13-9 高強度コンクリート

【第Ⅰ部】コンクリート技士・主任技士
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💪 高強度コンクリートとは

高強度コンクリートは、JASS 5では設計基準強度が36N/mm²を超えるコンクリートと定義されています。
特に60N/mm²を超える場合は、構造体の性能を確認し、仕様を詳細に定める必要があります。

  • コンクリート標準示方書では、設計基準強度50~100N/mm²程度を対象とし、施工に必要な事項を規定しています。

🔍 特徴と性質

流動性と仕上げ性

  • 水セメント比(W/C)が35%以下の場合、ブリーディングがほとんどなく、仕上げが困難プラスチック収縮ひび割れが発生しやすい。
  • 設計基準強度48N/mm²以上では、高流動コンクリートが用いられることが多く、スランプフローで流動性を評価します。

📏 ワーカビリティーの評価指標

JASS 5

設計基準強度スランプスランプフロー
36~45N/mm²未満21cm以下50cm以下
45~60N/mm²以下23cm以下60cm以下

コンクリート標準示方書

設計基準強度スランプスランプフロー
約50N/mm² 18~21cm
50N/mm²超50~65cm程度
  • 設計基準強度50N/mm²程度 スランプ18~21cm程度
  • 設計基準強度50N/mm²を超える場合 スランプフロー50cm~65cm程度

🧪 力学的特性

  • 高強度化するほど弾性的挙動を示すが、ピーク後は脆性的になる傾向。
  • ヤング係数は、圧縮強度の1/3乗に比例(通常のコンクリートは1/2乗に比例)。

🛡️ 耐久性

  • セメントペーストが緻密になるため、中性化速度が遅く、耐凍害性が向上
  • 単位セメント量が多くなることで、アルカリ骨材反応の対策が必要(無害と判定された骨材を使用)。
  • 水セメント比が小さいため乾燥収縮は小さいが、自己収縮が大きくなるため、ひび割れが起きにくいとは限らない。
  • 火災時には爆裂の可能性がある。
    • 火災時には、内部の水分が急激に蒸発して圧力が高まり、表面が破裂する「爆裂」現象が発生する可能性があります。

🏗️ 製造と施工管理

  • 高強度コンクリートは、材料の品質変動に敏感。特に細骨材の表面水率の管理が重要
  • 粘性が高いため、1バッチの練混ぜ量はミキサ容量の2/3程度が適切(設計基準強度60N/mm²の場合)。

🚚 運搬のポイント

  • 高強度コンクリートの運搬には、ポンプ圧送が一般的です。
  • ただし、圧送時の圧力損失は通常のコンクリートの2~4倍に達するため、以下の点に注意が必要です:
    • 十分な圧送能力を持つポンプの選定
    • 適切な排出量の確保
    • 輸送管の径の選定