コンクリートの強度

コンクリート工学研究室 岩城 一郎

強度の種類

 圧縮強度  引張強度  曲げ強度  せん断強度  付着強度  疲労強度等々

圧縮強度

 コンクリートの強度の中で最も重要  コンクリートは圧縮に強く，引張に弱い（ 引張強 度は圧縮強度の1/10程度 抗は無視） ） →コンクリートは一般に圧縮部材（圧縮力に対し て抵抗する部材）として利用（引張力に対する抵  圧縮強度の測定が一番簡単であり，ばらつきも 少ない．

圧縮強度に影響を及ぼす要因

 供試体形状  水セメント比（セメント水比）  養生条件（乾燥条件，温度条件）  その他の要因 モルタルと粗骨材の付着条件 空気量 粗骨材の最大寸法 初期凍害

供試体形状

 圧縮強度試験用供試体（JIS A 1132）：（我が国 では）直径の2倍の高さをもつ円柱（例えば， φ15×30cm，φ10×20cm）  立方体（英，独他：一辺150mm）＞円柱供試体 （米，仏，日他）（約25%増）：拘束による影響 三浦尚著：土木材料学（改訂版），コロナ社

水セメント比（セメント水比）

 コンクリートの圧縮強度f’cは水セメント比W/Cが小さい ほど（セメント水比C/Wが大きいほど）大きくなる．  f’cとC/Wの関係：f’c＝A+B・C/W（あるC/Wの範囲に おいて直線関係）．骨材が弱い場合，締固めが不十分 な場合両者の関係が崩れる． 70 60 50 40 30 20 10 0 1.5

2 R 2 = 0.9745

2.5

C /W 3 3.5

4 三浦尚著：土木材料学（改訂版），コロナ社

設計基準強度

 設計基準強度 f’ck：設計の基準となる強度， 標準養生 （20℃水中養生）を行ったコンクリート 円柱供試体の材齢28日における圧縮強度． 三浦尚著：土木材料学（改訂版）， コロナ社

養生の影響

 コンクリート強度に及ぼす養生の影響：大．  湿潤養生 （水中養生）≒ 封かん養生 ＞＞ 気中養生  温度が高いほど早く強度が出る．長期の伸びは乏しい． 三浦尚著：土木材料学（改訂版），コロナ社 コンクリート便覧，技報堂出版

その他の影響

 モルタルと粗骨材との付着強度：砕石（フレッ シュ性状 劣）＞川砂利  空気量 多→強度 低，AEコンクリート（ワーカ ビリティーが改善されることにより相殺）  骨材最大寸法 大→強度 小（表面積，付着と 関係）：ワーカビリティーの改善効果と相殺  初期凍害 ：まだ十分固まっていないコンクリート が凍結した場合，後で融解させて十分養生して も強度は大幅に低下する．

試験方法の影響

   供試体の高さと直径との比（h/d） 大→強度 小 供試体の寸法 大（h/d=2.0：const）→強度 小（弱点の 存在する確率，φ600mm以上で頭打ち） 載荷速度 大→強度 大   含水状態 高→強度 小 試験条件を一定としないと 圧縮強度の値に様々な要因 による影響を含むため，正しい 判断ができない！ → 規格に従うことが重要！！ 三浦尚著：土木材料学（改訂版）， コロナ社

引張強度

 弾性体の円板に直角方向の集中荷重を載荷→ 割裂引張強度（≒直接引張強度） 三浦尚著：土木材料学（改訂版），コロナ社

曲げ強度

  3 等分点載荷 他に，せん断強度，支圧強度，ゆ着強度，疲労強度 三浦尚著：土木材料学（改訂版），コロナ社