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コンクリートの固まり方と強度単位

 コンクリートは、建築材料の中でも非常にデリケートな材料で、施工方法や養生方法によっても大きく品質の差が生じやすい材料です。




コンクリートの強度は、外気温に左右される   
 コンクリートが固まっていく、つまり、強くなっていく状態は外気温に大きく影響されます。
コンクリート 強度 いわば、寒ければ寒いほど早く氷が出来るように、コンクリートも暑ければ暑いほどコンクリートの強度が出やすく、寒ければ寒いほど強度が出るのはゆっくりとしています。その状態を表に表すと、右の図のようになります。

 この図では、30N/mm2という強さのコンクリートを使って試験をしているようですが、外気温が10度の時には、コンクリートを打設した28日目の強度は、27N/mm2程度でしかありません。

 外気温が20℃程度になると、28日目の強度は30N/mm2と打設した強度とほぼ等しくなり、夏場の条件に使い外気温30℃の時には、28日目の強度は36N/mm2にも達しています。

 また、コンクリートが固まり始める最初の時期を「初期硬化」と呼んでいます。ちょうど氷が固まりはじめ、氷の薄い膜ができはじめる頃とよく似ていますが、この時の強さも一番上の図のように、外気温が低ければ、初期強度(初期硬化)も弱く、外気温が高ければ初期強度(初期硬化)の早いと言うことが分かりますね。
 こういう理由から、養生期間(型枠を置いておく時間)は、夏は短くても良く、冬は長くしなければならないのです。
 このことを見ても、コンクリートの強度は、外気温に大きく大きく影響を受けている。というのが分かりますね。

 


強度の基準は打設後28日目を基準とする  
 このように、コンクリートは外気温によって強度の現れ方、つまり、強度発現が大きく異なってくるために、この状態では、どの時点の強度を基準にすれば分からないので、コンクリート打設後28日目の強度を、そのコンクリートの強度と位置づけています。

 


コンクリート強度の単位 N/mm2
 今まで30N/mm2とか、分からない表現を使っていますが、コンクリートの強度は、N/mm2(ニュートン・パー・平方ミリメートル)という単位で表され、たとえば、30N/mm2とは、わかりやすい単位に置き換えると、10cm角のコンクリートでは、30トンの重さに耐えられる強さと考えればいいです。 住宅で最もよく使われる21N/mm2というコンクリートは、10cm角の柱に置き換えると、21トンの重さに耐えられる強さ、と考えることが出来ます。
注:実際の構造設計では、この強さを1/3に低減して使います。

  しかし、このような初歩的なことすら知らずに、年がら年中、同じ強度のコンクリートを流し込み、養生期間も変えない馬鹿な業者もいるのです。
 なぜそんな馬鹿な業者がいるのか。
 それは、コンクリートが外観からでは、強度は分からないからです。
 そして、クラックさえ出来ていなければ、自分たちの打ったコンクリートは問題ないのだ・・・と錯覚をしているのです。
注:いわゆる冬季という時期に、18N/mm2や21N/mm2という強度のコンクリートを打設している業者は、例外なく『無知な業者』あるいは、『コストダウンのことしか考えていない業者』でしかありません。  


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