圧縮強度

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建材と資材について

高強度コンクリートの基礎知識

高強度コンクリートとは、通常のコンクリートよりも強い圧縮力に耐えられるコンクリートのことです。コンクリートの強度は単位面積あたりの圧縮強度の高さで表されます。耐えられる強度によって名称が異なり、弱い物から順に軽量コンクリート、普通コンクリート、高強度コンクリート、超高強度コンクリートと分類されます。普通コンクリートは1平方ミリメートルあたり27〜36ニュートンの圧縮力に耐えるのに対し、高強度コンクリートは36〜60ニュートンの圧縮力に耐えられます。コンクリートが高強度になるほど、同じ強度を保つのに必要な柱や梁などの重量を減らすことができます。そのため、超高層建築に使用されます。
建材と資材について

引張強度と建築材料の強さ

引張強度は、素材が引っ張りに抵抗できる強さを表す指標です。引っ張る力に耐える能力とも言えるでしょう。建築においては、建物の構造を支える鉄筋やコンクリートの引張強度が重要です。鉄筋は引張強度に優れているため、コンクリートの低い引張強度を補うことができます。また、鉄筋とコンクリートは、温度に対する伸び率が非常に近いため、お互いの弱点を補い合うことができます。引張強度は、供試体に対して最大引っ張り荷重をかけて得られた数値に対して、断面積で割って得られる数値のことです。面積当たりの強度を得たことになります。鉄などの金属の場合には、引張強度が高い物を粘りがあると表現することがあります。しかし、コンクリートなどは圧縮強度に対して1/10程度の引張強度しか持たないのです。そこで、弱点を補うためにも鉄筋を使って鉄筋コンクリート造りにするのです。剥離したりすることがなければ、鉄の引張りに対する強さを得られることになるため、コンクリートの低い引張強度を補うことができます。温度に対する伸び率を考えた場合にも、鉄筋とコンクリートは非常に近い値を持っているため、お互いの弱点を補い合うことができます。ひじょうに相性のいい組み合わせと言えます。
建築の設計について

設計基準強度とは?基礎知識と求め方

設計基準強度とは、構造計算で基準としたコンクリートの圧縮強度のことです。設計基準強度は、コンクリートから供試体を取り、20度の水中養生を行ない、圧縮試験を行ない求めていきます。設計基準強度は、打設箇所によって必要な強度が異なるため、異なる設計基準強度が設定されます。設計基準強度では、最低の強度が決められており、打設したコンクリートがこの強度を超えるように配合を考えていきます。そのため、品質基準強度とは異なります。設計プロセス上で求められる数値であり、実際のコンクリートの強度ではありません。実際に供試体には圧縮強度にばらつきが起きるため、品質基準強度として、設計基準強度と耐久設計強度の高いほうに対して、ばらつきを加味します。さらに、気温などの環境影響を計算し、呼び強度を出さなければなりません。
建材と資材について

再生コンクリートとは?その特徴とメリット

再生コンクリートとは、資源のリサイクルのために作り出されるコンクリートのことを言います。セメントを再生するのではなく、再生骨材を使っています。再生骨材とは、解体したコンクリートの塊を砕いて作った物を指します。製造方法もいろいろと存在しますが、使用用途に合わせて選択していかなければなりません。再生骨材は、吸水率が小さく、絶乾密度が大きくなります。粗骨材の圧縮強度はコンクリートの強度に大きな影響を及ぼすことから、再生骨材を使用する再生コンクリートの圧縮強度は10〜20%低下の傾向を示します。再生骨材に使用したコンクリートがAEコンクリートであった場合には、凍結融解に対して高い抵抗性を示すようになりますが、これは再生骨材の吸水率が影響したものではありません。
建材と資材について

圧縮強度とは?

圧縮強度とは、材料の強度のうち、軸方向に押されたときの強度のことです。圧縮するように荷重をかけて、どれぐらい耐えられる力があるのかということを表します。圧縮強度の求める方法は、試験片を試験機にかけることです。出た値を断面積で割ることによって求められます。円柱状や角柱状の試験片を作って試験をします。一般的に、引っ張り強度と比較した場合、圧縮強度のほうが大きくなることが多いです。部材の面積が大きいほどばらつきが少なくなり、軸方向が短いほうが大きくなりやすいです。偏芯している場合などは、圧縮強度が極端に落ちます。こうしたばらつきが生まれることから、一定の規則を決めないと正確な値が求められないため、公的な試験では、材料によって大きさが定められていることが多いです。
建築の工法について

水中養生とは?コンクリートの強度を高める方法

水中養生とは、コンクリートの供試体を養生する方法のひとつで、空中で養生するよりも、温度変化が小さくなり、強度は空気中よりも伸びるようになる。コンクリートの硬化は、水和反応によって起こるため、空気中では、反応するための水分が供試体の内部に残らなくなってしまう。時間とともに失われた水分の分だけコンクリートは収縮してしまうことになるため、空隙ができる。これは、さらに強度の進捗を衰えさせることになっていく。また、空気中では、水和反応のみならず、乾燥によっても表面の水分が失われてしまうことで、強度のバランスが崩れ、圧縮強度を計る際に偏芯がかかりやすいため、正確な強度を計るためには水中養生が必須となる。
建材と資材について

建築用語『呼び強度』とは?

建築用語『呼び強度』とは、コンクリートの設計基準強度に対して、温度補正を加えて発注される数値のことです。圧縮強度のことを示しています。現場に対して、どの程度の強度を設計した生コンを搬入してくるのかどうかを、具体的にさせた数値になります。強度試験を1回した場合、呼び強度の85%以上でなければならず、3回の強度試験の結果が予備強度を超えることが必要です。設計基準強度ということで見た場合には、呼び強度は超えていなければなりません。この差が生じるのは、プラントで採取された供試体で強度の確認をするが、現場とは異なり20度の水中養生で管理された物を圧縮強度試験機でつぶして、強度の確認をすることになるため、余裕を持たさなければならないためです。
建材と資材について

建築用語『引張』とは?

引張とは、部材を外側から引っ張って力を受けることであり、材を引き延ばすように働く力のことである。両側に力が働いてしまうようなときに、強度がなければ部材はちぎれてしまうことになる。様々なところでかかる力になるが、コンクリートは圧縮強度に対して1/10程度の引張強度しか持たないため、鉄筋コンクリートにすることで、この引っ張り強度に耐えられるようにしている
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