構造設計からの「コンクリートのはなし」#2

構造設計の目線からお届けする「コンクリートのはなし」、第2回はコンクリートのワーカビリティに関するお話です。
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私たちは構造設計を行い、その建築物に必要なコンクリート強度を定め「一定の強度を確保してください」として図面に記載します。それが設計基準強度です。言い換えれば、一定の強度が出るものとして、構造上の安全性を確認しています。

現場到着時のコンクリートは半製品

生コン工場で製造された”レディミクストコンクリート”は、現場に納入されるときにはまだ固まらない状態（フレッシュコンクリート）であり、強度はありません。いわば“半製品”。形を作り硬化させ強度を確保するのは、現場での打設や養生などコンクリート工事に関わる方々に委ねることとなります。

設計通りのコンクリート断面を確保するには、型枠内に隙間無く充填し、均しなどの仕上げを行い、適切な速度で凝結・硬化させ必要な強度を確保する必要があります。
レディミクストコンクリートは半製品ゆえ、強度などの硬化後の性能のほかに、現場での施工性に関わる性能も要求されます。それがワーカビリティー。

ワーカビリティーとは

ワーカビリティーとは、材料分離を生ずることなく、運搬、打ち込み、締め固め、仕上げ等の作業が容易にできる程度を表すフレッシュコンクリートの性質です。構造物の種類や施工箇所・方法によって評価が異なるため「良い」「悪い」などで表され、調合条件、使用材料の種類・品質、練り混ぜ時間などが影響します。

ワーカビリティーには以下のような性状があり、バランスよく確保することが必要です。

• コンシステンシー　＝　変形・流動に対する抵抗性の程度
• プラスティシティー　＝　材料分離することなく打ち込むことができる変形の容易さ
• ポンパビリティー　＝　ポンプ圧送の可能ないし容易さ
• フィニッシャビリティー　＝　コテ仕上げの容易さ

スランプ試験

レディミクスコンクリートの受入検査のうち、現場にて試験する項目として、以下の4つがあります。

試験項目	判定基準
● スランプ試験	指定値 ±2.5cm（8以上18以下の場合）
● 空気量試験	4.5％ ±1.5%
● 塩化物試験	0.3kg/m3 以下
● 温度	35℃以下（暑中コンクリートの場合） 10〜20℃（寒中コンクリートの場合）

そのうち、ワーカビリティーを判定する要素で最も身近なものが、スランプ試験です。
スランプ試験はコンシステンシーを数値的に表すことができます。

スランプに影響を及ぼす代表的な要因として、以下のようなものがあるそうです。

• 水量　水量1.2%増減→スランプは1cm増減
• 空気量　空気量1%増減→スランプは2.5cm増減
• 粗骨材　粒形が良いとスランプは増加
• 細骨材　細骨材の割合が多い、粒子が細かい程、スランプは低下
• 温度　コンクリート温度が10℃上昇→スランプは2~3cm低下

ひとつとして同じ条件の打設がないけれど･･･
建物形状も季節も天候も。時にはコンクリート充填に手こずったり、アジテーターが遅れたり。
それでも一定の品質を確保し、さらに品質を向上するために
私たちデザインセンターは、設計も現場も日々あれこれ考えています。

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