こんにちは!または、こんばんは!はっちゃんです。

今回は、コールドジョイントについてまとめておきたいと思います。

コールドジョイントは土木建築問わず、様々な資格試験にも出題される基本的な事項なので、

しっかりと押さえておきたいところですね。

 

コールドジョイントとは?打ち重ね許容時間は?

まず、コンクリートの変状は

・初期変状

・経年劣化

・構造的な変状

の三つの変状に分類されます。

この中でコールドジョイントは、初期変状に分類されます。

コンクリートの初期変状の種類についてはこちらからどうぞ!↓

 

コールドジョイントは、下の写真赤枠のような状態を指します。

コールドジョイント

設計段階で意図的に打ち継ぎ目を考慮する場合もありますが、基本的にはコンクリートは現場で打継ぎながら打設していきます。

(もちろんコンクリートは体積が小さかったり、厚さが薄いコンクリートなどは打継がない場合もあります。)

その際、前に打ち込まれたコンクリート(下層)が凝結した後にコンクリート(上層)を打設してしまうと、コンクリート同士が一体化しない状態となってしまいます。

つまり、打ち重ねた部分に一体化していない不連続な面が生じてしまうんですね。

このように、下層の凝結が進行した後に上層を打ち重ねることで生じる施工欠陥をコールドジョイントと呼びます。

これを防ぐために日本建築学会では打ち重ね許容時間を下記のように定められています。

打ち重ね許容時間

・外気温 25℃未満 ⇒ 2.5時間以内(150分以内)

・外気温 25℃以上 ⇒ 2.0時間以内(120分以内)

鉄は熱いうちに打てと言われるようにコンクリートも固まる前に打設しないとダメなんです。

友達とケンカしてしまったら早めに謝らないと亀裂がずっと入ったままなんです。

凝り固まった感情をほぐすのは時間がかかるんです。それは僕の過去の話ですね。

友達を失わないためにも早めの対応が必要になります。

コールドジョイントのことを知りたい方は、下の記事はスルーしてくださいね(笑)

 

話を戻しまして。

コンクリート診断技術には、コールドジョイントは下記のように記述されています。

コールドジョイントは、設計段階で考慮する打ち継ぎ目とは異なり、コンクリートを打ち重ねる時間の間隔を過ぎて打ち込んだ場合には、

前に打ち込まれたコンクリートと一体化しない状態となって、打ち重ねた部分に不連続な面が生じることをいう

 

コールドジョイントは隙間である

さて、次はコールドジョイントのデメリットについて説明します。

 

ここでまず、「読みたいことを、書けばいい。」著者の田中泰延氏の言葉を借りて、コールドジョイントについて考えてみます。

事象に出会う。感動したり、疑問に思うなどの心象を抱く。そこから仮説を立てる。調べに行く。

考える。その時点での結論を出す。

コールドジョイントという言葉に出会う。

コールドジョイントって何?と疑問に思う。

そこから仮説を立てる。

英語のコールドを日本語に訳すと「冷たい」。ジョイントは「継ぎ目」。合わせて「冷たい継ぎ目」。なんのこっちゃ。

調べに行く。

セメントと水と骨材が化学反応を起こし、水和熱が生じる。

考えてみた結論。

水和熱が時間が経つにつれて冷める。水和熱が冷めてできた継ぎ目。=コールドジョイント。

つまり、コールドジョイントの本質は『隙間』ってことなんですね。

 

隙間ができると劣化因子(水、酸素、炭酸ガス、塩分)が浸入しやすくなります。

コンクリートにとって隙間は大敵です。

炭酸ガスや塩分によって不働態皮膜(鋼材のバリアのようなもの)を破壊されてしまいます。

その後、水の影響でアノード、カソードの電子の流れが形成され、腐食電流が生じ、腐食が進行します。

 

下の表は打継部と健全部の材令の違いによる透水係数を表したものです。

見てもらえればとわかる通り、打継ぎ部が健全部よりも透水係数が高くなっており、

これはコールドジョイントが漏水の原因となることを示しています。

 

ちなみにコールドジョイント部は、曲げに弱くなります。

曲げに弱いんですが、その中でも強弱があるのをご存知でしょうか?

下の図から、打ち継ぐときに気温が高いほど曲げ強度が低くなっているのがわかると思います。

打継ぎ時間が1時間のときでは、10℃のときは曲げ強度比が80%に対して、30℃のときでは曲げ強度比は40%と約半分になっています。

(まあでも、気温が低い方がまだましというレベルです。)

が、気温が高いほど曲げ強度も低くなるということは抑えておいた方がいいと思います。

特に暑い時期は、コンクリートの凝結が進みやすくコールドジョイントが生じやすので注意が必要ですね。

 

コールドジョイントの防止対策は?

では、次にコールドジョイントの防止対策はどうすればいいのか?ということについてお話します。

結論から言ってしまうと、『打ち重ね時間間隔を厳守する』ですね。

コンクリートが凝結する前にコンクリートを打ち継げばコールドジョイントは防げます。

 

じゃあ、この”コンクリートが凝結する前”って何を指標としてるの?

ってことですが、これはコンクリートの貫入抵抗値を指標としています。

 

コンクリートの貫入抵抗値を調べる試験はこちら↓

画像引用:関東技術サービス株式会社 凝結時間試験

 

一般的に、貫入抵抗値が0.1~1.0N/mm2程度以内の打ち重ねであれば、コールドジョイントを防止できるとされています。

逆に言えば、0.1~1.0N/mm2程度の貫入抵抗値を超えるとコールドジョイントが発生してしまいます。

 

コンクリートの凝結始発点は貫入抵抗値3.5N/mm2なので、コールドジョイントを防ぐためには凝結始発よりもかなり早い段階で打ち継ぐ必要があるんですね。

その他、コールドジョイントを防ぐ方法としては

・遅延形の混和剤を使用するなどして、凝結時間を遅らせる

・打ち重ね時間間隔を調整するために、コンクリート運搬車の移動距離や時間などを適切に管理する

といったことも考えられます。

 

以上、コールドジョイントについて説明してきました。

ぜひ資格試験の勉強に役立ててくださいね。

 

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