Q9：コンクリート分野ではフライアッシュはどの様に利用されているのか？

• セメントコンクリートは、セメントと水と砂・砂利（骨材）を練り混ぜ凝固させ製造する硬化物のことで、セメントと水の反応によって様々な物質が生成し、それら生成物が糊のような働きをして各材料を繋ぎ合わせることで固まるという仕組みとなっています。

• セメント混合材やコンクリート混和材としてフライアッシュを混ぜて製造したコンクリート（フライアッシュコンクリート）は、セメントだけを使用したコンクリートに比べ多くの優れる点を有していることが分かっています。
• これは、フライアッシュがポゾラン反応と呼ばれる反応を生じ、ポゾラン反応の進行によってコンクリート組織が緻密化する等の変化が生じるためです。

• フライアッシュは微細な球状であることから、フライアッシュをコンクリートに混和するとフライアッシュがボールベアリングのように働き、コンクリートの流動性が著しく向上します。このため、型枠への充填の際に扱いやすくなったり、型枠の隅々までコンクリートを流し込み易くなるというメリットがあります。また、仕上がり面が滑らかで美しくなります。

• 高流動コンクリートとは、 型枠に打設する際に材料分離しにくく、且つ高い流動性を有するコンクリートのことです。
• 振動や締固めを行わず型枠へのコンクリート充填が可能になるため、工事現場における省力化が図れます。また、作業が難しい狭所へも綺麗にコンクリートを充填することが可能となります。
• フライアッシュを使用した高流動コンクリートは、流動性は勿論のこと、フライアッシュ使用による水和熱低減効果によって、発熱が低く抑えられ、発熱に起因するひび割れを抑制することが出来るという特長を有しています。
• フライアッシュを用いた高流動コンクリートでの大臣認定取得の実績があります。
• 主な適用先：狭所への充填コンクリート（鋼管充填、プレキャスト部材の接合部、鉄筋密度が高い箇所など

• フライアッシュをコンクリートに混和すると、フライアッシュのポゾラン反応の進行によって次第に緻密なコンクリートになっていくため、セメントのみを使用したコンクリートに比べ長期強度と耐久性が高いコンクリートになります。

長期強度向上効果を活かした有効利用例：高強度コンクリート

【特長③：水和熱の低減（温度ひび割れ発生リスクの低減）】

• フライアッシュをコンクリートに混和すると、コンクリートの水和熱（セメントと水の水和反応に伴い発生する熱）が低減できます。フライアッシュの分量が増加するほど、水和熱の低減効果は大きくなります。

水和熱低減効果を活かした有効利用例：マスコンクリート

• マスコンクリートとは、ダムや橋桁などの大型コンクリート構造物や断面寸法の大きなコンクリートのことです。
• マスコンクリートは寸法（厚さ）が大きいことから、コンクリートの水和熱が逃げにくく内部温度が上昇しやすくなり、コンクリート内に温度変化が生じます。この温度変化に伴うコンクリートの膨張・収縮変形によって、ひび割れが生じやすくなります。水和熱に起因するひび割れは、温度ひび割れと呼ばれます。
• フライアッシュの使用によってコンクリートの水和熱を低減できることから、マスコンクリートとしてこれまでに多くの実績を有しています。
• 宮ヶ瀬ダム等多くのダム建設では、フライアッシュをコンクリート混和材に用いて、熱膨張を抑えるとともにRCD工法等を採用し、工費の節減および工期の短縮を図っています。

（出典：日本フライアッシュ協会のホームページ）

表　フライアッシュを使用したマスコンクリートの配合例(発電所海水取水路)

設計基準強度 （N/mm2）	スランプ （cm）	空気量 （％）	水結合材比 （％）
24	8.0	4.0	45

単位量（kg/m3）
水	セメント	フライアッシュ	細骨材	粗骨材	減水剤 （g/m3）	AE剤 （g/m3）
156	222	94	780	1056	3160	237

（出典：コンクリートライブラリー132
循環型社会に適合したフライアッシュコンクリートの最新利用技術公益社団法人土木学会）

【特長④：耐塩害性等耐久性の向上】

• コンクリートでは、海水や海水飛沫、凍結防止剤（塩化ナトリウムなど）に由来しコンクリートに着した塩分が、コンクリート内部に浸透し鉄筋を腐食させてしまう塩害という劣化現象が生じます。
• フライアッシュをコンクリートに混和すると、フライアッシュのポゾラン反応の進行に伴いコンクリート組織が緻密化するため、コンクリート内部へ塩分が浸透しにくくなり、塩害の発生を抑制できます。
• 他にも、耐硫酸性や水密性など、耐久性に関連する性能が向上します。

耐塩害性向上効果を活かした有効利用例：塩害等への対策

• 海に近い橋梁や凍結防止剤が使用される橋梁など、塩害環境下に建設するコンクリート構造物において、耐塩害性の確保を目的としフライアッシュコンクリートを施工した実績が多くあります。

表　フライアッシュを使用したコンクリートの配合例（海に接する岸壁スラブ）

設計基準強度 （N/mm2）	スランプ （cm）	空気量 （％）	水結合材比 （％）
24	8	4.0	45

単位量（kg/m3）
水	セメント	フライアッシュ	細骨材	粗骨材	減水剤 （g/m3）	AE剤 （g/m3）
166	258	111	741	1004	922	-

• 骨材アルカリシリカ反応（ASR）とは、コンクリートに含まれるアルカリ性の水溶液が骨材中のシリカ鉱物や非晶質シリカと反応してアルカリシリカゲルが生成し、次いでアルカリシリカゲルが吸水し、膨張やそれに伴うひび割れを引き起こしてしまう劣化現象です。
• フライアッシュをコンクリートに混和すると、ASR発生の原因となるアルカリシリカゲルが生成しにくくなるなどの効果によって、ASRの発生を抑制できます。

• 北陸地方では、過去に建設した北陸自動車道やのと里山海道等でASRに起因する劣化が発生していたことから、現在はASR発生抑制を目的としたフライアッシュコンクリートの利用量増大に向けた取り組みが実施されています（金沢大学ＳＩＰ（戦略的イノベーション創造プログラム））。

• リバウンドとは、吹付けコンクリート施工時に、壁面に付着せずに反発して落ちてしまうコンクリート分のことです。
• フライアッシュを混和することで吹付け時のリバウンドが低減できることが分かっており、これにより使用材料の節約や、粉じん量低減による作業環境の向上が可能となります

• 吹付けコンクリートとは、圧縮空気でコンクリート（モルタル）を施工面に吹付ける特殊コンクリートで、ショットクリートなどとも呼ばれます。
• フライアッシュコンクリートは、吹付けコンクリートとして多くの利用実績を有しています。