「積算資料」は、土木・建設・電気設備・各種料金・設計労務単価などについて、定期的に調査した実勢価格を掲載した本です。
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コンクリートについて
今回は、コンクリートによくある用語などについて説明をいたします。
（１）コンクリートとは
セメントと水と骨材（砂、砂利）から構成されます。セメントが水和反応することで固化します。コンクリートは圧縮強度は強いが、引っ張り強度には弱いのでコンクリートに鉄筋を埋め込んだ鉄筋コンクリート（RC：Reinforced Concrete）が、一般的にコンクリート構造物として用いられています。
（２）セメント
普通ポルトランドセメントが最も標準的なセメントで、一般のコンクリートにおいて最も多量に使用されています。その他に用途に応じて高炉スラグをポルトランドセメントに混合した高炉セメントや石炭のフライアッシュを混合したフライアッシュセメントなどがあります。
（３）セメントの水和反応
普通ポルトランドセメントの組成は、①3CaO・SiO2、②2CaO・SiO2、③3CaO・Al2O3、④4CaO・Al2O3・Fe2O3がそれぞれ50％、26％、9％、9％程度で、その他に凝結調整剤として少量のCaSO4・2H2O（石膏）を加えた配合からなる。
セメントに水を加えると、それぞれに次のような水和反応が起こります。実際には水和反応は単純ではなく、種々の反応が進行して固化しているといわれています。
（水和反応式）
①2[3CaO・SiO2]+6H2O→3CaO・2SiO2・3H2O+3Ca(OH)2
②2[2CaO・SiO2]+4H2O→3CaO・2SiO2・3H2O+Ca(OH)2
③3CaO・Al2O3+6H2O→3CaO・Al2O3・6H2O
④4CaO・Al2O3・Fe2O3+2Ca(OH)2+10H2O→2[3CaO・(Al2O3)(Fe2O3)・6H2O]
（４）水セメント比
練りたてのコンクリートにおいて、骨材が乾燥状態であるとしたときのセメントペースト部分における水とセメントとの重量比のこと。記号でW/Cと示す。W/Cはコンクリートの流動性が確保できる範囲でできるだけ小さい方が緻密なコンクリートになる。
（W/C計算事例）
水（W）：セメント（C）：骨材（砂）＝0.6：1：3kg配合の場合、
W/C=60%となります。
フライアッシュセメントや高炉セメントのように、カルシウム分が普通ポルトランドセメントよりも少ないコンクリート構造物にも、カルシウム補助剤のカルサプリの使用は有効です。
（１）コンクリートとは
セメントと水と骨材（砂、砂利）から構成されます。セメントが水和反応することで固化します。コンクリートは圧縮強度は強いが、引っ張り強度には弱いのでコンクリートに鉄筋を埋め込んだ鉄筋コンクリート（RC：Reinforced Concrete）が、一般的にコンクリート構造物として用いられています。
RCの事例
コンクリート打設前
打設後
（２）セメント
普通ポルトランドセメントが最も標準的なセメントで、一般のコンクリートにおいて最も多量に使用されています。その他に用途に応じて高炉スラグをポルトランドセメントに混合した高炉セメントや石炭のフライアッシュを混合したフライアッシュセメントなどがあります。
普通ポルトランドセメントとフライアッシュセメントの組成の違い（分析一例）
（３）セメントの水和反応
普通ポルトランドセメントの組成は、①3CaO・SiO2、②2CaO・SiO2、③3CaO・Al2O3、④4CaO・Al2O3・Fe2O3がそれぞれ50％、26％、9％、9％程度で、その他に凝結調整剤として少量のCaSO4・2H2O（石膏）を加えた配合からなる。
セメントに水を加えると、それぞれに次のような水和反応が起こります。実際には水和反応は単純ではなく、種々の反応が進行して固化しているといわれています。
（水和反応式）
①2[3CaO・SiO2]+6H2O→3CaO・2SiO2・3H2O+3Ca(OH)2
②2[2CaO・SiO2]+4H2O→3CaO・2SiO2・3H2O+Ca(OH)2
③3CaO・Al2O3+6H2O→3CaO・Al2O3・6H2O
④4CaO・Al2O3・Fe2O3+2Ca(OH)2+10H2O→2[3CaO・(Al2O3)(Fe2O3)・6H2O]
（４）水セメント比
練りたてのコンクリートにおいて、骨材が乾燥状態であるとしたときのセメントペースト部分における水とセメントとの重量比のこと。記号でW/Cと示す。W/Cはコンクリートの流動性が確保できる範囲でできるだけ小さい方が緻密なコンクリートになる。
（W/C計算事例）
水（W）：セメント（C）：骨材（砂）＝0.6：1：3kg配合の場合、
W/C=60%となります。
普通ポルトランドセメントのSEM図（1000倍）（一例）
フライアッシュセメントのSEM図（1000倍）（一例）
フライアッシュは粉炭をボイラ内で燃焼した時、その灰分が溶融、固化し球状の粉体となったもの。
フライアッシュセメントや高炉セメントのように、カルシウム分が普通ポルトランドセメントよりも少ないコンクリート構造物にも、カルシウム補助剤のカルサプリの使用は有効です。
けい酸塩系表面含浸材について
土木学会のコンクリートライブラリー137 けい酸塩系表面含浸工法の設計施工指針を参照いたしまして、けい酸塩系表面含浸材について紹介をいたします。
表面含浸工法は、シラン系、けい酸塩系、その他の材料に分類される。けい酸塩系表面含浸材は、無機質の水系材料で、コンクリート中の水酸化カルシウムと反応して、セメント水和物に近い組成のけい酸カルシウム水和物（C-S-H）ゲルを形成する。
けい酸塩系表面含浸材は、けい酸リチウム、けい酸ナトリウム、けい酸カリウムを単体あるいはこれらを混合したけい酸塩を主成分とする。また、機能性や機能付加を目的として、添加剤や副成分を加えたものが用いられることがある。
コンクリート混和剤を用いなくとも、コンクリート中に自然に含まれる空気の泡のこと。
②エントレインドエア
コンクリート混和剤を用いて、計画的にコンクリート中に均等に生じさせた空気の泡のこと。
③イオン
物質が水溶液となり、陽イオンと陰イオンに電離している状態のこと。
④ポリシリケート
珪酸塩水溶液のSi(OH)n鎖状分子が、アルカリ金属原子を含めて連続構造になっていること。
⑤コロイド
水に小さな粒子が分散している状態。例えば牛乳は水に脂肪が分散したコロイド。
⑥エマルジョン
コロイドよりも粒子が大きい。例えばマヨネーズは油に卵黄が分散したエマルジョン。
リアクトライズは、けい酸リチウム、けい酸ナトリウム、けい酸カリウムを混合したけい酸塩系表面含浸材です。またカルサプリは、リアクトライズのC-S-H反応を促進するカルシウム補助剤です。
表面含浸工法は、シラン系、けい酸塩系、その他の材料に分類される。けい酸塩系表面含浸材は、無機質の水系材料で、コンクリート中の水酸化カルシウムと反応して、セメント水和物に近い組成のけい酸カルシウム水和物（C-S-H）ゲルを形成する。
けい酸塩系表面含浸工法の位置づけ
（＊土木学会CL137より参照）
けい酸塩系表面含浸材は、けい酸リチウム、けい酸ナトリウム、けい酸カリウムを単体あるいはこれらを混合したけい酸塩を主成分とする。また、機能性や機能付加を目的として、添加剤や副成分を加えたものが用いられることがある。
けい酸塩の分類
（＊土木学会CL137より参照）
コンクリート中の空げきの種類と大きさ
（＊土木学会CL137より参照）
（捕捉説明）
①エントラップドエアコンクリート混和剤を用いなくとも、コンクリート中に自然に含まれる空気の泡のこと。
②エントレインドエア
コンクリート混和剤を用いて、計画的にコンクリート中に均等に生じさせた空気の泡のこと。
③イオン
物質が水溶液となり、陽イオンと陰イオンに電離している状態のこと。
④ポリシリケート
珪酸塩水溶液のSi(OH)n鎖状分子が、アルカリ金属原子を含めて連続構造になっていること。
⑤コロイド
水に小さな粒子が分散している状態。例えば牛乳は水に脂肪が分散したコロイド。
⑥エマルジョン
コロイドよりも粒子が大きい。例えばマヨネーズは油に卵黄が分散したエマルジョン。
リアクトライズは、けい酸リチウム、けい酸ナトリウム、けい酸カリウムを混合したけい酸塩系表面含浸材です。またカルサプリは、リアクトライズのC-S-H反応を促進するカルシウム補助剤です。
反応生成したC-S-H（事例）
普通ポルトランドセメント粒子（事例）
C-S-H反応式
施工後の塗装について
中部地区のお客様より、ご質問を頂きました。
Q.リアクトライズ&カルサプリ、又はリアクトライズの施工後に、塗料やエポキシ樹脂を塗ってもよいですか？
A.けい酸塩系表面含浸材の施工後は、施工面にけい酸塩剤が固化してすべすべした層が残っている場合があります。したがって塗料や樹脂をその表面の上から塗布すると、塗料や樹脂が剥がれる恐れがあります。
けい酸塩系含浸剤は、コンクリート構造物の外見を変えることなく構造物の表層に保護層を設けることを特徴とします。その特徴を生かした上で適切に施工することをお奨めします。
施工方法の詳細については、施工要領書をお問い合わせください。
以上、よろしくお願いいたします。
Q.リアクトライズ&カルサプリ、又はリアクトライズの施工後に、塗料やエポキシ樹脂を塗ってもよいですか？
A.けい酸塩系表面含浸材の施工後は、施工面にけい酸塩剤が固化してすべすべした層が残っている場合があります。したがって塗料や樹脂をその表面の上から塗布すると、塗料や樹脂が剥がれる恐れがあります。
けい酸塩系含浸剤は、コンクリート構造物の外見を変えることなく構造物の表層に保護層を設けることを特徴とします。その特徴を生かした上で適切に施工することをお奨めします。
施工方法の詳細については、施工要領書をお問い合わせください。
以上、よろしくお願いいたします。
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