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よいコンクリートとは

 橋梁を材料別にみると、鋼橋、鉄筋コンクリート橋、PC橋、PRC橋、複合橋等がある。
その中でコンクリートの材料について記載する。
 コンクリートは、セメント、水、細骨材、粗骨材、混和材料から構成されます。

 良いコンクリートとは、フレッシュコンクリートの段階において、作業に適した流動性を有し、材料分離が発生しにくく、かつ、適度の凝結時間を持つ必要がある。硬化後においては、所要の強度・水密性および耐久性を十分満足し、体積変化が少なく、均等質な品質を具備することが重要である。また、コスト面において経済的に安価に造られるコンクリートであることが望まれる。
 この具備すべき品質は、構造物の用途・種類・重要度・構造物が置かれる気象・環境条件、あるいは施工条件等によって異なる。例えば、マスコンクリートとなるダム等の場合、十分な水密性や耐久性を確保するため、温度ひび割れを防止するよう、温度制御対策(水和熱の小さいセメントの選定・単位セメント量の低減など)されない場合は、他の品質が満足されていても耐久性が劣ることになる。
 一方、施工性の面では,主として土木分野で用いられる硬練りで品質の優れたコンクリートは、せき板の間隔が狭く配筋の密な建築用としてはワーカビリティーの面で不向きである。逆に軟練りコンクリートは、品質並びに施工性の面で土木工事用として十分適しているとはいえない。このように、コンクリートの品質と施工性はトレードオフの関係であり、特に橋脚や建築用コンクリートはこの性質の板挟みの関係にある。また、あらゆる条件に対して最良の品質を持つコンクリートは、一般に不経済なことが多い。このようなことから、要求された条件を、許される範囲内で満足するコンクリートが良いコンクリートといえる。

鋼材について

構造用鋼材及び規格
W350(鋼材種類)

高性能鋼
 高性能鋼は、鋼橋に汎用的に使用されている鋼種と比較して、強度、じん性、溶接性、曲げ加工性、耐腐食性において、より優れた性能を有する鋼種、鋼材である。これを総称して高性能鋼と呼んでいる。
橋梁向けで実用化されている代表的な高性能鋼について挙げます。
W400(高性能鋼)

コンクリート

1.一般構造用コンクリート
 建築構造物用コンクリートと土木構造物用コンクリートに適用され、「普通コンクリート」ともいう。
通常、ミキサで練混ぜたばかりのコンクリートは、その軟らかさの程度をスランプ試験によって確認する。


2.冬季・夏季に適用できるコンクリート
寒中コンクリート
 気温が低くなると、コンクリートが固まるのが遅くなったり、凍結したりして耐久性が低下する。そのため、日平均温度4℃以下になると予想される場合は、次のような対策を施し、「寒中コンクリート」として扱う。
 ・ セメント以外の材料を暖めてコンクリートの温度を高める
 ・ 凍結への抵抗性を増す微細な空気を混入する混和剤(AE剤)を使用する
 ・ 所要の強度が得られるまでの保温養生を行う など
暑中コンクリート
 高温になると、コンクリートのコンシステンシーの低下、硬化が速まったり、水分が急速に蒸発して耐久性が低下する等の悪影響が出る。そのため、日平均温度25℃を超えることが予想される場合には、次のような対策を施し、「暑中コンクリート」として扱う。
 ・ 水和熱の小さいセメントを使用する
 ・ コンクリートの温度を35℃以下となるようにセメント以外の材料を冷却する
 ・ 固まるのが遅くなる混和剤を使用する
 ・ 水分の急激な発散を防ぐ養生方法をとる など


3.長大橋、高層ビルなどの大型構造物に適用できるコンクリート
マスコンクリート
 大型構造物や断面寸法が大きい(部材最小寸法が80cm以上)構造物に用いるコンクリートである。
用途:ダム、橋台、橋脚など
流動化コンクリート
 流動化させる混和剤(流動化剤)を混合することによって、単位水量、単位セメント量を変えずに施工をし易くするコンクリートである。
用途:高層ビル、プレキャスト工場製品など
高流動コンクリート
 流動化コンクリートより流動性を著しく改善し、コンクリートを型枠へ打ち込む時の振動締固め作業を不要にしたコンクリートで、「締固め不要コンクリート」、「自己充填コンクリート」ともいう。
用途:高層ビル、大型構造物など
高強度コンクリート
 通常のコンクリートより強度が高いコンクリートである。 (超高強度コンクリートとして現在200N/mm2以上)
用途:橋梁、高層ビル、プレキャスト工場製品など
低発熱コンクリート
 発熱を低減し、温度応力によるひび割れを抑制するコンクリートである。
用途:高層ビル、大型構造物など


4.ひび割れ制御・低減に適用できるコンクリート
膨張コンクリート
 乾燥収縮によるひび割れを低減するために、膨張材を混入したコンクリートである。
用途: 建築物の床や壁、コンクリート製品、漏水防止用など
プレストレストコンクリート
 コンクリートは、引張りに対する抵抗力が小さいため、コンクリート構造物の引張りが生じる部分にひび割れが発生し易い。そのため、PC鋼線などを使用してその部分にあらかじめ圧縮力を導入したコンクリートである。
用途:パイル、ポール、長大橋、建築物の梁など
低収縮コンクリート
 乾燥収縮によるひび割れを低減するために、収縮低減剤を混入したコンクリートである。
用途:厚さが薄い部材、壁、スラブなど


5.引張りに対する抵抗性、曲げに対する抵抗性などの改善に適用できるコンクリート
繊維補強コンクリート
 引張りに対する抵抗性、曲げに対する抵抗性、ねばりなどを改善するために、鋼繊維やガラス繊維などを混入したコンクリートである。
用途:トンネル覆工、コンクリート製品、プレキャスト部材など
ポリマーコンクリート
 引張りに対する抵抗性、曲げに対する抵抗性、伸び能力、防水性を改善するために、合成高分子材料(ポリマー)をセメントの一部またはセメントの代わりに用いたコンクリートである。
用途:防水ライニング、パイプ、U字溝など


6.その他のコンクリート
水密コンクリート
 圧力水が作用するような、特に水密性(水の浸入や透過に対する抵抗性)を要求されるコンクリートに使用される。
用途:水槽、プール、地下水などの圧力水が作用する箇所
水中コンクリート
 水中での施工に使用するコンクリ-トである。
用途:海中の橋脚基礎、護岸、防波堤など
透水性コンクリート
 粒度を限定した粗骨材とセメントペーストを練り混ぜたコンクリートである。
連続した空隙が存在し、水や空気が通り易くなっている。
用途:道路の舗装、街路樹の根固め、貯水桝など
樹脂含浸コンクリート
 コンクリート表面に樹脂を含浸させて、緻密さを高めたコンクリートである。そのため、外部からの塩分などの浸入を低減できる
用途:凍結融解や塩害、アルカリ骨材反応による補修及び劣化防止、地下構造物などの止水や防水など
遮へい用コンクリート
 原子力発電所、アイソトープ貯蔵所、医療用照射室などから逸散する放射線を遮へいする目的で適用されるコンクリートである。磁鉄鉱などの比重が大きい骨材が使用される。
用途:原子力発電、アイソトープ貯蔵庫、医療用照射室など
軽量コンクリート
 コンクリートを軽量化するために、軽量骨材を用いるか多量の気泡を混入または発生させたコンクリートである。ここで、後者のコンクリートを気泡・発泡コンクリートともいう。
用途:鉄骨造の壁、床、屋根材、外壁、間仕切りなど
プレパックドコンクリート
 型枠の中にあらかじめ粗骨材を投入しておき、この間隙にモルタルを注入して造るコンクリートであある。
用途:水中コンクリート工事、放射線遮へいコンクリート工事などの複雑な箇所で、通常のコンクリートで施工が困難な場合
吹付けコンクリート
 モルタルまたはコンクリートを圧縮した空気によって吹付けるコンクリートである。
用途:ンネルの一次覆工、ライニングなど
再生コンクリート
 省資源と資源のリサイクルをはかるために、解体時のコンクリート塊を砕いて使った再生骨材を使用したコンクリートである。
用途:裏込めコンクリート、均しコンクリートなど
舗装用コンクリート
 コンクリート舗装は、表面積が大きく乾燥によるひび割れを低減させ、また排水勾配を設ける必要があるため、土木構造物用コンクリートより単位水量が少ない硬練りのコンクリートを用いる。さらに単位水量を少なくして「超硬練り」としたものが、転圧コンクリートである。
☆ポーラスコンクリート舗装の特徴 
 ・低騒音
 ・透水性、かつ空隙つぶれしない
 ・強度もあり、耐久性が高い
  版厚を厚く設定し、貯留構造にすれば、雨水を一時貯留することも可能である。

貯留できるメリット
都市河川流域では、雨水を一時貯留できることにより浸水被害の防止対策の可能性もある。
また、路面温度上昇の抑制果もあり、都市部でのヒートアイランド現象の対策にも役立つと考えられる。このようにポーラスコンクリートには計り知れない可能性がある。

超硬練りコンクリート
 単位水量が少なく非常に硬練りのコンクリートである。
用途:転圧コンクリート工法によるダム、転圧コンクリート舗装、即時脱型方式による製品など
ダムコンクリート
 ダムコンクリートは、非常に大量のコンクリートを打込み、マスコンクリートとなるので、十分な水密性や耐久性を確保するため、温度ひび割れを防止するよう、温度制御対策(水和熱の小さいセメントの選定・単位セメント量の低減など)が必要です。
プレキャストコンクリート
 コンクリートの製造設備が整備された工場または建設現場に設置された仮設工場で、練りまぜ、打設、養生までを一貫して行い、完成品として建設現場に運べるようにしたコンクリートです。
用途:まくら木、ブロック、防護柵、建物の壁など

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