前回の「基礎編」では、Al が“橋かけ”に座ると鎖が縫い直されること、Ca/Si が上がると Al(Ⅵ) も関与しやすくなることを押さえました。ここからは一歩踏み込み、高炉スラグ（GGBFS）やフライアッシュ（FA）を含む実配合で、その知識を設計の言葉に訳します。狙いはシンプルで、若材齢の立ち上がりを崩さず、長期の緻密化と耐久を押し上げること。キーワードは、C-A-S-H への Al の賢い取り込み、AFm の制御（石灰石微粉との連携）、そして**間隙水化学（pH・アルカリ）の舵取りです。総説と一次研究が整ってきた2010年代は、これらを数字で見積もる“地図”**が急速に整った時期でもあります。
1｜まず“行き先”を決める：強度・収縮・耐久の優先度
ブレンド配合の善し悪しは、C-A-S-H の連結度（鎖長）と中距離秩序（相関長）に跳ね返ります。初期強度優先なら、w/b を落としすぎずにシーディングや微粉で核形成を下支えし、スラグの反応を温度・養生で後押しする。一方、長期耐久優先なら、FA の緩やかなポゾラン反応でCa/Si をやや下げて鎖を伸ばし、等温線の履歴を抑えるよう湿潤・内部養生を徹底する。いずれも、Al を C-A-S-H に“少量・確実に”取り込ませることが出発点です。
2｜スラグのさじ加減：**“供給する Al”と“分配の受け皿”**を同時に設計する
スラグはAl の主な供給源で、反応が進むほど C-A-S-H のQ²(1Al) が立ち、鎖の縫い直しが進みます。ただし、Ca/Si が高すぎる系やCH が過多な系では、供給された Al の一部がAFm やハイドロガーネットに流れ、ゲル側の取り込みが頭打ちになります。スラグの化学（とくに Al₂O₃ や MgO の範囲）と母セメントの石灰石微粉の有無で**AFm の“相手”（炭酸塩型か硫酸塩型か）が変わるため、ゲル vs. 結晶相の分配は配合由来の“総合格闘技”**になります。だからこそ、熱力学モデリング（相平衡）＋間隙水測定（pH・Al活量）でAl の行き先を見取り、スラグの置換率と粉末度、初期温度履歴を調整するのが近道です。
3｜フライアッシュの勘所：“遅れて効く”を設計に織り込む
FA は反応が緩やかだからこそ、若材齢の湿潤／内部養生を外すと鎖の伸びも秩序の広がりも伸び悩みます。逆に、養生がハマるとCa/Si がじわりと下がり、C-A-S-H の連結度が上がって長期の透水・収縮が落ち着く。ここに石灰石微粉を合わせると、AFm の炭酸塩化でアルミネートの“受け皿”が整理され、FA→C-A-S-Hへの Al 分配がスムーズになる――この“FA×石灰石”の相乗は、2010年代に多くのデータで裏づけられました。初期は石灰石が核形成と硫酸塩バランスを整え、後半は FA が鎖を整える、という時間差コンビだと捉えると設計が楽になります。
4｜AFm を“味方”につける：モノサルフェート⇄モノカーボネートのハンドリング
塩化物固定・硫酸塩耐久・収縮の三題で外せないのがAFm。石灰石微粉が入るとモノカーボネートが顔を出しやすく、硫酸塩が多いとモノサルフェート寄りになる。FA／スラグ由来の Al 供給も加わると、どの AFm をどれだけ持つかが敏感に動きます。ポア溶液の pH・アルカリ濃度はC-A-S-H の Al 取り込みだけでなくAFm の安定にも効くため、配合を動かしたら溶液側の数字を必ず確かめる――この“複式簿記”が、塩化物固定能や炭酸化耐性の期待値を外さないコツです。
5｜“低クリンカー”の現実解：メタカオリン×石灰石（LC³）の示唆
2010年代に示されたメタカオリン×石灰石（LC³）の結果は、ポルトランド系ブレンドにも示唆的です。石灰石が AFm を炭酸塩側に寄せて“場を整え”、Alに富むメタカオリン分がC-A-S-H の橋かけを縫い直す――役割分担が効くと、クリンカー 30–35% 置換でも若材齢強度と長期性能の両立が可能でした。スラグや FA を主役に据える場合も、**石灰石微粉の“舞台監督”**という役割は同じ。AFm の種類／量と C-A-S-H の Al 取り込みを同時に動かせる点が肝です。
6｜耐久設計への落とし込み：塩化物・炭酸化・自己乾燥の三点を見る
塩化物：C-A-S-H のAl 量とAFm 種が化学固定を左右します。CaCl₂ 環境ではカリシウムオキシクロライドの関与など、系が複雑化するため、溶液条件を実暴露に合わせて評価するのが安全です。
炭酸化：Ca/Si を下げ、鎖を伸ばす方向は長期緻密化に効きますが、Ca 拡散が進みやすい側面も。養生で相関長を確保し、AFm の炭酸塩化で緩衝をつくるのが経験的に安定です。
自己乾燥：低 w/b や粉体系の細粒化で自己乾燥→等温線履歴が増幅しがち。内部養生は“水の出入りを穏やかにする”装置と考え、不可逆収縮の増幅を抑えます。――いずれも、**配合（化学）× 養生（物理）**の二本立てで議論すると判断がぶれません。
7｜一般読者の比喩：ブレンドは“料理の出汁”
スラグはうま味の基礎（Al と Mg）、FA は甘みと余韻（遅れて効く Si）、石灰石は下ごしらえ（AFm の調味）。強火で一気に煮立てれば**香りは立つがえぐみ（収縮・脆さ）も出る。弱火でじっくり引けば奥行き（連結度と秩序）**が出る。**鍋（養生）**の扱い次第で、同じ材料でも別物になる――ブレンド配合は、そんな設計です。
8｜研究を始めた人への“最短コース”
同一バッチで、（1）ポア溶液分析（pH・Na/K・Al）、（2）XRD/TGA（AFm/CH）、（3）29Si/27Al NMR（鎖長・Al 座席）、（4）DVS（等温線）、（5）ナノインデンテーション（弾性分布）を若材齢→長期でそろえ、熱力学計算で相平衡の“行き先”を描く。これだけで、Al の行き先／AFm の種類／C-A-S-H の連結度が一本の座標に乗ります。配合因子はスラグ置換率・FA 置換率・石灰石微粉量・w/b・養生温度の5つを主軸にし、一度に一つだけ動かすのが鉄則です。
まとめ
2010年代の知見を踏まえた設計の肝は、（A）Al を C-A-S-H に“少量・確実”に座らせて鎖を整える、（B）AFm の相を石灰石と連携して制御する、（C）ポア溶液と養生で“履歴”を穏やかにする、の三点です。スラグ・FA の“効かせ方”をC-A-S-H／AFm／溶液の三者で考えれば、初期の立ち上がりと長期の耐久を無理なく両立できます。次回は炭酸化メカニズム（基礎編）。C-A-S-H と AFm の入れ替わりを、距離（PDF）と化学（相平衡）の二軸でほどいていきます。
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