含有量が多いセメントは、初期の成長が早く、初期の強度は高いですが、後期の強度の増加が遅くなります。 C2S含有量が高いセメントは後期まで成長し続け、後期の強度が高い。 セメントの粒度の大きさは水和速度の速度に直接影響し、一般的にセメントの粒度が増加すると、セメントの水和速度も速くなり、コンクリートの強度が増加します。 初期段階での急激な強度の増加は、後期段階での強度の伸びの鈍化、さらには強度の収縮現象を引き起こしやすくなります。
(2) 鉱物混和物の影響
鉱物混和剤はコンクリートに欠かせない成分となっており、その使用目的も当初の単なる経済効果の追求から、コンクリートの性能向上へと変化してきています。 鉱物混和剤の物理的「充填効果」と化学的「火山灰効果」、特に二次水和によりコンクリートの微細構造が変化し、コンクリートの密度が向上し、後期強度の向上が促進されます。
ただし、混和剤の種類によって性状や特性が異なりますので、混和剤を使用する際には、混和剤の特性をよく理解し、それぞれの性能を十分に発揮する必要があります。 例えば、フライアッシュの化学組成や粉砕度はコンクリートの強度に大きな影響を与え、フライアッシュの粉度が細かいほど活性が高くなり充填効率が良くなります。 しかし、フライアッシュの含有量が増加すると、コンクリートの初期強度は明らかに低下し、後の強度はフライアッシュなしのコンクリートの強度に追いつくか、それを超えます。 スラグ粉末は潜在的に活性な混合物であり、その活性と粉末度には大きな関係があり、粉末度が増加すると、コンクリートの28d強度への寄与も増加します。一般に必要なスラグ粉末の比表面積は400m2/kgより大きくなりますが、比表面積が大きすぎると、エネルギー消費量が増加します。 シリカ粉末は比表面積が大きく、粒子径が非常に小さいため、コンクリート中で短時間に火山灰反応を引き起こす可能性があります。 コンクリートの強度に対するシリカ粉末の寄与は主に 28 日以前です。 シリカ粉末コンクリートは、長期的な強度増加の点で、純粋なセメントコンクリートやフライアッシュコンクリートに劣ります。 異なる特性を持つ鉱物混和剤を複合的に使用すると、重ね合わせ効果が得られ、コンクリートの初期強度と後期強度に大きく貢献します。
(3) 骨材の影響
泥水含有量はコンクリートの強度に影響を与える主な要因であり、泥水含有量が多いと強度は低くなります。 泥の含有量は、同じ築年数でのコンクリート強度の成長率にも影響します。 一般に、泥分濃度の低い砂を混ぜたコンクリートの強度増加率は、泥分濃度の高い砂を混ぜたコンクリートよりも大きくなります。 機械で作られた砂は一般に角度が多く、表面が粗く、石粉が多く含まれており、界面が新鮮であるため、砂とセメント石界面の接着強度が向上します。 しかし、人工砂の粒子形状の特徴により、コンクリートの使用水量は天然川砂混合コンクリートよりも高くなりますが、これは高効率の減水剤で制御できます。 機械製砂中の石粉は、低強度グレードのコンクリートのセメンティング材料の量を補い、圧縮を埋める役割を果たし、コンクリートの強度を向上させることができます。 ただし、使用する際には機械砂に石粉が含まれているか、泥粉が含まれているかの区別に注意する必要があります。
