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セメントの硬化時間とは?温度・夏冬の違いと硬化を早める方法

この記事の要点

セメントの硬化時間は温度に大きく依存します。

標準養生(20℃)では初期凝結が約1〜3時間、終結が約5〜10時間です。

夏(高温)では短縮、冬(低温)では延長します。

温度と硬化速度の関係・硬化を早める方法(早強セメント・高温養生・促進剤の使用)と冬期コンクリートの養生管理を解説します。

硬化時間は温度に大きく依存し、夏(高温)は短縮、冬(低温)は延長するため、季節に応じた養生管理が必要である。

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セメントは水と混ぜて60分後から化学反応を起こして、最大でも10時間経てば硬化が始まります(目安)。


セメントの硬化は強度の発現を意味します。普通ポルトランドセメントの場合、3日で12.5N/m㎡、7日で22.5N/m㎡、28日で42.5N/m㎡になることがJISで規定されています。


とはいえ、コンクリートを打設して2日目から人が歩ける程度の強度が確保できるでしょう(ただし4日目が望ましい)。また温度に応じてセメントの硬化時間が変わります。


今回はセメントの硬化時間、温度、夏と冬の違い、早め方について説明します。コンクリートの硬化時間など、下記も参考になります。

コンクリートの硬化時間とは?固まるまでの時間・温度の影響と養生期間の目安

コンクリートの硬化を早めるには?早強セメント・硬化促進剤・夏冬の違いを解説

セメントの硬化時間は?

セメントは水と混ぜることで化学反応を起こし徐々に硬化を始めます。


JISによると水と混ぜて3日で12.5N/m㎡の強度が発現し、28日で42.5N/m㎡の強度となり、概ね硬化が完了します。

下表にポルトランドセメントの硬化時間と圧縮強度を示します。

品質項目 JIS R 5210
普通ポルトランドセメント
比表面積(cm2/g) ≧2500
凝結 始発(min) ≧60
終結(h) ≦10
安定性 パット法
ルシャテリエ法(mm) ≦10
圧縮強さ(N/mm2 1日
3日 ≧12.5
7日 ≧22.5
28日 ≧42.5
91日

上表によると普通セメントの場合、最低でも強度発現まで3日必要です。とはいえ、実際は水とセメント混ぜて最大でも10時間後から硬化が始まります。

さらに2日目からは人が歩行できる程度強度は得られるでしょう(ただし、歩行は4日目からが望ましい)。


硬化時間の詳細は下記も参考になります。

コンクリートの硬化時間とは?固まるまでの時間・温度の影響と養生期間の目安

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セメントの硬化時間と温度との関係、夏、冬の違い

なお、セメントの硬化時間は温度が関係します。温度が低いと「ゆっくり硬化」するため、コンクリートの温度は2℃以上にする必要があります。


当然、冬の方が硬化しにくく、夏の方が硬化しやすいです。

セメントの硬化時間を早めるには?

セメントの硬化時間を早めるために、早強ポルトランドセメントを用いる方法があります。普通セメントと比べると、2日も早く強度が発現するセメントです。詳細は下記をご覧ください。

早強ポルトランドセメントとは?読み方・記号・特徴・強度発現を解説

まとめ

今回はセメントの硬化時間について説明しました。セメントは水と混ぜると徐々に硬化を始めます。


水と混ぜて2日目から歩行できるまで強度が発現し、28日で概ね硬化が完了します。セメントはコンクリートの原料の1つです。

コンクリートの硬化時間とは?固まるまでの時間・温度の影響と養生期間の目安

養生期間とは?コンクリートの日数・早強・冬の規定を解説

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理解度チェック

Q.

普通ポルトランドセメントのJIS規定の圧縮強度を、3日・7日・28日で答えてください。

答えを見る

3日で12.5N/mm2以上、7日で22.5N/mm2以上、28日で42.5N/mm2以上です(JIS R 5210)。28日で概ね硬化が完了します。

Q.

セメントの凝結(硬化)はいつ始まり、歩行はいつから可能ですか?

答えを見る

水と混ぜて60分後(始発≧60分)から化学反応を起こし、最大でも10時間後(終結≦10時間)から硬化が始まります。2日目から歩行できる程度の強度が得られますが、歩行は4日目が望ましいです。

Q.

セメントの硬化時間と温度の関係、硬化を早める方法を答えてください。

答えを見る

温度が低いとゆっくり硬化するため、コンクリート温度は2℃以上必要です。冬は硬化しにくく夏は硬化しやすいです。早める方法として、普通より2日早く強度が発現する早強ポルトランドセメントがあります。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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