本報では、超軽量コンクリートの耐久性確認試験結果及び超軽量コンクリートを使用したRCH(RCハイブリッド)構造の梁模型の載荷試験結果を報告する。

　従来の材料(後述)を使用することを前提とし、超軽量コンクリートの目標を次のように設定した。なお、スランプは浮体側壁部の狭隘箇所(厚さ140〜150mm程度)に打設することを想定し決定した。

単位体積質量	1.5
強度	30N/mm2以上
スフンプ	18cm

　試験練りを行い、上述の仕様を満足する超軽量コンクリートの配合を決定した。決定した配合を表2.2に示す。なお、表2.3に耐久性比較のための普通コンクリートの配合を示す。

　ケースAP(超軽量コンクリート)の粗骨材、細骨材は全て絶乾状態にして練り混ぜたものである。従って、粗骨材、細骨材の練り混ぜ時の吸水率を各々5％とすると、実質的な水セメント比はおよそ35％となる。

　表2.4にフレッシュコンクリートの性状を示す。

　硬化コンクリートの試験結果を表2.5に示す。圧縮強度はいずれも目標値(30N/mm²)以上を満足している。しかし、ケースAP(超軽量コンクリート)の引張、曲げ引張及びせん断強度は普通コンクリートに比較すると小さい。これは、骨材強度が小さいためと考えられる。

　また、ヤング率は同強度の普通コンクリートと比較するとかなり小さくなっている。これは、コンクリート中のほぼ6割を占める骨材がポーラスであり、見かけ上のヤング率が非常に小さいためと考えられる。

　次のような促進中性化試験を行った。

　試験結果を表3.1に示す。ケースN(普通コンクリート)に比較して、ケースAP(超軽量コンクリート)の方が、中性化深さが非常に小さくなった。これは、ケースNの水セメント比(56.5％)に比較して、ケースAPの水セメント比(実質水セメント比約35％、2.3節参照)が小さくセメントマトリクスが非常に緻密なためと考えられる1)。

　

　次のような電気泳動法による促進透過性試験を行った。拡散セル(容量1リットル、正極側0.3NのNaOH溶液、負極側3％のNaCl溶液)の中央に配置した試験体(10cmφ×3cm厚のコンクリート)に直流電圧を負荷し、負極側から正極側へ移動した塩化物イオン濃度を計測した。計測は原則として1日おきに2週間程度行った。

　計測結果を図3.3に示す。同図には文献3に示された結果を比較のために示す。同図に示すように、ケースAP(超軽量コンクリート)の方がケースN(普通コンクリート)と比較して、塩化物イオン濃度が非常に小さくなった。これは前述のとおり、水セメント比の違いによるものと考えられる。文献3に示された計測結果もほぼ同様な結果となっており、このことを裏付けるものと考えられる。

　超軽量コンクリートと普通コンクリートとでは、水セメント比が異なるため単純な比較はできないが、強度を同程度に確保すれば、普通コンクリートと同等以上の性能を確保できるものと考えられる。

　窒素ガスを用いた加圧透水試験機を用いて促進試験を行った。試験体は、15cmφ×30cmとし、圧力容器内に設置して加圧水を作用させた。加圧水の圧力は1.5MPaとし、48時間作用させた。その後、試験体を取り出し、直ちにカツレツして、水の浸透深さを計測した。その結果より、透水係数を算出した。

　試験結果を表3.1に示す。同表に示すように、透水係数も他の試験結果と同様に、水セメント比の小さいケースAPがケースNに比較して非常に小さくなった。超軽量コンクリートでは低水セメント比に加え、ブリーディングがほとんど起こらないためにコンクリート中に発生する水みちが少ないことも透水性の低い要因のひとつと考えられる。

　土木学会のコンクリート標準示方書では水密な軽量骨材コンクリートをつくるための水セメント比の上限を普通コンクリートと同じ53％としており、軽量コンクリートの水密性を裏付けるものと考えられる。

　超軽量コンクリートを使用した鋼板・コンクリートハイブリッド構造の梁の載荷試験を行い、耐力の確認を行った。

　模型は浮桟橋の側壁及び底版を想定し、部分的に取り出した実物大梁模型とした。模型の概要を次に示す。模型1〜2の違いは、軸方向の鉄筋量のみである。

　試験ケースは模型の種類、載荷方向の組み合わせにより表5.1の5ケースとした。なお、載荷方向は浮体側壁の一般部及び内部補剛材部をそれぞれ想定したものである。