コンクリート試験についてのご説明します。

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コンクリート試験について

一口にコンクリート試験と言っても、さまざまな種類がありますが、大きく分けるとしたら、フレッシュコンクリート試験と硬化コンクリート試験の2つがあります。こちらではこの2つの試験法についてご説明します。

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コンクリートとは

コンクリートは、石灰石を原料としたセメントに砂利(粗骨材)と砂(細骨材)を混ぜ、水を加えて混合して作られます。混ぜた直後のコンクリートを「フレッシュコンクリート」、セメントと水が水和反応を起こして固まったものを「硬化コンクリート」といいます。フレッシュコンクリートは、生コンクリートまたは略して生コンとも言われます。

生コン試験

生コン試験については、いろいろな試験方法がJISなどで定められていますが、なじみ深いのは、工事現場で実施することの多い、「スランプ試験」、「空気量試験」、「塩化物イオン濃度試験」、「単位水量試験」などです。生コン試験は、生コンが適度なワーカビリティー(流動性や材料分離抵抗性)を持ち、固まったときに十分な強さと耐久性を発揮できるかどうかを、確認するために行います。

スランプ試験

生コンは、主に水量の多い、少ないにより、コンクリートの軟らかさや流動性がことなります。この軟らかさや流動性の程度を示す試験方法として「スランプ試験」があります。 スランプとは、上面の内径が10cm、下面の内径が20cm、高さが30cmのコーンにつめたコクリートが、コーンを引き抜いた後に最初の高さからどのくらい下がるかで測定し、スランプ値が大きいコンクリートは、軟らかいコンクリートと判断します。

JIS A 1101:コンクリートのスランプ試験方法

空気量試験

生コンを練り混ぜるときにAE剤と呼ばれる石鹸のように泡を発生させる薬剤を少し混ぜると、コンクリートの中に微細な空気の泡ができます。水をたくさん入れない状態でコンクリートの流動性を高める(ワーカビリティーの改善)ので、コンクリートの強さや耐久性を向上させることができます。生コンはほとんどの場合、ユーザーから指定がない限り、空気量を3〜6%入れたコンクリート(AEコンクリート)を製造し、出荷しています。
試験方法としては、容器にコンクリートをいっぱいに詰めて密閉し、圧縮を加えて測ります。空気量が多くなると強度が低下します。普通コンクリート、舗装コンクリートで4.5±1.5%、軽量気泡コンクリ一トで5.0±1.5%の空気量と規定されています。

JIS A 1128:フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法

塩化物イオン濃度試験

生コンに使用する細骨材以外にも、塩化物を含むものがあるため、最終練り合わせを行ったもを規定しようとしたものです。試験方法も各種あり、最も簡単で最も良く使用されているものでは、カンタブがあります。昭和61年6月2日 142号通達により規定された検査ですが、塩素イオン量 0.30kg/m3以下と規定されています。

JIS A 1144-2001:フレッシュコンクリート中の水の塩化物イオン濃度試験方法

単位水量試験

生コン中の単位水量は硬化後の圧縮強度や耐久性に直接影響します。そのため、実際の工事において納入された生コンの中の単位水量を把握することは品質管理の上で大変重要です。生コンを乾燥させて乾燥前と乾燥後の重さを比較する方法や、計算で求める方法など、いくつかの推定法が提案されています。

最後に

コンクリート構造物は、一度でき上がってしまうと作り直すのに莫大な費用が発生するため、コンクリートを打設する前にしっかりと品質管理のための試験を行って、強度不足にならないようにする必要があります。
上記の試験も生コンプラントで出荷前に行っているにもかかわらず、工事現場で再度実施するのは、万が一にも間違いがないように確認するということです。
過去、作業効率やコストダウンを重視するあまり、強度不足のコンクリート構造物があちらこちらで建造され、問題になってきました。
海砂による塩害、コールドジョイント、しゃぶコン、耐震強度偽装などなど・・・。今後その教訓を生かして、将来にわたって安心・安全なコンクリート構造物をつくって未来に残すことが社会的に求められていくと思います。

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