コンクリート混和材

 リュウクスは木質バイオマス発電所から産生されるフライアッシュの性質を生かした、バイオマスフライアッシュの活用に取り組んでいます。
 また、石炭灰を活用したコンクリート混和材では沖縄県を中心に建築・土木工事で多くの採用実績があります。

フライアッシュの効果

 火力発電所から排出されるフライアッシュには、セメントに混和することで以下のようなさまざまな効果があることがわかっています。

塩害を強力に抑制 長期強度・耐久性向上 エフロレッセンス抑制
ポゾラン反応による組織の緻密化により、コンクリート内部への水分・二酸化炭素・塩分の浸透を抑制し、コンクリート劣化を抑制します。 フライアッシュの成分と水酸化カルシウムが反応する「ポゾラン反応」により、組織の緻密化が長期的に進みます。 密実で空隙が少ないため、エフロレッセンス(白華現象)の原因となる雨水の侵入を防ぎます。
ワーカビリティの向上 温度ひび割れの抑制 乾燥収縮ひび割れの抑制
細かな球形の粒子が配合されることでベアリング効果により流動性が向上し、打設しやすくなります。 セメントの一部を置き換えるため、セメントの水和発熱が抑制され膨張収縮に伴うひび割れが抑制されます。 単位水量の低減により、収縮によるひずみ、ひび割れが少なくなります。
仕上がりの美しさ アルカリ骨材反応の抑制 再生骨材の使用
細かな粒子がコンクリートのすき間を埋めることにより、きめ細かく美しい仕上がりとなります。 コンクリート内部でのひび割れの原因となる骨材とアルカリ分の反応を抑制します。 天然骨材資源の継続的利用が困難になりつつある中、低品質な再生骨材や海砂を使用した場合でも耐久性の確保が可能となります。

ポゾラン反応について


材齢:28日
コンクリート内部に
空隙が存在
材齢:91日
化学反応(ポゾラン反応)
により内部の空隙を充填
材齢:580日年
月と共に
より一層緻密化
 フライアッシュをセメントに混合すると、フライアッシュの主成分であるシリカが、セメントの水和の際に生成される水酸化カルシウムとゆっくり反応します。これが「ポゾラン反応」です。この「ポゾラン反応」で生成された化合物がコンクリート内部の隙間を埋め、劣化の原因となる塩分や水分、炭酸ガスの侵入を防ぎ、特に塩害に対して効果をもたらします。「ポゾラン反応」は数十年にわたり長期間継続します。

従来の石炭フライアッシュの問題点を解消した加熱改質フライアッシュ


未燃カーボンを含むフライアッシュ 加熱改質後のフライアッシュ

 フライアッシュには上記のような素晴らしい効果がありますが、これまで普及が進んでいなかった理由があります。それが「未燃カーボン」です。

 石炭火力発電所から排出されるフライアッシュには約5~10%程度の燃え残りの炭素分である「未燃カーボン」が含まれており、コンクリートの品質に以下の悪い影響を与えることがわかっています。

・スランプロス、エアロスが増大し、生コンクリートの性状が不安定になる
・コンクリート内に空隙ができ、強度に悪影響を及ぼす

 また、こうした未燃カーボンの多いフライアッシュを混和した生コンクリートは空気量の項目においてJIS規格を満足しないものとなっています。

 この「未燃カーボン」を約1.0%まで取り除くことができれば悪影響がほとんどなくなることがわかりました。この「未燃カーボン」の除去を実現したフライアッシュが「加熱改質フライアッシュ」なのです。

 未燃カーボンを1%以下へ低減した加熱改質フライアッシュは、JIS規格に準拠した高品質な生コンクリートの材料として利用可能です。これにより、建築用途にも幅広く活用することが可能となりました。


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