圧縮強度と水セメント比の関係|計算式
コンクリートの圧縮強度は、ほぼ水セメント比で決まります。配合設計の基本となる関係を整理します。
この記事について
強度・設計に関する規準(JASS5・建築基準法施行令など)の数値は条件・改訂で変わることがあります。本記事は学習用の概要です。設計では最新の規準を確認してください。
水セメント比が小さいほど高強度
水が多い(水セメント比W/Cが大きい)と、硬化後に水が抜けた跡が空隙として残り、強度が下がります。逆にW/Cが小さいほど緻密で高強度になります。これがコンクリート強度の最重要原則です。
セメント水比と強度の関係式
実務では、水セメント比の逆数=セメント水比(C/W)と圧縮強度が、ほぼ直線関係になることを使います。
F = A ×(C/W)+ B
F:圧縮強度/C/W:セメント水比(水セメント比の逆数)/A・B:使用材料で決まる定数
この関係から、目標の強度を出すために必要な水セメント比を逆算して配合を決めます。
設計基準強度への影響
POINT
高い設計基準強度を得るには、水セメント比を小さくします(高強度コンクリートでは30〜40%)。ただし水を減らすと固くなるため、減水剤で流動性を確保します。耐久性の面からも水セメント比に上限が定められます。
まとめ
- 圧縮強度はほぼ水セメント比で決まり、W/Cが小さいほど高強度。
- セメント水比(C/W)と強度はほぼ直線関係 F=A(C/W)+B。
- 高い設計基準強度にはW/Cを小さくし、減水剤で流動性を確保する。