Ⅳ.鉄筋コンクリートのひび割れはなぜ起きるのか?超高強度コンクリートから考える鉄筋コンクリートのひび割れ

摘要

高強度コンクリートは，高い圧縮軸力を受ける高層鉄筋コンクリート造建築物の下層階柱を中心に採用されている。これは，高強度コンクリートの使用により，建物の高層化だけでなく，部材断面のスリム化や柱間スパンを大きくすることが可能となり，居住性および設計の自由度が高まるメリットによる。大都市圏において，集合住宅をはじめとした超高層建築物の需要が増え，図1に示すように，コンクリートの高強度化は，1988年から始まった建設省総合開発プロジェクト「鉄筋コンクリート造建築物の超軽量•超高層化技術の開発(略称，New RC総プロ)」を起点として著しい発展を遂げた1)。2000年代から2010年代にかけては，100～150N/mm~2級の高強度コンクリート(以下，超高強度コンクリート)が，超高層集合住宅の柱2)やCFT造3)を中心に実用化されている。近年では200～300N/mm~2のコンクリートも一部の部材で実用化されている。このように100N/mm~2を超える超高強度コンクリートの実用化を可能としたのは，シリカフュームをプレミックスしたセメント(以下，SPC)の使用や，セメント粒子の分散性を高めた高性能AE減水剤の発展および練混ぜ性能のよい2軸ミキサなどの開発による。超高強度コンクリートは，図2に示すように普通コンクリートよりも結合材の量が3倍程度になっている。このように結合材量が多く，水結合材比(以下，W/B)が極端に小さくなると，温度ひび割れや自己収縮によるひび割れの発生が懸念される。ここでは，SPCを使用した設計基準強度F_c 100N/mm~2以上(W/B=20%以下)の超高強度コンクリートの自己収縮の概要およびその低減対策について紹介する。