コンクリートの調合 水, 粉に対する水の量が少 コシ大, 但し, 扱い難い ( 固い ) セメント 水 砂利 ( 粗骨材 ) 砂 ( 細骨材 ) 水, セメントに対する水の量が少 強度, 耐久性大但し, 扱い難い ( 固い ) 化学混和剤 水分少 縮み量小 数年かけて 水分少 縮み量小 水が少 水が多 強度小さい収縮耐久性 施工性 コンクリートの調合上のポイント 目標とするコンクリートの性能 構造安全性 : 圧縮強度 耐久性 : 中性化抵抗性 使用性 : 水密性 クリープ 施工性 : ワーカビリティー
品質基準強度 :Fq ( 構造 ) 設計基準強度 Fc 構造計算により決まる 耐久設計基準強度 Fd 建物を何年使うかによって決まる超長期 (Fd36N/mm 2 ): 計画供用期間としておよそ200 年長期 (Fd30N/mm 2 ): 計画供用期間としておよそ100 年標準 (Fd24N/mm 2 ) : 計画供用期間としておよそ65 年短期 (FdN/mm 2 ) : 計画供用期間としておよそ30 年の高い方 圧縮強度と中性化の関係 耐久性を圧縮強度に置き換えることが可能! 品質基準強度 :Fq ( 構造 ) 設計基準強度 Fc 構造計算により決まる 耐久設計基準強度 Fd 建物を何年使うかによって決まる超長期 (Fd36N/mm 2 ): 計画供用期間としておよそ200 年長期 (Fd30N/mm 2 ): 計画供用期間としておよそ100 年標準 (Fd24N/mm 2 ) : 計画供用期間としておよそ65 年短期 (FdN/mm 2 ) : 計画供用期間としておよそ30 年の高い方 構造体コンクリート強度 = 材齢 91 日コア強度構造体コンクリート強度 品質基準強度 供試体の養生方法 試験材齢 基準 コア 91 日 品質基準強度以上 標準養生 28 日 調合管理強度以上 現場水中養生または現場封かん養生施工上必要な材齢施工上必要な強度 コア 供試体
テストピースと構造体強度 ( コア強度 ) の違い 品質基準強度 :Fq ( 構造 ) 設計基準強度 Fc 構造計算により決まる 耐久設計基準強度 Fd 建物を何年使うかによって決まる超長期 (Fd36N/mm 2 ): 計画供用期間としておよそ200 年長期 (Fd30N/mm 2 ): 計画供用期間としておよそ100 年標準 (Fd24N/mm 2 ) : 計画供用期間としておよそ65 年短期 (FdN/mm 2 ) : 計画供用期間としておよそ30 年の高い方 建築工事標準仕様書 同解説 JASS5( 鉄筋コンクリート工事 ) 出典 : 桝田佳寛 佐藤幸恵 : 日本建築学会論文集,2000.11 構造体強度補正値 ( 構造体コンクリート強度と供試体の強度の差 + 予想平均気温による補正値 ) ms n 28 S 91 セメントの種類 コンクリートの打ち込みから28 日まで の期間の予想平均気温 θの範囲 ( ) 早強ポルトランドセメント 5 θ 0 θ<5 普通ポルトランドセメント 8 θ 0 θ<8 中庸熱ポルトランドセメント 11 θ 0 θ<11 低熱ポルトランドセメント 14 θ 0 θ<14 フライアッシュセメントB 種 9 θ 0 θ<9 高炉セメントB 種 13 θ 0 θ<13 構造体強度補正値 28S 91 (N/mm 2 ) 3 6 品質基準強度 :Fq ( 構造 ) 設計基準強度 Fc 構造計算により決まる 耐久設計基準強度 Fd 建物を何年使うかによって決まる超長期 (Fd36N/mm 2 ): 計画供用期間としておよそ200 年長期 (Fd30N/mm 2 ): 計画供用期間としておよそ100 年標準 (Fd24N/mm 2 ) : 計画供用期間としておよそ65 年短期 (FdN/mm 2 ) : 計画供用期間としておよそ30 年の高い方
正規分布図における正規偏差と不良率の関係 調合の一般的流れ 正規偏差 k 不良率 % 1 16 1.64 5 1.73 4 2 2.3 2.33 1.0 2.58 0.5 3 0. 1 kσ 不良率 σ: 標準偏差 1. 調合強度を決定する 2. 水セメント比を決定する : 調合強度と W/C(C/W) の関係例 )W/C=51/(F/K+0.31),F: 調合強度,K: セメント強さ 3. 単位水量を決定する 4. 単位セメント量 (kg/m 3 ) を決定する ( 水セメント比より決まる ) 5. 単位粗骨材量 = 粗骨材かさ容積 (m 3 /m 3 ) 粗骨材単位容積質量 (kg/m 3 ) 単位粗骨材量 (kg/m 3 ) = 粗骨材絶対容積 (l/m 3 ) ( 表乾 ) 密度 (kg/l) 粗骨材絶対容積 (l/m 3 ) = 粗骨材かさ容積 (m 3 /m 3 ) 実積率 (%) 1000/100 6. 単位細骨材量 (kg/m 3 ) を決定する 80 AE 減水剤および普通ポルトランドセメント使用コンクリートの単位水量の標準値 水セメント比 スランプ (cm) 粗骨材 : 砂利 細骨材 FM2.8 40 15 45 15 50 15 55 15 60-65 15 172 4 (195) 167 (190) 164 175 (7) 160 171 3 158 168 粗骨材 : 砕石細骨材 FM2.8 4 (195) (206) (190) (201) 175 (6) (197) 171 2 (193) 169 (9) 粗骨材 : 砂利細骨材 FM2.2 174 5 (196) 170 1 (192) 167 178 (190) 164 174 (6) 161 171 2 ( ) 単位水量 5kg/m 3 を超える場合は, 高性能 AE 減水剤などを使用して 5kg/m 3 以下とする 条件 : 細骨材単位容積質量 1.70kg/l, 実積率 65.4% 砂利 : 単位容積質量 1.54kg/l, 実積率 65.4%, 砕石 : 単位容積質量 1.54kg/l, 実積率 59.4% 調合の一般的流れ 1. 調合強度を決定する 2. 水セメント比を決定する : 調合強度と W/C(C/W) の関係例 )W/C=51/(F/K+0.31),F: 調合強度,K: セメント強さ 3. 単位水量を決定する 4. 単位セメント量 (kg/m 3 ) を決定する ( 水セメント比より決まる ) 5. 単位粗骨材量 = 粗骨材かさ容積 (m 3 /m 3 ) 粗骨材単位容積質量 (kg/m 3 ) 単位粗骨材量 (kg/m 3 ) = 粗骨材絶対容積 (l/m 3 ) ( 表乾 ) 密度 (kg/l) 粗骨材絶対容積 (l/m 3 ) = 粗骨材かさ容積 (m 3 /m 3 ) 実積率 (%) 1000/100 6. 単位細骨材量 (kg/m 3 ) を決定する
AE 減水剤および普通ポルトランドセメント使用コンクリートの粗骨材かさ容積標準値 (m 3 /m 3 ) 水セメント比スランプ (cm) 砂利 ( 最大寸法 25mm) 砕石 ( 最大寸法 20mm) 調合の一般的流れ 40-60 15 65 15 0.67 0.63 0.59 0.66 0.62 0.58 0.66 0.62 0.58 0.65 0.61 0.57 1. 調合強度を決定する 2. 水セメント比を決定する : 調合強度と W/C(C/W) の関係例 )W/C=51/(F/K+0.31),F: 調合強度,K: セメント強さ 3. 単位水量を決定する 4. 単位セメント量 (kg/m 3 ) を決定する ( 水セメント比より決まる ) 5. 単位粗骨材量 = 粗骨材かさ容積 (m 3 /m 3 ) 粗骨材単位容積質量 (kg/m 3 ) 単位粗骨材量 (kg/m 3 ) = 粗骨材絶対容積 (l/m 3 ) ( 表乾 ) 密度 (kg/l) 粗骨材絶対容積 (l/m 3 ) = 粗骨材かさ容積 (m 3 /m 3 ) 実積率 (%) 1000/100 6. 単位細骨材量 (kg/m 3 ) を決定する 計画調合の結果コンクリート1m3 ( 立方メートルをリューベと呼ぶ ) を製造するための調合 水 Wv 細骨材セメント C v 材粗骨Sv Gv 空気 : 連行空気量 (l) Cv: セメントの絶対容積 (l) Wv: 単位水量の絶対容積 (l) Gv: 粗骨材の絶対容積 (l) Sv: 細骨材の絶対容積 (l) その他化学混和剤 計画調合表 (1 m3のコンクリート製造のための各材料の量 ) 項目セメント水粗骨材細骨材空気 絶対容積 (l) Cv Wv Gv Sv 45 単位質量 (kg) Cw Ww Gw Sw ー 骨材は粗骨材 細骨材ともに表乾質量で表記 Cv+Wv+Gv+Sv+ 空気量 =1,000l= (1m3) 各材料の絶対容積にそれぞれの密度を乗じて 質量を得る 29
スランプコーン コンクリート スランプ値 エアーメーター コンクリートの調合計算 φ10cm 調合強度 F 28 :38N/mm 2 コンクリートの強度と W/C(C/W) の関係は下式とする F 28 (N/mm 2 )=30.6 C/W-23.2 計画スランプ :cm, 空気量 :4.5% 普通ポルトランドセメント ( 密度 3.16 kg/l ) 細骨材 ( 粗粒率 2.8, 表乾密度 2.55 kg/l ) 全量砂利 ( 実積率 62.0%, 単位容積質量 1600kg/m 3, 表乾密度 2.60 kg/l ) を使用する テストピース 高さ 20cm 以上の条件において, 各材料の単位量 (kg/m 3 ) を求めよ 粗骨材, 細骨材は表乾状態の量として求めよ 粗粒率によって表す方法 Fineness Modulus (F.M.) F.M. = W40+W20+W10+W5+W2.5+W1.2+W0.6+W0.3+W0.15 100 W XX : 各ふるいに留まる質量百分率 含水状態骨材の内部 表面に吸着する水量絶乾状態気乾状態表乾状態 湿潤状態 水 表面水 吸水量含水量 表面水量 含水量 100 含水率 = 絶乾重量 吸水率 = 吸水量 100 絶乾重量 表面水率 = 表面水量 100 表乾重量
実際に使用する骨材条件による補正調合現場調合 骨材表面水補正後の粗骨材量 (Gw ) 細骨材量 (Sw ) 練り混ぜ水量 (Ww ) 粗骨材 : 細骨材 : 単位水量 : 混和剤は水の一部として表記 ( 練り混ぜ水 + 混和剤 = 合計の水 )