Igarashi_JCA_2011

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いっけいかりこめ
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1 普通ポルトランドセメントを用いたセメント硬化体の比表面積と水和反応に関する基礎的検討五十嵐豪 *1 丸山一平 *1 *1 名古屋大学大学院環境学研究科都市環境学専攻 ( 愛知県名古屋市千種区不老町 ) 要旨 : 普通ポルトランドセメントを用いた水セメント比.55 の初期高温履歴を受けたセメント硬化体の比表面積の経時変化について検討を行った吸着等温線粉末 X 線回折 / リートベルト解析の結果からセメント硬化体の比表面積 C-S-H 量および C-S-H の CaO/SiO 2 モル比の同定を行い比表面積との関係を評価し併せて合成 C-S-H との比較を行ったその結果初期高温履歴の影響により長期的な比表面積の増進が停滞すること C-S-H の平均 CaO/SiO 2 モル比が増大することセメント硬化体の比表面積と C-S-H 量は水セメント比温度条件によらず一つの曲線で評価されることが明らかとなったキーワード :BET 比表面積 C-S-H CaO/SiO 2 モル比温度履歴リートベルト解析粉末 X 線回折内部標準法 1. はじめにマスコンクリートのような大断面部材内部で水和反応に起因する初期高温履歴が生じると長期的なコンクリートの強度増進が停滞する現象が生じる 1) しかしいまだコンクリートの強度発現メカニズムはほとんど明らかになっていない一方でコンクリートの強度発現はセメント硬化体中の C-S-H の量や性質の影響が大きいと考えられているため本研究ではコンクリートの強度発現メカニズムに関する基礎的データの取得を目的としてセメント硬化体中の C-S-H に着目して検討を行った具体的にはセメント硬化体の比表面積を測定するとともにセメントの水和反応分析を行い相組成モデルから同定した C-S-H と比表面積の関係について考察したまた純薬合成した C-S-H とその性状を比較することでセメント硬化体中で生成される C-S-H について考察を行った 2. 実験概要 2.1 使用材料及び調合本実験で使用したセメントは研究用普通ポルトランドセメント ( 記号 :N) である JIS R 522 JIS R 524 による化学分析の試験成績を Table 1 リートベルト解析により得られた鉱物組成を Table 2 に示すこのセメントを水セメント比.55 ( 記号 :55 4) のセメントペーストとしてブリーディングがなくなるまで練り返しを行ってから試験体を作製した練混ぜにはオムニミキサを使用し注水後に 3 分掻き落しを行った後に更に 3 分練混ぜた試験体は作製直後からアルミ粘着テープにより封緘を施し 2±1 o C の恒温室と温度履歴プログラムを有するチャンバーに分けてそれぞれ静置した 2.2 温度履歴初期高温履歴を与える試験体は水和発熱を模擬した最大温度上昇量 4 o C の温度履歴を与えたこの温度上昇量は 1m 角の実大模擬柱部材を用いた実験において部材の中央部で測定された実際の温度履歴を参考に設定したものである実部材における水和発熱性状は単位セメント量や練上り温度 SP 混和量などにより異なると考えられるが本実験では温度依存性の相互比較を行うことを目的としておりすべての条件で温度上昇開始材齢を 1 時間とした温度上昇開始後は一定温度勾配で昇温を行い材齢 22 時間で最高到達温度 6 o C に達し材齢 32 時間まで一定温度その後材齢 144 時間に 2 o C となるよう降温した Table 1 Properties of cement Cement Density Specific surface area ig.loss Composition (mass%) (g/cm 3 ) (cm 2 /g) (%) SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO SO 3 Na 2 O K 2 O Cl - N

2 その後 2 o C 条件と同様に 2±1 o C の恒温室に静置した試験体に与えた温度履歴を Fig. 1 に示す以後試験体で 2 o C 一定の場合を 2 o C 条件と称し個別の試験体は N552 N42 と末尾二桁で養生温度を示す同様に高温履歴を与えた試験体を高温履歴条件とし N556 N46 として表記する 2.3 水和停止後述する吸着等温線熱重量 / 示差熱分析および粉末 X 線回折には水和停止を行った試料を用いた材齢日においてハンマーで 2mm 以下の小片に粉砕した後高速振動試料粉砕機を用いて微粉砕した微粉砕した試料粉末を直ちにアセトンに 3 分程度浸漬させ吸引濾過により粉末試料とアセトンを分離したその後再度アセトンに 6 時間浸漬後分離作業を行い水和停止した後 11% RH 2 o C 環境下で 2 週間乾燥を行った後 15 μ m ふるいで分級を行い各分析に供するまで密閉容器に詰めデシケータ中に保存した 2.4C-S-H の合成本実験では CaO/SiO 2 モル比をとなるように所定の量比の Ca(OH) 2 と非晶質シリカをイオン交換水中で 4 o C 一定の温度下で攪拌合成した合成物について粉末 X 線回折によって非晶質シリカ由来の 2θ=23 o 付近のブロードなハローが見られないことを確認し添加した Ca(OH) 2 のピークの消失時点を反応終点とした XRD チャートを Fig. 2 に示す 2.5 吸着等温線および比表面積測定セメント硬化体については 2.3 節で述べた試料を 25μ m 以上 75μ m 以下に分級 15 o C 下で 1 時間真空脱気を行った後吸着等温線の測定を行った吸着等温線は定容水蒸気吸着法 (Quantachrome 社製 Hydrosorb1) により測定した測定点は許容圧力較差.5mmHg 平衡時間 12sec. で 5%RH から 95%RH まで 5% 刻みとし最終値を 98%RH とした比表面積については BET 理論を用いて算出した合成 C-S-H については 15 o C 下で 24 時間真空脱気を行った後許容圧力較差.5mmHg 平衡時間を 3sec. として測定した 2.6 含水量の測定材齢日にて封緘中のセメント硬化体をハンマーで約 1g 程度に砕きその時点の質量を測定したその後真空ポンプ Table 2 Mineral composition from XRD/Rietveld Analysis Cement Mineral composition (mass%) C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF M CSH2 CSH.5 N Temperature [ o C] Elevated Temperature History Const.2 o C Fig. 1 Elevated temperature history Intensity [-] C/S=1.5 C/S=1.3 C/S=1.1 C/S=.9 amor-sio [deg] Cu-K Fig. 2 XRD charts of silica gel and synthesized C-S-H により脱水させ定温乾燥機により 15 o C で 24 時間以上乾燥させ絶対乾燥状態質量を測定した秤量には.1mg まで測定可能な電子天秤を用いて 3 体の平均値として有効数字 3 桁にて算出した 2.7 熱重量 / 示差熱分析水酸化カルシウムおよび強熱減量の測定は TG-DTA21SA (BrukerAXS 社製 ) により 2.3 節で述べた試料 2±2mg を N 2 フロー環境下で室温から 1 o C まで昇温速度 1 o C/min. で一定昇温で行った CH 生成量は TG-DTA 曲線における 415~515 o C 付近の減量分を CH の脱水による減量と仮定し DTG 曲線から各試料の脱水範囲を特定して算出した併せて総強熱減量分 (ig.loss) Table 3 Searched peak for XRD/Internal standard method Mineral C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF α -Al 2 O 3 Searched area Searched peak 51.6, ,41.3, , Used peak 51.6, , References 2), 4) 3), 4) 2), 4), 5) 5)

3 から結合水量を算出した 2.8XRD/ 内部標準法粉末 X 線回折の測定は D8 ADVANCE(BrukerAXS 社製 ) により X 線源 Cu-K α 管電圧 4kV 管電流 4mA 走査範囲 2θ =5~65 o ステップ幅 :.2 o スキャンスピード :.5 o /min. の条件で行った 2.3 節で述べた試料に対して内部標準試料として α -Al 2 O 3 を内割重量比で 1% 混合したものを試験に供した解析にはソフトウェア TOPAS ver.4.2 (BrukerAXS 社製 ) により多重ピーク分離 (WPPF 法 ) を行い各鉱物ピークの積分強度を算出した定量に際しては既往の文献を参考に 2),3),4),5) 測定した全走査範囲から各鉱物により解析範囲を抽出して隣接または重なったピークを分離しピーク位置積分強度および結晶子サイズを算出した各鉱物の定量に用いたピークの一覧を Table 3 に示す得られた積分強度から水和率を式 [1] により算出した 5) Si () t 1 SN () t 1 l() t αi () t = 1 [1] Si () 1 S () 1 l() N ここに α i () t : 材齢 t における鉱物 i の反応率 (-) Si () t : 材齢 t における鉱物 i の積分強度 (-) S () N t : 材齢 t における標準物質の積分強度 (-) S i () : 未水和における鉱物 i の積分強度 (-) S () N : 未水和における標準物質の積分強度 (-) Table 4 Composition of hydrates under each drying condition hydrate drying condition H/C composition molecular weight ref. [g/mol] 1 o C C x SH C-S-H 15 o C 8 C x SH %RH,2 o C 1.18 C x SH ),1) 1 o C CASH AFt 15 o C 2. CASH %RH,2 o C ) CASH o C CASH 4 46 AFm 15 o C 2. CASH %RH,2 o C 3. 12) CASH o C C 4 AH 326 C-A-H 15 o C 2. C 4 AH %RH,2 o C 3.25 C 4 AH ) 1 o C C 4 FH 384 C-F-H 15 o C 2. C 4 FH %RH,2 o C 3.25 C 4 FH ) 2 1:C-S-H については x=1.7 のときの値を記載した 2: 一般的にこの相対湿度以上の結合水は水の体積と同様に扱われることが多いのでここでは 11%RH と同様のものと扱うこととした 2: 一般的には F はCAH のAl と置換する形を取ると推察されるが今回の解析では便宜上全てが置換されるものとした lt (): 材齢 t における試料の Ig.loss 値 (-) l () : 未水和における試料の Ig.loss 値 (-) 2.9XRD/ リートベルト解析 2.8 節において測定したチャートについてソフト Hydration ratio [-] C 3 S C 2 S C-S-H N42 N552 N46 N Fig. 3 Development of hydration ratio and amount of C-S-H in hcp Amount of C-S-H / hcp under 15 o C condition [g/g]

4 Hydration ratio of C 3 S Hydration ratio of C 4 AF 1 N42 N46 N552 N556 r 2 = Hydration ratio of C 3 S from internal standard method [-] Hydration ratio of C 2 S ウェア TOPAS ver.4.2 (BrukerAXS 社製 ) によりリートベルト解析を行った定量に際しては C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF MgO(M) CaSO 4 2H 2 O( CSH 2 ) CaSO 4 1/2H 2 O( CSH.5 ) Ca(OH) 2 (CH) C 3 A 3CaSO 4 32H 2 O(AFt) C 3 A CaSO 4 12H 2 O(AFm) の各セメント鉱物水和生成物および内部標準試料として分析試料に混合した α -Al 2 O 3 (1wt% 混合 ) を定量対象とした定量に用いた各鉱物の結晶系 C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF の結晶構造に関するパラメータは NIST Technical Report と同様とし 6) M CSH 2 CSH.5 CH AFt AFm α -Al 2 O 3 に関しては ICSD Database と同様とした 7) 非晶質物質量は内部標準 α -Al 2 O 3 の定量値から式 [2] に従い算出した 8) { 1 ( R )} { R ( 1 ) 1} A= S S S S [2] ここに A : 非晶質量 (%) S R :α -Al 2 O 3 の混合率 (%) S :α -Al 2 O 3 の定量値 (%) セメントの各鉱物の反応率や相組成を評価するにあたり各乾燥状態における H 2 O/CaO モル比 (H/C 比 ) を考慮して Table 4 に示される組成や結合水量値を用いすべて無水物に換算した上で水和率を評価した 1 N42 N46 N552 N556 r 2 =12 1 Hydration ratio of C 2 S from internal standard method [-] Hydration ratio of C 3 A 1 N42 N46 N552 N556 r 2 = Hydration ratio of C 3 A from internal standard method [-] (a) Hydration ratio of C 3 S (b) Hydration ratio of C 2 S (c) Hydration ratio of C 3 A 1 N42 N46 N552 N556 r 2 = Hydration ratio of C 4 AF from internal standard method [-] Amount of CH.3.1 N42 N46 N552 N556 r 2 = Amount of CH from TG-DTA [-] Chemically bound water (estimated) [g/g].3.1 N42 N46 N552 N556 r 2 = Chemically bound water (experiment) [g/g] (d) Hydration ratio of C 4 AF (e) Calcium hydroxide (f) Chemically bound water Fig. 4 Comparison in various perspective Water content (estimated) [g/g].5.3 N42 N46 N552 N556 r 2 = Water content (experiment) [g/g] (g) Water content また本検討では水和反応に伴う CaO/SiO 2 モル比の変化を考慮してリートベルト解析による分析値から既報と同様にして以下のような繰り返し計算によって相組成を同定した 1) セメントの各相を水和前の未水和物量に換算するこのとき C-S-H は暫定的な値を用いる 2) 測定結果から各未水和物相の水和反応率を算出し結晶相から確認できる Al 2 O 3 (A) および Fe 2 O 3 (F) の量とセメント鉱物の反応量から反応に利用されたはずの A および F の量を算出し非晶質中に存在する各量を算出するこのときの A および F はそれぞれ C 4 AH 13 C 4 FH 13 の構造の水和物を形成していると仮定

5 する 14) 3) 次に非晶質中の CAH および CFH で利用された CaO(C) 量が計算されるのでセメント鉱物の反応量から算出された反応に利用されたはずの C を算出し C-S-H の中で利用されている C を物質収支から計算し CaO/SiO 2 モル比を算定する 4) 1)~3) を繰り返し計算を行い収束したら計算を終えるなお本検討の範囲では CaO/SiO 2 モル比の変化による分子量の変化は考慮したがそれによる密度および H 2 O/SiO 2 モル比の変化はないものとした上記の繰り返し計算から同定した C 3 S と C 2 S の水和率および 15 o C におけるセメント硬化体中の C-S-H 量の経時変化を Fig. 3 に示す 3. リートベルト解析および相組成モデルの精度評価リートベルト解析の定量精度および相組成モデルの妥当性について評価する目的で XRD/ 内部標準法による各鉱物の水和率密度試験による含水量真密度 TG-DTA による水酸化カルシウム量および結合水量に対してリートベルト解析による定量値あるいは相組成モデルによる推定値との相互比較を行った Fig. 4 に示すようにリートベルト解析および相組成モデルは誤差 1% 前後で評価できていると考えられた以下の考察については上記に示される精度により推定された物性値を用いて行う 4. 実験結果と考察 4.1 比表面積および C-S-H 量の経時変化 Fig. 5 にセメント硬化体の吸着等温線 Fig. 6 に吸着等温線から算出した BET 比表面積の経時変化を示す Fig. 5 に示されるように吸着等温線は水和の進行とともに吸着量が増加する傾向が確認できる Fig. 6 に示されるように水セメント比でみるとよりも.55 のほうが大きいことがわかりこれはセメントの水和生成物量を反映していると推察されるまた温度条件でみると高温履歴条件は履歴中に 2 o C 条件よりも大きいがその後増進が停滞し材齢 1 年時点では 2 o C 条件に対してほぼ同等か下回る結果が得られたこの傾向について考察するためにリートベルト解析および相組成モデルから得られた 15 o C におけるセメント硬化体中の C-S-H 量の経時変化を Fig. 7 に示し C-S-H 量と比表面積の関係について Fig. 8 に示す Fig. 8 に示されるように本検討の範囲において水セメント比温度条件によらずセメント硬化体の比表面積はセメント硬化体中の C-S-H 量で一意に評価できることが実験的に確認された 4.2 CaO/SiO 2 モル比の経時変化相組成モデルの同定の際に併せて得られた C-S-H の平.5day 1day 3day 7day 28day 91day 364day N42 N552 Water content [g/g].1 N46 N Relative humidity [%] Fig. 5 Isothermal adsorption

6 Specific surface area of hcp [m 2 /g] 2 1 N42 N46 N552 N Fig. 6 Development of specific surface area of hcp Specific surface area of hcp [m 2 /g] 2 1 N42 N46 N552 N556 y =526 x 1.67 r 2 = Amount of C-S-H / hcp under 15 o C [g/g] Fig. 8 Relationship between specific surface area of hcp and amount of C-S-H 均 CaO/SiO 2 モル比の経時変化について Fig. 9 に示す Fig. 9 に示されるように水セメント比でみるとよりも.55 のほうが長期的に下回ることが示されたまた温度条件でみると高温履歴条件は履歴中に 2 o C 条件よりも低下するがその後漸増傾向を示し長期的には 2 o C 条件に対して上回る結果が確認されたこのことは高温履歴条件は初期高温履歴の後には 2 o C 条件に比べて相対的に CaO/SiO 2 モル比の大きな C-S-H を生成される可能性や初期高温履歴中に生成された C-S-H の CaO/SiO 2 モル比が高温後に増加する可能性を示す 4.3 合成 C-S-H との比較と考察 4.1 節の考察では C-S-H 量により比表面積を評価することができたが今後たとえば混和材を用いた系も含めより一般的な形で比表面積を評価するためにはセメント硬化体の比表面積を水和生成物の相組成 C-S-H 量とその CaO/SiO 2 モル比によって評価することが求められるそこで 4.2 節で考察した平均 CaO/SiO 2 モル比の経時変化が C-S-H 比表面積に与える影響を考察する Fig. 1 に C-S-H 比表面積と CaO/SiO 2 モル比の関係について示すここで C-S-H の比表面積は他の鉱物水 Amount of C-S-H / hcp under 15 o C condition [g/g].5.3 N42 N46.1 N552 N Fig. 7 Development of amount of C-S-H in hcp under 15 o C condition CaO/SiO 2 molar ratio [-] N42 N46 N552 N556 Fig. 9 Development of CaO/SiO 2 molar ratio Specific surface area of C-S-H [m 2 /g] N42 N46 N552 N556 C-S-H CaO/SiO 2 molar ratio [-] Fig. 1 Relationship between specific surface area of C-S-H and CaO/SiO 2 molar ratio 和物に比べて極めて大きいことからセメント硬化体の比表面積が C-S-H の総面積と等しいと仮定して算出した併せて合成 C-S-H の吸着等温線から求めた比表面積と CaO/SiO 2 モル比の関係について示す Fig. 1 に示されるようにセメント硬化体中の C-S-H の比表面積と合成 C-S-H の比表面積は佐々木らの研究同様に 15) CaO/SiO 2 モル比が低下するとともに増加することが確認された

7 しかしセメント硬化体中の C-S-H の比表面積は水セメント比温度条件によって異なる曲線関係となるこれは C-S-H の比表面積を平均 CaO/SiO 2 モル比だけでは評価できないことを示している一般に C-S-H については Inner product Outer product の存在や 16) 密な構造粗な構造の存在が 17) 電子顕微鏡等の観察によって指摘されておりセメント硬化体内部の C-S-H に複数の相が共存していると考えられている今回の実験結果からは Fig. 8 に示したように C-S-H の総量とセメント硬化体の比表面積は水セメント比や温度履歴に依存せず高い相関性が得られたしかしこの相関性は C-S-H 量と線形関係ではなかったことから CaO/SiO 2 モル比による二次的な影響によるものと推察して CaO/SiO 2 モル比による整理を試みたが今回の結果ではうまく説明がつかなかったこの要因は上述の複数の相が共存していること系をうまく説明できていないあるいは Na + や K + などの遊離イオンが吸着挙動に及ぼす影響さらにはアルミネート系水和物の比表面積の影響なども考えられるのでこれらの影響評価については今後の課題である 5. 結論本研究ではセメント硬化体合成 C-S-H の比表面積を測定するとともにセメント硬化体中のセメントの水和反応解析を行い相組成モデルからセメント硬化体中の C-S-H の同定を行いセメント硬化体中の C-S-H と比表面積の関係について以下の知見が得られた (1) セメント硬化体の比表面積は初期高温履歴を受けると履歴中は増進するがその後停滞し材齢 1 年においてはほぼ同等か下回る (2) セメント硬化体の比表面積は相組成モデルから算出した C-S-H 量によって水セメント比温度条件によらず一意の関係があることがわかったただし本検討の比表面積とは 15 o Cで1 時間乾燥した前養生条件を与えたセメント硬化体の水蒸気吸着等温線から求めた BET 比表面積である (3) 相組成モデルから算出した C-S-H の平均 CaO/SiO 2 モル比は水セメント比が大きいほうが長期的に下回り高温履歴を受けると 2 o C 条件に対して長期的には上回る (4) セメント硬化体の比表面積および合成 C-S-H の比表面積と平均 CaO/SiO 2 モル比は負の相関となる (5) C-S-H 比表面積と CaO/SiO 2 モル比の関係については合成 C-S-H と比較してセメント硬化体中の C-S-H 比表面積のほうが同一の CaO/SiO 2 モル比に対して大きい比表面積を有する謝辞 : 本研究は文部科学省科学研究費 ( 若手 A 代表 : 丸山一平 ) 課題番号のもとに行いました記して謝意を表します参考文献 : 1) 地濃茂雄仕入豊和 : コンクリートの強度発現性状におよぼす温度履歴条件 (2~9 o C) の影響日本建築学会論文報告集第 337 号 pp.8-14 (1984) 2) 社団法人セメント協会 : セメント化学専門委員会報告 C-12 測定方法の違いによるクリンカー鉱物量の差異の検討社団法人セメント協会研究所 p.83 (28) 3) 五十嵐秀明大崎雅史吉田孝三郎 : エーライト - ビーライト - 高炉スラグ系混合物の水和反応特性セメントコンクリート論文集 No.47 pp (1993) 4) 中田英喜高橋俊之 : 選択溶解法と粉末 X 線回折法との併用によるセメント水和率の測定セメントコンクリート論文集 No.53 pp (1999) 5) 井元晴丈坂井悦郎大門正機 : 石灰石フィラーセメントの水和反応解析セメントコンクリート論文集 No.56 pp (22) 6) P. Stutzman,and S. Leigh: NIST Technical Note 1441-Phase Composition Analysis of the NIST Reference Clinkers by Optical Microscopy and X-ray Powder Diffraction, pp (22) 7) Fachinformationzentrum Karlsruhe and National Institute of Standards and Technology,Inorganic Crystal Structure Database, ICSD. (26) 8) R. C. Jones,C. J. Babcock,W.B. Knowlton: Estimation of the Total Amorphous Content of Hawaii Soils by Rietveld Method, Soil Science Society of America Journal, Vol.64, pp (2) 9) R. F. Feldman, V. S. Ramachandran: Differentiation of Interlayer and Adsorbed Water in Hydrated Portland Cement by Thermal Analysis, Cement and Concrete Research,Vol.1,No.6, pp (1971) 1) H. F. W. Taylor: Proposed Structure for Calcium Silicate Hydrate Gel, Journal of the American Ceramic Society,Vol.69,No.6,pp (1986) 11) B. Lothenbach et al.: Thermodynamic modeling of the effect of temperature on the hydration and porosity of Portland cement, Cement and Concrete Research, Vol.38, pp (28) 12) P. D. Tennis, H. M. Jennings: A model for two types of calcium silicate hydrate in the microstructure of Portland cement pastes, Cement and Concrete Research, Vol.3, pp (2) 13) R. Fischer, H. -J. Kuzel: Reinvestigation of the system C 4 A.nH 2 O - C 4 A.CO 2.nH 2 O, Cement and Concrete Research, Vol.12, pp (1982)

8 14) M. Collepardi et al.: Tricalcium aluminate hydration in the presence of lime, gypsum or sodium sulfate, Cement and Concrete Research, Vol.8, pp (1978) 15) 佐々木謙二佐伯竜彦 :C-S-H の組成がコンクリートの耐久性に及ぼす影響材料 Vol.56 No.8 pp (27) 16) S. GOTO et al.: Composition and morphology of hydrated tricalcium silicate, Journal of the American Ceramic Society, Vol.59, pp (1976) 17) H.M.Jennings: A model for the microstructure of calcium silicate hydrate in cement paste, Vol.3, pp (2) RELATIONSHIP BETWEEN SPECIFIC SURFACE AREA AND HYDRATION REACTION OF HARDENED CEMENT PASTE Go IGARASHI *1 and Ippei MARUYAMA *1 *1 NAGOYA UNIVERSITY, Graduate School of Environmental Studies (Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya-shi, Aichi , Japan) ABSTRACT: For the evaluation of strength development with or without elevated temperature due to heat of hydration, specific surface area of hardened cement paste, which affects the strength of hardened cement paste, is focused. The hardened cement paste (hcp) of water to cement ratio of 55% and 4% with 2 o C constant temperature and maximum 6 o C temperature as mass concrete temperature history is prepared. The amount of C-S-H and CaO/SiO 2 molar ratio of C-S-H are identified by XRD/Rietveld analysis and phase composition model, and at the same time, specific surface area is measured by moisture sorption isotherm and BET theory. Additionally, specific surface area of hardened cement paste is compared to that of synthesized C-S-H. As a result,1) when the hcp is subjected to elevated temperature history in early ages,the development of specific surface area of hardened cement paste increase rapidly in early age but het a peak, 2) CaO/SiO 2 molar ratio decreases rapidly in early age but increases gradually in a long term, 3) specific surface area of C-S-H in hardened cement paste for CaO/SiO 2 molar ratio is higher than synthesized C-S-H, and 4) specific surface area of hardened cement paste with/without elevated temperature history can be evaluated by the amount of C-S-H in hardened cement paste with a single curve. KEY WORDS: Specific surface area, C-S-H, CaO/SiO 2 molar ratio, Elevated temperature history, Rietveld analysis, XRD, Internal standard method

コンクリート工学年次論文集 Vol.31

コンクリート工学年次論文集 Vol.31 論文エーライトが生成する C-S-H の組成に関する基礎的研究須田裕哉 *1 佐伯竜彦 *2 *3 佐々木謙二要旨 : 本研究では, セメントの水和によって生成する C-S-H の組成についての基礎的な検討を加えるため, エーライトを合成し, 配合条件および養生条件を変化させたペーストを作製したペースト供試体の結合水量, 水酸化カルシウム生成量を測定し, それらの経時変化から, 両者の比を求め,