配合設計 コンクリート工学研究室 岩城一郎
配合とは？配合設計とは？ 配合：コンクリートを製造するために用いられる各材料の使用量あるいは混合割合 配合設計：コンクリートが所定の性能を有するように，その製造に用いる各材料の使用量あるいは混合割合を定めること コンクリートに要求される性能：安全性（丈夫），耐久性（長持ち），施工性（造りやすさ），さらには美観(美しさ)，環境低負荷（環境保全），経済性（安さ）
配合の表し方 配合表：コンクリート1m3あたりの単位量を表示 具体的な例
配合表の各項目 粗骨材の最大寸法Gmax スランプ （AEコンクリートの）空気量 水セメント比W/C 細骨材率s/a 単位水量W 単位混和材（混和剤）量FまたはA
各項目の説明 粗骨材の最大寸法Gmax：一般に大きいほど同一強度，同一スランプのコンクリートを作る際の単位水量Wが減るため，部材の最小寸法，鉄筋のあき，かぶりの制約条件を満足する中でできるだけ大きく設定する． スランプ（Slump）：フレッシュコンクリートのコンシステンシーやワーカビリティーを評価するための指標．所定のコーンに所定の方法でコンクリートを詰め，コーンを引き抜いた際の，コンクリートの沈下量を求めたもの．大きいほど作業はしやすくなるが材料分離が大きくなる．小さすぎるとやはり締固めにくく材料分離が起こる．→作業に適する範囲でできるだけ小さいものを選ぶ．一般の土木構造物：8-12cm，断面の大きさ，配筋等により使い分ける． 水セメント比W/C：骨材が表乾状態のときの，セメントペースト部分の水とセメントの質量比，W/C 小→強度 大， 組織の緻密性 高→一般に耐久性 高
スランプ試験の方法 全国生コンクリート工業組合HPより
配合表の各項目 （AEコンクリートの目標）空気量：多いほど凍害（凍結融解作用）に対する抵抗性の向上，ワーカビリティーの向上⇔強度の低下：プラスの影響の方が明らかに大 エントレインドエア：AE剤によりコンクリート中に連行される微小な独立気泡（25-250μm） エントラップトエア：コンクリートの練混ぜ中に自然に形成される気泡（エントレインドエアよりも大，凍害に対する抵抗性が期待できない，1～2%は入る．），JIS規格：4.5±1.5%→寒冷地では4～6%を推奨 細骨材率s/a（日本では質量は大文字，容積は小文字）：骨材全量に対する細骨材量の絶対容積比→フレッシュ時の性状（粘り，粗々しさ）に影響 単位水量W：大→耐久性 小（乾燥収縮，物質の透過性）→作業ができる範囲内でできるだけ少なく設定する． 単位セメント量C：大→経済性，発熱量 大
水セメント比W/Cを下げると？ （セメント水比C/Wを上げると？） コンクリートの圧縮強度はC/Wに比例する（W/Cに反比例する）→W/Cを下げると強度が上がる．
単位水量Wを上げると？ 軟らかい（一見，作業しやすい）コンクリートができる． 材料分離しやすくなる． ひび割れが出やすくなる．→耐久性が低下する． C一定の条件でWだけが上がると，W/Cが高くなり，強度が低くなる（細孔組織が粗くなる）．その結果，耐久性がさらに低下する．
配合の補正 配合の仮定 - 骨材は表面乾燥飽水状態（表乾状態） - 細骨材は5mm以下，粗骨材は5mm以上 実際には？ - 骨材は湿潤状態 - 骨材は表面乾燥飽水状態（表乾状態） - 細骨材は5mm以下，粗骨材は5mm以上 実際には？ - 骨材は湿潤状態 - 細骨材は5mm以上，粗骨材は5mm以下のものも含まれる． 配合の補正 - 骨材の含水率に対する補正：実際の骨材が湿潤状態とすれば，表面水量を補正する必要がある． - 骨材粒度に対する調整：実際の細骨材に5mm以上（粗骨材に5mm以下）のものが含まれているとすれば，骨材量を補正する必要がある．