問題
コンクリート構造物の温度ひび割れの発生メカニズムについて説明せよ。また,温度ひび割れの抑制対策を2つ挙げ,それぞれについて目的と留意点を述べよ。
解答例
1.温度ひび割れの発生メカニズム
条件により2つに分けられる。
①内部拘束
コンクリート内部は水和熱により中心部の温度が表面より高くなり、温度差が生じる。この温度差により、表面部に引張応力が発生し、それがコンクリートの引張強度を超えると、初期材齢で不規則な表面ひび割れが発生する。
②外部拘束による温度ひび割れ
温度降下に伴うコンクリートの収縮が、地盤や既設構造物などによって拘束されると、部材内部に引張応力が発生する。この応力が引張強度を超えると、幅の大きい貫通ひび割れが発生し、耐久性や水密性を著しく低下させる。
2.2つの抑制対策(目的・留意点)
① 温度上昇の抑制
目的:低発熱型セメントや混和材の使用、単位セメント量の低減など配合を工夫し、水和熱によるコンクリート内部の温度上昇を抑え、温度差および温度応力を小さくすることで、ひび割れの発生を抑制する。
留意点:使用するセメントや混和材の発熱特性を事前に把握し、プレクーリングやパイプクーリングなど施工中は適切に温度を管理し、打込み時のコンクリート温度を基準値以下に保つことに留意する。
② 誘発目地の設置
目的:ひび割れが発生する位置をあらかじめ意図的に設定することで予期しない位置でのひび割れの発生を防ぐ。
留意点:断面欠損率が大きいと豆板等が発生しやすくなるので、設計では適切な断面欠損率を検討し、施工では締固めを十分行う。
