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コンクリートの正しい振動方法と技術
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コンクリートの正しい振動方法と技術

2024年12月2日

コンクリートの振動とは何ですか?

コンクリートの振動は、コンクリートの締固めを目的として行われます。振動の主な目的は、コンクリートを圧縮し、コンクリートの密度を最大限に高めることです。型枠内に打設された生コンクリートの体積の約5~8%は気泡で占められています。気泡は、非常に流動性の高いコンクリート混合物の中で、この空間を占めています。

コンクリートの振動

コンクリートの固化の理由と方法

コンクリートの圧縮強度に最も大きな影響を与える要因は何でしょうか?多くの技術者は水セメント比を挙げるでしょう。水セメント比が増加すると強度は低下します。ダフ・エイブラムスは1919年にこの法則を実証し、エイブラムスの法則は今日使用されているほとんどのコンクリート配合方法の根底にある原理となっています。しかし、エイブラムスは完全に圧密されたコンクリートに対して試験を行いました。コンクリートが適切に圧密されていない場合、水セメント比に関わらず、空隙は強度を低下させます。そして、図1に示すように、その影響は顕著です。

コンクリートは打設直後、最大20%の空気を封入しています。この量は、配合の種類とスランプ、型枠のサイズと形状、鉄筋の量、そしてコンクリートの打設方法によって異なります。水セメント比が一定の場合、空気1%ごとに圧縮強度は約3~5%低下します。コンクリートを圧密する(通常は振動による)と、封入空気が追い出され、強度が向上します。また、付着強度が向上し、コンクリートの透水性が低下します。

振動は2つの部分から成るプロセスである

振動はどのようにしてコンクリートを固めるのでしょうか?図2は、振動が2つのプロセスから成り立っていることを示しています。振動機が骨材粒子を分離する波を発生させ、骨材粒子間の摩擦を低減します。

図1. 圧密度は水セメント比と同程度に圧縮強度に影響を与える可能性がある。低スランプコンクリートは、打設時に最大20%の空気を封入することがある。

図2. バイブレーターは2段階のプロセスでコンクリートを固めます。最初の波はコンクリートを液化させて流動性を高め、続く波は気泡を除去します。

固化度.JPG

正しい

体系的に一定の間隔で、以前のリフト(まだ固まっていないはず)に数インチ垂直に貫入すると、十分な強化が得られます。

必ず実現する

十分な深さを持たずに、あらゆる角度と間隔で振動子を無計画に侵入すると、2 つの層の密接な結合が保証されません。

必要な水の量を減らすことで気泡を除去することは可能ですが、コンクリートのワーカビリティに影響を与えます。そのため、コンクリートの振動は、コンクリートの強度に影響を与えずに気泡を除去する唯一の適切な方法です。 プロパティ 生コンクリートの振動は、生コンクリートの段階でのみ、つまりコンクリートが流動性を持つようになるまでしか影響を受けません。この段階は、初期凝結が始まる前の段階です。
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コンクリートの圧縮または振動は、次の 5 つの方法で実行できます。
1- コンクリート塊に内部振動機を挿入してコンクリートを内部的に振動させる。
2- シャッター型枠バイブレーターを使用して型枠を固定しながらコンクリートを振動させます。
3- 振動台を使用してコンクリート全体を振動させる。
4- 表面振動機を使用してコンクリートの表面を外部から振動させる。
5- 鉄筋振動機を使用してコンクリートを振動させる。

コンクリート振動 ヒント
1- コンクリートを過度に振動させないでください。混合物が破壊して分離してしまう可能性があります。また、コンクリートの振動が不足すると、セメントの下層に空気が閉じ込められ、わずかな圧力でも簡単に破壊してしまうような弱いコンクリート構造になってしまうため、振動が不足しないようにしてください。
2- 内部バイブレーターを使用する場合の最も一般的な方法は、バイブレーターを毎秒約25mmの速度でゆっくりと引き抜くことです。コンクリートバイブレーターを引き抜いてもまだ気泡が発生する場合は、さらに振動を加える必要があります。
3- 新しいセメント混合物の層をコンクリート層の上に注ぐ際にコールドジョイントが発生するのを防ぐには、バイブレーターを使用して注入部分を徹底的に浸透させ、以前に注いだ層と新しく置いた層を混ぜ合わせます。
4- 最大限の効率を得るには、骨材とコンクリートを均一に混合するために、振動させる際は垂直方向の動きのみを使用してください。水平方向の動きは、骨材とコンクリートの混合が不均一になり、振動機が鉄筋に絡まる可能性が高くなります。
5- バイブレーターをコンクリート配置ツールとして使用しないでください。均一な表面が生成されず、構造の強度と形状にさらに問題が生じる可能性があります。
6- 建設する構造物や作業エリアの広さに応じて、適切なタイプのコンクリートバイブレーターを使用してください。小規模な作業には、扱いやすさと効率性を考慮して、コンパクトで軽量なコンクリートバイブレーターの使用を検討してください。
7- バックアップを検討する コンクリートバイブレーター 作業中に最初のツールに問題が発生した場合に、2 番目の交換ツールをすぐに使用できるように準備しておきます。

コンクリート振動チップ.JPG