コンクリートの圧縮強度　養生方法-判定基準-1週強度など解説

コンクリートの強度と一口に言っても、コンクリートの強度にはたくさんの用語があり、なかなかとっつきにくいものです。さらに、強度に対する答えが様々あることが、とっつきにくさを助長させていますよね。

そこで、コンクリートの強度とは何かを、試験の方法や強度の基準など、試験の流れに沿って解説していきます。

強度試験の目的とは

一般にコンクリートの強度と言えば、圧縮強度を指します。
これは構造設計の際に、コンクリートは圧縮応力のみを受け持つ前提で、構造物が設計されている事によります。

コンクリートの強度試験の目的は、硬化したコンクリートが、構造設計時に用いた値よりも大きい事を確認するために、コンクリートの圧縮強度を測定しています。

この「構造設計時に用いた値」というのが、設計基準強度（Fc）となります。設計基準強度については、こちらの記事で分かりやすく解説しています。

コンクリートの強度試験の方法とは

では、強度試験の方法について順を追って説明していきます。大まかな流れは下記の通りです。

フレッシュコンクリートの試験

工場で製造されたばかりの、まだ固まっていないコンクリートを、フレッシュコンクリート(一般的に言うと、生コン)と呼びます。

まず初めに、フレッシュコンクリートの時点で、コンクリートの品質に問題ない事を各種試験によって確認します。

供試体(テストピース)の作製

試験で品質を確認した後、供試体(テストピース)という強度試験用の試験体を作製します。

これには、JIS A 1132という供試体の作製方法についての規格があり、

など、細かく定められており、コンクリートの強度試験の結果に影響を及ぼすため、規格通りに作製しることが大事になります。

供試体の養生

養生とは、外部の影響によって硬化が阻害されることがないように、コンクリートを保護するために行います。 養生の方法には、目的に応じていくつかのやり方があり、一般的なやり方として、

などがあります。分かりやすく説明すると、

コンクリートの強度発現には、温度と水分が関係しています。

養生方法の違いは、強度試験の目的の違いとほぼ同じ意味を持ち、養生方法の違いで強度試験の結果も、その結果が意味するものも変わります。それについては、記事の続きで説明していきます。

これには、JIS A 1108 圧縮強度試験方法という規格があり、

など、細かく定められており、コンクリートの強度試験の結果に影響を及ぼすため、規格通りに試験することが大事になります。

圧縮強度の求め方は、 fc=p/π×(ｄ/2)²

• fc：圧縮強度(N/mm²)
• p ：供試体に載荷した最大荷重
• π：円周率
• d ：供試体の直径

圧縮強度の単位は「N/mm²（断面積当たりの強さ）」なので、供試体に加えた最大荷重を、供試体の断面積で割ると、強度が求まります。

混同しやすい判定基準について

判定基準には、いくつか基準があります。大別すると、コンクリートの強度は、使用するコンクリートの強度(ポテンシャルの強度)とコンクリート構造物の強度(コア供試体の強度)に分けられるからです。

この考え方が、強度についての誤解や難しさを生んでいる原因かもしれません。はじめに、基準の説明からお話しします。

使用するコンクリートの強度

JIS A 5308 レディーミクストコンクリートに規定があり、

と規定されています。また、1回の試験結果とは、一度に作製した3本の供試体の試験結果の平均値の事を言います。

コンクリート構造物の強度

建築基準法に規定されていて、供試体の養生方法ごとに判定基準が定められています。

と規定されています。 また、1回の試験結果とは、個別に作製した3本の供試体の試験結果の平均値の事を言います。

コンクリートの強度(ポテンシャルの強度)とコンクリート構造物の強度(コア供試体の強度)とは、材料としてのコンクリート自体の強度と、コンクリートで作られた構造物自体の強度とで、強度差があることを言っています。

Ａというコンクリートの強度と、Ａで作られたＡ’というコンクリート構造物の強度は、Ａ＝Ａ’にはならないということです。

• 標準養生は、コンクリートのポテンシャルの強度を確認するための養生方法。
• 現場水中養生・現場封かん養生は、コンクリート構造体の強度を確認するための養生方法。

と、理解しておけば間違いは少ないと思います。

標準養生でも、コンクリート構造体の強度を確認出来ますが、現場水中養生・現場封かん養生では、コンクリートのポテンシャルの強度を確認することは出来ません。

コンクリート強度の予測(1週→4週・3日・14日など)

コンクリートの強度試験は、一般に材齢28日時点の強度を判定するために行いますが、ほかにも1週強度や3日強度、14日強度など28日までの間に複数回試験を行う方が一般的です。その目的は、おおむね二つの理由があります。

1. 工程管理上、強度の確認が必要となる場合
2. コンクリート強度の早期判定用

1.については、せき板・型枠の脱型、養生の打ち切り時期、支保工の解体時期の決定のための、強度確認として行われるもの。3日強度や、14日強度などが目安として用いられやすい。

2.については、打ち込んだコンクリートが、合格か不合格かの予測を早めに確認するために行われるもの。1週強度と呼ばれるもので、1週時点の強度結果から、4週強度を推定するために行われます。

公的機関って何？費用はいくら？

ここまで、コンクリートの強度試験について説明をしてきました。では、その試験は誰が行うのでしょうか？

コンクリートを製造するコンクリート工場が行うのでしょうか、コンクリートを買って構造物を建てるゼネコンが行うべきでしょうか？

答えは、試験に関して公正な立場にある者、つまりは公的機関（第三者機関）に依頼すべきとなるのです。

とはいえ現状では、公的機関に依頼出来るのは、強度試験の方法で説明した中の4.載荷試験の部分のみというのが実情です。

そこで、1.フレッシュコンクリートの試験～3.供試体の養生までを請け負う採取試験機関（代行試験業者）に依頼するという形をとりつつあります。

採取試験機関（代行試験業者）というのは、公的機関から認定された公認の第三者。公的機関に代わって、試験に関して公正な立場で、検査をする者を言います。

採取試験機関の費用に関しては、業者・地域で一律ではないため、「コンクリート試験 〇〇」（〇〇は地域）で、検索してみる事をおすすめします。

圧縮強度試験については、各都道府県の工業技術試験所や技術センターなどで受託しています。こちらの費用も、地域によってまちまちで一律ではありませんが、1本につき1200～1300円程度が、おおよその目安です。