コンクリートの施工

1. コンクリートの施工 コンクリート工学研究室 岩城　一郎

2. コンクリート工事の流れ • 材料の選定（材料設計）→配合設計→製造→施工　　　　　　　（製造と施工を総称して施工と呼ぶ）→完成（供用） • いくら良質の材料を選定し，適切な配合設計を行ったとしても，施工が悪いとできあがったコンクリートの品質は劣悪なものとなる．製造と施工は業者が異なる． • コンクリートの施工手順：材料の計量→練混ぜ→運搬→打込み→締固め→養生，その他（型枠，足場，支保工），全ての手順で細心の注意を払うこと．どれか一つでもミス・手抜きがあるとN.G. • 材料の計量：ある程度の計量誤差を許容，一般の生コン工場（バッチャープラント）には自動計量装置が配備

3. 練混ぜ • 練混ぜ：均質なコンクリートを作るため，ミキサにより行う行為． • ミキサの種類 ・　バッチミキサ：1バッチずつ分けて練るミキサ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１バッチ：1回分のコンクリート） -　重力式ミキサ：可傾式ミキサ（左下） -　強制練りミキサ：パン型（中央下）と2軸（右下）に大別 ・　連続ミキサ：コンクリート材料を連続的に投入し，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　練混ぜ可能なミキサ→ダム等の大規模構造物 • 練混ぜ時間　少→十分に均質にならない．混和剤が効かない．多→骨材が粉砕しワーカビリティーが変化，エントレインドエアが抜ける等

4. 練混ぜに関する留意事項 • バタリング：練混ぜを開始する際に，ミキサにモルタル分が付着して，配合が変わることを防ぐため，あらかじめミキサにモルタルを付着させておく行為 • 練返し：固まり始めたコンクリートを再び練り混ぜること→加水行為を伴う場合，厳禁！！ • 加水行為：固まり始めたコンクリートに意識的に水を加え，練返しを行うことによりコンクリートを軟らかくする行為→コンクリートの品質に悪影響を及ぼす大問題（見た目はわからないだけに悪質→飲酒運転に相当）→現場での単位水量測定試験の導入（アルコールの検査）→測定誤差の問題（誤認逮捕）→今後の課題 • 練直し：打込み前の固まり始める以前にわずかに材料分離したコンクリートを再び練り混ぜること→可（実験でも行っている．）

5. 運搬 • プラントから現場→一般にトラックアジテータを使用 • 場内運搬（荷降し地点から打込み地点までの運搬） ・　バケット（バケツ）：分離も少なく最も望ましい．主としてダム工事に適用 ・　コンクリートポンプ：（問題はあるが，施工効率が高いため）主流，材料分離の恐れ，圧送管の閉塞による問題．他に，ベルトコンベア，シュート等 三浦尚著：土木材料学（改訂版），コロナ社

6. 打込み（打設） • 打込み：現場に運搬されたコンクリートを所定の位置に行き渡らせる作業．練混ぜから打込みまでの時間を管理する必要あり（夏場：1.5hr以内，それ以外：2hr以内） • 打継目：旧コンクリートと新しいコンクリートの継目，旧コンクリート表面のレイタンスの処理が必要 • 打込み計画：1層あたりの厚さは40-50cm以下．基本は，下層のコンクリートが固まり始める前に上層のコンクリートを打込む（打込み時間とボリュームの関係） • コールドジョイント：下層のコンクリートがすでに固まり始めており，上層のコンクリートと一体化しない場合の境界面→コンクリートの水密性，耐久性に悪影響 　　山陽新幹線のトンネルコンクリート剥落事故（1999）：コールドジョイント部で剥落→第三者被害（コンクリートの剥落により人，ものが破損する被害）　大

7. 蒸発 レイタンス 水 骨材 セメント 打設直後 数時間後 硬化後 打込みの概念 コールドジョイントの例 写真：「コンクリート名人養成講座」　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　日経コンストラクションより

8. 締固め • 締固め：打ち込まれたコンクリートから不要の空気　　　　　　　（エントラップトエア）を追い出す（コンクリートの緻密化）⇔コンクリートを型枠の隅々まで行き渡らせる作業 • 振動機による施工（内部振動機，型枠振動機） • 過度の締固め：エントレインドエアまで追い出す．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→耐凍害性上問題 表面振動方式 内部振動方式 型枠振動方式 テーブル振動方式 以上，EXENHPより

9. セメント セメント 水 水 水和直後 数時間後 数日後～数年後 養生 • 養生：コンクリート打込み後，コンクリートの強度が十分に発揮されるよう（十分な水和反応が進むよう），適当な期間，必要な温度と湿度を確保して，外力が作用しないように保護すること（軽視されがちだが非常に重要な作業） • 水和反応： ・　水（湿度）による問題：水がないと水和反応できない→乾燥させない．外から水分を供給． ・　温度による問題：低温では水和反応が遅い．→なかなか強度が出ない．氷点下では凍害を起こす．→所定の温度に保つ．

10. 養生の種類 • 湿潤養生：打ち込み直後：直射日光，風，雨を防ぐ（急激な温湿度の変化を防ぐ）→湿布養生，散水養生（水分の供給：一般に最低5日間） • 封かん養生：コンクリートを不透水性の材料で覆い，コンクリート内部からの水分の蒸発を防ぐ． • 温度制御養生：気温が著しく低い場合→給熱養生，保温養生（打込み直後のコンクリートは決して凍らせない．所定の強度発現性を確保） • 高温下：パイプクーリング等→水和熱の抑制 • 他に，蒸気養生，オートクレーブ養生：工場製品，工期短縮（水和の促進），高強度化

11. 型枠・支保工 • 型枠：コンクリートを打ち込むための枠（鋳型）．位置，寸法の精度，継ぎ目の精度→コンクリートおよび構造物の品質に大きく影響 • 支保工：打ち込まれたコンクリートの重量を支えるためのもの．所定の強度と剛性を確保 • 足場：高所の作業をするための作業場 三浦尚著：土木材料学（改訂版），コロナ社