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コンクリートの配合には空気が必要です。空気は、コンクリートの練り混ぜ、作業性をよくします(ワーカビリティといいます)。
また、凍結融解に効果があります。今回は、コンクリートの空気量の意味、規格、単位、許容値、空気量の計算式について説明します。
凍結融解、ワーカビリティは下記の記事が参考になります。
寒中コンクリートとは?1分でわかる意味、水セメント比、温度、養生方法
コンクリートは、下記を配合してつくります。
・セメント
・粗骨材
・細骨材
・水
・空気
空気は、コンクリートの強度などに直接影響しませんが、
・作業性の良さ
・凍結融解の対策
として有効です。例えば、コンクリートの作業性は、流動性が影響しています。コンクリートの流動性は、空気量を増やすと高まります。
寒い時期は、コンクリート内の水分が凍結、融解を繰り返します。このとき、微細な空気がクッションの役割をはたし、凍結融解時の圧力を低減します。
凍結融解の対策として、通常時より空気量を増やします。
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空気量の許容値は下記です(※ただし、普通コンクリートの場合)。
・普通コンクリート ⇒ 4.5%
また、空気量の許容差は下記です。
・許容差 1.5%
つまり、空気量は
・3.0~6.0%
の範囲に納まればよいです。コンクリートの種類で、上記の許容値は変わるので注意してください。※普通コンクリートは、下記が参考になります。
普通コンクリートってなに?普通コンクリートの特徴、空気量、セメント量の規格
コンクリートの種類と、空気量の許容値を整理しました。
普通コンクリート ⇒ 4.5%
軽量コンクリート ⇒ 5.0%
寒中コンクリート ⇒ 4.5~5.5%
流動化コンクリート ⇒ 4.5%
高流動コンクリート ⇒ 3.0~4.5%
高強度コンクリート ⇒ 4.5%(※凍害無しで3.0%)
水密コンクリート ⇒ 4.5%
凍結融解コンクリート ⇒ 4.0%(下限値)
凍結融解コンクリートや、寒中コンクリートは空気量を増やします。空気が、凍結融解の圧力を防ぐからです。※コンクリートの種類、軽量コンクリートの詳細は、下記が参考になります。
空気量の単位は、%(ぱーせんと)です。
空気は他材料と比べて重さが無いです。よって、全容積に対する空気の占める容積で、空気量を計算します。
空気量の計算式は、下記です。
空気量=100×(1000-(W+C+S+A))/1000
Wは水、Cはセメント、Sは細骨材、Aは粗骨材の容積です。単位は「l/m3」です。
今回は、コンクリートの空気量について説明しました。コンクリートの調合で、空気量は必須です。通常、3.0~6.0%の範囲で空気をいれます。
なお、凍結融解を考慮すると、空気量は増えます。また、コンクリートの種類に応じて、空気量が上下すると覚えてくださいね。下記の記事も併せて参考にしてください。
寒中コンクリートとは?1分でわかる意味、水セメント比、温度、養生方法
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