SRC造とは何?
外為とは、鉄筋コンクリートの芯部に鉄骨を内蔵した建築の構造もしくは工法。英語の"steel reinforced concrete"の頭文字からSRC構造またはSRC造と略される。
日経225で柱や梁等の骨組を組み、その周りに鉄筋を配筋してコンクリートを打ち込む。鉄筋コンクリート構造と鉄骨構造の長所を兼ね備えているが、その分、コストは割高である。鉄筋コンクリート構造に比べて耐震性等に優れ、柱や梁の断面も小さくすることができるため、主として高層建築に用いられる。1923年に起きた関東大震災を契機として、地震の多い日本で独自に発達した構造形式である。
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コンクリートは、広義の意味では砂や砂利(骨材という)、水などをセメントなどの糊状のもので結合させたものを指す。そのためセメントで結合させたものをセメントコンクリートと呼び、アスファルトで結合させたものをアスファルトコンクリートと呼ぶ。建築資材として一般にコンクリートと呼ばれるものはセメントコンクリートの方である。(省略してコンクリ、COとも読み書きされる)。別名ベトン(Beton - フランス語)。凝固する以前の状態はフレッシュコンクリートと言われる(生コンクリートまたは省略して生コンとも)。強度と価格の面から、また施工の安易さから、現在最も優れている建築資材の一つであり、建築物、道路、ダム、高架橋、トンネル、港湾設備と用途は幅広い。
コンクリートは圧縮力(押さえつけられる力)には強いが、引張力には弱い。このためコンクリート単体で使うのではなく、コンクリートの中に鉄筋を入れた鉄筋コンクリートとして使われることが多い。鉄筋を入れることで引張力を鉄筋が受け持ち、どちらの力にも十分な強度を持たせることができる。また、鉄筋コンクリートに鉄骨を埋め込んだ鉄骨鉄筋コンクリートや、鉄骨鉄筋コンクリートの鉄骨を鋼管に置き換えた鋼管コンクリート、あらかじめ圧縮力をかけておくことによって大きな引張力が作用しても軽減できるプレストレスト・コンクリート、生コンクリートに合成樹脂や鉄の繊維を混ぜ込んで強度・延性を増した繊維補強コンクリートも用いられる。
コンクリート構造物の供用年数は壁の厚さに比例しており、ヨーロッパ中世及び近世時代の城壁や太平洋戦争時の配筋も無い壁の厚さ2メートルを越える建築物は未だ現役である。しかし日本の旧建築基準で建築された壁厚0.31メートル程度の建造物は普通50〜60年程度といわれており、高度経済成長期に大量に建設された構造物の維持・管理が21世紀の日本の大きな課題となる。
建設省が1998年にまとめた「建設省総合技術開発プロジェクト」の報告書によると、セメントに混入する水を50%以下まで減らし、鉄筋のかぶり厚を十分に取り、収縮や凍結を抑制する添加剤を加えることで、半永久的(500年以上)な耐久性を確保することが可能である。ただ、こうした施工を行うと竣工まで長い時間がかかりコストが膨大なものとなるため、そこまでの耐久性を想定して鉄筋コンクリート構造物を建設することは少ない。
コンクリートの材料は、セメント、骨材、水、混和材および(化学)混和剤である。それらをうまく配合して、目標とする強度や耐久性、施工性を得る。コンクリートの強度は水セメント比で決まる。水とセメントの比率を変えることで、さまざまな強度のコンクリートを作ることができる。近年、化学混和剤を用いて水を減らすことで高い強度を得る高強度コンクリートも多用されている。
コンクリートを生産方法で分類すると、工場(バッチャープラント)で生産されるレディーミクストコンクリート(生コン)と、建設現場で生産される現場練りコンクリートに大別されるが、ほとんどはレディーミクストコンクリートである。レディーミクストコンクリートはトラックミキサ(アジテータートラック、レディーミクストコンクリート運搬車)によって現場に運ばれる。現場練りコンクリートは、ごく少量のコンクリートを必要とする場合や、逆に非常に大量のコンクリートを必要とする場合に用いられる。ごく少量のコンクリートを必要とする場合は主に手作業で、非常に大量のコンクリートを必要とする場合は建設現場内にバッチャープラントと同様の設備(サイトプラント)を建設して行う。
かぶり厚の図未だ固まらないコンクリートはそれ自体形を保つ事が出来ないので型枠に打ち込み硬化までの所定時間を型枠内部で養生する必要がある。 コンクリートの型枠への打設(打込み)の際には、コンクリートの均一性の確保と初期欠陥の防止が重要である。主な防止策として打設時のバイブレーターの使用、木づちによる空気の除去が挙げられる(これらの動作などを締固めという)。初期欠陥として、未充填箇所、豆板、コールドジョイント、ひび割れなどが挙げられる。
締固めが不足すると、未充填箇所を生じてしまう。一方、過剰な加振によって材料分離を生じることもある。また、十分なかぶり(建築用語ではかぶり厚さ)の確保が必要である。かぶりとは、鉄筋からコンクリート表面までの最短距離を指す。
適切な仕上げ、養生(ようじょう)を行う。 打継ぎ箇所には適切な処理を施す。 全体に防水処理を施す(見栄えが悪くなる可能性が高いため注意が必要)。
施工業者の経験の豊富さや技術次第で、強度や外見に大きな影響を与えると言っても過言ではない。近年打ちっ放しの建造物が多いが、常に外気・水・日光、そして視線に晒されるので、業者の慎重な選定が必要である。
コンクリートはメインテナンスフリーの材料と称される時代があったが、実際には様々な原因によって劣化を生じる。以下に主な劣化機構を挙げる。
荷重の増大と設計
社会的ニーズに伴い、重量や頻度などの疲労荷重が増大した
地震・波浪などの外力の解明が、かつては不十分であった
構造物設計時に過度に経済性を追求した
許容応力度の変化に象徴されるように、蓄積技術に変化が生じた
建築環境の影響
凍結防止剤、海水などに含まれる塩化物によって、塩化物イオンが鋼材を腐食させる(塩害)
二酸化炭素によって、コンクリートが中性化し、鋼材の不動態被膜が失われる
温度・湿度の変化によって伸縮し、コンクリートにひび割れが入る
酸性雨によって、セメント水和物の破壊や軟化が起こる
その他、社会変化
材料の品質と選択
アルカリ骨材反応によってある反応性物質が膨張し、コンクリートにひび割れを生じる
セメントの品質
海産骨材の不適切な使用(洗浄の不十分な海砂を細骨材として用いるなど)により、塩化物イオンが大量にコンクリート中に含まれる
人員(現場作業員)の質
実際に施工する人員の工法にたいする無知、怠慢によるもの。
アジテータトラックから現場への搬出時に、作業を容易にする目的で現場作業員が勝手に生コンに水を加え(一部の現場では、水を加えることをのませると呼んでいる。要は不法加水)、結果として想定していた強度や耐久性が不足し、表面の剥離を起こす。(中国自動車道や山陽新幹線のトンネルで起こった天井剥離等、「しゃぶコン」とも言う)
現場作業員により廃棄物を混入させられる事がある。これは、廃棄物を混入する事により廃棄する手間とコストを省く行為である。よく混入させられる廃棄物に、「空き缶」「タバコ」「ガラ」等があり、悪質なものでは木製建築廃材などが混入させられる。(例:阪神高速の鉄筋コンクリート製陸橋柱)