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★Q&A   =生コン・セメント編=
質問6. 生コンを作るのになぜ骨材を入れるの?
回答 → セメントペーストだけでも十分な強度が得られるが、セメントペーストには、乾燥による収縮が極めて大きいという性質があるため。

ペーストだけで構造物を作ったりすれば…
 →収縮に伴うひび割れがおびただしく発生。
 →中に鉄筋があれば錆びたりする。
とても長持ちする構造物にはできない。骨材も乾けば多少は収縮するが、ペーストに比べればその収縮量は極めてわずか。
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骨材を入れることによってコンクリート全体の収縮量を小さくして、ひび割れの発生をできるだけ抑えようとしているのである。

他に経済的な理由もある。
コンクリートを生成する材料の中で一番高価なのはセメント。
骨材を入れることで、その分セメント量を少なくできるので経済的。
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たいていのコンクリートは容積にして7割程度の骨材が入っている。
 
質問7. 骨材って砂や砂利の事をいうの?
回答 → セメントペーストのことをコンクリートの母材と呼ぶなら、それに包まれる砂利や砂の事を骨材という。コンクリート骨格材料。
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砂や砂利の1粒のことではなく、それらの一群の集まりのことをさす。
英語で「aggregate」と書き、「集合」という意味。

砂や砂利では極めて曖昧な表現なので、骨材の場合は、
およそ5mmを境に小さなものが細骨材(砂)、大きなものが粗骨材(砂利)と呼び分けられる。

一口に骨材と言ってもいろいろあり、次のように分類される。

 ・「天然骨材」…自然の岩石や砂

    ・その堆積場所と大きさによって「川砂利・川砂」、
       「陸砂利・陸砂」、「山砂」、「海砂」と呼ばれる。

    ・岩石を人為的に砕いて作った「砕石」や「砕砂」、
       火山の噴火によってできた軽量の「火山砂」や
       「火山礫」も含まれる。


 ・「人工骨材」…「天然骨材」に対して人為的に作られたもの。

 ・頁岩(けつがん)や石灰の微細な燃焼灰(フライアッシュ)等を頁岩 焼成して作る「人工軽量骨材」

 ・溶鉱炉で鉄を分離した際に生成する熔融スラグを冷やして作る「高炉スラグ骨材」など。

骨材は重さによっても分類される。

 ・「普通骨材」…一般の岩石の比重2.6前後の骨材。
 ・「重量骨材」…普通骨材より重い骨材。
 ・「軽量骨材」…普通骨材より軽い骨材。

以前はコンクリート用骨材といえば大半が河川産の砂利・砂だったが、自然破壊が問題となって1960年代中頃から採取が規制され、その後は陸砂利・陸砂、山砂、海砂、砕石・砕砂などが多く使われるようになった。

※関東地区では海砂は使用していない。
 
質問8. バッチって何?
回答 → ミキサーなどを使って1回に練り混ぜる生コンやモルタルの量。

 例えば、3m3 x 75バッチ/時 =  225m3の場合、
 1時間に75バッチ(1バッチ=3m3)、計225m3練る事ができる。
 
質問9. コンクリートって水中に打つ時どうするの?固まるの? 
回答 → 水中にまだ固まっていない生コンクリートをそのまま落としたら、材料分離を起こして固まらない。
しかし、陸上で硬化させて水中に設置するわけでもない。
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材料分離を起こさないように、水との直接接触を極力避けるようにして打ち込む。
→水中コンクリート
水中コンクリートの打ち込みは「トレミー管」を用いて行う。(トレミー工法)

右図のようにトレミーと呼ばれる管の先端を閉じ、トレミー内にコンクリートを充填させ、それを水中に設置して打ち込みを開始する。
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トレミー管の先端が常にコンクリート中にある状態にしながら、新たに打ち込むコンクリートが先に打ち込まれたコンクリート内に入るようにして、連続してトレミー管を引き上げながら水面に達するまで打ち込む。
トレミー管

水中コンクリートは、流動性に優れ、粘性に富み、材料分離が少ないことが要求される。

★流動性…
 水中コンクリートは締固めができないため、生コンクリートの
 流動性がある程度高くなければならない。
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スランプを13〜18cmに設定 → コンクリート中の水量が少し多め。
(トレミーやコンクリートポンプ利用の場合)

★材料分離を抑制…
 セメント量を一般建築物のコンクリートの2〜4割増くらい(370kg/m3以上)にする。
 水セメント比を50%以下にする。
 細骨材率も大きくする。

★粘性…
 コンクリートに粘りを付加し、水中での材料分離を抑制するため混和剤(水中不分離混和剤)や良質なAE減水剤を使用。

一般のコンクリートは強度や耐久性の面から練り混ぜ水(配合上の単位水量)ができるだけ少ない方がいいので、水中コンクリートも水セメント比が大きくならないように製造時に配慮される。
 
質問10. コンクリートの起源はいつ? 
回答 → コンクリートを作るにはセメントが必要なのでまずセメントの起源から…

セメントの主な原料は石灰岩。
石灰岩とは
上記のようなことを石器時代の人が知ってるはずはないとは思うが・・・・・・

その他にも石膏を焼いて粉状にしたものを水で練ると元の二水石膏になり硬化するが、このことも大昔の人は経験から知っていたようで、焼き石膏を使った遺物が発見されている。

これらが恐らくセメントを使用していた始まりだと言われていて、ヨーロッパでは9000年前のコンクリートが発見されている。

これらの時代に使われていたコンクリートは、当然、現代のセメントとは同じではなく石灰や消石膏である。


→水の中で硬化する(水硬性)セメントが発見されたのは・・・・

・ローマ時代、火山灰と石灰を混ぜ、コンクリートを作ったところ、
 水にも強く、今までのどれよりも頑強なコンクリートになったと
 いうことである。
 ローマ人はこれを巨大な建造物に利用してローマ帝国を
 築き上げていった。


・イギリス土木技師を中心としてセメントの開発が行われ、
 粘土分を含んだ軟らかい石灰石と火山灰を合わせれば
 水硬性に優れたセメントができると発見した。
↓
粘土分を含む石灰石はどこにでもあるわけではなく、
通常の石灰石に粘土を人工的に加える人工セメントを
発見したのがフランス人。
彼は石灰石を焼いて消石灰とし、それを粘土と混ぜて
再燃焼して作っていた。
↓
・このフランス人の生成方法と品質ともにほとんど変わらなかったが、1824年にイギリスのレンガ職人アスプディンがセメントの製造方法について特許を取り「ポルトランドセメント」と名づけた現代的セメントの発明者である。

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