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配合条件の設定  5.2.6.1  粗骨材の最大寸法 5.2.6.1  粗骨材の最大寸法

ドキュメント内 Taro-前書.jtd (ページ 98-102)

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写真 4. 2.1  酒田塩害橋の事例

5.2  配  合

5.2.6  配合条件の設定  5.2.6.1  粗骨材の最大寸法 5.2.6.1  粗骨材の最大寸法

(1)粗骨材の最大寸法は,部材寸法や鉄筋のあきを考慮して設定する施). 

(2) 粗骨材の最大寸法は,部材最小寸法の 1/5,鉄筋の最小あきの 3/4 およびかぶりの 3/4 を超えてはな らない.また,粗骨材の最大寸法は,一般の場合 20 または 25mm,断面の大きい場合は 40mm,無筋コ ンクリートの場合は 40mm または部材最小寸法の 1/4 を超えてはならない.施) 

(3) 粗骨材の最大寸法は,表 5.2.1を標準とする施).   

表 5.2.1  粗骨材の最大寸法

施)

 

構造条件  粗骨材の最大寸法 

最小断面寸法が 1000mm 以上 

かつ,鋼材の最小あきおよびかぶりの 3/4 > 40mm の場合  40mm 

上記以外の場合  20mm  または  25mm 

 

【解  説】  経済的なコンクリートとするには,一般に粗骨材の最大寸法を大きくする方が有利である.し

かし,鋼材量が多い場合や鋼材あきが小さい場合では,粗骨材の最大寸法が大き過ぎると鋼材間の間げきを 通過しにくくなり,豆板や未充てん等を生じる危険性が高くなる.そのため,このような制限を設けるとと もに,従来の実績や経験に基づいて適切と認められる粗骨材の最大寸法を標準として示した.なお,無筋コ ンクリートの場合は,一般に断面が大きいことから,最大寸法が相当に大きな粗骨材を使用できる可能性も あるが,一般には 40 ㎜程度のものが多く用いられているのが実状である.施)  

   

5.2.6.2  配合強度 

(1) コンクリートの配合強度は,設計基準強度および現場におけるコンクリートの品質のばらつきを考慮 して定める施). 

(2) コンクリートの配合強度 ƒʹcr は,一般の場合,現場におけるコンクリートの圧縮強度の試験値が,

設計基準強度 ƒʹck を下回る確率が 5%以下となるように定める施).   

【解  説】

  (1)について  現場におけるコンクリートの品質は,骨材,セメント等の品質の変動,計量の誤 差,練混ぜ作業の変動等によって,工事期間にわたり変動するのが一般である.構造物のどの部分に用いら れたコンクリートの圧縮強度も,構造設計において基準とした圧縮強度に対して過小とならないことを保証 するためには,現場におけるコンクリートの品質のばらつきに応じて,コンクリートの配合強度を設計基準 強度より大きく定めなければならない.設計基準強度に対して必要なコンクリートの配合強度は,一般には 条文(2)によって定める.施)  

(2)について  この条項は,コンクリートの設計基準強度を確保するための供試体の圧縮強度の条件を示し たものである.コンクリートの圧縮強度の試験値は,セメント,骨材等の品質の変動,計量誤差,練混ぜ,

その他の施工条件の差,試験誤差等によってある程度変動することは避けられないものである.通常の管理 状態にあるコンクリートの圧縮強度の変動はほぼ正規分布していることが経験的に認められていることから,

このガイドラインでは,一般の構造物に用いるコンクリートに対しては試験値が設計基準強度を下回る確率 が 5%以下という条件を設け確率的に取り扱うことにした.なお,現場におけるコンクリートの圧縮強度の試 験値とは,現場で採取した 3 個のコンクリート供試体を標準養生して求めた圧縮強度の平均値のことであ る.施) 

圧縮強度の試験値が設計基準強度を下回る確率が所定の割合以下となるようにするためには,試験値のば らつきの程度に応じて,設計基準強度を適切に割り増した強度を配合強度として選定する必要がある.解説 

図 5.2.1

は,この所定の比率を 5%とした場合における変動係数と割増し係数との関係を示したものである.

一般には,この図から,現場におけるコンクリートの圧縮強度の変動係数に対応する割増し係数を求め,

この割増し係数と設計基準強度との積あるいはこの積を下回らない適当な値を配合強度として選定すればよ い.施)  

なお,特に重要な構造物に使用するコンクリートの場合は,上記の所定の比率を 5%より小さい値に定め,

その比率と圧縮強度の変動係数から定まる別途の割増し係数を用いるとよい施). 

上記のように,コンクリートの配合強度を求めるためには,現場におけるコンクリートの圧縮強度の試験値 の変動係数を把握し,これに応じて所要の割増し係数を定めなければならないが,割増し係数は,従来の経 験,現場の設備,使用材料の品質変動等を考慮して定めるべきものである.しかし,工事の初期においては,

現場の設備,材料の品質変動等について十分な資料がなく,変動係数を適切に予想することが困難な場合も 少なくない.このような場合には,安全のためいくらか大きい割増し係数を用いて配合強度を定めて,その コンクリートを用いて工事を開始し,実際の変動係数が把握できた段階で,それに応じた配合強度に改めて ゆくのが適切な方法である.施)  

                     

解説 図 5.2.1 一般の場合の割増し係数

施)

5.2.6.2(2)の条件

 

5.2.6.3  水セメント比 

(1) 水セメント比は,設計図書に記載された参考値に基づき,コンクリートに要求される強度,耐久性,

水密性,ひび割れ抵抗性および鋼材を保護する性能を考慮して,これらから定まる水セメント比のう ちで最小の値を設定する施). 

(2) コンクリートの圧縮強度に基づいて水セメント比を定める場合は,以下の方法により定める施).   

(a)圧縮強度と水セメント比との関係は,試験によってこれを定めることを原則とする.試験の材齢 は 28 日を標準とする施). 

(b)配合に用いる水セメント比は,基準とした材齢におけるセメント水比(C/W)と圧縮強度 ƒʹc との 関係式において,配合強度 ƒʹcr に対応するセメント水比の値の逆数とする施). 

 

(3)コンクリートの中性化,塩害,凍害等に対する耐久性を考慮して水セメント比を定める場合には,設 計図書に記載された参考値に基づき,その参考値以下の水セメント比となるように定める施).   

【解  説】

  (1)について  コンクリートの耐久性は,水セメント比(W/C)に関係することが知られている.

つまり,水セメント比の高いコンクリートでは,コンクリート中に残った水や水が水和反応で消費された後 にその箇所を水和生成物で充填しきれないために生じた気泡が多く存在し,これらがコンクリートの透水性,

透気性,化学物質透過性等を増加させ,結果的に耐久性を悪くする傾向がある.このため,コンクリートに 要求される強度,耐久性,水密性,ひび割れ抵抗性および鋼材を保護する性能などを考慮して,これらの性 能確保のために導かれる水セメント比のうちで最小の値を設定することが必要である. 

(2)について  コンクリートの圧縮強度は水セメント比が支配的であり,水セメント比の逆数(セメント水 比 C/W)と圧縮強度の関係は,ほぼ直線(ƒʹc〜C/W 式)で表すことができる.この ƒʹc〜C/W 式は,コンクリ ート材料や製造設備が異なれば違ったものとなるため,レディーミクストコンクリート工場毎に異なるとい っても過言ではない.従って,コンクリートを製造するレディーミクストコンクリート工場について,そこ の ƒʹc〜C/W 式より配合強度 ƒʹc に対応するセメント水比を導き出し,その逆数を算出して水セメント比とす る. 

(3)について  コンクリートの水セメント比と耐久性の関係については,過去の研究成果と実績により明ら かとなっており,耐久的なコンクリートとするための最大水セメント比が土木学会のコンクリート標準示方 書や国土交通省共通仕様書に示されている.それらを抜粋して,解説 表 5.2.1に示す. 

解説 表 5.2.1  コンクリートの耐久性を確保するための水セメント比 

環境  最大水セメント比  引用先 

一般環境  鉄筋コンクリート:55% 

(無筋コンクリート:60%) 

東北地方整備局  土木工事共通仕様書(平成 19 年度以降) 

[第 1 編  共通編]3-3-3 配合(51 頁) 

寒冷地 

気象作用が激しい場合で構造物の  断面が薄い場合 

普通の露出状況    :60% 

水で飽和される場合:55% 

2007 年制定コンクリート標準示方書[設計編] 

5.2.13 凍結融解試験における相対動弾性係数 解説 表 5.2.11(56 頁)

8.4.1 凍害に対する照査 表 8.4.1(123 頁) 

水密性を要求される 

コンクリート  55%  2007 年制定コンクリート標準示方書[施工編:施工標準] 

2.6 水密性(39 頁) 

化学的侵食環境 

(SO4として 0.2%以上の  硫酸塩と接する場合) 

50%* 

凍結防止剤散布環境  45%* 

2007 年制定コンクリート標準示方書[施工編:施工標準] 

4.3.4  耐久性  解説 表 4.3.1(73 頁) 

海中  50%* 

海上大気中・飛沫帯  45%* 

2007 年制定コンクリート標準示方書[施工編:特殊コンクリート] 

11.3 配合  解説 表 11.3.1(354 頁) 

* 長期の耐久性を必要としない部材であって,必要な期間の耐久性の実績がある場合には,目標とする供用期間に応じて,水セメント 比を 5〜10%の範囲で高めた配合としてもよい. 

     

5.2.6.4  AE コンクリートの空気量 

(1) AE コンクリートの空気量は,荷卸時 6.0%(管理値±1.5%)を標準とする.なお,粗骨材の最大寸法 が 20mm,25mm の場合は 6.0%,40mm の場合は 5.5%とする. 

(2) コンクリートの空気量試験は,JIS A 1116,JIS A 1118,JIS A 1128 によるものとする施). 

 

【解  説】

  (1)について  凍害の影響を受ける環境においては,連行される空気泡が内部水の凍結に伴って 増大する水圧を緩和させる働きを持つことから,AE コンクリートとすることによる耐凍害性の改善効果は非 常に大きい施).空気量を 4.5%以上にすることにより,凍結融解抵抗性は飛躍的に向上することが知られてお り e)f),現在の空気量の管理値は±1.5%であることから,4.5%を下回らないように,標準を 6.0%とした.な お,この空気量は,すべてのコンクリート構造物に用いられるコンクリートを対象とする. 

 

 

5.2.7  材  料 

ドキュメント内 Taro-前書.jtd (ページ 98-102)