こんにちは!
毎日暑すぎてオーブンの中で生活しているみたいです。その比喩とかでなく、ほんとに日光から赤外線を感じます。
太陽からは赤外線も降り注いでいるので当たり前なのですが…
最近同僚から紹介された韓国ドラマを見始めまして、これがものすごく面白くてですね。ジャンル的にはサスペンスなんですかね?
事件を追う警察官のお話なのですが、割と頻繁に焼き肉を食べているシーンがありまして、お腹すくんですよね…
人によっては劇中の事件の内容で、お肉に拒絶反応が出るかもしれませんが、私は食欲が勝ちました。
いいいなああああ自分も食いたいいいいいい と思いながら観ています。
まだ話数は半分くらいまでしか見れてないので、しばらく有意義な時間が過ごせそうです。
さて、本日はコンクリートです。
弊社は木造住宅を取り扱っておりますが、基礎の部分はコンクリートを使用します。
弊社においてはメインになってくる材料ではありませんが、基礎という大事な部分を構成している材料ですので、しっかり解説していきたいと思います。
コンクリートを構成する材料
コンクリートは以下の材料から構成されています。
・水
・セメント
・細骨材(砂)
・粗骨材(礫、砂利)
・(空気)
これに必要に合わせて混和剤と呼ばれる添加物を入れます。空気は真空中で作らない限り、どこにでも存在するのでカウントする場合とカウントしない場合があります。
コンクリートを枠に流し込むことを「打設」(だせつ)と言いますが、コンクリートを打設するときはドロドロの流動性のある物体です。
打設後、セメントと水と空気が化学反応をして、硬化し、皆さんがよく見る形になります。時々起こる勘違いとして乾燥して硬化すると思われている方がいますが、化学反応で硬化しています。
ちなみにセメントと水だけを混合させたものを「セメントペースト」、セメントペーストに「細骨材(砂)」を混ぜたものを「モルタル」と言います。
水 + セメント + (空気) = セメントペースト
水 + セメント + 細骨材(砂) = モルタル
どちらもコンクリートに穴ボコができた場合や接着剤のような用途で運用されますが、大きな強度は発揮できません。
コンクリートの特性
コンクリートは以下のような特性を有しています。
・圧縮に対抗する力が強い
・引張に対抗する力が弱い
・アルカリ性である
・固くなる時に熱くなる
・固くなる時に収縮する
1.コンクリートは圧縮に対する力が強く、引張に対する力が弱い
コンクリートは圧縮に対する力、圧縮力と言いますが、圧縮力がものすごく強い材料なんです。
例えばコンクリートのでできた棒に上から力が加わった場合を考えてみましょう。
その場合、棒の中ではこういう力が加わります。
棒の上の部分では赤い矢印のように中央方向、つまり圧縮方向に力が加わります。逆に下側は青の矢印方向は外方向に、つまり引張方向に力が加わります。
そして先ほど書きました通り、コンクリートは圧縮力には強くても、引っ張り力には弱いです。
つまり棒の下の部分が壊れ始め結果的に崩壊します。
この弱点を補うのが鉄筋です。
いわゆる「鉄筋コンクリート」です。
鉄筋は引張力に強い性質があります。コンクリートでできた梁で発生する圧縮力にはコンクリートで、引っ張り力には鉄筋で対抗します。
2.アルカリ性である。
コンクリートは強アルカリ性です。打設の際に手につくと、肌が弱い方は荒れたりします。
実はアルカリ性というのも、先ほど圧縮と引張の話をした鉄筋との関係性においても重要なんです。
鉄の敵は錆です。錆びてしまうと強度も下がりますし、コンクリートの内部で鉄筋がさびてしまった場合、膨張してコンクリートを破壊します。
この点コンクリートは強アルカリ性、つまり鉄をを錆びさせることはありません。
よって材料的にも鉄筋とコンクリートは相性が良いのです。
※上記の鉄筋の錆についての話は、完全に鉄筋がコンクリートに保護されている場合の話です。
後述しますが、コンクリートはどうやってもひび割れが発生します。ひび割れが発生し、ひびから雨などの水が中に入った場合
鉄筋がさびて、膨張し、コンクリートが爆裂することはよくあります。私も過去に解体現場にいたことがありましたが、コンクリートが爆裂し
錆びた鉄筋がむき出しになっていることが多く見受けられました。
3.固まるときに熱くなる、収縮する
コンクリートは固まるときに発熱します。発熱する度合いはコンクリートの強度が大きかったり、大量のコンクリートを一度に打設すると大きく発熱します。
つまり大量のコンクリートを使用するダムなどはものすごく熱くなります。(もちろんダムなど、すさまじい量の強度の高いコンクリートを使用する構造物は特殊なコンクリートをはを使用します。)
一般的な建築でもひび割れは発生し、意匠的な問題が発生します。
建築的にはひび割れは避けられないため、ひびが入る場所をコントロールして対策します。
ひび割れ誘発目地、または誘発目地と呼ばれるものを施します。
誘発目地はわざと少しだけ、谷みたいなものを設けます。
これが無いとひびはどこに発生するかわかりません。しかし谷がある場合、谷がある場所にひびが発生します。
谷がある→ほかに比べそこだけ薄い→そこだけ強度が低い→収縮が発生した際、強度の弱い谷にひびが集中する
もちろん強度が低いといっても、問題ない強度を発揮できる厚さです。
まさに「肉を切って骨を断つ」技術です。回避できないなら、コントロールする。そんな技術です。
住宅ではよく駐車場で見られる技術です。
いかがだったでしょか?
正直コンクリートについてはまだまだ話が尽きないのですが、今回はこの辺でやめておこうかと思います。
パート2とかに分けてブログのネタになってもらおうと思います。
最後に
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