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コンクリート(混凝土、)は、砂、砂利、水などをセメントで凝固させた人造石である。

◆ 概要

コンクリートは、広義の意味では砂や砂利(骨材という)、水などをセメントなどの糊状のもので結合させたものを指す。そのためセメントで結合させたものをセメントコンクリートと呼び、アスファルトで結合させたものをアスファルトコンクリートと呼ぶ。建築資材として一般にコンクリートと呼ばれるものはセメントコンクリートの方である。(省略してコンクリ、COとも読み書きされる)。別名ベトン(B?ton - フランス語)。凝固する以前の状態はフレッシュコンクリートと言われる(生コンクリートまたは省略して生コンとも)。強度と価格の面から、また施工の安易さから、現在最も優れている建築資材の一つであり、建築物、道路、ダム、高架橋、トンネル、港湾設備と用途は幅広い。

コンクリートは圧縮力(押さえつけられる力)には強いが、引張力には弱い。このためコンクリート単体で使うのではなく、コンクリートの中に鉄筋を入れた鉄筋コンクリートとして使われることが多い。鉄筋を入れることで引張力を鉄筋が受け持ち、どちらの力にも十分な強度を持たせることができる。また、鉄筋コンクリートに鉄骨を埋め込んだ鉄骨鉄筋コンクリートや、鉄骨鉄筋コンクリートの鉄骨を鋼管に置き換えた鋼管コンクリート、あらかじめ圧縮力をかけておくことによって大きな引張力が作用しても軽減できるプレストレスト・コンクリート、生コンクリートに合成樹脂や鉄の繊維を混ぜ込んで強度・延性を増した繊維補強コンクリートも用いられる。

コンクリート構造物の供用年数は壁の厚さに比例しており、ヨーロッパ中世及び近世時代の城壁や太平洋戦争時の配筋も無い壁の厚さ2メートルを越える建築物は未だ現役である。しかし日本の旧建築基準で建築された壁厚0.31メートル程度の建造物は普通50〜60年程度といわれており、高度経済成長期に大量に建設された構造物の維持・管理が21世紀の日本の大きな課題となる。

建設省が1998年にまとめた「建設省総合技術開発プロジェクト」の報告書によると、セメントに混入する水を50%以下まで減らし、鉄筋のかぶり厚を十分に取り、収縮や凍結を抑制する添加剤を加えることで、半永久的(500年以上)な耐久性を確保することが可能である。ただ、こうした施工を行うと竣工まで長い時間がかかりコストが膨大なものとなるため、そこまでの耐久性を想定して鉄筋コンクリート構造物を建設することは少ない。

◆ コンクリートの製造

コンクリートの材料は、セメント、骨材、水、混和材および(化学)混和剤である。それらをうまく配合して、目標とする強度や耐久性、施工性を得る。コンクリートの強度は水セメント比で決まる。水とセメントの比率を変えることで、さまざまな強度のコンクリートを作ることができる。近年、化学混和剤を用いて水を減らすことで高い強度を得る高強度コンクリートも多用されている。

コンクリートを生産方法で分類すると、工場(バッチャープラント)で生産されるレディーミクストコンクリート(生コン)と、建設現場で生産される現場練りコンクリートに大別されるが、ほとんどはレディーミクストコンクリートである。レディーミクストコンクリートはトラックミキサ(アジテータートラック、レディーミクストコンクリート運搬車)によって現場に運ばれる。現場練りコンクリートは、ごく少量のコンクリートを必要とする場合や、逆に非常に大量のコンクリートを必要とする場合に用いられる。ごく少量のコンクリートを必要とする場合は主に手作業で、非常に大量のコンクリートを必要とする場合は建設現場内にバッチャープラントと同様の設備(サイトプラント)を建設して行う。

現場練りコンクリートの調製にあたっては、たとえば医師が薬剤師に対して処方箋で薬剤の配合比率を指示するのと同じように、施設設計者から建設現場に対してコンクリート材料の混合比を指示されることがある。設計者などによって仕様書などで行われるこれら混合比の指示を示方(しほう)といい、指示された配合割合を示方配合(しほうはいごう)という。

◆ コンクリートの施工

未だ固まらないコンクリートはそれ自体形を保つ事が出来ないので型枠に打ち込み硬化までの所定時間を型枠内部で養生する必要がある。

コンクリートの型枠への打設(打込み)の際には、コンクリートの均一性の確保と初期欠陥の防止が重要である。主な防止策として打設時のバイブレーターの使用、木づちによる空気の除去が挙げられる(これらの動作などを締固めという)。初期欠陥として、未充填箇所、豆板、コールドジョイント、ひび割れなどが挙げられる。

締固めが不足すると、未充填箇所を生じてしまう。一方、過剰な加振によって材料分離を生じることもある。また、十分なかぶり(建築用語ではかぶり厚さ)の確保が必要である。かぶりとは、鉄筋からコンクリート表面までの最短距離を指す。

適切な仕上げ、養生(ようじょう)を行う。

打継ぎ箇所には適切な処理を施す。

全体に防水処理を施す(見栄えが悪くなる可能性が高いため注意が必要)。

施工業者の経験の豊富さや技術次第で、強度や外見に大きな影響を与えると言っても過言ではない。近年打放しの建造物が多いが、常に外気・水・日光、そして視線に晒されるので、業者の慎重な選定が必要である。

◆ コンクリートの変状種類

・初期欠陥

・#ジャンカ(豆板)

・#コールドジョイント

・#内部欠陥

・#砂すじ

・#あばた(表面気泡)

・経年劣化

・#ひび割れ

・#浮き

・#剥落

・#錆汁

・#エフロレッセンス(遊離石灰析出)

・#汚れ

・#すりへり

・構造的変状

・#たわみ

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