技報 第 8 号（2010 年）

コンクリート標準示方書に基づいた乾燥収縮ひずみの早期判定方法

１．はじめに
これまで，コンクリートの乾燥収縮ひずみは単位水量に比例するとされ，その他の要因の影響は小さいと考えられていたが，近年，骨材の種類も乾燥収縮に大きく影響することが明らかにされている．ひび割れが少なく，高品質で耐久性の高いコンクリート構造物を実現するには，収縮の小さいコンクリートを使用するのが望ましく，可能であれば乾燥収縮ひずみが事前に確認されたコンクリートを使用するのが望ましい．一般に，乾燥収縮試験には6ヶ月～1年程度の期間を要し，過去に乾燥収縮試験が行われていなければ，事前に乾燥収縮ひずみを確認するのは困難であるが，建築の分野では乾燥収縮ひずみの早期判定方法が検討されており，日本建築学会の技術本部

技術研究所

桜田道博

技術本部

技術研究所

川畑智亮

技術本部

技術研究所

鈴木雅博

大阪支店

土木工事部

太田高史

æ
ö
t - t0÷e sh (t , t 0 ) = e sh¥ çç 0.16(V S )1.8 + (t - t ) ÷0 øè
e sh¥ = K 1 × K 2 × K 3

1.4 (V S )-0.1.8

式(1)
式(2)

ここに，
εsh(t, t0)：材齢 t0 から t までの収縮ひずみ(×10-6)，

εsh∞：最終乾燥収縮ひずみ，t：材齢(日)，t0：乾燥開始時の材齢(日)，V：体積(mm3)，
S：外気に接する表面積(mm2)，
K1：配合の影響を表す係数，
K2：乾燥開始材齢の影響を表す係数，
K3：相対湿度の影響を表す係数

e sh (t s )e sh¥ =式(3)1.4 (V / S ) - 0.18

燥収縮試験の実測値から長期間の乾燥収縮ひずみを予測する

æö
tsç
÷
ç 0.16(V / S )1.8 + t ÷s øè
ここに，εsh∞：最終乾燥収縮ひずみ(短期の乾燥収縮試験の手法が提案されている．一方，土木の分野ではコンクリート実測値から算出する場合)，鉄筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ制御設計・施工指針(案)・同解説(以降，ひび割れ指針)では，比較的短期間の乾標準示方書に乾燥収縮ひずみの算定式は示されているもののεsh(ts)：ts における乾燥収縮ひずみの実測値，乾燥収縮ひずみの早期判定方法に関する検討はほとんど行わ

ts：乾燥期間(=t－t0)

れていないのが現状である．そこで，土木分野における乾燥収縮ひずみの早期判定方法を検討することを目的として，コe ds (t, t 0 ) =ンクリート標準示方書の乾燥収縮ひずみ算定式を基に短期の乾燥収縮試験の実測値から長期の乾燥収縮ひずみを予測する式を考案し，実際の乾燥収縮試験の結果と比較することでそ

建築学会のひび割れ指針では，収縮ひずみの算定式として式(1)が示されている．乾燥収縮試験の結果がない場合は，配合，乾燥開始材齢および相対湿度の影響を考慮し，式(2)により最終乾燥収縮ひずみを求めてよいとされている．逆に，乾式(4)ここに,εds(t,t0)：材齢 t0 から t までの乾燥収縮ひずみ(×10-6)，

εds∞：最終乾燥収縮ひずみの精度を検証した．

２．乾燥収縮ひずみの予測式の提案

e ds¥ × (t - t 0 )é 4W × V S ùêú + (t - t 0 )ëê100 + 0.7 × t 0 ûú

é 4 ×W × V S

ù+ ts ú
êë100 + 0.7 × t 0
úûts

e ds (t s ) × êe ds¥ =式(5)ここに，εds∞：最終乾燥収縮ひずみ(短期の乾燥収縮試験の実測値から算出する場合)，εds(ts)：ts における乾燥収縮ひずみの実測値

燥収縮試験の結果がある場合，短期間の乾燥収縮試験の実測基づく最終乾燥収縮ひずみは式(5)により算出できる．式(5)で値から式(3)により最終乾燥収縮ひずみを算出し，その値を用算出した最終乾燥収縮ひずみを式(4)に用いることでひび割れいて式(1)により長期間の乾燥収縮ひずみを予測できるとされ指針と同様，長期の乾燥収縮ひずみを予測でき，乾燥収縮のている．この手法は，短期の乾燥収縮試験の結果から長期の早期判定が可能になると考えられる．以降，式(4)および式(5)乾燥収縮ひずみを早期に判定できる優れたものであり，乾燥による乾燥収縮ひずみの早期判定方法を提案式と呼ぶ．

期間21日または28日の乾燥収縮試験の結果から算出した予測値は高い精度を有することが示されている．以降，式(1)およ３．試験方法び式(3)による乾燥収縮ひずみの早期判定方法を建築学会式と3.1 乾燥収縮試験呼ぶ．一方，コンクリート標準示方書【設計編】では乾燥収提案式により予測した乾燥収縮ひずみの精度を検討するた縮ひずみの算定式として式(4)が示されている．ひび割れ指針

め，乾燥収縮試験を行った．乾燥収縮試験は，JIS A1129-1(コと同様の考え方を用いると，短期の乾燥収縮試験の実測値にンパレータ方法)に準拠し，計測期間は 1 年とした．供試体は

技報 第 8 号（2010 年）
表-1 使用材料

表-2 示方配合

使用材料
早強セメント普通セメント
膨張材
収縮低減剤
細骨材①細骨材②粗骨材 2015
粗骨材 1505記号
仕 様
C1 密度 3.14g/cm3C2 密度 3.16g/cm3
EX 石灰系，密度 3.16g/cm3
RA 低級アルコール系
S1 海砂，表乾密度 2.59g/cm3
S2 砕砂，表乾密度 2.65g/cm3
G1 砕石，表乾密度 2.59g/cm3
G2 砕石，表乾密度 2.59g/cm30H

単位量(kg/m )*s/a
供試体名
(%)
W
C1C2 EX RA S1 S2 G1 G2－－－ 506 217 503 503
H41.7 165 393－－－ 536 231 491 491
H+SP4243.7 160 381－H+EX+RA
43.7 154 361
206536 231 491 491
4.5－ 518 222 501 501
N42.3 165 － 375 －－ 552 236 490 490
N+SP4444.4 160 － 364 －N+EX+RA44.4 154 － 344 206552 236 490 490*S1:S2＝7:3(重量比)，G1:G2＝1:1(質量比)，収縮低減剤 RA は単位水量に含める．
3W/C Air(%) (%)

2000
ε28exp による予測-200

H+EX+RA
N

-400

N+SP
N+EX+RA-600-800

予測値ε364cal (μ)

乾燥収縮ひずみ εcs(μ)

H+SP1500
提案式：y = 1.148x
建築学会式：y = 1.147x

1000

提案式
建築学会式

500

回帰(提案式)-1000

回帰(建築学会式)

y=x-12000056112 168 224 280 336 392
乾燥期間(日)0

図-1 乾燥収縮試験の結果

500
1000
1500
実測値ε364exp (μ)

2000

図-2 ε28exp による予測値と実測値との比較

材齢 1 日で脱枠し，材齢 7 日まで水中で養生した後，室温 20℃，2000

湿度 60%R.H.の室内において乾燥させた．なお，基長は材齢ε56exp による予測

3.2 使用材料および配合
コンクリートの使用材料および示方配合をそれぞれ，表-1および表-2 に示す．コンクリートの配合および供試体の種類
は，乾燥収縮ひずみが大きく変化するよう①セメントの種類(早強，普通)，②単位水量(165kg/m3，160kg/m3)および③膨予測値ε364cal (μ)

7 日で計測した．
1500
建築学会式：y = 1.064x

1000

提案式：y = 1.041x
提案式
建築学会式

500

回帰(提案式)

張材と収縮低減剤の有無をパラメータとした 6 種類とした．

回帰(建築学会式)

y=x
0４．試験結果および考察

04.1 乾燥収縮試験結果
乾燥期間が 364 日までの乾燥収縮試験の結果を図-1 に示す．

500
1000
1500
実測値ε364exp (μ)

2000

図-3 ε91exp による予測値と実測値との比較

なお，ここでは収縮側を負の値で示した．図-1 からわかると
おり 6 種類のコンクリート配合により乾燥期間 1 年におけるした場合で 15%以下，56 日の実測値から算出した場合で 4%

乾燥収縮ひずみは 715μ～1016μの範囲となった．

程度となっており，乾燥期間 28 日以降の実測値を用いること

4.2 予測値と実測値との比較

で 1 年後の乾燥収縮ひずみを精度よく予測できることが確認

提案式の精度を検討するため，乾燥期間 7 日，14 日，28された．また，提案式と建築学会式の精度はほとんど同程度

日，56 日，91 日および 182 日における乾燥収縮試験の実測であり，提案式は土木分野における乾燥収縮の早期判定方法

値を用いて式(4)および式(5)により乾燥期間 1 年の乾燥収縮ひとして有効と考えられる．

ずみの予測値ε364cal を算出し，実測値ε364exp と比較した．また，提案式と建築学会式の精度を比較するため，式(1)および式(3)の建築学会式でも予測値を算出した．実測値と予測値とKey Words：乾燥収縮，予測式，早期判定，コンクリート標
準示方書の比較を図-2 および図-3 に示す．ここでは乾燥期間 28 日および 56 日の実測値から算出した予測値ε364cal のみを示すが，提案式および建築学会式はともに，乾燥期間が長い実測値を用いて算出した予測値のほうが実測値とよく対応する傾向にあった．実測値との誤差は乾燥期間 28 日の実測値から算出

桜田道博

川畑智亮

鈴木雅博

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