第６章 コンクリート工事
10節 軽量コンクリート
6.10.1 一般事項
軽量コンクリートを、常時、土又は水に接する部分(地下の外壁、擁壁等)に使用できることになっている。ただし、この場合には「標壮」 6.10.2(h)に示されているように単位セメント量を 340kg/m 3 以上としなけれぱならない。
(b)普通コンクリートと同様の扱いでよい内容については、「標仕」10節では規定していない。したがって、「標仕」10節に規定していない事項については「標仕」1節から9節の規定を適用する。同一事項について 1節から9節と10節とで重複した規定がある場合には、10節の規定を優先する。
(c)「標仕」表6.10.1に示されているように、粗骨材のみに人工軽量骨材を用いるコンクリートを 1種、粗骨材に主として人工軽量骨材を用い、細骨材に人工軽量骨材若しくは人工軽量骨材に普通細骨材を混合した骨材を用いるコンクリートを2種としている。かつて、2種の粗骨材は人工軽量粗骨材のみとされていたが、普通骨材を混合することで、強度やヤング係数等の力学的性能に対する要求に対応する技術も出てきたことから、人工軽量粗骨材に「主として」という記述が加えられている。軽量コンクリートの要求品質である気乾単位容積質量の標準的な値の範囲は、「標仕」表6.10.1 に示されている。特記により、軽量骨材を用いて高強度コンクリートを製造する場合を考慮して1種の場合の気乾単位容積質量の標準的な値の範囲の最火値は 2.1 t/m 3 としている。
なお、具体的な気乾単位容積質量の概略値をあらかじめ推定したい場合には、使用する粗骨材と細骨材の絶乾密度の組合せから表6.10.1により求めることが可能である。
表6,10.1 骨材の絶対密度とコンクリートの気乾単位容積質量の推定値との関係 JASS5より
(d) 軽量コンクリートの主要な品質である気乾単位容積質量については、対象建物ごとに設計で用いる値を特記することになっている。
6.10.2 材料及び調合
(a)人工軽量骨材の種類、区分や品質は JIS A 5002（構造用軽量コンクリート骨材)に規定されている。「標仕」 6.3.1(b)(1)ではJIS A 5002に規定する人工軽量骨材のうち、JIS A 5308（レディーミクストコンクリート）の附属書A (規定)[レディミクストコンクリート用骨材]によるものとしている。この附属書A (規定)では,粗骨材の浮粒率の限度を、10.0%としている。本節で用いる人工軽量骨材の品質は、この附属書A(規定)の規定に加えて、骨材の実績率による区分はA (モルタル中の細骨材の実績率 50.0%以上、粒骨材の実績率 60.0%以上)に限定し、コンクリートとしての圧縮強度による区分は3以上（圧縮強度 30 N/mm 2 以上)に限定している。これらは JASS5 M-201（人工軽量骨材の性能判定基準）に準拠している。
(b)人工軽量粗骨材の最大寸法は、15mm とする。
なお、現在市販されている人工軽量骨材の大部分のものは最大寸法が15mmであり、JIS A 5002 においても 2003年版より最大寸法 20mm のものは削除されている。
(c)人工軽量骨材は.骨材中に多くの空隙を含むことにより密度が軽くなっている。このため普通骨材に比べて吸水率か大きくなるが、すべての空隙を水で満たすことは困難である。実際の使用に当たっては、コンクリートの運搬中におけるスランプの低下や圧送中における圧力吸水が生じないように、あらかじめ十分吸水させたものを使用することが必要である。人工軽量骨材製造所では、表6.10.2 に示すすように出荷時の含水率の管理を行っているので、レディーミクストコンクリート工場では人荷したのち乾燥しないようしに管理することが重要である。
表6.10,2 市販人工軽量骨材の代表的品質（JASS5 より)
(d) 軽量コンクリートの気乾単位容積質量の値は、（乾燥状態の粗骨材の質量 + 乾燥状態の細骨材の質量 + 自由水を含まないセメントペースト硬化体の質量 + コンクリート中の自由水量)として求めることができる。セメントペースト硬化体の質量はセメントの乾燥質量に 25%の結合水を加えた値とし、コンクリート中の自由水量を実験結果に基づいて 120kg/m 3 とした式が「標仕」6.10.1式である。この式によって求めた値が特記され値より小さいことか必要である。ただし、特記された値に比べて小さ過ぎると構造上の問題を生じる場合が考えられるので -100kg/m 3 以内とすることが必要である。
(e) 軽量コンクリートは、普通コンクリートに比べて多量の水を含んでいるため凍結融解作用に対する抵抗性が小さい傾向が認められる。そこで、調合設計時の目標空気量を普通コンクリートより 0.5%大きくし 5.0%としている。
(f) 軽量コンクリートのスランプの値は、特記がなければ、21cm以下で定めることにしている。
(g) 軽量骨材中には多くの空隙があるため、同じ水セメント比では圧縮強度や凍結融解抵抗性が小さく、中性化が早くなる傾向が認められる。そこで、水セメント比の最大値を55%としている。
(h) 軽量粗骨材の最大寸法が 15mmと小さいこと及び水セメント比の最大値を小さくしているため単位セメント量の最小値を 320kg/m 3 としている。ただし、常時土又は水に接する部分に用いるコンクリートでは、透水に対する抵抗性を確保するため単位セメント量の最小値を 340kg/m 3 とし、水セメント比を小さくするよう配慮している。
(i)軽量コンクリートの試し練りでは、計画スランプ、計画空気量及び調合強度に加えて所要の気乾単位容積質量が得られることを確認することとしている。
6.10,3 製造,運搬,打込み及び締固め
(a) ホンプ圧送を行う軽量コンクリートの練混ぜ時の人工軽量粗骨材の吸水率の値を 20%以上とすることを定めている。これは、6.10.2(c)に示されるスランプの低下や、圧送による圧力吸水を防止するための対策である。表6.10.2に示すように製造所出荷時の吸水率はこれらの値を満足するように管理されているので、入荷後の乾燥を防止する対策が十分とられていることを確認することが大切である。
(b) 軽量コンクリートを圧送する場合には、骨材の圧力吸水によるスランプの低下や輪送管内での閉塞を生じるおそれがあり、この傾向は特に圧送距離が長い場合に顕箸である。この対策としては、輸送管の径を大きくするほかに中継ポンプの使用や他の運搬方法との併用等が考えられるが、「標仕」では輸送管の径を大きくする方法を採用し、輸送管の水平換算距雜が150m以上になる場合には輸送管の呼び寸法を 125A 以上とし、圧送を容易にしている。
(c) 軽量コンクリートの運搬時においては、骨材への時間の経過に伴う吸水が考えられることや密度の小さい人工軽量粗骨材が上部に集まりやすいので注意が必要である。したがって、事前吸水を十分行うことと材料分雜をできるだけ生じない方法で運搬し、荷卸しに当たっては、トラックアジテータを高速で回転し、均一にしてから排出することが重要である。
(d) 軽量コンクリートの打込み及び締固めでは、人工軽量粗骨材の密度が小さいためモルタルが沈降し、粗骨材が浮き上がって分離する傾向にあり。また、自重が軽いため型枠の隅々や鉄筋の回りにいきわたりにくくなる。バイブレーターによる横流しを厳禁したり、高所からのコンクリートの投入を避けるなど分離を生じない方策を徹底するとともに、ハイブレーターの選定に当たっては、周波数の高いものを用いるようにする。振動機の1度の差込み時間は 5秒程度とし、かけ過ぎないようにする。
(e) 軽量コンクリートは、普通コンクリートに比べてブリーディングによる沈降が大きく打込み順序を適切に定めないと沈降に伴うひび割れを発生する。したがって、壁及び柱に打ち込んだコンクリートが落ち着いたのちに梁を打ち込み、梁のコンクリートが落ち着いたのちにスラブを打ち込む基本(「標仕」6.6,4(g))を忠実に守る必要がある。
(f) 人工軽量骨材は、密度が小さいため上向へ浮き上がってくる。これを防止するための対策として、骨材の品質規定で粒骨材の浮粒率を10%以下としている。しかし、施工時に粗骨材が上面に浮き上がる場合には、図6.10.1に示す道具（ジッターバッグ）等を用いてコンクリートが硬化する前に粗骨材をコンクリート内部に押さえ込んでから表面仕上げを行うことが必要である。この粗骨材の浮上がりは、夏期より冬期、富調合より貧調合のコンクリートほど著しくなる傾向にある。
図6.10.1ジッターバッグ
6.10.4 試験
気乾単位容積質量の試験は、コンクリートの質量変化がほとんどなくなる気乾状態にすることが必要なため長期間（例えば91日間）を要し、品質管理には不向きである。計画調合どおりの調合で製造されていれば必要な気乾単位容積質量が得られるので、計画調合に基づくフレッシュコンクリートの単位容積質量の基準値と実際の測定値との差を管理することにより必要な気乾単位容積質量か得られたかどうかの確認を行うことが可能である。このような考え方に基づいて、品質管理を行う方法が示されており、実測値と基準値の差が±3.5%の範囲にあれば合格と判定することにしている。
なお、計画調合に基づくフレッシュコンクリートの基準値は製造時の骨材の吸水状況によって変化するので練混ぜに使用した骨材の吸水率を用いて求めることが大切である。
