コンクリートがあなたが知っているようにメッチャ硬くなるのは
セメントと水が水和反応を起こすからです。
骨材と呼ばれる砂や石たちと水が混ざっても「濡れる」
だけですから、強度には影響しますが「固まる」原因ではありません。
公園の砂場の砂に水を掛けるとある意味固まりますけどね。
乾くとまた元通りになってしまうので今回はカウントしません。
すると
コンクリートをより良く固めるためにはセメントと水の配分が重要です。
例えば
先程の砂場を例に出しますと、砂を固めるのに水が多すぎると上手く固まらず、
ベチャベチャな状態になりますし、逆に水が少なければバサバサになりますよね。
このセメントの水和反応に必要なちょうど良い割合というのは、
実はセメント質量の４０％と言われています。
では
「残りの６０％の水って必要ないじゃん！」
とあなたは感じるかも知れませんが、全く不必要という訳でもありません。
例えば
バケツの中で混ぜることを想像すると分かりやいと感じますが、
ベチャベチャの状態でも水が多い方が混ぜやすいですよね。
反対に水分が少ないと非常に混ぜにくいです。
ボソボソで混ぜれたものでは無いでしょう。
これが、コンクリートのワーカビリティーなのです。
すると
コンクリートを打設するためには、ある程度セメントと反応する以外にも
ワーカビリティーを改善するために必要な水もあるのです。
一般的には「余剰水」と言われるのですが、水和反応には「余剰」ですが
コンクリートを打設するためには「必要」なのですね。
ただし
「余剰水」が多いとブリージングを起こしたり、乾燥収縮が多かったり
コンクリートの品質としては悪くなるので、施工できる限界値で
水の量を減らすのがトータルで良いと考えています。
最後に
「建築工事監理指針（令和元年版上巻） [ 国土交通省大臣官房官庁営繕部 ]」
の該当部分を確認して下さい。
P.377
(3) 水
(ア) 水は、コンクリートの凝結時間、硬化後のコンクリー卜の強さ等の諸性質、鋼材の発錆等に影響があり、極めて重要な材料といえる。
(イ) 一般的に、セメントの水和に必要な水量は、セメント質量の約40%といわれ、施工時に必要な水量の内、残りの部分はコンクリートのワーカビリティーを良くするものであり、コンクリートの硬化に関与しない余剰水となる。また、単位水量が多いと乾燥収縮が大きくなったり、透水性が高くなり、耐久性が低下しやすい。
(ウ) 水中の不純物が鉄筋コンクリートに与える影響
(a) 一般的に、アルカリ性の強い水はセメントの凝結を遅くし、弱酸性の水は凝結を早め、強酸性では硬化しにくくなる。
(b) 苦土や石灰は、セメントの安定性を低下させる。
(c) 塩化物や塩素は、鉄筋の腐食を助長する。
(d) 水の不純物の種類と量の限度は、使用するセメントの組成、使用量等によって異なり、規定しにくいとされているが、濃度が1,000ppm以下ならば、ほとんど影響がないといわれている。
つまり
コンクリートの硬化に本当に必要な水の量はセメント質量の４０％です。
セメント量の最小値が２７０kg/m3であれば、必要水量は１０８kg/m3となるので
単位水量の最大値が１８５kg/m3であれば７７kg/m3は余剰水という事です。
しかし
この７７kg/m3が全く必要ない水か？と言われればそうではなくて
ワーカビリティーを良くするために必要なのです。余剰水が無いと
とても建築現場で打設できるレベルのコンクリートにはならないはず。
「品質」と「施工性」の良し悪しな所でせめぎ合っていますよね。
ちなみに
あなたの現場では「安全」と「施工性」もせめぎ合っていませんか？
こちらの記事をよんで「後悔」しないようにして下さいね。
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