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エココンクリート

地球温暖化を発端とする環境問題は、地球規模での問題であり、私たちがこれから安心して暮らすための重要な問題でもある。
これらの環境面に配慮したコンクリートがエココンクリートである。

エココンクリート」は、地球環境への負荷の低減に寄与するとともに、生態系と調和あるいは共生を図ることができ、快適な環境を創造するのに有用なコンクリートと定義されている。

 エコセメントは「エコロジー」と「セメント」を結合して作られた言葉で、ごみ焼却灰の活用が第一の目的である。

都市ごみ焼却灰の中には酸化カルシウムや二酸化珪素などのセメントの主成分が多く含まれており、不足分の酸化カルシウムを加えることにより普通セメントの構成鉱物に近づけている。
 エコセメントの定義「JIS R 5214」ではクリンカーを1t作るのにごみ焼却灰等の廃棄物を0.5t以上(50%以上)使用して作られるセメントとされている。
2002年7月に規格が制定された。
  なお、焼却灰に微量に含まれるダイオキシンは、約1,400度以上の高温で焼成するため無害なものに分解される。
成分的にはカルシウム、シリカは少なくアルミは多い。
アルミが多いと固まるスピードが速くなるので、石膏を増やして調整している。  


エコセメントには,普通エコセメントと速硬エコセメントの2種類がある。

【普通エコセメント】
  強度発現性は普通ポルトランドセメントよりも若干劣るが、普通ポルトランドセメントの JIS 値は満足して現在商業生産が行われている。
普通エコセメントは、製造過程で脱塩素化されたもので、セメント中の塩化物イオン量が0.1%以下と規定されている。
一般の生コンプラントでの混練り、アジテーター車での運搬、ポンプ車打設が可能である。さらに、現場打ちコンクリート構造物では普通エコセメントのコンクリートのスランプおよび空気量の経時変化などは普通ポルトランドセメントと同等である。
用途として、普通エコセメントは、無筋および鉄筋コンクリートに使用できるが、単位セメント量の多い高強度、高流動コンクリートを用いた鉄筋コンクリートやプレストレストコンクリリートには使用できないのが、問題である。

【速硬エコセメント】
  凝結時間が短く、初期強度が高いという特徴がある。
速硬エコセメントは塩化物イオン量がセメント質量の0.5%~1.5%以下であるため、無筋コンクリート分野への使用に限定される。

  以上のような性質をもつエコセメントは、廃棄物の最終処分場が逼迫しているわが国において、廃棄物の有効活用に大きく期待されている。 
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環境に配慮したコンクリート

最近、Blogの更新が最近できていない。

現場、協議や工事対応、資料作成に追われ、また、体調管理が悪く体調を崩していた。
オリンピック選手やプロの選手は、このようなことはいっていられない。
日頃の体調管理ができて、強靭な体があってこそbestな仕事はできるので、これらもう少し
気をつけようと考えている。
ただ、体調は悪くても休めないのもこの時期の性である。
気を引き締めて、この繁忙期をミスのない成果を挙げらるようにがんばろう。

環境問題のキーワードとして、環境負荷の低減があります。
この環境負荷の低減可能なコンクリートについて書こうと思う。

◆エココンクリート
 限りある資源である骨材を有効に活用することで、環境負荷を低減することができる。高度成長期から社会基盤整備のために使用されたコンクリート構造物は90億m3以上である。
このコンクリート構造物も耐用年数を迎え、今後更新、維持管理の時期となり、建設廃棄物の排出量の増加が予想される。このため、これまで以上に排出量・使用量のバランスを考える必要がある。

さらに、首都圏では産業廃棄物のうち13%を他圏域に排出している現状であり、早急な問題となっている。

 環境負荷低減型のエココンクリートには、建設時に資源消費やエネルギー消費の軽減、建設廃棄物を抑制したコンクリートがある。また、長期的に耐久性を確保した高耐久性コンクリート、環境に配慮したコンクリート等がある。

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高流動コンクリート

◆わが国の借金846兆円に増

財務省は10日、国債と借入金、政府短期証券を合わせた国の債務残高(借金)が2008年度末時点で846兆円6905億になったと発表した。
個人一人当たりの借金は663万円となる。 【人口推計:1億2765万人(1月1日時点)】

08年3月末時点で過去最高の849兆円に達したが、その後、減少が続いていたが、08年10月に成立した08年度第一次補正予算で経済対策を実行しるために財源として国債を増発したことが響き、再び増加した。企業業績の悪化で税収は著しく落ち込んでいて、二次補正予算でさらに国債を増発することで、わが国の借金は一段と膨らみそうである。

このひっ迫した社会にさらに、少子高齢化と企業の経営悪化により拍車がかかると予想される。
しかし、人々の価値観や生活様式が多様化することで、さらに社会基盤は向上することが望まれる。
今後も、安心して安全な社会を形成するためには、必要なものは造り、現状の基盤を維持するためには維持修繕しながら延命化することが必要となる。

これまでの一般的なコンクリートに比べ、人件費によるコスト縮減と施工性の締固等で有利となる高流動コンクリートについて記述する。

◆高流動コンクリート
高流動コンクリートは、一般的に流通しているコンクリートに比べ、流動性、充填性が高く、骨材の材料分離性に優れている。そのため、最大の特徴であるコンクリート打設時の締固めを必要とせず、高所からの充填も可能である。
施工品質においては、一般的なコンクリートの品質と同等または、それ以上の施工品質を確保している。

配合
・流動性の程度はスランプフローで表し、目標値は50cm以上70cm以下と規定されている。
・単位水量は175kg/m3以下とする。
・水結合比[単位水量/(単位セメント量+単位混和材量]は50%以下とする。

主な特徴
・高流動コンクリートを型枠に打設することで、フレッシュコンクリートの自重により型枠の隅々まで充填できる。(締め固め不要)
・所要の品質が得られ、耐久性も良好となる。
・単位粗骨材量が少なく,高性能(AE)減水剤(SP剤)の使用量が多い。
・一般的なコンクリートと比べ凝結硬化が遅延する傾向(流動性確保のため,SP剤により初期の水和反応を抑制)
・高粘性のため、一般にブリーディング、レイタンスが少なく表面の仕上がりがよい。(ジャンカ、豆板が発生しない)
・コンクリートポンプによる圧送時の抵抗が大きい。
・最大自由落下高は5m程度とする。
・人的要因による施工不良がない。
・コンクリート打設工事における省力化が図れる。
・将来の施工自動化などの技術へ対応できる可能性がある。

問題点
・コストが高価であり、経済性に劣る。
・使用材料の品質変動,計量誤差による影響を受け易く、品質管理、施工管理が難しい。
・打込み後も長時間にわたり側圧が減少しにくく、型枠の補強が必要となる。⇒型枠の設計はフレッシュコンクリートの「液圧」として計算する。

高耐久性コンクリート

以前の設計の対応で時間が割かれてしまい、思うように業務が進まない。
これの問題は、以前の提出した成果の計算書によるものである。
出力された計算書に加筆しているもののまだ、分かりやすく説明する内容の計算書が必要なためである。
昔の計算書に比べれば、最近のアウトプットした計算書は見やすくなっている。しかし、計算過程が分からない方にはこれでも見にくい、分かりづらいようである。
どこまでブレークダウンした報告書が必要なのか。ただし、説明責任があるため、担当者に合わせた計算書も必要である。これらを含めて、要求される成果品について考える必要がある。


高耐久性コンクリート
これまで、大量消費、大量破棄型の社会でとなり、物質的に豊かな社会を実現してきた。
しかし、高度成長期に造られた構造物が今後50年以上を経過する。
そのため、これらの構造物の維持管理、更新時期にこれから突入することとなり、今後は、高い耐久性のあるコンクリートが必要になる。

 一般のコンクリートに比べて耐久性が高いコンクリートである。その構造物が設置される環境により劣化要因がことなるため定義があいまいであるが、非常に厳しい環境において、耐用年数100年以上を満足するコンクリートである。
高強度コンクリートは一般的に高耐久コンクリートであり、高性能コンクリートである考えられていた。しかし、水和熱および自己収縮・乾燥収縮に起因したひび割れ等の要因で必ずしもこの条件が成り立たない。

高耐久コンクリートは、水セメント比を低下させることでコンクリート組織の緻密化と混和剤(FA,SF等)の使用により物質抵移動性を制御し、遷移帯の改質により施工段階でのひび割れを抑制することができる。

塩害、中性化の速度は、コンクリートの組織の緻密さに左右される。また、乾燥収縮によるひび割れが中性化と鉄筋の腐食を助長します。
コンクリート内部の気泡や空隙を減らし中性化を抑制することで、乾燥収縮によるひび割れを低減することができる。

超高強度繊維補強コンクリート

河川の増水で支保工の基礎が洗掘し橋が崩落

橋桁の幅が約2m、長さは約40.5mの人道橋が河川の増水により落橋していた。
けががなかったのが幸いである。
河川の支保工施工は、一般的に渇水期(非出水期)の秋から冬のこの時事での施工となる。
この時期の施工は、増水が少ないということで管理者の許可を得ての作業であるため今後の調査結果が気になるところである。

基本的に基礎の洗掘となっているが、その他に考えられる問題
①河川増水による支保工の倒壊(倒木等の衝突)
②支保工の耐力不足
③支保工の偏荷重

支保工架設は安価になるケースが多い中、このようなリスクがあることは設計、施工する上で再度考えさせられる課題でもある。

◆超高強度繊維補強コンクリート

背 景
 建設コスト縮減、構造物の大規模化、工期の短縮、労働力の減少、自然環境問題の高まり、初期欠陥・耐久性不足問題など、コンクリート工事を取り巻く環境が変化している。そのため、それに対応するより合理的、経済的かつ環境負荷の小さなコンクリートなどの社会的ニーズが必要となってきている。

内 容
 コンクリートの強度(圧縮強度)向上は、構造物で力が集中する部分に利用すると大きな効力を発揮し、新しい桁下空間を創出します。このコンクリートは150~200N/mm2あり、一般に使用されているコンクリートの5~7倍を超える圧縮強度を持っている。

主な特徴
・2550kg/m3程度でコンクリートよりも若干重い。
・粉体で緻密になっているので、それほど重くならない。
・設計曲げモーメント150kN/m程度でH型鋼とほぼ同じ断面で同じ重量が可能である。(H=500)
・フルプレストレスで引張応力を発生しない設計とする。
・曲げ引張は、ひび割れが発生する前は超高強度繊維補強コンクリートが負担し、ひび割れ発生後は繊維で負担している。使用繊維は,径も材質も特殊であり高価である。性能とコストのバランスから配合を決定する必要がある。
・PC構造物が前提となり繊維が補強鋼材の代替となる。

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