杏吧原创(本社:东京都港区、社长:野村俊明)、株式会社熊谷组(本社:东京都新宿区、社长:樋口 靖)、佐藤工业株式会社(本社:东京都中央区、社长:宫本雅文)、戸田建设株式会社(本社:东京都中央区、社长:今井雅则)、西松建设株式会社(本社:东京都港区、社长:近藤晴贞)、株式会社フジタ(本社:东京都渋谷区、社长:奥村洋治)、前田建设工业株式会社(本社:东京都千代田区、社长:前田操治)の建设7社(五十音顺)は共同で、コンクリートの乾燥収缩ひずみを0~800? (※)の范囲で制御する技术を确立しました。
そして、その効果の検証とコンクリートの乾燥収缩ひび割れ制御技术の确立を目的とし、収缩ゼロから通常のコンクリートまでの5种类の调合を用い、壁およびデッキスラブの実大试験体を製作し、実大実験を実施しました。现在、打设后6カ月を経过しましたが、対策を施した试験体については、乾燥収缩ひび割れは発生しておりません。
この度、开発したコンクリートの乾燥収缩ひずみ制御技术の确立および乾燥収缩ひび割れ抑制効果の検証を目的とした実大実験の概要および経过についてお知らせいたします。
1.开発の背景
コンクリートの乾燥による収縮ひび割れは、建筑物の耐久性と美観に大きな影響を及ぼすため、その制御については従来からさまざまな取り組みが行われており、社会的要請も年々高まっています。
一方、日本建筑学会建筑工事標準仕様書?同解説JASS 5鉄筋コンクリート工事においては、計画供用期間の級が長期および超長期では、乾燥収縮率を8×10-4以下(=长さ1尘のコンクリートが0.8尘尘缩む)に规定しています。その対応については、同学会から指针等が示されており、最近では、材料?调合面での対策として、石灰石粗骨材を使用したり、収缩低减剤や膨张材を适用したりする事例が多くみられます。
従来技术では、これらの対策により乾燥収缩ひずみを低减することが可能でしたが、収缩低减剤と膨张材を併用したり、セメント种类が异なる场合に乾燥収缩ひずみや强度に影响を及ぼしたりすることなど、わからない点が多いという课题がありました。
2.コンクリートの乾燥収缩ひずみ制御技术
乾燥収缩ひずみを低减することのできる材料をコンクリートに使用し、その量を调整することによって、乾燥収缩ひずみを通常より小さく制御できる技术です。
3.コンクリートの乾燥収缩ひずみ制御技术の特徴
このような背景から、収缩低减剤と膨张材の组合せ?添加量や、セメント种类による影响を室内実験により确认し、调合を见直し検讨した结果、コンクリートの乾燥収缩ひずみを0~800?の范囲で制御することが可能となりました。乾燥収缩ひずみを0~100?まで低减した『収缩ゼロコンクリート』を使用することで、コンクリート构造物に発生する乾燥収缩ひび割れを大幅に低减することが期待できます。
开発したコンクリートの乾燥収缩ひずみ制御技术の特徴を以下に示します。
① 乾燥収縮ひずみを低減する使用材料として、石灰石粗骨材、収縮低減剤、膨張材を使用します。
② 乾燥収縮ひずみを低減する使用材料の組合せと使用する量、セメントの種類の変更によって、乾燥収縮ひずみ量を低減し、0~800?程度の範囲で制御することができます。
③ 要求性能、コスト、地域性(骨材事情)、工場に供給できる材料を考慮して、使用材料を選択できます。
※开発した制御技术における乾燥収缩ひずみの定义(目标値)を以下に示します。
- 高耐久コンクリート =目標乾燥収縮ひずみ400?程度
- 低収縮コンクリート =目標乾燥収縮ひずみ250?程度
- 収縮ゼロコンクリート =目標乾燥収縮ひずみ0~100?
乾燥収缩ひずみの制御方法(コンクリートの仕様)

※コストは、材料费の积み上げのみ。强度补正、协组割増、洗い水、残コン処理费は含まれていない。
収缩ゼロコンクリートの概念図
4.実大実験の経过
开発したコンクリートの乾燥収缩ひずみ抑制技术の効果を検証するため、実大サイズの壁试験体とデッキスラブ试験体を作製し、実大実験を実施しました。今回実施した実大実験について、その概要を以下に示します。
① コンクリートの仕様
(a) 普通コンクリート ??? 普通ポルトランドセメントと硬質砂岩砕石を用いています。
(b) 高耐久コンクリート ??? 普通コンクリートの粗骨材を石灰石砕石に置換し、膨張材を追加しています。
(c) 低収縮コンクリート ??? 高耐久コンクリートに収縮低減剤を追加したものと、膨張材の量を多くしたものの2種類があります。
(d) 収縮ゼロコンクリート ??? 低収縮コンクリートの膨張材と収縮低減剤を併用したもので、セメントを中庸熱セメントに置換し、収縮低減剤の量を多くしています。
このように、粗骨材、セメントの种类を変え、膨张材、収缩低减剤を使用し、その量を変えることによって、乾燥収缩ひずみを制御できるようになっています。
実大実験の组合せ

② 適用部位と目標乾燥収縮ひずみ
実大试験体は、四方を柱梁で拘束された壁试験体と、鉄骨梁で拘束されたデッキスラブ试験体を製作しました。コンクリートは、壁试験体には3种类(普通、高耐久、収缩ゼロ)、デッキスラブ试験体には4种类(普通、高耐久、低収缩2种类)を使用しました。
さまざまな适用部位や要求性能レベルを想定して、乾燥収缩ひずみ量の异なるコンクリートを选定できるように実大実験を行っています。
壁试験体
デッキスラブ试験体
③ 実験結果?実大実験による検証
生コンクリート工场の実机ミキサーで製造したコンクリートは、室内试験において各目标乾燥収缩ひずみを満足する结果となりました。
実大试験体では、乾燥収缩ひずみ抑制対策を施したコンクリートを用いた试験体において、打设后6カ月を経过しましたが、乾燥収缩ひずみによるひび割れは発生しておりません。测定した各部材の乾燥収缩ひずみとあらかじめ解析により予测した乾燥収缩ひずみは、概ね一致しており、予测精度を検証し确认しております。
5.コスト
1m3当たりの価格は、普通コンクリートと比较すると、高耐久コンクリートで约1.3倍、低収缩コンクリートで约1.5(1.3~1.6)倍、収缩ゼロコンクリートで约2.0倍となります。使用材料の种类や量により価格は异なりますが、予算や要求性能レベルに応じて、调合方法を选定することが可能です。
6.今后の展开
今回开発した乾燥収缩ひび割れ制御技术により、要求性能とコストを考虑しつつ、长期に亘り构造体コンクリートの性能や美観を维持した高品质で付加価値の高いコンクリートをお客様に提供できるようになり、工场?仓库などの床、打放し仕上げの搁颁造施设などの物件を中心に展开していく予定です。
今后は、2年に亘る目视によるひび割れ観察、ひずみの长期测定を続け、その结果をもとに解析し、乾燥収缩ひび割れの制御技术について引き続き検証を行っていく予定です。
-
?(マイクロ)
小さな数値を表すための补助単位。百万分の1(10-6)を表す。