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コンクリートの乾燥収縮とは？1分でわかる意味、乾燥収縮率とjass5、骨材、ひび割れとの関係
この記事の要点
コンクリートの乾燥収縮とは、コンクリート内の水分が蒸発することにより体積が減少する現象です。
JASS5では乾燥収縮率の上限を8×10⁻⁴以下と規定しており、骨材の種類・水セメント比が影響します。
この記事では、コンクリートの乾燥収縮とは何か、ひび割れとどう関係するのかを整理します。
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コンクリートは乾燥収縮が起きやすい材料です。コンクリートは水、セメント、骨材を混ぜてつくります。
このコンクリート中に含まれる水分が、外気などの影響で蒸発します。コンクリート中の水分が蒸発した分、コンクリートが収縮します。これが乾燥収縮です。
乾燥収縮が起きると、コンクリートにひび割れが起きます。
今回はコンクリートの乾燥収縮の意味、乾燥収縮率とjass5、骨材、ひび割れとの関係について説明します。jass5、骨材の詳細など下記も参考になります。
骨材とは？粗骨材と細骨材の違い・コンクリートの配合割合と品質基準
コンクリートの乾燥収縮とは？骨材との関係
コンクリートは水、セメント、骨材を混ぜてつくる材料です。よってコンクリート中には水分が含まれています。
この水分が外気などの影響で蒸発します。コンクリート中の水分が抜けた分、コンクリート内部は収縮します。これが乾燥収縮です。
乾燥収縮が起きると、コンクリートにひび割れが生じます。よって乾燥収縮は、コンクリートの劣化現象の１つです。
上記のように、乾燥収縮は水分が原因です。よってコンクリートの単位水量を多くするほど、乾燥収縮量も大きくなります。
なお骨材の量を増やせばセメント量を減らすことができます。セメント量を減らせば単位水量も少なくなります。結果、ひび割れを低減することが可能です。
コンクリートに比べて、セメントペーストやモルタルは、よりひび割れやすい材料です。詳細は下記をご覧ください。
セメントペーストとは？水とセメントの比率・モルタルとの違い・タイル接着への使い方
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コンクリートの乾燥収縮率とjass5の関係
jass5ではコンクリートの乾燥収縮率が規定されています。乾燥収縮率はJISA1129などにより測定される「ひずみの値」です。
簡単にいうと、供試体の乾燥収縮量と元の長さの比率です。jass5では、コンクリートの計画共用期間の級に応じて、乾燥収縮率を下記以下の値とします。
標準 ⇒ 650～800×10－6
高級 ⇒ 500～650×10－6
特級 ⇒ 500×10－6
詳細はjass5やJISA1129をご覧ください。
建築工事標準仕様書・同解説 5―JASS 5 2018 鉄筋コンクリート工事
コンクリートの乾燥収縮とひび割れの関係
コンクリートの乾燥収縮はひび割れの原因です。jass5では収縮ひび割れ幅の許容値として、下記の値を規定しています。
屋内 ⇒ 0.3mm以下
屋外 ⇒ 0.2mm以下
また耐久設計指針では、要求性能を「耐久性」「漏水」に分けて、さらに細かな値が規定されています。詳細は下記の書籍をご覧ください。
混同しやすい用語
クリープ変形
部材に荷重が持続的に作用することで時間の経過とともに変形が増大する現象です。
乾燥収縮が水分蒸発による体積減少現象であるのに対して、クリープ変形は荷重による持続変形で、原因・メカニズムが全く異なります。
自己収縮
コンクリートが外部からの乾燥なしに、水和反応の進行によって体積が減少する現象です。
乾燥収縮が水分の蒸発（外部環境への水分逸散）によって生じるのに対して、自己収縮はコンクリート内部の水和反応によって生じる内部収縮です。
コンクリートの乾燥収縮を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 乾燥収縮率（標準） | 650～800×10⁻⁶ | JASS5規定値 |
| 許容収縮ひび割れ幅（屋内） | 0.3mm以下 | 屋外は0.2mm以下 |
| 乾燥収縮の原因 | コンクリート中の水分蒸発 | 骨材増・単位水量減で低減可 |
まとめ
今回は、コンクリートの乾燥収縮について説明しました。コンクリート中には水分が含まれています。
この水分が蒸発することで、その分、コンクリート内部が収縮します。これが乾燥収縮です。ひび割れの原因になることを覚えてくださいね。
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- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
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