フライアッシュってなに?

概要

フライアッシュはコンクリートに加えられる混和材のひとつです。

石炭火力発電所において生じた副産物です。
微粉炭を燃やした時に溶融した灰分が冷えて球状になったものを
電気的に吸着させて集めたものです。

フライアッシュの規格

フライアッシュの品質はJIS A 6201(コンクリート用フライアッシュ)に規定されています。

項目フライアッシュ1種フライアッシュ2種フライアッシュ3種フライアッシュ4種
二酸化けい素含有量(%)45.0 以上45.0 以上45.0 以上45.0 以上
湿分(%)1.0 以下1.0 以下1.0 以下1.0 以下
強熱減量(%)3.0 以下5.0 以下8.0 以下5.0 以下
密度1.95 以上1.95 以上1.95 以上1.95 以上
粉末度(45μmふるい残分)(%)10 以下40 以下40 以下70 以下
粉末度(比表面積)(\(cm^2/g\))5000 以上2500 以上2500 以上1500 以上
フロー値比(%)105 以上95 以上85 以上75 以上
活性度指数 材齢28日(%)90 以上80 以上80 以上60 以上
活性度指数 材齢91日(%)100 以上90 以上90 以上70 以上
表_フライアッシュの品質

 

フライアッシュを構成している化学成分は、二酸化けい素(\(SiO_2\))、酸化アルミニウム(\(Al_2O_3\))です。
フライアッシュの粒子は球状をしています。
コンクリートに混和すると、ワーカビリティが改善され、
必要なコンシステンシーを得るために必要な単位水量を少なくすることができます
フライアッシュの強熱減量は未燃炭素含有量を表します。
未燃炭素含有量が多いほど風化が進んでいるとされ、
AE剤が未燃炭素に吸着され空気連行性が低下します。

フライアッシュの特徴

ボゾラン活性(ボゾラン反応)とは

フライアッシュの成分である二酸化けい素が
セメントの水和反応時に生成される水酸化カルシウム(Ca(OH)\(_2\))と
徐々に化合してけい酸カルシウム水溶物を生成することを、ボゾラン活性(ボゾラン反応)といいます。

 
けい酸カルシウムは、不溶性で安定した物質です。
不燃パネル(ケイカル版)の材料にもなります。

十分な湿潤養生を行うと、フライアッシュのまわりがボゾラン反応生成物で満たされ
長期にわたって強度が増進し、水密性も向上します。
逆に湿潤養生が十分でないと、強度不足や凍害による表面劣化などが起きます。
フライアッシュセメントとして使用される場合は
セメントの水和熱の低減も期待できるので、マスコンクリートに使われることもあります。

ボゾラン反応で、水酸化カルシウムを消費するので
フライアッシュを用いないコンクリートに比べると
中性化の進行が早くなります
フライアッシュの混入率を質量比15%以上とすれば、
アルカリシリカ反応の抑制に効果があることも確認されています。

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