Transcript 配合とは？配合設計とは？

配合設計
コンクリート工学研究室
岩城 一郎
配合とは？配合設計とは？
• 配合：コンクリートを製造するために用いられる
各材料の使用量あるいは混合割合
• 配合設計：コンクリートが所定の性能を有するよ
うに，その製造に用いる各材料の使用量あるい
は混合割合を定めること
• コンクリートに要求される性能：安全性（丈夫），
耐久性（長持ち），施工性（造りやすさ），さらに
は美観(美しさ)，環境低負荷（環境保全），経済
性（安さ）
配合の表し方

配合表：コンクリート1m3あたりの単位量を表示
示方配合の表し方
単 位 量（kg/m3）
粗骨材G
粗骨材の スランプ 水セメン 空気量 細骨材率
最大寸法
ト比
水 セメント 混和材 細骨材
mm
mm 混和剤
｜
｜
W/C
s/a
（mm） （cm）
（%） （%） （%） W
C
F
S
mm
mm

具体的な例
示方配合の実例
単 位 量（kg/m3）
粗骨材G
粗骨材の スランプ 水セメン 空気量 細骨材率
最大寸法
ト比
水 セメント 細骨材 5mm 10mm 13mm 15mm AE剤
｜
｜
｜
｜
W/C
s/a
（mm） （cm）
（%） （%） （%） W
C
S
10mm 13mm 15mm 20mm
20
10±1
50
5.0±1.0
45
170
340
805
312
104
208
416 1.19
配合表の各項目
•
•
•
•
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•
•
•
•
•
粗骨材の最大寸法Gmax
スランプ
（AEコンクリートの）空気量
水セメント比W/C
細骨材率s/a
単位水量W
単位セメント量C
単位細骨材量S
単位粗骨材量G
単位混和材（混和剤）量FまたはA
各項目の説明
• 粗骨材の最大寸法Gmax：一般に大きいほど同一強度，同一ス
ランプのコンクリートを作る際の単位水量Wが減るため，部材の
最小寸法，鉄筋のあき，かぶりの制約条件を満足する中ででき
るだけ大きく設定する．
• スランプ（Slump）：フレッシュコンクリートのコンシステンシーや
ワーカビリティーを評価するための指標．所定のコーンに所定の
方法でコンクリートを詰め，コーンを引き抜いた際の，コンクリー
トの沈下量を求めたもの．大きいほど作業はしやすくなるが材料
分離が大きくなる．小さすぎるとやはり締固めにくく材料分離が
起こる．→作業に適する範囲でできるだけ小さいものを選ぶ．一
般の土木構造物：8-12cm，断面の大きさ，配筋等により使い分
ける．
• 水セメント比W/C：骨材が表乾状態のときの，セメントペースト部
分の水とセメントの質量比，W/C 小→強度 大，
組織の緻密性 高→一般に耐久性 高
スランプ試験の方法
全国生コンクリート
工業組合HPより
配合表の各項目
• （AEコンクリートの目標）空気量：多いほど凍害（凍結融解作用）
に対する抵抗性の向上，ワーカビリティーの向上⇔強度の低
下：プラスの影響の方が明らかに大
• エントレインドエア：AE剤によりコンクリート中に連行される微小
な独立気泡（25-250μm）
• エントラップトエア：コンクリートの練混ぜ中に自然に形成される
気泡（エントレインドエアよりも大，凍害に対する抵抗性が期待
できない，1～2%は入る．），JIS規格：4.5±1.5%→寒冷地では4
～6%を推奨
• 細骨材率s/a（日本では質量は大文字，容積は小文字）：骨材全
量に対する細骨材量の絶対容積比→フレッシュ時の性状（粘り，
粗々しさ）に影響
• 単位水量W：大→耐久性 小（乾燥収縮，物質の透過性）→作業
ができる範囲内でできるだけ少なく設定する．
• 単位セメント量C：大→経済性，発熱量 大
水セメント比W/Cを下げると？
（セメント水比C/Wを上げると？）
圧縮強度(MPa)
70
60
50
R 2 = 0.9745
40
30
20
10
0
1.5
2
2.5
3
3.5
4
C /W
コンクリートの圧縮強度はC/Wに比例する（W/C
に反比例する）→W/Cを下げると強度が上がる．
単位水量Wを上げると？
• 軟らかい（一見，作業しやすい）コンクリートがで
きる．
• 材料分離しやすくなる．
• ひび割れが出やすくなる．→耐久性が低下する．
• C一定の条件でWだけが上がると，W/Cが高くな
り，強度が低くなる（細孔組織が粗くなる）．その
結果，耐久性がさらに低下する．
配合の補正
• 配合の仮定
- 骨材は表面乾燥飽水状態（表乾状態）
- 細骨材は5mm以下，粗骨材は5mm以上
• 実際には？
- 骨材は湿潤状態
- 細骨材は5mm以上，粗骨材は5mm以下のものも含
まれる．
• 配合の補正
- 骨材の含水率に対する補正：実際の骨材が湿潤状
態とすれば，表面水量を補正する必要がある．
- 骨材粒度に対する調整：実際の細骨材に5mm以上
（粗骨材に5mm以下）のものが含まれているとすれば，
骨材量を補正する必要がある．