コンクリートが分離する理由とその防止方法 | Conmix
コンクリートの配合を慎重に設計し、材料を発注し、打設のスケジュールを立てたのに、コンクリートを打設してみると、結果が不均一だったと想像してみてください。上層は水で満たされ、下層は粗骨材で詰まっており、期待される構造強度はどこにも見当たりません。これは、 コンクリート分離これは、建設業界で最も一般的で、かつ最も費用のかかる問題の一つです。
この記事では、分離とは何か、なぜ起こるのか、どのように防ぐのか、そして均一で高品質なコンクリートを実現するためにどのような解決策が有効なのかを解説します。
コンクリート分離とは何ですか？
コンクリートの分離とは、コンクリートの構成要素であるセメント、砂、骨材、水が均一に混ざり合わず、分離してしまう現象です。例えるなら、振っていないサラダドレッシングのように、油が上に、酢が下に分離してしまうようなものです。
隔離の一般的な形態は次の2つです。
- 湿式分離
粗骨材は底に沈殿し、より軽いセメントペーストは上に浮き上がります。これは通常、コンクリート混合物の流動性が高すぎる場合に起こります。 - 出血
打設直後のコンクリートは、硬化が完了する前に余分な水分が表面に浮き上がってきます。これは、現場で最も容易に確認できる分離現象です。
アメリカコンクリート協会によると分離は、現場におけるコンクリート品質低下の主な原因の一つであり、構造的な損傷が発生するまで見過ごされがちである。
コンクリートの分離現象の原因は何ですか？
- 過剰な水セメント比（w/c比）
これが最も一般的な原因です。水を加えすぎると混合物が過度に流動的になり、固形物が沈殿する一方で水が表面に浮き上がってきます。作業は楽になるように見えますが、構造的には非常に危険です。
- 不適切な配合比率
セメントペーストに対して粗骨材が多すぎると、適切な結合が得られない。一方、微粉（微粒子）が不足すると、混合物が不安定になり、振動時に分離しやすくなる。
- ポンプの誤差
コンクリートを長距離または高所まで圧送すると、混合物に大きな圧力と攪拌力が加わります。混合物の凝集性が低い場合、圧送によって成分が分離してしまう可能性があります。
- 過度の振動
コンクリート振動機は、締固めと空気抜きに不可欠です。しかし、過剰な振動は逆効果となり、重い骨材が沈み、水が表面に浮き上がってしまいます。
- 過剰な落下高さ
トレミー管やポンプホースなどの適切な装置を使用せずに、1.5メートル以上の高さからコンクリートを流し込むと、衝撃によって骨材がセメントペーストから分離してしまう可能性があります。
- 品質不良または不適合な混合物
セメントの種類と相性が悪い、あるいは現場の状況に適さない混和材は、分離を防ぐどころか、分離を悪化させる可能性がある。
人種隔離が建設業に及ぼす影響
人種隔離は単なる美的問題にとどまらない。その構造的な影響は深刻なものになり得る。
- 圧縮強度は低下する可能性がある 20～40％
- 透過性が向上し、水や腐食性物質がより容易に浸透するようになる。
- 鉄筋の腐食が加速する
- ハニカム構造が発達し、内部に空洞が生じる。
- 表面仕上げが不均一になり、見栄えが悪くなる
- 構造物の全体的な耐用年数は大幅に短縮される。
コンクリートの分離を防ぐ方法
- 水セメント比を制御する
必要な作業性を得るために必要な量の水のみを使用してください。構造用コンクリートの場合、aw/c比は 0.40～0.50 一般的に推奨されています。
コンクリートが硬すぎるように見えるからといって、現場で水を加えてはいけません。代わりに混和剤を使用してください。
- 適切な高性能減水剤を使用する
高性能減水剤は、水分量を増やすことなく流動性を向上させます。これは、作業性と安定性の両方を実現する最も効果的な方法です。
推奨製品：CONMIX HK-1 — ポリカルボン酸系高性能減水剤
- 節水率： 25%以上
- 優れた加工性と高い凝集性
- 出血なし
- 差別なし
- 高層建築物のポンプ圧送コンクリートに適しています
- 標準タイプ、早期効力タイプ、遅延タイプをご用意しています。
- 特殊なポンプ剤を使用する
ポンプ圧送を目的としたコンクリートには、ポンプ圧送時の圧力下でも凝集性を維持するために特別に設計された混和剤が必要である。
推奨製品：CONMIX HK-2 — ポンプ剤
- 節水率： 12～30％
- スランプ損失は最小限
- 出血なし
- 差別なし
- こんな方に最適です：
- マスコンクリート
- 高層ビル
- 超高層建築物
- 水中杭コンクリート
- 特殊用途向けに空気連行剤を添加する
均一な微細な気泡は、混合安定性を向上させ、ブリーディングを抑制し、作業性を高めます。
推奨製品：CONMIX HKYQ — 空気連行剤
- 均一に分布した微細な気泡を生成します
- 分離や出血を軽減する
- 出血率： 65歳以下 （標準要件：70以下）
- 適した用途:
- 水硬性コンクリート
- 商業用コンクリート
- 凍結融解耐性コンクリート
- シリカフュームを使用して凝集性を向上させる
シリカフュームは、セメント粒子間の微細な空隙を埋める超微細なポゾラン材料であり、より緻密で凝集性の高いコンクリートマトリックスを形成する。
推奨製品：CONMIX HK-GH — シリカフューム（マイクロシリカ）
- 粒子サイズ： 0.1～0.15μm
- 推奨用量： セメント重量の5～10％
- 利点：
- 圧縮強度の増加： 10～30％
- 防水性能の向上： 5～18回
- 結束力が大幅に向上
- 分離に対する優れた耐性
- 適切な配置方法に従ってください
混合剤だけでは不十分です。適切な配置方法も同様に重要です。
- 自由落下高さを制限する 1～1.5メートル
- 深部や遠方への設置には、トレミー管またはポンプホースを使用してください。
- 過度の振動を避ける
- 型枠全体にコンクリートを徐々に均等に流し込む
国際規格および参照文献
コンクリートの分離のない品質を確保するために、建設業界では一般的に以下の用語が用いられます。
- SNI 03-2847-2019 — 建築物の構造用コンクリートに関する要件（インドネシア）
- ACI 308R-16 — コンクリートの外部養生ガイド
- ASTM C1611 — 自己充填コンクリートのスランプフローに関する標準試験方法
- EN 206:2013 — コンクリート：仕様、性能、製造および適合性
概要：CONMIX社製分離防止ソリューション
| 隔離の原因 | 推奨される解決策 | コンミックス製品 |
| 高い水セメント比 | 高性能減水剤 | HK-1 |
| 長距離ポンプ | ポンプ剤 | HK-2 |
| 過度の出血 | 空気連行剤 | 香港 |
| 混合物の凝集性が低い | シリカフューム | 香港-ガーナ |
| 輸送中のスランプ損失 | スランプ保持剤 | 香港-SR |
結論
コンクリートの分離は、その原因を理解し、最初から適切な予防措置を講じれば、防ぐことができる問題です。適切な打設技術と高品質の混和材の組み合わせが、均質で強度が高く、耐久性のあるコンクリートを製造する鍵となります。
PT Far East Conmix Indonesiaは、認定を受けたプロのコンクリート化学品サプライヤーです。 ISO 9001:2015 そして ISO 14001:2015年間生産能力は最大で 3万トン。
CONMIX製品は、インドネシアの主要なインフラプロジェクトで成功裏に使用されています。 ジャカルタ・バンドン高速鉄道スマトラ島とジャワ島に点在する複数の石炭火力発電所、そしてインドネシアのモロワリ工業団地は、国際基準を満たす性能を示している。