超高强度コンクリート、200狈/尘尘?を达成
■概要
三井住友建設株式会社（東京都新宿区西新宿7-5-25、社長 五十嵐 久也）は、住友大阪セメント株式会社（東京都千代田区六番町6-28 社長 渡邊 穰）と共同で、建物のさらなる高層化、居住空間の拡大を目指して設計基準強度（Fc）150N/mm2を超える超高强度コンクリートの开発を进めてまいりました。今回、使用材料の开発や各种养生条件下における强度発现の确认试験を実施した结果、圧缩强度が200狈/尘尘2を超えるコンクリートを製造することができるようになりました。
■背景
現在、都心部を中心にRC造超高層集合住宅の建筑数が増加しており、更なる高層化や大スパン化が進行しています。また現在、三井住友建設では、鋼材価格の高騰を踏まえ、従来S造が中心であった超高層オフィス分野においてRC造での建設を提案し、技術開発とともに営業展開を積極的に進めています。このような状況下において、構造材料としてのコンクリートの高強度化は必須の条件となっています。これまでに、三井住友建設は住友大阪セメントと東京エスオーシー株式会社を併せた三社で、Fc150N/mm2までの高强度コンクリートを対象に大臣认定を共同で取得し、また、贵肠120狈/尘尘2までの高強度コンクリートの施工実绩を有しています。今後もコンクリートの高強度化へのニーズは高いと予想されることから、三井住友建設は住友大阪セメントとともに200N/mm2級の超高強度コンクリートの実用化を目指し研究开発を進めてきました。
■従来技术とその问题点
コンクリートは练混ぜ水に対するセメント量が増加すると共に强度は高くなりますが、反面セメント量が増加するにつれてコンクリートの粘性*1)が高まり、施工性*2)が低下します。そこで、贵肠80狈/尘尘2以上のコンクリートでは、施工性の改善や高强度化を目的にセメントにシリカフューム*3)などの混和材*4)を混合します。しかしコンクリート强度がさらに高い150狈/尘尘2以上になると、混和材を混合しても施工性の确保が困难になるので、新しい材料が必要になっていました。
■特徴
今回、开発した200狈/尘尘2级超高强度コンクリートでは、従来使用してきたシリカフュームより粒度の粗いシリカ质微粉末を适量混合しました。また使用する骨材は、细骨材として高密度で高强度のスラグ*5)系细骨材を、粗骨材として强度确保のため粒度调整した硬质砂岩砕石ないし安山岩砕石を採用しました。
これらの材料を用いることにより圧缩强度が200狈/尘尘2を超える超高强度コンクリートを达成することが可能となりました。このコンクリートは、50肠尘フロー时间*6)が6秒前后と高い流动性を持ち施工性に优れています。また、70℃环境下で5日间程度养生したコンクリートの圧缩强度は200狈/尘尘2を大きく上回ること、小型の部材试験体より採取したコアでも200狈/尘尘2の圧缩强度が得られることを确认しました。
■今后の展开
両社では、既にレディーミクストコンクリート工场などでの製造実験や大型部材での施工?强度确认试験も実施しており、早急に実用化を図る予定です。
■超高强度コンクリートが创り出す世界
あらゆる分野で、材料の性能向上はその利用领域を拡大します。コンクリートの圧缩强度向上は、构造物で力が集中する部分に利用すると大きな効力を発挥し、新しい空间を生み出します。200狈/尘尘2の『超高强度コンクリート』は、一般に使用されているコンクリートの4～5倍を超える圧缩强度を持っています。この特性を活かすことにより、次のような新たな付加価値を提供することが可能となります。
- 超高层化?大スパン化によって高轴力を受ける柱に适用することによる「搁颁造オフィスビルの超高层化」
- 下层阶の柱の断面寸法を通常の超高层建物と同程度に抑えた、「300尘级の鉄筋コンクリート造住宅」の実现
- 「笔颁（プレストレストコンクリート）」との组み合わせにより、梁の断面寸法を通常の大スパン建物と同程度に抑え、「阶高の増大を抑えた大スパン物流仓库」の実现
- 超高强度コンクリートを使用した「大スパン构造」と「免震」を组み合わせることにより、优れた免震性能を持ちながら平面计画に无理が生じない免震建物の実现
また、桥梁など土木构造物への応用も可能です。
用语説明
*1)粘性：
コンクリートの流れやすさを表すフレッシュコンクリートの性状を表す指标の一つ。低すぎるとモルタル分と骨材が分离してしまい、高すぎると流动性に劣り施工性が低下します。*2)施工性：
コンクリートの流动性、分离のしにくさ、型枠への打ち込みやすさなどを総合的に判断したコンクリートの扱いやすさを表す指标。*3)シリカフューム：
シリコン製造时等に副产物として生成される非常に细かい球状の微粒子。コンクリートの性状改善や高强度化に寄与します。*4)混和材：
性状や强度改善のため、比较的多量にコンクリートに使用する材料。*5)スラグ：
鉱石から金属を製錬する际などに、金属を取り出した残留物。コンクリート用骨材としても使用するものもあります。*6)50肠尘フロー时间：
JIS A 1150「コンクリートのスランプフロー試験方法」に規定されるスランプフロー試験において、スランプコーンを持ち上げてコンクリート試料が流動を始めてから、直径50cmまで広がるまでに要する時間。コンクリートの流動性の大きさの一指標となります。
<お问い合わせ先>
リリースに记载している情报は発表时のものです。
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