プロフェッショナルなコンテンツのアーカイブ: この記事には、セメント モルタルとコンクリートに関する歴史的な記述、表、図が保存されていますが、配合設計、材料仕様、コンクリート計画、構造計算、テスト ガイド、または既存の要素の評価ではありません。組成、特性、暴露クラス、一貫性、設置方法、ケア、品質管理および設計値は、特定の対象物、宣言された材料および有効な基準に従って、責任ある専門家によって決定されなければなりません。
Savo Kusić は現在、木製窓、木製アルミニウム窓、カスタム窓、ドア、見積依頼に焦点を当てています。この記事は歴史的なアーカイブとして残されており、コンクリート構造物の設計、製造、試験、施工の提案を表すものではありません。
一般データ
セメントモルタルの組成、あるいは柱、鉄筋コンクリートの中二階構造、加工コンクリート要素、歩道スラブ、橋のアーチ、またはコンクリート道路のコンクリートの組成は、問題の建築要素が最小限の材料と労力で十分な耐久性があり、目的に適した方法で作られている場合、原則として満足できるものとみなされます。何が永続的で目的に適していると見なされるべきかは、ケースバイケースで定義する必要があります。したがって、建物の建設を開始する前に、モルタルとコンクリートが圧縮強度、曲げ強度、耐候性、水密性などの観点からどのような特性を持たなければならないかを決定する必要があります。建築規制には、これについて多くの異なる指示があり、多くの数値制限もあります。
建設請負業者の任務は、個々の物件の価値が要求された値を満たしていることを確認することです。現在入手可能な知識を使用すると、コンクリートの特性に大きな影響を与える可能性があります。
均質な性質をもつコンクリートを製造するための条件
28 日後の建築要素の圧縮強度が 40 MPa である必要がある場合、または舗装構造のコンクリートの場合、28 日後の曲げ強度が 4,5 MPa である必要がある場合、どの場所でもこれらの制限値を超えてはなりません。下限値が条件値に近い場合があります。オブジェクトの実行中に満たされる制限が狭いほど、請負業者はタスクをより適切に実行できます。条件付けされた値が、たとえほんの数箇所であっても、特定の箇所を大幅に下回っている場合、それは非常に有害です。
歴史的価値とレシピ: 以下の数値、比率、マーキング、ケア手順および制限は、内容を維持するために元の記事から転送されています。これらは、最新のレシピ、合格基準、または配合設計、実験室試験、材料宣言、技術計画および適用される規制の代替として使用されるべきではありません。
セメントモルタル、コンクリートの圧縮強度
圧縮強度の大きさは、セメントの性状、セメント量、砂や骨材の量と組成、施工時のコンクリート中の水分量、施工方法などに大きく依存します。
テーブル1。同じ量のモルタルにおける骨材の量の影響。
1。セメント
セメントモルタルとコンクリートの圧縮強度は、以前の観察によって決定されており、規制によって定義されています。
2。セメント量
図によると。 1aでは、コンクリート中のモルタルの割合が同じであれば、セメントの量の増加とともに圧縮強度が増加しますが、モルタル中のセメントの量が増加し、コンクリートの粘稠度は常に変化しません。モルタルの量を変えずに骨材の量だけを増減しても、骨材粒子がすべて含まれるモルタルの量であれば、強度はほとんど変わりません。コンクリートの圧縮強度は、セメント量を増やしても無限に増加するわけではなく、一定の限度までしか増加しません。この制限を超えると、価格に比べて強度の増加はわずかになりますが、セメントの量が増加すると価格は大幅に増加します。 1 m3コンクリートの最適なセメント量は300～350 kgです。
テーブル2。コンクリート中の砂の量の影響。
3。コンクリート中のモルタル量
表1と2で確認できるように、コンクリートの圧縮強度はモルタルの強度によって決まります。これは、骨材の強度がモルタルの強度よりも大きく、モルタルの量が骨材の粗粒を包括的にカバーするのに十分な場合にのみ有効です。
4。骨材の粒度組成
コンクリート中の骨材の粒度組成が図2にグラフで示されている割合に一致する場合、バインダーの利用は最大限に達成されます。図 2 では、完全に延長された曲線が河川と砕石に適用されます。この曲線は、総骨材の25%が開口部#0,2mmを持つふるいを通過する必要があることを示しています。 65%は #3mm 直径のふるいを通過する必要があります。骨材の上限は、#7mm.
今日の骨材の粒度組成を決定する基準は異なります。 4 つの骨材画分があります: 0/4mm、4/8 mm、8/16mm、16/31,5mm。骨材のカテゴリーは、重量超過および重量不足の穀物の量に応じて決定されます。
図1.
図2.
5。生コンクリート
コンクリートの圧縮強度は、添加する水の量に大きく依存します。コンクリートが最高の強度を達成する最小量の水は、コンクリートの圧縮または振動中に、明らかに顕著な「発汗」の兆候が現れるとき、つまり、圧縮中にセメントミルクの薄い層が形成されるときに得られます。さらに水の量が増えると圧縮強度は低下します。この場合、水セメント係数は第一に、コンクリートの1 m3に対する水の質量とセメントの質量の比です。完全な水和を達成するための最適な水セメント係数は、0,38 - 0,42 です。実際にはこれを達成するのは難しく、これらの値は実験的に導出されたものですが、確実にそれを目指しています。水の量が不足するとセメントが十分に水和できなくなり、コンクリートが設計上の強度に達しなくなります。必要のないときに水を追加すると、コンクリートが「窒息」し、設計強度に達しなくなります。コンクリートを打設後、7日間は定期的なメンテナンスが必要です。養生には、蒸発した水を補い、セメントが計画どおりに水和できるようにするために、コンクリート表面に噴霧/散水することが含まれます。
6。温度の影響
寒冷期に建築物を建設する場合、圧縮強度が10 MPa以上になるまでコンクリートの硬化が進む前に、霜の影響を受けないよう保管してください。この手順をそのまま実行すれば、まず不凍液や促進剤などを添加することで必要な効果を得ることができます。不凍液は準備されたコンクリート内の水の凍結を防ぎ、促進剤は冬には非常に遅い水和プロセスをスピードアップします。アルミネートセメントも使用できます。これは、より小さな寸法のオブジェクトの場合、霜の中での作業に特に適しています。水分を含んだ状態のコンクリートが凍結と融解の繰り返しに頻繁にさらされる場合 (例: 水力発電施設の場合)、凍結開始時のコンクリートの圧縮強度が 15 MPa 未満であれば破壊が予想されます。気温や材料の温度が高い場合、コンクリートは常に湿った状態と低温に保たれなければなりません。また、コンクリート表面の加熱を防ぐ材料で生コンクリート塊を覆うことも必須です。高温（50 °C以上）の影響下では、注意が適切でないとコンクリートの圧縮強度の発達は予測できません。
安全性と性能: セメント粉塵と生コンクリートは目、皮膚、気道に損傷を与える可能性があり、ミキサー、ポンプ、バイブレーター、型枠、支柱、重量物は追加の機械的リスクを伴います。添加剤は恣意的に追加されることはなく、承認されたレシピ、技術シート、コンクリート計画、保護具および監督なしに過去の寒冷気候および温暖気候の参考資料が使用されることもありません。
コンクリートの引張強さ
コンクリートの引張強さは試験体の断面サイズに大きく依存します。試験片の断面を大きくすると、より低い引張強度が得られます。セクション400 cm2のプリズムを試験したところ、鉄筋コンクリート用の通常の混合物で作られ、湿った空気中で約3か月間エージングした後、約1,2-2 MPaの引張強さが得られました。パイプなどの特別な混合物では、試験体の厚さが実際に使用される厚さに相当する場合、約4 MPa、さらにはそれ以上の圧力がかかりました。吹き付けコンクリート（建設現場で調製された吹付けコンクリート）の場合、3,6 MPaまでが得られました。 1mでミリメートル単位で測定したコンクリートの破壊までの伸びは、平均0,07-0,13 mm/mであることがわかりました。
コンクリートの引張強度は、圧縮強度に比べて無視できます。ほとんどの場合、要素内の張力を支えるように設計された補強材を備えた鉄筋コンクリートが使用されます。コンクリートは張力に耐えられないと考えられているため、設計者は安全側にいます。コンクリートの引張強さは、コンクリートの圧縮強さの10分の1です。
コンクリートの曲げ時の引張強さ
長方形断面のコンクリート梁の曲げ強度は、同じ寸法の本体の引張強度よりも大きくなります。これは主に、コンクリートの伸び係数が荷重よりも早く増大するため、通常の計算方法で想定される応力分布が実現されないことが原因です。曲げにさらされるビームでは、最大の引張応力は、張力がかかったベルトの境界面でのみ発生し、荷重がビームの中央にある場合でも、1 つのセクションの外縁のみに発生します。
軟コンクリートまたは液体コンクリートで作られた28日経過した物体の曲げ強度の大きさは、2-6 MPaであることが判明しました。圧縮コンクリートで作られた梁、吹き付けコンクリートのサンプル、吹き付けコンクリートのサンプルを数か月間保管し、最初は湿った状態で、次に乾燥した状態で保管したところ、曲げ強度の結果は3,2 MPaでした。 8 日間水中に保管された同じ材料で作られたプレートの曲げ強度値 6,3 MPa.
コンクリートの収縮、膨潤、クリープ
収縮と膨張。収縮亀裂。収縮応力 湿った状態で維持されているコンクリート本体が乾燥にさらされると、乾燥は表面から始まり、内部に向かって進行します。コンクリートの外側はほぼ空気乾燥しているのに、コアはまだ湿っていることがあります。乾燥した層は収縮する傾向がありますが、湿ったコアは収縮しないか、またはわずかしか収縮しません。その結果、このようなコンクリート本体では、外表面には引張応力が発生し、コアには圧縮応力が発生します。
引張応力がコンクリートの引張強度を超えると、収縮によりコアに向かって深くまたは浅く浸透するひび割れが発生し、強度の低い場所に発生します。乾燥が進むとコアは徐々に収縮し、外表面の引張応力が減少します。
図3.
図4.
コンクリートの収縮量は、セメントの種類、セメント量、準備中の水の量、石材骨材の粒度組成と弾性、年数、特にメンテナンスの方法と気候、そしてコンクリート要素の寸法に大きく依存します。
_長期荷重にさらされた柱や梁のコンクリートの長手方向の変化。コンクリートのクリープ_乾燥した地下空間に許容荷重下で 3 年間放置した、通常の組成のコンクリートで作られた柱は、図に従って常に短くなりました。 3 と同等以上の、無負荷のカラム。除荷されたコンクリートの収縮の程度を克服してゆっくりと起こるこれらの変形は、「クリープ」と呼ばれます。クリープの程度は、コンクリートの組成、荷重のサイズと持続時間、およびコンクリートの湿度によって異なります。湿ったコンクリートのクリープの程度は、乾いたコンクリートよりもはるかに小さいです（図）。 4。荷重をかけずに長期間乾燥させたコンクリートは、荷重が加わってもわずかにクリープします。引張荷重中は、圧縮荷重中と同様の程度のクリープが発生します (図 1)。 5.
コンクリートのクリープ、つまり荷重下でのコンクリートの一定の降伏により、鉄筋コンクリート内で荷重を受ける鉄筋の割合が増加します。これは、重度に補強された柱の場合、コンクリート自体の大幅な緩和につながる可能性があります。
図5.
亀裂と変形: 示された収縮とクリープの傾向は、特定の物体の亀裂、たわみ、支持力、耐久性を評価するための十分な根拠ではありません。既存の建設の場合は、検査、文書化、測定、計算が必要です。新築の場合、プロジェクト、材料特性、環境条件、建設順序、有効な規制が関連します。
鉄筋とコンクリート間の滑り抵抗
鉄筋コンクリート構造物の鉄筋は、引張中にコンクリートの収縮や外力の影響によりコンクリートの抵抗を超えた場合、引張力を完全に受ける必要があります。この目的のためには、許容荷重下で鉄筋の固定が破損しないように、鉄筋がコンクリートとの接触面を通じて荷重をコンクリートに伝達できる必要があります。アンカーはバーの端にあるフックで固定されます。存在する鉄筋の種類と横リブに基づいて分類されるのは、B500A（平滑筋）、B500B（一方向リブ付き棒）、B500C（リブ付き棒）です。双方向）方向）。
補強層と保護層: 歴史的なマーキング、リブの説明、および固定方法は、今日の補強材の選択や詳細の基礎にはなりません。鋼材の種類、直径、接合部、アンカー、オーバーラップ、間隔、保護層および設置はプロジェクトによって決定され、追跡可能な文書と建設現場での検査によって確認されます。
セメントモルタルおよびコンクリートの耐摩耗性
図によるモルタル。 18 もこの点で特に優れています。粒度組成に関する限り、圧縮強度に関する上記の指示に通常従う必要があります。また、摩耗や衝撃に強い石がおすすめです。適切な粒径と形状を備えた混和剤は、良質の硬石よりも耐久性があり、コンクリートの耐摩耗性を高めます。湿ったコンクリートは乾いたコンクリートよりも早く摩耗します。湿気はサンディングを助けます。
コンクリートの耐風化性
耐候性コンクリートの製造条件を設定する必要がある場合、まず最初に、以前に建設された構造物で得られた経験から始める必要があります。まず最初に、次の点に注意する必要があります。
- 石の選び方は？・砕砂や砕石のように平らになってコンクリートの埋め込みが悪くなる石を使う必要があるのか、耐候性が不十分な石を使うのかなど、経済性の観点から石材を選択する場合は難しいことが多いです。この点で、外部コンクリートには耐候性の良い石のみを使用するという厳しい要件を設定する必要があります。
- コンクリートに必要なセメントの量はどれくらいですか? - 外面では、コンクリートは水を十分に浸透させない必要があります。この目的のために、コンクリートの粒度組成が透水性に及ぼす影響について決定されたものを使用することができ、それに基づいて必要なセメント量を決定することができる。最適なセメント量は、コンクリート 1 m3 あたり300 ～ 350 kg の範囲ですが、これはケースごとに大きく異なります (多くの要因によって異なります)。
- コンクリートの粒状組成のどのような種類の造粒とどのような特性を追求する必要がありますか? - それはケースバイケースに依存します - 不均一な組成を持つ河川骨材の方が有利です。破砕骨材は、いくつかの点でより高品質である可能性がありますが、粒子が鋭いため、コンクリート混合物によっては有害になる可能性があります。
- コンクリートにはどの程度の強度が必要ですか？ - この質問は、これまでに議論した質問よりも答えるのがはるかに困難です。したがって、これまでのすべての提案は限られた機会に言及しています。この問題を解決するために、長期間凍結融解を繰り返すコンクリートにどのような強度を持たせる必要があるかを示す試験が行われました。コンクリートは、繰り返し凍結と融解にさらされる前に、少なくとも 15 MPa の圧縮強度を示す必要があると結論付けられました。コンクリートを外側から加工する場合は、より高い強度が必要になります。この場合、少なくとも25 MPa以上を用意することをお勧めします。
- コンクリートの粘稠度はどれくらいが適していますか? - コンクリートの粘稠度に関しては、現在、打設コンクリートには注意する必要があるという理解がなされています。なぜなら、多量の水分が排泄を助けるためであり、その影響は、多かれ少なかれ、注入された各層に細粒で水分の豊富なモルタルの顕著な層が現れるという形で現れます。そのモルタルは強度が低く、水を吸収する力が大きいなどです。
- オブジェクトの形状はどこまで考慮する必要がありますか? - たとえば、外面が傾斜している場合、壁が滑らかな表面で処理されている場合よりも、コンクリートのかなりの部分に多くの雪と氷が残ります。浸漬は長時間続く可能性があるため、濡れた状態での凍結と解凍がより一般的になります。目標は、建物に雪、氷、破片ができるだけ付着しないようにすることです。
コンクリートを外側から加工する場合、その結果、一般に透水性が高くなり、表面にある大きな骨材が石切り工具で粉砕されることに留意する必要があります。処理コンクリートに鉄筋が含まれる場合には、コンクリートの鉄筋に対する保護効果（保護層）を十分に保つために特に注意が必要です。コンクリートへの水の浸透は、塗料や添加剤によってある程度防ぐことができます。
耐久性は単一の値では決まりません。 水、霜、塩分、磨耗、化学作用にさらされる場合は、調整された材料の選択、設計された保護層、管理された設置と手入れ、解決された排水、定期的な検査とメンテナンスが必要です。コーティングや添加剤だけでは、不適切な組成、不十分な取り付け、亀裂、不十分な保護層、または未解決の保水性を補うことはできません。