(57)【要約】【課題】コンクリートの圧縮強度に及ぼす骨材の影響を考慮した高強度コンクリートを提案する。【解決手段】結合材と、細骨材と、粗骨材と、水と、混和剤とを含み、圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ２以上になるように調合された高強度コンクリートであって、結合材に対する水の重量比が１２％以上かつ１３％以下で、コンクリート１ｍ３あたりの粗骨材の容積が０．２０ｍ３以上かつ０．２５ｍ３以下、もしくは結合材に対する水の重量比が１３％を超えてかつ１４％以下で、コンクリート１ｍ３あたりの粗骨材の容積が０．２５ｍ３以上かつ０．２７ｍ３以下である高強度コンクリート。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水結合材比が同じで細骨材容積が異なる複数のモルタルの硬化体に対して圧縮強度試験を行い、モルタルの強度低下を生じない細骨材容積の上限値Ｖｓ０および細骨材の混入によるモルタルの強度低下に関する補正係数Ｋｓを決定する第一の事前準備ステップと、
前記第一の事前準備ステップの結果に基づいてペーストの圧縮強度Ｆｐを推定するか、又は、ペーストの圧縮強度試験を行ってペーストの圧縮強度Ｆｐを決定する第二の事前準備ステップと、
水結合材比とモルタル中の細骨材容積割合Ｖｓ／Ｖｍが同じで粗骨材容積が異なる複数のコンクリートの硬化体に対して圧縮強度試験を行い、コンクリートの強度低下を生じない粗骨材容積の上限値Ｖｇ０、および、粗骨材の混入によるコンクリートの強度低下に関する補正係数Ｋｇを決定する第三の事前準備ステップと、
圧縮強度を推定すべきコンクリートの単位水量と水結合材比を決定し、容積Ｖｃのコンクリートに含まれるペーストの容積Ｖｐおよび骨材の容積を算出する第一の条件設定ステップと、
前記骨材に含まれる粗骨材の容積Ｖｇおよび細骨材の容積Ｖｓを決定するとともに、ペーストの容積Ｖｐに細骨材の容積Ｖｓを加えてコンクリート中のモルタル部分の容積Ｖｍを算出する第二の条件設定ステップと、
ペーストの圧縮強度Ｆｐに基づいてモルタルの圧縮強度Ｆｍを推定するモルタル強度推定ステップと、
モルタルの圧縮強度Ｆｍに基づいてコンクリートの圧縮強度Ｆｃを推定するコンクリート強度推定ステップとを具備し、
モルタル強度推定ステップでは、Ｖｓ／Ｖｍ≦Ｖｓ０／Ｖｍである場合には、式１によりモルタルの圧縮強度Ｆｍを推定し、Ｖｓ／Ｖｍ＞Ｖｓ０／Ｖｍである場合には、式２によりモルタルの圧縮強度Ｆｍを推定し、
コンクリート強度推定ステップでは、Ｖｇ／Ｖｃ≦Ｖｇ０／Ｖｃである場合には、式３によりコンクリートの圧縮強度Ｆｃを推定し、Ｖｇ／Ｖｃ＞Ｖｇ０／Ｖｃである場合には、式４によりコンクリートの圧縮強度を推定Ｆｃする、ことを特徴とするコンクリートの強度推定方法。
Ｆｍ＝Ｆｐ                                              （式１）
Ｆｍ＝｛１−Ｋｓ×（Ｖｓ／Ｖｍ−Ｖｓ０／Ｖｍ）｝×Ｆｐ   （式２）
Ｆｃ＝Ｆｍ                                              （式３）
Ｆｃ＝｛１−Ｋｇ×（Ｖｇ／Ｖｃ−Ｖｇ０／Ｖｃ）｝×Ｆｍ   （式４）
【請求項２】
結合材と、細骨材と、粗骨材と、水と、混和剤とを含み、圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ２以上になるように調合された高強度コンクリートであって、
結合材に対する水の重量比が１２％以上かつ１３％以下で、コンクリート１ｍ３あたりの粗骨材の容積が０．２０ｍ３以上かつ０．２５ｍ３以下であることを特徴とする、高強度コンクリート。
【請求項３】
結合材と、細骨材と、粗骨材と、水と、混和剤とを含み、圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ２以上になるように調合された高強度コンクリートであって、
結合材に対する水の重量比が１３％を超えてかつ１４％以下で、コンクリート１ｍ３あたりの粗骨材の容積が０．２５ｍ３以上かつ０．２７ｍ３以下であることを特徴とする、高強度コンクリート。
【請求項４】
前記結合材は、セメントと少なくともシリカフュームを含む混和材とからなり、
前記細骨材は、砂、砕砂、人工軽量細骨材またはこれらのうちの少なくとも２つを混合したものであり、
前記粗骨材は、最大寸法２０ｍｍ以下の砕石からなり、
コンクリート１ｍ３当たりの前記水の重量が１４０ｋｇ以上、１６０ｋｇ以下であることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の高強度コンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの強度推定方法および高強度コンクリートに関する。
【背景技術】
【０００２】
高強度コンクリートは、結合材に対する水の重量比（水結合材比）を低くして、硬化後のコンクリート組織を緻密にすることで圧縮強度を高めたものである。
【０００３】
日本建築学会の建築工事標準仕様書や土木学会のコンクリート標準示方書には、必要なコンクリート強度を確保するための水結合材比の上限を設定する調合設計方法が示されている。
そのため、コンクリートの調合設計は、これらの調合設計方法に基づいて行うのが一般的である。
【０００４】
一方、特に高強度コンクリートでは、骨材がコンクリート強度に及ぼす影響が大きい。
例えば、特許文献１では、圧縮強度が２００Ｎ／ｍｍ２を超える高強度モルタルに粗骨材を混入することにより、高強度コンクリートの圧縮強度が１３５Ｎ／ｍｍ２以下にまで低下することが開示されている。
【０００５】
ところが、骨材の影響を考慮したコンクリートの調合設計方法は確立されていない。
そのため、本出願人は、特許文献２に示すように、コンクリートのモルタル部分の圧縮強度とヤング係数および粗骨材の圧縮強度とヤング係数を利用したコンクリート強度の推定方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３７４１０６号公報
【特許文献２】特許第４２６８０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２のコンクリート強度の推定方法によれば、物性が異なる粗骨材を使用した場合の高強度コンクリートの圧縮強度への影響を推定することができるが、粗骨材の単位数量（コンクリート１ｍ３当たりの粗骨材量）を変化させた場合の高強度コンクリートの圧縮強度への影響を推定することはできなかった。
【０００８】
なお、コンクリートの一般的な調合設計では、水結合材比および空気量を定めてコンクリート１ｍ３当たりの水量を設定すると結合材量も自動的に決定するため、骨材（細骨材および粗骨材）の容積も定まる。
そのため、粗骨材量を変化させると、細骨材量も変化することになり、モルタルの物性も変化することとなる。
【０００９】
本発明は、コンクリートの圧縮強度に及ぼす骨材の影響を考慮したコンクリートの強度推定方法および高強度コンクリートを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明のコンクリートの強度推定方法は、事前準備工程と、条件設定工程と、強度推定工程とを備えている。
【００１１】
事前準備工程には、水結合材比が同じで細骨材容積が異なる複数のモルタルの硬化体に対して圧縮強度試験を行い、モルタルの強度低下を生じない細骨材容積の上限値Ｖｓ０および細骨材の混入によるモルタルの強度低下に関する補正係数Ｋｓを決定する第一の事前準備ステップと、前記第一の事前準備ステップの結果に基づいてペーストの圧縮強度Ｆｐを推定するか、又は、ペーストの圧縮強度試験を行ってペーストの圧縮強度Ｆｐを決定する第二の事前準備ステップと、水結合材比とモルタル中の細骨材容積割合Ｖｓ／Ｖｍが同じで粗骨材容積が異なる複数のコンクリートの硬化体に対して圧縮強度試験を行い、コンクリートの強度低下を生じない粗骨材容積の上限値Ｖｇ０、および、粗骨材の混入によるコンクリートの強度低下に関する補正係数Ｋｇを決定する第三の事前準備ステップとが含まれている。
【００１２】
条件設定工程には、圧縮強度を推定すべきコンクリートの単位水量と水結合材比を決定し、容積Ｖｃのコンクリートに含まれるペーストの容積Ｖｐおよび骨材の容積を算出する第一の条件設定ステップと、前記骨材に含まれる粗骨材の容積Ｖｇおよび細骨材の容積Ｖｓを決定するとともに、ペーストの容積Ｖｐに細骨材の容積Ｖｓを加えてコンクリート中のモルタル部分の容積Ｖｍを算出する第二の条件設定ステップとが含まれている。
【００１３】
強度推定工程には、ペーストの圧縮強度Ｆｐに基づいてモルタルの圧縮強度Ｆｍを推定するモルタル強度推定ステップと、モルタルの圧縮強度Ｆｍに基づいてコンクリートの圧縮強度Ｆｃを推定するコンクリート強度推定ステップとが含まれている。
【００１４】
なお、モルタル強度推定ステップでは、Ｖｓ／Ｖｍ≦Ｖｓ０／Ｖｍである場合には式１によりモルタルの圧縮強度Ｆｍを推定し、Ｖｓ／Ｖｍ＞Ｖｓ０／Ｖｍである場合には式２によりモルタルの圧縮強度Ｆｍを推定する。
また、コンクリート強度推定ステップでは、Ｖｇ／Ｖｃ≦Ｖｇ０／Ｖｃである場合には式３によりコンクリートの圧縮強度Ｆｃを推定し、Ｖｇ／Ｖｃ＞Ｖｇ０／Ｖｃである場合には式４によりコンクリートの圧縮強度Ｆｃを推定する。
Ｆｍ＝Ｆｐ                                              （式１）
Ｆｍ＝｛１−Ｋｓ×（Ｖｓ／Ｖｍ−Ｖｓ０／Ｖｍ）｝×Ｆｐ   （式２）
Ｆｃ＝Ｆｍ                                              （式３）
Ｆｃ＝｛１−Ｋｇ×（Ｖｇ／Ｖｃ−Ｖｇ０／Ｖｃ）｝×Ｆｍ   （式４）
【００１５】
かかるコンクリートの強度推定方法によれば、コンクリート中に含まれるペーストの圧縮強度、粗骨材の容積および細骨材の容積からコンクリートの圧縮強度を推定することができる。
そのため、同じ水結合材比でより高いコンクリート強度を得ることができ、ひいては、コンクリートの強度管理における余裕度が高まる。
【００１６】
また、同じコンクリート強度を得るための水結合材比を大きくすることが可能となり、ひいては、結合材量を少なくすることができ、自己収縮や水和発熱に伴うひび割れの抑制を図ることができる。
さらに、結合材量を少なくすることで、材料費の低減化を図ることができる。
【００１７】
本発明の高強度コンクリートにおいては、結合材と、細骨材と、粗骨材と、水と、混和剤とを含み、圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ２以上になるように調合されたものであって、結合材に対する水の重量比が１２％以上かつ１３％以下でコンクリート１ｍ３あたりの粗骨材の容積が０．２０ｍ３以上かつ０．２５ｍ３以下であること、あるいは、結合材に対する水の重量比が１３％を超えてかつ１４％以下でコンクリート１ｍ３あたりの粗骨材の容積が０．２５ｍ３以上かつ０．２７ｍ３以下であることを特徴としている。
【００１８】
なお、前記高強度コンクリートは、前記結合材はセメントと少なくともシリカフュームを含む混和材とからなり、前記細骨材は、砂、砕砂、人工軽量細骨材またはこれらのうちの少なくとも２つを混合したものであり、前記粗骨材は最大寸法２０ｍｍ以下の砕石からなり、コンクリート１ｍ３当たりの前記水の重量が１４０ｋｇ以上、１６０ｋｇ以下であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のコンクリートの強度推定方法および高強度コンクリートによれば、コンクリートの圧縮強度に及ぼす骨材の影響を考慮した高強度コンクリートの生成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】モルタル中の細骨材の容積比と、細骨材の容積比が０．０９のモルタルの圧縮強度に対するモルタルの圧縮強度の比との関係を示すグラフである。
【図２】コンクリート中の粗骨材の容積比とモルタルの圧縮強度に対するコンクリートの圧縮強度の比との関係を示すである。
【図３】単位粗骨材容積とコンクリートの圧縮強度の関係を示すグラフである。
【図４】単位粗骨材容積とペーストの圧縮強度に対するコンクリートの圧縮強度の比の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施形態では、コンクリートの配合からコンクリートの強度を推定し、この推定結果に基づいて、所望の強度を発現する高強度コンクリートを生成する場合について説明する。
【００２２】
本実施形態の高強度コンクリートは、結合材と、細骨材と、粗骨材と、水と、混和剤とを含んでいる。
【００２３】
本実施形態の結合材は、普通ポルトランドセメントと、スラグせっこう系混和材と、シリカフュームとを含んで構成されている。
なお、結合材を構成する材料は限定されないが、セメントと少なくともシリカフュームを含む混和材とからなるものが望ましい。
【００２４】
本実施形態では、細骨材として最大寸法が５ｍｍ以下の砕砂を使用する。
なお、細骨材を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、砂、砕砂、人工軽量細骨材またはこれらのうちの少なくとも２つを混合したものを使用すればよい。また、細骨材の最大寸法は限定されない。
【００２５】
本実施形態では、粗骨材として最大寸法が２０ｍｍ以下の砕石を使用する。
なお、粗骨材を構成する材料および粗骨材の最大寸法は限定されるものではない。
【００２６】
水は、コンクリート１ｍ３当たり１４０ｋｇ以上、１６０ｋｇ以下の範囲で投入する。
混和剤を構成する材料は限定されないが、本実施形態では、ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤（ＳＰ）とポリアルキレングリコール系消泡剤（Ａｄ）を使用する。
【００２７】
本実施形態のコンクリートの強度推定方法は、事前準備工程と、条件設定工程と、強度推定工程とを備えている。
【００２８】
事前準備工程は、三段階のステップ（第一の事前準備ステップ〜第三の事前準備ステップ）を備えている。
【００２９】
第一の事前準備ステップでは、モルタルの強度低下を生じない細骨材容積の上限値Ｖｓ０および細骨材の混入によるモルタルの強度低下に関する補正係数Ｋｓを決定する。
細骨材容積の上限値Ｖｓ０及び補正係数Ｋｓは、水結合材比が同じで細骨材容積Ｖｓが異なる複数のモルタルの硬化体に対して圧縮強度試験を行うことで決定する。
【００３０】
モルタルの強度低下を生じない細骨材の容積比Ｖｓ０／Ｖｍおよび細骨材の混入によるモルタルの強度低下に関する補正係数Ｋｓは、コンクリートの強度領域や使用する細骨材の種類等によって変化するため、圧縮試験により得られた値を使用する。
【００３１】
第一の事前準備ステップでは、まず、結合材と水と細骨材と混和剤とによりモルタルを作成する。本実施形態では、表１に示すように、３種類の調合のモルタルを作成する。モルタルに使用した各材料を表２に示す。
なお、第一の事前準備ステップで使用するモルタルの調合は、３種類に限定されない。
【００３２】
【表１】
2015197381.tif 000002
【００３３】
【表２】
2015197381.tif 000003
【００３４】
次に、３種類のモルタルについて、圧縮試験を行う。
本実施形態では、調合Ｍ１〜３について、材齢２８日と９１日で圧縮試験を行った。圧縮試験の結果を図１に示す。なお、圧縮試験を行うモルタルの材齢は限定されない。
【００３５】
ここで、図１の横軸はモルタル中の細骨材の容積比であるＶｓ／Ｖｍ（Ｖｓ：細骨材の容積、Ｖｍ：モルタルの容積）、縦軸はＶｓ／Ｖｍ＝０．０９（２８日強度：１５７Ｎ／ｍｍ２、９１日強度：１８４Ｎ／ｍｍ２）の圧縮強度Ｆｍ０９に対する各調合のモルタルの圧縮強度Ｆｍの比であるＦｍ／Ｆｍ０９である。
【００３６】
図１に示すように、細骨材の容積比Ｖｓ／Ｖｍ≦０．２７の調合では、モルタルの圧縮強度に明確な差が見られなかった。したがって、細骨材量によりモルタルの圧縮強度に及ぼす影響は、図中の破線Ｘのように評価できる。
【００３７】
したがって、本実施形態では、モルタルの強度低下を生じない細骨材の容積比Ｖｓ０／Ｖｍ＝０．２７、細骨材の混入によるモルタルの強度低下に関する補正係数Ｋｓ＝０．３６とすることができる。なお、補正係数Ｋｓは、Ｖｓ／Ｖｍ＞０．２７における破線Ｘの傾きの大きさである。
【００３８】
第二の事前準備ステップでは、ペーストの圧縮強度Ｆｐを決定する。
ペーストの圧縮強度Ｆｐは、第一の事前準備ステップの結果に基づいて推定するか、ペーストの圧縮強度試験を行うことにより決定する。本実施形態では、Ｖｓ／Ｖｍ＝０．０９の材齢９１日の圧縮強度（＝１８４Ｎ／ｍｍ２）をペーストの圧縮強度Ｆｐと推定する。
【００３９】
第三の事前準備ステップでは、コンクリートの強度低下を生じない粗骨材容積の上限値Ｖｇ０、および、粗骨材の混入によるコンクリートの強度低下に関する補正係数Ｋｇを決定する。
【００４０】
粗骨材容積の上限値Ｖｇ０および補正係数Ｋｇは、水結合材比とモルタル中の細骨材容積割合Ｖｓ／Ｖｍが同じで、粗骨材容積Ｖｇが異なる複数のコンクリートの硬化体に対して圧縮強度試験を行うことで決定する。
【００４１】
コンクリートの強度低下を生じない粗骨材の容積比Ｖｇ０／Ｖｃおよび粗骨材の混入によるモルタルの強度低下に関する補正係数Ｋｇは、コンクリートの強度領域や使用する粗骨材の種類等によって変化するため、圧縮試験により得られた値を使用する。
【００４２】
第三の事前準備ステップでは、まず、結合材と水と細骨材と粗骨材と混和剤とによりコンクリートを作成する。本実施形態では、表３に示す調合により、１種類のモルタル（調合Ｍ４）と４種類のコンクリート（調合Ｃ１〜Ｃ４）を作成した。コンクリート（調合Ｃ１〜Ｃ４）およびモルタル（調合Ｍ４）に使用した各材料は表４に示す通りである。
【００４３】
なお、第三の事前準備ステップで使用するコンクリートは４種類に限定されない。
本実施形態では、コンクリート（調合Ｃ１〜Ｃ４）は、各調合におけるモルタル部分を同一条件とするために、調合Ｍ４のモルタルに、異なる量の粗骨材を加えることにより生成する。
【００４４】
【表３】
2015197381.tif 000004
【００４５】
【表４】
2015197381.tif 000005
【００４６】
次に、調合Ｍ４のモルタルと調合Ｃ１〜Ｃ４のコンクリートについて、それぞれ圧縮強度試験を行う。圧縮強度試験は、各調合について、材齢７，２８，９１日で行う。圧縮試験の結果を図２に示す。
なお、圧縮試験を行うコンクリートの調合や材齢は限定されない。
【００４７】
ここで、図２の横軸はコンクリート中の粗骨材の容積比であるＶｇ／Ｖｃ、縦軸はＶｇ／Ｖｃ＝０の調合Ｍ４のモルタル（７日強度：１１２Ｎ／ｍｍ２、２８日強度：１４０Ｎ／ｍｍ２、９１日強度：１６０Ｎ／ｍｍ２）に対する各調合のコンクリートの圧縮強度の比であるＦｃ／Ｆｍである。
【００４８】
図２に示すように、コンクリートの圧縮強度は、容積比Ｖｇ／Ｖｃが増えるに従って低下する。したがって、コンクリートに対する粗骨材量の影響は、容積比Ｖｇ／Ｖｃ＝０、圧縮強度比Ｆｃ／Ｆｍ＝１を通る回帰直線（図中の破線Ｙ）によって評価することができる。
【００４９】
本実施形態では、破線Ｙに基づきコンクリートの強度低下を生じない粗骨材の容積比Ｖｇ０／Ｖｃ＝０、粗骨材の混入によるモルタルの強度低下に関する補正係数Ｋｇ＝０．３０とする。なお、補正係数Ｋｇは、破線Ｙの傾きの大きさである。
【００５０】
条件設定工程は、第一の条件設定ステップと第二の条件設定ステップとを備えている。
第一の条件設定ステップでは、圧縮強度を推定すべきコンクリートの単位水量と水結合材比を決定し、容積Ｖｃのコンクリートに含まれるペーストの容積Ｖｐおよび骨材の容積を算出する。
【００５１】
本実施形態では、推定すべきコンクリートの単位水量、水結合材比を表５のように設定する。算出された容積Ｖｃのコンクリートに含まれるペーストの容積Ｖｐおよび骨材の容積を表５に示す。なお、コンクリート（調合Ｃ１２〜Ｃ１５）を構成する各材料は表６に示す通りである。
【００５２】
【表５】
2015197381.tif 000006
【００５３】
【表６】
2015197381.tif 000007
【００５４】
第二の条件設定ステップでは、骨材に含まれる粗骨材の容積Ｖｇおよび細骨材の容積Ｖｓを決定するとともに、ペーストの容積Ｖｐに細骨材の容積Ｖｓを加えてコンクリート中のモルタル部分の容積Ｖｍを算出する。
【００５５】
強度推定工程は、モルタル強度推定ステップと、コンクリート強度推定ステップとを備えている。
【００５６】
モルタル強度推定ステップでは、ペーストの圧縮強度Ｆｐに基づいてモルタルの圧縮強度Ｆｍを推定する。
このとき、Ｖｓ／Ｖｍ≦Ｖｓ０／Ｖｍである場合には、式１によりモルタルの圧縮強度Ｆｍを推定し、Ｖｓ／Ｖｍ＞Ｖｓ０／Ｖｍである場合には、式２によりモルタルの圧縮強度を推定する。
【００５７】
Ｆｍ＝Ｆｐ                                              （式１）
Ｆｍ＝｛１−Ｋｓ×（Ｖｓ／Ｖｍ−Ｖｓ０／Ｖｍ）｝×Ｆｐ   （式２）
ここで、Ｆｍ：モルタルの圧縮強度
Ｆｐ：ペーストの圧縮強度
Ｋｓ：モルタルの強度低下に関する補正係数
Ｖｓ：細骨材の容積
Ｖｍ：モルタルの容積
Ｖｓ０／Ｖｍ：モルタルの強度低下を生じないＶｓ／Ｖｍの上限値
【００５８】
コンクリート強度推定ステップでは、モルタルの圧縮強度Ｆｍに基づいてコンクリートの圧縮強度Ｆｃを推定する。
このとき、Ｖｇ／Ｖｃ≦Ｖｇ０／Ｖｃである場合には、式３によりコンクリートの圧縮強度Ｆｃを推定し、Ｖｇ／Ｖｃ＞Ｖｇ０／Ｖｃである場合には、式４によりコンクリートの圧縮強度を推定する。
【００５９】
Ｆｃ＝Ｆｍ                                              （式３）
Ｆｃ＝｛１−Ｋｇ×（Ｖｇ／Ｖｃ−Ｖｇ０／Ｖｃ）｝×Ｆｍ   （式４）
ここで、Ｆｃ：コンクリートの圧縮強度
Ｆｍ：モルタルの圧縮強度
Ｋｇ：コンクリートの強度低下に関する補正係数
Ｖｇ：粗骨材の容積
Ｖｃ：コンクリートの容積
Ｖｇ０／Ｖｃ：コンクリートの強度低下を生じないＶｇ／Ｖｃの上限値
【００６０】
例えば、水結合材比が１５％の調合Ｃ１５について、骨材のコンクリート強度への影響を検討する場合は、以下のようになる。
【００６１】
表５に示すように、ペースト部分の容積は０．４９９ｍ３／ｍ３であるため、本実施形態における各変数は以下の通りとなる。
Ｆｐ：１８４（Ｎ／ｍｍ２）（モルタルの調合Ｍ１の材齢９１日強度）
Ｖｃ：１（ｍ３）
Ｖｍ：０．４９９＋Ｖｓ（ｍ３）
Ｖｓ：０．５０１−Ｖｇ（ｍ３）
Ｖｇ０／Ｖｃ：０
Ｋｇ：０．３０
Ｖｓ０／Ｖｍ：０．２７
Ｋｓ：０．３６
【００６２】
上記条件により、式３，４を利用して、粗骨材量Ｖｇを変化させた場合のコンクリートの圧縮強度Ｆｃを算出すると、図３のようになる。
図３に示すように、単位粗骨材容積（Ｖｇ／Ｖｃに相当）が０．３００ｍ３／ｍ３程度以下の範囲では、コンクリート強度への影響は比較的小さいが、単位粗骨材容積（Ｖｇ／Ｖｃに相当）が０．３００ｍ３／ｍ３を超えると、コンクリート強度の低下が顕著となる。
【００６３】
したがって、水結合材比が１５％の調合Ｃ１５では、単位粗骨材容積を０．３００ｍ３／ｍ３程度に設定するのが良い。ここで、粗骨材容積の設定を小さくしすぎると、コンクリートの収縮量が大きくなるおそれや、ヤング係数が小さくなるおそれがあるため、単位粗骨材容積は、コンクリート強度への影響が小さい範囲内で大きくするのが望ましい。
すなわち、粗骨材量Ｖｇは、コンクリートの圧縮強度Ｆｃと粗骨材の容積比Ｖｇ／Ｖｃとの関係を示すグラフを作成し、このグラフの折れ線の傾斜が大きく変化する付近の量に設定するのが望ましい。
【００６４】
同様に、調合Ｃ１２〜Ｃ１４について、それぞれ粗骨材量を変化させたコンクリートの圧縮強度を算出した結果を図４に示す。
調合Ｃ１２〜Ｃ１４では、ペースト部分の圧縮強度のデータが得られていないため、図４の縦軸はＦｃ／Ｆｐとしている。
【００６５】
図４に示すように、水結合材比が１２％の調合Ｃ１２では単位粗骨材容積を０．２０ｍ３／ｍ３程度、水結合材比が１３％の調合Ｃ１３では単位粗骨材容積を０．２５ｍ３／ｍ３程度、水結合材比が１４％の調合Ｃ１４では単位粗骨材容積を０．２７ｍ３／ｍ３程度に設定するのが望ましい。
【００６６】
本実施形態のコンクリートの強度推定方法を利用すれば、水結合材比Ｗ／Ｂが１５％未満の範囲では、単位粗骨材容積を０．３ｍ３／ｍ３未満とした方が圧縮強度の高いコンクリートが得られる結果となった。
【００６７】
なお、このように単位粗骨材容積を０．３ｍ３／ｍ３未満に設定する場合には、コンクリートの収縮量やヤング係数への影響も考慮する必要がある。ところが、コンクリートの収縮は収縮低減剤の使用などにより対応可能である。また、高強度コンクリートにおいてはペースト部分のヤング係数が粗骨材のヤング係数に近くなる傾向にあるため、粗骨材量によるヤング係数への影響は比較的小さい。
【００６８】
したがって、高強度コンクリートの単位粗骨材容積の最適値として、結合材に対する水の重量比が１２％以上かつ１３％以下の場合は、コンクリート１ｍ３あたりの粗骨材の容積を０．２０ｍ３以上かつ０．２５ｍ３以下とし、結合材に対する水の重量比が１３％を超えてかつ１４％以下の場合は、コンクリート１ｍ３あたりの粗骨材の容積が０．２５ｍ３以上かつ０．２７ｍ３以下に設定することができる。
【００６９】
本実施形態のコンクリートの強度推定方法を使用すれば、コンクリートの最適な骨材量の設定が可能となる。
そのため、同じ水結合材比でより高強度のコンクリートを生成することが可能となり、強度管理における余裕度が高まる。
【００７０】
また、同じコンクリート強度を獲るための水結合材比を大きくすることができるため、結合材量を少なくすることができ、自己収縮や水和発熱にともなうひび割れを抑制することができる。
【００７１】
材料単価が同等な粗骨材と細骨材のバランスを調整することでコンクリートの強度を調整することが可能なため、結合材量を少なくすることで、材料費の低減化を図ることができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、コンクリートには、靭性や耐火性の確保を目的とした鋼繊維や有機繊維等を混入してもよい。
また、コンクリートを構成する各材料は、前記実施形態で示したものに限定されない。
【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図２】
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