気泡間隔係数とは
コンクリートに含まれる気泡と気泡の距離
気泡間隔係数をなぜ測定するか
コンクリートに”微細な気泡”が含まれることにより、以下のメリットがあります。
- 微細な気泡がベアリングのように作用し、施工性が向上する
- 微細な気泡がクッションの役割をし、耐凍害性が向上する
このため、ＪＩＳ Ａ １１２８では、フレッシュコンクリート中に含まれる空気量を確認しますが「気泡間隔係数」が凍害に対する抵抗性に大きな影響を及ぼすため、ＡＳＴＭ Ｃ ４５７「顕微鏡による硬化コンクリートの気泡間隔係数の測定方法」によって気泡間隔係数が測定されています。
ポイント
同じ空気量であれば、気泡間隔係数（気泡と気泡の距離）が小さいほど耐凍害性は向上する。
リニアトラバース法
気泡間隔係数の測定方法の代表例として、リニアトラバース法が挙げられます。
リニアトラバース法は、硬化したコンクリートを100mm角程度にスライスし、切断面で観察できる気泡の数と大きさから、セメントペースト中に分散した気泡であることを考慮し、気泡の間隔を計算により求める手法です。
cofee break
リニアトラバース＝Liner （直線の）traverse（登山などで山の斜面を横切って進むこと）
コンクリート断面を横切る直線に対して評価する手法なので、このような呼び名だということですね。
なお、上の説明に合ったASTMについて、ご説明します。
ASTMは、世界最大規模の標準化団体である米国試験材料協会（American Society for Testing and Materials: ASTM、現在はASTM International）が策定する規格のことです。
気泡間隔係数の計算方法
$$L=\frac{3}{\alpha}[1.4(1+\sqrt[3]{\frac{P}{A}}-1]$$
$$\alpha=\sqrt{\frac{6\pi}{a}}$$
Ｌ：気泡間隔係数（mm）
\(\alpha\)：気泡の比表面積（mm2/mm3）
Ａ：硬化コンクリートの空気量（％）
Ｐ：セメントペーストの容積比（％）
ａ：気泡面積の平均値（mm2）
なお、空気量Ａは、トラバース長TLと気泡弦長の総和ALから求めることが出来ます。
$$A=\frac{A_{L}}{T_{L}}$$
同様に、セメントペーストの容積比Ｐは、トラバース長TLとセメントペースト弦長の総和PLから求めることが出来ます。
なお、上図からセメントペースト弦長の総和はトラバース長から気泡弦長及び骨材弦長を引いた値となります。
$$P=\frac{P_{L}}{T_{L}}$$
なぜ横切る線に対しての値が、コンクリート全体の値といえるのか？ここら辺の話は、確率論などの難解な数式を用いると、証明できるそうです。筆者も勉強中ですが、全然理解が追い付いていません。今後の課題としたいと思います。
以上、気泡間隔係数と、その測定方法についてイメージがつかめましたか？
