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コンクリートの基礎知識

2009.05.09


コンクリートって何?

DH178.jpgのサムネール画像
コンクリートとは簡単に言うと、砂利をモルタルという接着剤によって固めた人工的な石です。人工と言っても素材は全て天然の地下資源ですので、人体に悪い影響を及ぼす化学成分はありません。

■モルタルとは?

セメント+砂+水を混ぜることによって作られます。

■セメントとは?

セメントは石灰石と粘土を粉砕し4対1の割合で混ぜ合わせて焼いてから、石膏を混ぜ合わせて作られます。
石灰石は日本国内でも豊富に産出される堆積岩で、珊瑚や貝などが積もって押しつぶされたものです。

コンクリートに混入される砂利や砂を骨材といいます。この骨材をセメントに混ぜて固めたものがコンクリートです。
砂だけではコンクリートにはなりません。小さな石の粒=砂利を混ぜるのが、コンクリートのポイントです。
これらを入れておかないと、コンクリートが固化し収縮していくときに、小さくなりすぎてひび割れだらけになってしまいます。

一般的に、セメントに対しておよそ7割程度(砂利40%+砂30%)の骨材を入れます。
この骨材として理想的なのは天然の川砂、川砂利ですが、近年、産出量の不足から、海や山から産する骨材や人工骨材が使われる場合があります。
海砂はよく洗浄するなどの配慮をしなければ、その塩分でコンクリートに悪影響を及ぼし、劣化を早める原因となると言われています。

■セメントの固まる仕組み
ssss.jpg
セメントに水を加えることで、セメントの粒子が化学反応を起こしてお互いの粒子を強く結びつけ、流動性を低下させます(=固化)。この反応を水和反応 といい、できた物質を水和生成物と言います。セメントに水を加えたものをセメントペーストと呼び、接着剤として建築工程で多用されています。

まとめると・・・

1.セメント+水=セメントペースト
2.セメント+水+砂=モルタル
3.セメント+水+砂+砂利=コンクリート


ということになります。
よく耳にする生コン(生コンクリート)とは、固まる前の流動性のある状態のコンクリートのことです。
学術的にはフレッシュコンクリート(新鮮なコンクリート)と呼ばれています。


■水とセメントの比率(水セメント比)

コンクリートの圧縮強度は基本的に水とセメントの重量比で決まります。水が多すぎると強度は弱く、水が少ないほうが 強いわけですが、
水が少なすぎると生コンが流れにくくなり、型枠内の隅々までコンクリートが入らなかったりとして施工性に問題が発生します。
そこで施工性が保たれる範囲で、水セメント比を小さくする(水を少なくする)必要があります。
水セメント比は、コンクリートの種類によって、65%以下、60%以下などと決められています。


■スランプ値

slanp.jpg

スランプコーンというバケツに生コンを入れ、コーンを外したときにどれくらい山が沈むかという値をスランプ値といいます。
このスランプコーンは、高さ30cm、底面の直径20cm、上面の直径が10cmの円すい形のものです。
このコーンに生コンを詰めてコーンを引き抜くと、生コンの山が出来ます。この山が30cmからどれくらい低くなるかという値がスランプ値です。
スランプ値は生コンの軟らかさの目安となり、施工性の指標とすることが出来ます。



まとめると・・・

1.スランプ値=施工性の指標:大きいほど軟らかく施工性がよい。【標準値18cm程度】
2.水セメント比=強度の指標:小さいほど水が少量で強度が強い。【標準値60%程度】


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