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コンクリートの圧縮強度と水セメント比の関係 【建築士試験】

こんにちは!ゼロ所長です。

今日はコンクリートの圧縮強度と水セメント比について考えるね。
こんな問題が出題されることがある。

コンクリートの 圧縮強度 は、 水セメント比 が小さいほど大きい。

正解は・・・ 〇となるのだけど、なぜだかわかる?
知識ゼロの人が読んだら意味不明の文章だね。
一緒に考えてみよう。


圧縮強度

圧縮強度は 押す力(圧縮力)に対する強度だね。
コンクリートは圧縮力に強くて引張力に弱い!
だからコンクリートの強度≒圧縮強度のことを意味することが多いよ。

圧縮強度
圧縮強度

水セメント比

水セメント比は、コンクリートをつくるときの単位水量(1立米当たりの水の容積)と、単位セメント量(1立米当たりのセメントの容積)の比率だよ。
簡単に、水の量÷セメントの量と覚えればイメージをつかめるかな。

水セメント比は%の値で表すよ。計算式は下記の通りだ。

水セメント比=W/C(%)

Wは単位水量、Cは単位セメント量のこと。

圧縮強度と水セメント比の関係

コンクリートの圧縮強度は、水セメント比が重要になる!
なぜかって?
少しイメージしてみよう。

水がたっぷり入ったコンクリートと、水の少ないコンクリートのどちらが強そうかな?

直感的には水の少ないコンクリートだと思うよね。
水がじゃぶじゃぶのコンクリートが強いはずがない!
実際その通りだ。
水の少ないコンクリートは圧縮強度は高くなる。
水の量が少ないということは水セメント比は小さい。
つまり、水セメント比が小さい方が圧縮強度がい大きいことを意味するね。

ただし!だからといって、水を少なくし過ぎてもよくないんだ。
水セメント比を小さくするほど、水が少ないからコンクリートを型枠に流し込んで仕事をするのが難しくなるからね。

コンクリートの打設は時間との勝負でもあるから、仕事のしやすさ(ワーカビリティ)の低下は避けたい。

もたもたして、打設中にコンクリートが乾燥したり、所定時間内の打設ができなかったら大変だ(コンクリートの打設は時間制限がある!)。

ちなみに水セメント比には最大値が規定されている!
これは水を増やし過ぎるとコンクリートの圧縮強度に悪影響があるからだ。

水セメント比
水セメント比の最大値

まとめ

よし。これまでの情報を元に整理しようか。

  • 水セメント比=水の量÷セメントの量の比率

  • 水がたっぷり入ったコンクリートと、水の少ないコンクリートのどちらが強そう? ⇒ 水の少ないコンクリート ⇒ 水セメント比が小さい ⇒ 圧縮強度が高い

こんなかんじで問題を解けるよ!

参考

最後に参考にした記事を掲載しておくね~。それでは~。


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