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- ACI C-32-1996
- 規格番号
- ACI C-32-1996
- 制定年
- 1996
- 出版団体
- ACI - American Concrete Institute
- 範囲
- はじめに ACI Compilations は、特定のトピックに関するコンパクトですぐに使えるリファレンスを提供するために、研究所によって以前に発行された資料を組み合わせた一連の特別出版物です。
高性能コンクリートに関するこの編纂に含まれる 15 の論文は、実際の応用に役立つと思われる読者に技術情報を提供するという特定の目的を持って、高性能コンクリートに関する TAC 分科会 (THPC) のタスク グループによって選択されました。
この主題をさらに追求したい読者のために、推奨書籍リストも提供されています。
高性能コンクリート (HPC) は、THPC によって広く定義されており、従来の材料と通常の混合、打設、および養生方法だけを使用するだけでは日常的に達成できない特殊な性能と均一性の要件を満たすコンクリートとして定義されています。
要件には、配置の容易さ、偏析のない圧縮、長期的な機械的特性、初期の強度、体積の安定性、または過酷な環境での耐用年数の強化が含まれる場合があります。
これらの特性を多く備えたコンクリートは、多くの場合、より高い強度を実現します。
したがって、@ 高性能コンクリートは高強度であることが多い@ですが、高強度コンクリートが必ずしも高性能であるとは限りません。
この編集に含まれる 2 つの論文は一般向けです。
@ Forster は論文の中で、HPC の定義と、HPC をいつ使用するかについての基本的な考慮事項について説明しています。
設置時や硬化時の作業性などについて検討します。
Aitcin と Neville の論文は、HPC は通常のコンクリートとそれほど変わらないと指摘しています。
しかし、特別なノウハウを適用し、セメント系材料@化学混和剤@と最適な水セメント比@を適切に使用することによって、コンクリートの特性を強化し、コンクリートの用途を拡大することができます。
このノウハウを材料と比率の選択に使用した結果として、組成@細孔構造@およびマトリックスと骨材との結合の変化が説明されています。
HPC@ を製造するには、高品質の粗骨材が必要です。
Aitcin と Mehta は論文の中で、超高強度コンクリートに使用される粗骨材の特性を評価することの重要性を指摘しています。
85 ～ 105 MPa (12 ～ 15 ksi) の範囲のコンクリート強度を生成する 3 種類のカナダ産骨材と 4 種類のカリフォルニア産骨材の試験結果がまとめられています。
粗骨材の鉱物学@強度@および/またはセメントペーストとの結合がコンクリートの強度と弾性率に重要な役割を果たすことが示されています。
コリンズ氏は、クリープと収縮を制御するための高強度コンクリートの割合について説明します。
56 ～ 65 MPa (8 ～ 9.3 ksi) の範囲の圧縮強度を持ついくつかの異なる高強度コンクリート混合物が比較されます。
これらは満足のいくクリープおよび乾燥収縮挙動を示します。
高範囲減水剤の使用は変形@には大きな影響を与えず、通常強度コンクリートの変形を軽減する要因は高強度コンクリートにも当てはまります。
コスト以上に耐荷重能力が向上するため、経済性の観点から高強度コンクリート@の使用が推進されています。
高強度コンクリートの商業生産には長い歴史があります。
モレノは論文の中で、1962 年の 41 MPa (6 ksi) コンクリートから 1982 年の 96 MPa (13.7 ksi) コンクリートの開発を記録し、117 MPa (16.7 ksi) のコンクリートを生産する商業能力を実証しています。
実験室での HPC の混合物を現場で使用できるように変換するのは簡単な作業ではありません。
Schemmel らによる論文では、24 時間で 35 MPa (5 ksi) のコンクリートを製造するように設計された高初期強度@ 急速スランプ損失舗装パッチング混合物の現場試験から学んだ教訓が議論されています。
著者らは非常に実践的なアドバイスとガイドラインを提供します。
HPC@ の場合、通常、大量のセメント質材料が使用されるため、より多くの水和熱が発生し、新たに鋳造された大型 HPC 部材に大きな温度勾配が生じます。
これらの熱影響は重大な懸念事項です。
クックら。
ある論文とMiaoら。
別のレポートでは、大型 HPC カラムに関する実験室および実地研究の結果を示しています。
分析予測は熱電対測定によって確認されます。
HPC は引張強度が高いため、通常強度のコンクリートよりも熱亀裂の影響を受けにくいことが実証されています。
2 つの論文は高強度コンクリートの試験を扱っています。
ラサードらによる論文。
標準サイズのシリンダーを使用した高強度コンクリートの試験に関連する問題を検討します。
より小さいサイズ (100 x 200 mm [4 x 8 インチ]) のシリンダーとの比較が行われます。
キャッピング方法も研削と比較し、軸受ブロックサイズの影響を評価しました。
Yuanらによる論文。
高強度コンクリートを使用した大型柱のシリンダーとコアの試験結果を評価および比較します。
標準シリンダーは現場硬化と湿潤硬化の両方で行われました。
大きなカラム内のコアの位置の影響と、コアと湿式硬化シリンダーおよび現場硬化シリンダーとの違いが決定されます。
温度勾配と大きなカラムに対するその影響も評価されます。
超高強度コンクリートの長期特性については、Aitcin et al. によって議論されています。
彼らの論文は、85 MPa (12 ksi) のコンクリートで作られた実験用のコンクリート模擬柱の評価を示しています。
鋳造後 2 年および 4 年後に構造物から採取されたコアは、28 日間のシリンダー強度と同等の強度と、塩化物急速透過性試験で 300 クーロンの耐久性を示しました。
鋳造後 4 日以内に冷却した後、ひずみゲージは内部ひずみを示さず、表面収縮のみが観察されました。
微細構造検査により、内部に微小亀裂がないことも確認されました。
Liらによる論文では、シリカフュームを使用した場合と使用しない場合の高強度ペースト@モルタル@およびコンクリートの凍結および解凍耐久性が議論されています。
すべての試験サンプルは空気混入がなく、コンクリート内の空隙間隔は 0.75 ～ 1.3 mm で、耐久性のあるコンクリートに通常必要な 0.2 mm を大幅に上回りました。
すべての場合において、w/c = 0.24 のサンプルは、空気が混入していないにもかかわらず、非常に優れた凍結融解耐久性 (1000 サイクルまで) を示しました。
w/c = 0.27 以上@ では、サンプルのパフォーマンスは良好ではありませんでした。
テスト結果は、凍結融解性能がシリカフューム含有量に依存しないことを示しました。
最後に、HPC のいくつかのアプリケーションの図として 3 つの論文がこの編集物に含まれています。
オジルディリム氏は、バージニア州運輸局が舗装と橋の床版の補修用に非常に低浸透性のコンクリートを製造した経験について説明しています。
彼はまた、高速運転向けに非常に高い初期強度と非常に低い浸透性を備えたコンクリートを製造した経験についても説明します。
実験室コンクリートと現場コンクリートの両方の試験結果が示されています。
高層ビルの柱に HPC を使用することの経済的利点と、そのような用途で構造延性を達成するためのいくつかの設計アプローチについては、オーストラリアにおける HPC の継続的な開発を取り上げた Webb の論文@ で説明されています。
長大橋の分野では、Malier et al.は、60 MPa (8.7 ksi) のコンクリートを使用した 3 径間外部ポストテンション橋の設計と建設について説明しています。
35 MPa (5 ksi) のコンクリート用に設計された同様の橋と比較すると、コンクリートの体積が 30% 減少していることが明らかになりました。
橋には、その性能を長期にわたって監視するための装置が装備されています。