9
1029 Using several types of Portland cement and blast furnace slag powder(BFS), relationship between the hydration of BFS blended cement and the microstructural evolution were studied. The rate of consumed calcium hydroxide from BFS hydration do not have the constant value, gradually decreases as hydration progresses. The capillary pore volume of BFS blended cement is larger in lower region of hydration degree, and remarkably decreases as hydration progresses. The amount of drying shrinkage of Portland cement and BFS blended cement mortar can be explained by the volume fraction of C-S-H gel in solid phases, the larger shrinkage of mortar with the lager amount of C-S-H. Keywords : Blast furnace slag, Rietveld method, Hydration, Microstructure, C-S-H, Drying shrinkage C-S-H1. () 25 %1) 2) C-S-H 3-14) 900X (XRD)15) 4000 6000 -2. 2.1 (N)(M)(L)JIS A6206 4000 6000(, BFS)1 ��3 構造系 652 号 【カテゴリーⅡ】 日本建築学会構造系論文集 75652号, 1029-10372010年6月 J. Struct. Constr. Eng., AIJ, Vol. 75 No. 652, 1029-1037, Jun., 2010 ポルトランドセメント-高炉スラグ系の水和反応-微細構造形成と乾燥収縮 HYDRATION-MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND DRYING SHRINKAGE OF PORTLAND CEMENT-BLAST FURNACE SLAG SYSTEM 佐川孝広 ,名 和 豊 春 ** Takahiro SAGAWA and Toyoharu NAWA 本論文の一部は,文献34),41)で発表した。 日鐵セメント㈱技術部研究開発グループ 博士(工学) Research Scientist, Development Dept., Nittetsu Cement, Co., Ltd., Dr. Eng. ** 北海道大学大学院工学研究院環境循環システム専攻 Prof., Graduate School of Engineering, Division of Solid Waste, Resources and 教授・博士(工学) Geoenvironmental Engineering, Hokkaido University, Dr. Eng.

構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP 1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1029 -

����������-�����������-�����������

HYDRATION-MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND DRYING SHRINKAGE OF PORTLAND CEMENT-BLAST FURNACE SLAG SYSTEM

�� ��*��� ��**

Takahiro SAGAWA and Toyoharu NAWA

Using several types of Portland cement and blast furnace slag powder(BFS), relationship between the hydration of BFS blended cement and the microstructural evolution were studied. The rate of consumed calcium hydroxide from BFS hydration do not have theconstant value, gradually decreases as hydration progresses. The capillary pore volume of BFS blended cement is larger in lowerregion of hydration degree, and remarkably decreases as hydration progresses. The amount of drying shrinkage of Portland cementand BFS blended cement mortar can be explained by the volume fraction of C-S-H gel in solid phases, the larger shrinkage of mortar with the lager amount of C-S-H.

Keywords :Blast furnace slag, Rietveld method, Hydration, Microstructure, C-S-H, Drying shrinkage

���������������������������C-S-H�����

1.� ����

�����������������������������

������������������������������

������������������������(������)���������������������� 25 %������

������������������� 1)�

�����������������������������

������������������������������

��������������������������� 2)��

������������������������������

������������������������������

�������������������������������

������������������������������

������������������������������

���������� C-S-H ����������������

������������������������������

��� 3-14)�������������������������

������������������������������

�����������������������������

�����������������������������

������������������������������

����������������������900������

�����������������X ���(XRD)������

������������������������������

�� 15)���������������������������

�������� 4000 ��� 6000 �������������

������������������������������

������������������������������

���������������-���������������

��������������

2. ����

2.1 ������������

� ��������������������������(N)��

����(M)�������������(L)�JIS A6206 ����

���������� 4000 ��� 6000(������, BFS)���

������������������������������

����������� 1 ������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������ 3 �����������������������

���������� 34)�41)������ *������(�)� ���� ��������� ��(��) Research Scientist, Development dept., Nittetsu Cement, Co., Ltd., Dr. Eng.

**�������������� ����������� ��� ��(��) Prof., Graduate school of Engineering, Division of Solid Waste, Resources and Geoenvironmental Engineering, Hokkaido University, Dr. Eng.

構造系 652号

【カテゴリーⅡ】 日本建築学会構造系論文集 第75巻 第652号,1029-1037,2010年 6月J. Struct. Constr. Eng., AIJ, Vol. 75 No. 652, 1029-1037, Jun., 2010

ポルトランドセメント-高炉スラグ系の水和反応-微細構造形成と乾燥収縮HYDRATION-MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND DRYING SHRINKAGE

OF PORTLAND CEMENT-BLAST FURNACE SLAG SYSTEM

佐 川 孝 広*,名 和 豊 春** Takahiro SAGAWA and Toyoharu NAWA

本論文の一部は,文献34),41)で発表した。 * 日鐵セメント㈱技術部研究開発グループ 博士(工学) Research Scientist, Development Dept., Nittetsu Cement, Co., Ltd., Dr. Eng. ** 北海道大学大学院工学研究院環境循環システム専攻 Prof., Graduate School of Engineering, Division of Solid Waste, Resources and 教授・博士(工学) Geoenvironmental Engineering, Hokkaido University, Dr. Eng.

Page 2: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1030 -

�� 45%���������� 6 ������������ 50%����� 2 ������������������������

������������ PC�������������� BB�

������������������������������

N-BFS, M-BFS, L-BFS ��������������������

���������������������� 2 ������

��������������������4�4�16 cm ����

��� 1 ��(L, L-BFS �� 2 ��)��������������

3 mm �����20 ���������������������

��� 3, 7, 28, 56 ���������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

�����������������������

2.2 �������������

��� X ���(XRD)�������������������

���������������������105 �������

�����������40 ��� 105 ������������

��������

������������� 2 ���������������

����40 �24 ����������40 ����������

� 10 %���������������������������

������� 10�m ��������������������

��900 ��� 30 ���������������������

��������������� 16-18)�������������

�������������������������� 19)���

���� 900 �30 ���������������������

������ 700 �����������900 ��������

���������������� 1, 20)������������

��������+���������������������

���� JIS R5202 ����������+����� 1000 ��

���������������������������� 40 �

� 105 ��������������������

XRD ������������������ 3 �m �����

�(�-Al2O3)��������������������� 10 %�

�������XRD ������������ CuK����� 45kV�

��� 40mA����� 5-70 deg.2������� 0.02 deg.���

����������������������� SIROQUANT Ver3.0 ���������������������������

������������������(micro absorption)���

������������������������������

������������������������������

���������� 21-23)������������������

10�m ����� micro absorption �������������

��������CuK���� X ��������C4AF ����

f-CaO ����������������������������

��� MgO(Periclase)��������������������

�������������� 24)���������������

�������(�-Al2O3)������������������

������������������������������

��������������������� micro absorption �

������������������������������

������������������������������

���������� 3�m ���� 6%�����������

��������������������

���������������� C3S(M3)�C2S(�)�C3A(��

�����)�C4AF���������������������

������������ 2 �����������K2SO4�MgO�

���������������(CH)��������(AFt)��

�������(AFm)��������(�����)������

����(HT)�������������� HT ��������

���������� 7, 25-29)�����������������

����������� 28, 56 �������� HT ������

��������� 2.9%�������������������

��HT ��������������������������

�����

�����������������������������

������������� CH ������������ CH �

�������������� C2S ��������������

������������������������������

������������������������������

��� 30, 31)�������������������������

������������������C2S(�)���������

� 1 �����������������

C3S C2S C3A C4AF Gypsum Hemihydrate Anhydrite K2SO4 MgO TotalN 61.2 16.7 3.9 13.6 0.3 3.2 0.0 0.5 0.6 100M 47.2 28.9 1.5 16.9 2.1 2.0 0.0 0.6 0.8 100L 34.0 46.0 2.0 13.0 0.0 0.0 4.0 0.2 0.8 100

Mineral composition determiend by Rietveld method(mass%)

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO TiO2 SO3 TotalBFS4000 4370 2.91 33.02 14.44 0.79 42.03 6.06 0.41 1.81 98.56BFS6000 5810 2.91 32.70 14.57 0.42 42.17 5.35 0.45 3.65 99.31

Blaine(cm2/g)

Density(g/cm3)

Chemical composition(mass%)

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MnO MgO TiO2 P2O5 Na2O K2O SO3 TotalN 3180 3.16 20.87 5.25 2.85 64.83 0.10 1.87 0.30 0.29 0.20 0.35 2.26 99.17M 3100 3.23 21.37 4.16 4.07 62.44 0.05 1.89 0.22 0.23 0.19 0.35 2.25 97.22L 3390 3.26 24.80 3.62 3.42 62.97 0.05 1.38 0.17 0.23 0.19 0.30 2.49 99.62

Chemical composition(mass%)Blaine(cm2/g)

Density(g/cm3)

� 2 ����������

PC BFS4000 BFS6000

N 100

M 100

L 100

NB4 55 45

NB6 55 45

MB4 55 45

MB6 55 45

LB4 55 45

LB6 55 45

Mixing ratio (mass%)

N-BFS

M-BFS

PC

BB

L-BFS

Symbol

Page 3: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1031 -

����

��������������������������(2CaO�

Al2O3�SiO2)��������(2CaO�MgO�2SiO2)�������

(3CaO�MgO�2SiO2)��� C3S ���������� C2S(�')��

�� f-CaO ��������

�����������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

��� 15, 19)�������������������������

������������������������������

������������������������������

���������������������������� 3 �

����������������������(1)�������

������������������������������

�������

������(%) = � � � (1)

����A: ������ 3 ��(���������������

������)�����(%), Q: ��������(%), R: ���

�����(%), B: �������������������(%)

�����������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������ 29)�����

������������������������������

������������������������������

������������

2.3 ������

4�4�16 cm ���� 3mm ����������������

��� 40 ���� 105 �����������(2)������

����������

(2)

����� Vpore: ���(cm3/cm3), w1: ����(g) w2: 40 ���� 105 �����(g)

Ig: 40 ���� 105 ��������(%) WC: �����, �c: �������(g/cm3)

�w:����(1.0 g/cm3)

�����������������������������

������������������40 ���� 105 ����

�������������������� 24 ������

2.4 ��������

JIS A1129 ������������������������

������������������������������

����� JIS R5201 ������ 7 ������������

20 �60 %RH ����������������

60

70

80

90

100

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of C

3S

(%)

NML

60

70

80

90

100

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of C

3S

(%)

NNB4NB6

60

70

80

90

100

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of C

3S

(%)

MMB4MB6

60

70

80

90

100

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of C

3S

(%)

LLB4LB6

� 1 C3S ���

0

20

40

60

80

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of C

2S(%

) NML

0

20

40

60

80

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of C

2S(%

) NNB4NB6

0

20

40

60

80

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of C

2S(%

) MMB4MB6

0

20

40

60

80

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of C

2S(%

) LLB4LB6

� 2 C2S ���

1001100100100 ���

����

���

���

BRQ

QA

� �cw

pore

WCIgw

wwV

/1100/1

/)(2

21

��

��

Page 4: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1032 -

3. ���������

3.1 ���������������

� 1 ������� C3S ������������������

�(PC)�� C3S �������������������� 28 �

������� 32)������������� C2S �������

�������������� C3S ��������������

��������������������� C3S �������

����������C3S ������������������

���������������������������� C3S������������������������������

������

� 2 � C2S ��������C2S ������ PC ������

������������������������������

����� 32)����������������C3S ������

������ C2S ����������������������

������������������������������

������������������������������

���� C2S ������������������������

������� C2S ���������������� BFS6000������� 7 ���� C2S ���������

� � 3 ���������������������������

������������ BFS4000 ����� BFS6000 ����

������������������������������

33)������������������������������

����������� C3S �����������������

������������������������������

������������������������������

���

3.2 �����

� � 4 ��������������������(CH)�����

������ CH ������ CaO �������������

������������BB �� CH ������������

�������������� 55 %��������������

�������������

BB ���������������������������

�� CH ��������������� CH ���������

������������������������������

�� CH ������������������� CH �����

������ 33)�� 1 ���� 2 ���������������

� C3S�C2S �������������� 34)��������

CH ����������������������������

������������� 29)����������������

������������������ CH ����������

���������������������������� C3S�C2S ����������������������� CH ���

������������

� ���� CH ��������������� C3S�C2S ���

���������������� CH ������������

��������������������C3S ��������

������ CH ������C-S-H � CaO/SiO2 ���(C/S �)

��������������C3S ��������������

����

� � � �

(3) (4)

20

30

40

50

60

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of B

FS(%

) NB4MB4LB4

20

30

40

50

60

1 10 100Curing age(days)

Hyd

ratio

n de

gree

of B

FS(%

)

NB6MB6LB6

� 3 ������

0

5

10

15

20

0 20 40 60Curing age(days)

Amou

nt o

f pro

duce

d C

H a

s C

aO(%

)

NNB4NB6

0

5

10

15

0 20 40 60Curing age(days)

Amou

nt o

f pro

duce

d C

H a

s C

aO(%

)

MMB4MB6

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60Curing age(days)

Amou

nt o

f pro

duce

d C

H a

s C

aO(%

)

LLB4LB6

0

5

10

15

20

0 20 40 60Curing age(days)

Amou

nt o

f pro

duce

d C

H a

s C

aO(%

)

NML

� 4 �� CH �

y = 0.9938xR2 = 0.9486

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20Amount of produced CHasCaO(measured)(%)

Am

ount

of p

rodu

ced

CH

as

CaO

(cal

cula

ted)

(%)

� 5 �� CH �������������

aCHSHCSC a �� �33

bCHSHCSC b �� �22

Page 5: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1033 -

����C3S: �������������� C3S �(mol/g), C2S: ��������������C2S�(mol/g), CH: �������

������� CH �� CaO �(mol/g)

� (3)��(4)�� C-S-H ����������CaO � CH � C-S-H����������������� a, b������������

a=0.74, b=0.29 (�� C3S ������������� 40%��)a=1.04, b=0.30(�� C3S ������������� 40%��)

C3S ������������� CH ������C/S ����

���������������������� C/S ������

��������� 12, 35)����������CH��������

XRD �������� CH �����������������

� 36)�����������

� 5 ����� CH ������(3)����(4)�������

������������� CH ���������������

��������������� C3S�C2S ����������

��������������� CH ����������� CH��������������������� CH �������

������������ 1 ���������� C3S �����

������������������������� C3S ���

��� CH ������(3)�, (4)���� a=1.04, b=0.30 ����

������������������������������

�������������������������� 45�75 %������������������������������

������ 37)����������(3)�, (4)��������

��������������������������

������������� CH ��������������

�������������� CH ��������������

���������� 6 ���������CH ��������

�� Ca(OH)2��������

� ���������� CH �����Kishi ���������

�� 38)�� 22 %�������������� Richardson � 7)�

Goto14)��������������������������

������� CH ��������������������

CH �������� 17.8%�35.7%������������ 6�������������������� CH ��������

���� 50 %���� 10 %�����������������

������������������������ CH ����

���������� CH ������������������

���������

� � 7 ���� 6 ������������������ CH ��

��������� Kishi ��Richardson ��Goto ��� CH �

������������������ CH ����������

����������������������������� CH������������������������� 40%���

�� CH ���������������������� CH ��

������������������������������

������������������������������

y = -0.9359x + 69.731R2 = 0.6252

0

10

20

30

40

50

60

0 20 40 60 80Hydration degree of BFS(%)

Con

sum

ed C

H p

er h

ydra

ted

BFS

(%)

B4B6

� � � � � 6 �����������������

CH �������

0

1

2

3

4

5

6

0 20 40 60Hydration degree of BFS(%)

Am

ount

of c

onsu

med

CH

(%)

KishiRichardsonGoto

� 7� ������� CH ����������

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

20 40 60 80 100Hydration degree of matrix

cement(%)

Por

e vo

lum

e(cm

3 /cm

3 )

40deg.105deg.

N

Capillary

Total

� 8 ���������������

y = -0.0024x + 0.489R2 = 0.8253

0.2

0.3

0.4

0.5

20 40 60 80 100Hydration degree of matrix

cement(%)

Cap

illar

y po

re v

olum

e(cm

3 /cm

3 ) N-BFSM-BFSL-BFSPC

� 9 �����������������

Total and capillary pore

volume calculated

based on the Powers’

model

Page 6: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1034 -

�� CH ��������������������������

����������� CaO ����������������

C-S-H ������������� Ca2+�����������

����������������� Ca2+�����������

������������������������������

� 39)�������������������

3.3 ������������

� 8 �����������������������(����

������)� 40 ���� 105 ��������������

����������� Powers� model40)����������

�(����)�������������(����)������

������������������������������

������������ C3S, C2S, C3A ��� C4AF �����

����������������

� � �

(5)

��������40 ���� 105 �������������

��������������������������� 41)��

����40 �������������������105 ���

������������������������������

������������������������������

������������������������������

�������������������������������

����40 ���������

����40 ��� 105 ������

����105 ����������

3.4 �����������

� � 9 ���������������������������

������������������������������

�����������BB �� PC �������������

������������������������������

������������������������������

�� PC ��BB ����������������������

�������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

�����������������

� � 10 �� PC ��BB �������������������

������������������PC�BB ��������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

��������������������������� 42)��

������������������������������

������������������������������

18.22 %� Copeland43)�� D-dry���������������

�������� 19-20%������������������

������������������������������

�����

�����������������������������

������������������ PC �� BB ������

�������PC ������������� 13.89 %�����

10 ������������ 32.11%�������� Feldman44)

��� Hoshino � 45)� RH11%�������� 32 %, 32.5 %��

������������� 40 �������RH11%�����

������������������������������

�������������������

��������������������BB �������

���� PC ������������������������

���� PC ���������������������(���

�)������ 9 ����������������������

���BB �������������������������

������������������������������

��������

� 11 ���PC ��BB ������������������

y = 0.1389xR2 = 0.8706

0

5

10

15

20

0 20 40 60 80 100Hydration degree of matrix

cement(%)

Gel

wat

er(%

)

y = 0.1822xR2 = 0.8801

0

5

10

15

20

0 20 40 60 80 100Hydration degree of matrix

cement(%)

Com

bine

d w

ater

(%)

N-BFSM-BFSL-BFSPC

� 10 ��������������������

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

20 40 60 80 100Hydration degree of matrix

cement(%)

Volu

me

expa

nsio

n fro

mce

men

t hyd

ratio

n

N-BFSM-BFSL-BFS

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

20 40 60 80 100Hydration degree of Matrix

cement(%)

Volu

me

expa

nsio

n fro

mce

men

t hyd

ratio

n

NML

� 11 �����������������

� 3 ����������(g/cm3)C3S C2S C3A C4AF BFS

3.15 3.33 3.03 3.82 2.91

CH AFm HT

2.24 2.02 2.13

�(%)�������

100(%)4(%)4100 ���

����

��

����������������

���������������

Page 7: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1035 -

����������������������������� C3S,C2S, C3A, C4AF ����������������������

CH, AFm ��� C-S-H �������������������

������������C-S-H �������� C3S, C2S ��

���������� CH, AFm, HT ��� C-S-H �������

������������������������������

����������

� � (6) �

����VC-S-H:C-S-H ��(cm3/cm3), Vreactants: ���(C3S, C2S, �

��)��(cm3/cm3), Vc.w: �����(cm3/cm3), Vg.w: �����

(cm3/cm3), Vhydrates: ���(CH, AFm, HT)��(cm3/cm3)

� �������������������� 3 ��������

(6)�� C3A ��� C4AF �������������������

(����)��������������� C-S-H �������

���������������C-S-H ������������

���������������������PC ��BB ����

���������������

PC ��������� 2.0 ����������������

��� 46)���������� BB ��������������

��� PC ������ 1.8 �����������������

�������������������� 56 ���� 2.6 ��

��������BB ��������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

��������������������������

3.5 ��������

� 12 ��������������������������

������������������������������

50 �������������������������� 830������������������������������

570 ����������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

�������

�����������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

����������� 47)�

�����������������������������

������ 48, 49)����������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

���� 50)���� 51, 52)�������������������

������������������� C-S-H ��������

�����������������C-S-H ����������

������������������������������

����������������������� 7 ������

�������������

� � 13 ����� C-S-H ������������������

�������� C-S-H ���� 11 �������������

������������������������������

����������C-S-H �����������������

��������������� C-S-H �����������

-1000

-800

-600

-400

-200

0

0 20 40 60 80Curing age(days)

Leng

th c

hang

e(�

10-6

) NNB4NB6

-1000

-800

-600

-400

-200

0

0 20 40 60 80Curing age(days)

Leng

th c

hang

e(�

10-6

) MMB4MB6

-1000

-800

-600

-400

-200

0

0 20 40 60 80Curing age(days)

Leng

th c

hang

e(�

10-6

) LLB4LB6

� 12 ��������

500

600

700

800

900

1000

0.4 0.5 0.6 0.7Volume fraction of C-S-H in solid

phase(cm3/cm3)

Drin

g sc

hrin

kage

at 7

0day

s(×1

0-6)

M

MB6

MB4

LB6LB4

L

N

NB4,NB6

� 13 �� 7 ��������� C-S-H �������

70 ������������

hydrateswgwctsreacHSC VVVVV ������ ..tan

Page 8: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1036 -

�����

�����������������������������

����������������������������

C-S-H ����������������� C-S-H �������

��������������������������� 7 ��

������������������������������

��������������� 7 ������������

63.2%�������������������� C-S-H ����

�������������������������������

��������������� 7 ��������������

� 51.1%, 42.6%����������������������

C-S-H �������������������� C3S �����

���������������� C-S-H ������C-S-H ��

������������������������������

�������������

�����������������������������

������������������������� 50 %���

7 �����������������������������

������������������������������

C3S ����������������������� 29)����

�������������������������

������ C-S-H ��������������������

�������C-S-H ��������������������

������������������������������

���������� C-S-H �����C/S ����������

������������������������������

���������� C-S-H ����������������

������������������������������

������������������������������

���������������������

4. ���

�����������������������������

��������������������-����������

������������������������������

������������������������������

�������������������������������

����������������40 ������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

�������������������������� 50��

������������������������������

�������������������� C-S-H �������

��������� C-S-H ������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������

����

1) ��������������������������������

��������2007 2) ��������������������������������

��(�)�����2006 3) M. Regourd: Structure and behavior of slag Portland cement hydrates,

Proceedings of the 7th ICCC, Vol.1, III/2, pp.10-26, 1980 4) H.F.W. Taylor, K. Mohan and G.K. Moir: Analytical Study of Pure and

Extended Portland Cement Pastes:II, Fly Ash-and Slag-Cement Pastes, J. Am. Ceram. Soc., Vol.68, No.12, pp.685-690, 1985

5) A.M. Harrison, N.B. Winter and H.F.W. Taylor: An examination of some pure and composite Portland cement pastes using scanning electron microscopy with X-ray analytical capability, Proceedings of the 8th ICCC, Vol.4, pp.170-175, 1986

6) I.G. Richardson and G.W. Groves: Microstructure and microanalysis of hardened cement pastes involving ground granulated blast-furnace slag, J. Mater. Sci., Vol.27, pp.6204-6212, 1992

7) J.M. Richardson, J.J. Biernacki, P.E. Stutzman and D.P. Bentz: Stoichiometry of Slag Hydration with Calcium Hydroxide, J. Am. Ceram. Soc., Vol.85, No.4, pp.947-953, 2002

8) ��������������������������������

�����������������Vol.26, No.1, pp.135-140, 2004 9) I.G. Richardson: Tobermorite/jennite- and tobermorite/calcium

hydroxide-based models for the structure of C-S-H: applicability to hardened pastes of tricalcium silicate, �-dicalcium silicate, Portland

cement, and blends of Portland cement with blast-furnace slag, metakaolin, or silica fume, Cem. Concr. Res., Vol.34, pp.1733-1777, 2004

10) Wei Chen: Hydration of Slag Cement, Theory, Modeling and Application, PhD. Thesis, University of Twente, 2006

11) �������������������-�������������

C-S-H����������������������������No.60, pp.39-46, 2006

12) ���������������-�����������������

C-S-H � Ca/Si �������������������������

���No.61, pp.34-40, 2007 13) ��������������������������������

��������������������������������

���������Vol.31, No.1, pp.187-192, 2009 14) S. Goto: Hydration of hydraulic materials - a discussion on heat

liberation and strength development, Advances in Cement Research, Vol.21, No.3, pp.113-117, 2009

15) ��������������������������������

��������������Vol.17, No.3, pp.1-11, 2006 16) R. Kondo, Salah A. Abo-el-enein, M. Daimon: Kinetics and

Mechanisms of Hydrothermal Reaction of Granulated Blast Furnace Slag, Bulletin of the Chemical Society of Japan, Vol.48, No.1, pp.222-226, 1975

17) ������������������������(��������

����������������)����������������

�����������No.39, pp.36-40, 1985 18) P.Z. Wang, R. Trettin and V. Rudert: Influence of the structural

change of granulated blast-furnace slag on the hydraulic reactivity, 11th ICCC, pp.1020-1026, 2003

19) ��������������������������������

����������� A-1, pp.273-274, 2006 20) ������������������-JIS ���- JIS R5202:1999-

���������������������1999 21) G.W. Brindley: The effect of grain or particle size on X-ray reflections

from mixed powders and alloys, considered in relation to the quantitative determination of crystalline substances by X-ray methods,

Page 9: 構造系 652号 【カテゴリーⅡ】 - HUSCAP  1031 - (2CaO Al2O3 SiO2) (2CaO MgO 2SiO2

- 1037 -

Phil. Mag., Vol.36, pp.347-369, 1945 22) J.C. Taylor and C. Matulis: Absorption Contrast Effects in the

Quantitative XRD analysis of Powders by Full Multiphase Profile Refinement, J. Appl. Cryst, Vol.24, pp.14-17, 1991

23) ������������� X ���������������pp.131-133, 2009

24) 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, 2002

25) ����������������������-�����-�����

���������������������������No.47,pp.46-51, 1993

26) K. Luke and F.P. Glasser: Selective dissolution of hydrated blast furnace slag cements, Cem. Concr. Res., Vol.17, pp.273-282, 1987

27) K. Luke and F.P. Glasser: Internal chemical evolution of the constitution of blended cements, Cem. Concr. Res., Vol.18, pp.495-502, 1988

28) J.S. Lumley, R.S. Gollop, G.K. Moir and H.F.W. Talor: Degrees of reaction of the slag in some blends with Portland cements, Cem. Concr. Res., Vol.26, pp.139-151, 1996

29) ��������������������������������

�����������������Vol.18�No.3�pp.23-35, 2007 30) ��������������������������������

����������������������������No.59,pp.22-29, 2005

31) ����������������������XRD ��������

��������������������������������

��No.62, pp.39-46, 2008 32) T. Sagawa, O. Katsura and M. Taniguchi: Hydration Model of Cement

Minerals Considering Available Space for Hydration, ConMat’09, Nagoya, Japan, pp.1211-1218, 2009

33) ��������������������������������

������������������������No.667, pp.58-63, 2002

34) ��������������������������������

���������������������� 63 ���������

�����pp.36-37, 2009 35) �������������������������� C-S-H ���

������������������������Vol.31, No.1, pp.43-48, 2009

36) J.I. Escalante-Garcia, G. Mendoza and J. H.Sharp: Indirect determination of the Ca/Si ratio of the C-S-H gel in Portland cements, Cem. Concr. Res., Vol.29, pp.1999-2003, 1999

37) ��������������������������������

������������������������Vol.24, No.4, pp.105-113, 1986

38) K. Maekawa, T. Ishida and T. Kishi: Multi-scale modeling of structural concrete, Taylor and Francis, 2008

39) Fritz Keil �������������������������pp.59-85,2001

40) T.C. Powers: Physical Properties of Cement Paste, 4th ISCC, Vol.2, pp.577-613, 1960

41) ��������������������-������������

�����������������pp.575-576, 2009 42) H.J.H. Brouwers: The work of Powers and Brownyard revisited: Part 1,

Cem. Concr. Res., Vol.34, pp.1697-1716, 2004 43) L.E. Copeland, D.L. Kantro and G. Verbeck: Chemistry of Hydration of

Portland Cement, 4th ISCC, Vol.1, pp.429-465, 1960 44) R.F. Feldman: Sorption and Length-Change Scanning Isotherms of

Methanol and Water on Hydrated Portland Cement, 5th ISCC, Vol.3, pp.53-66, 1968

45) S. Hoshino, K. Yamada and H. Hirao: XRD /Rietveld Analysis of the Hydration and Strength Development of Slag and Limestone Blended Cement, Journal of Advanced Concrete Technology, Vol.14, No.3, pp.357-367, 2006

46) A.M. Neville: Properties of Concrete 4th edition, pp.26-37, 2002 47) ������������������������ H-23, �����

������������������pp.16-23, 1992 48) ����, ����:������������, ���������,

Vol.247, pp.97-108, 1976 49) ����, ����:��������������������, ��

�������, Vol.286, pp.125-137, 1979 50) ��������������������������������

������������������Vol.29, No.1, pp.603-608, 2007 51) ��������������������������������

���Vol.74, No.642, pp.1395-1403, 2009 52) ��������������������������������

� 36 �����������������������pp.99-104, 2009

(2009年10月29日原稿受理,2010年 3月 9日採用決定)