コンクリートは、世界で最も広く使用されている建設資材の1つであり、その強さ、耐久性、汎用性に評価されています。ただし、凍結融解サイクルのある地域では大きな課題に直面しています。凍結 - 解凍の損傷は、亀裂、産卵、およびコンクリート構造の全体的な構造的完全性の減少につながる可能性があります。補強メッシュのサプライヤーとして、私は補強メッシュが凍結にどのように影響するかを理解することに深く興味を持っています - コンクリートの解凍抵抗。
凍結の理解 - コンクリートの解凍損傷
水がコンクリートの細孔に浸透してから凍結すると、約9％膨張します。この拡張により、コンクリート内に内部応力が生じます。これらの応力がコンクリートの引張強度を超えると、微小亀裂が形成され始めます。繰り返しの凍結 - 解凍サイクルにより、これらのマイクロ亀裂は成長して接続する可能性があり、表面の目に見える損傷とコンクリートの機械的特性の劣化につながります。
凍結に影響を与える要因 - 解凍損傷には、水とセメントの比率、コンクリートの空気含有量、孔構造、凝集体の品質が含まれます。高水 - セメント比は、より多くの水が凍結するために利用できることを意味し、損傷のリスクが高まります。コンクリートの空気が貯蔵中に拡大する水を収容するために貯水池として機能するため、不十分な空気の同伴も問題を悪化させる可能性があります。
コンクリートにおける補強メッシュの役割
などの強化メッシュ強化鋼メッシュ、メッシュの強化、 そして補強布、その強度と耐久性を高めるために、コンクリート構造で一般的に使用されます。通常、グリッドパターンで溶接または織り込まれたスチールワイヤーまたはバーでできています。
補強メッシュの主な機能は、コンクリートに引張強度を提供することです。コンクリートは圧縮が強いが、緊張が弱い。コンクリート構造が曲げまたは引張応力を生じる他の力にさらされる場合、補強メッシュはこれらの力に抵抗し、亀裂を防ぐのに役立ちます。引張強度の向上に加えて、補強メッシュはコンクリートの延性を改善し、突然の故障なしに変形できるようになります。
凍結耐性に対する補強材の効果 - 解凍抵抗
亀裂制御
補強メッシュが凍結を改善する重要な方法の1つは、亀裂制御によるものです。前述のように、凍結 - 解凍サイクルは、マイクロ亀裂をコンクリートに形成する可能性があります。強化メッシュは、これらの亀裂を橋渡しし、ストレスをより大きな領域に分配することにより、これらの亀裂の成長を制限する可能性があります。亀裂が形成され始めると、補強メッシュはストレスの伝達の経路を提供し、亀裂が急速に伝播するのを防ぎます。これは、大きな亀裂が水の侵入やさらなる損傷を引き起こす可能性がある、凍結状態が深刻な地域で特に重要です。
構造的完全性の強化
亀裂を制御することにより、強化メッシュは、凍結中にコンクリートの構造的完全性を維持するのに役立ちます - 解凍サイクル。鉄筋メッシュを備えたコンクリート構造は、噴霧を経験する可能性が低く、これは表面からの小さなコンクリートの分離です。スポールは、構造の外観に影響するだけでなく、基礎となるコンクリートと補強を、水、化学物質、その他の環境要因によるさらなる損傷にさらします。補強メッシュの存在は、産卵の可能性を減らし、コンクリート構造のサービス寿命を延長する可能性があります。
負荷の改善 - ベアリング容量
凍結中に、解凍サイクル中、コンクリートの内部応力は、その負荷 - ベアリング能力を低下させる可能性があります。補強メッシュは、追加の強度を提供することにより、この削減を相殺するのに役立ちます。コンクリートが負荷にかかっている場合、鉄筋メッシュは荷重をコンクリートと共有し、構造がより大きな力に耐えることができます。これは、橋、駐車場、工業用床などのコンクリート構造に特に重要であり、重い荷物や過酷な環境条件の対象となります。
凍結中の補強メッシュの性能に影響する要因 - 解凍抵抗
メッシュプロパティ
ワイヤの直径、間隔、鋼の種類などの補強メッシュの特性は、コンクリートの凍結抵抗の改善においてその性能に大きな影響を与える可能性があります。通常、ワイヤの直径が厚くなると、より大きな強度とより良い亀裂制御が得られます。ワイヤー間隔を近くすると、メッシュのストレスを分布させ、亀裂の伝播を防ぐ能力も向上させることができます。さらに、メッシュで使用される鋼の種類は、耐食性に影響を与える可能性があります。これは、水と氷の塩が存在する環境で重要です。
具体的な品質
コンクリート自体の品質は、補強メッシュの有効性を決定する上で重要な役割を果たします。低水のセメント比と適切な空気の同点を備えた設計されたコンクリートミックスは、補強メッシュが機能するためのより良い基盤を提供します。高品質のコンクリートは、凍結に対してより耐性があります - それ自体で解凍ダメージを与え、補強メッシュを追加することでパフォーマンスをさらに向上させることができます。
インストール
補強メッシュの適切な設置は、その最適なパフォーマンスに不可欠です。メッシュは、コンクリート内の正しい深さ、通常は中心または構造の張力面の近くに配置する必要があります。また、コンクリートの配置中の動きを防ぐために安全に固定する必要があります。誤った設置により、凍結 - 溶融抵抗の改善におけるメッシュの有効性が低下する可能性があります。
ケーススタディと調査結果
多数の研究と現実の世界的なケーススタディは、補強材の凍結 - 溶融耐性に対する補強材のプラスの影響を実証しています。たとえば、寒冷気候地域のブリッジデッキで実施された研究では、補強メッシュの使用により、メッシュのないコントロールセクションと比較して、ひび割れとスパリングの量が大幅に減少することがわかりました。補強メッシュを備えたブリッジデッキは、数年にわたる凍結解凍サイクルにさらされた後、より良いパフォーマンスを示し、メッシュがその耐久性を効果的に改善したことを示しています。
別のケーススタディには、厳しい冬の状態のある地域の駐車ガレージが含まれていました。ガレージのコンクリートスラブに強化されました補強布。数年後、補強布のあるスラブは、凍結式の凍結サイクルと比較して凍結サイクルによる損傷が少なくなりました。補強布は、亀裂を制御し、スラブの構造的完全性を維持するのに役立ち、費用のかかる修理の必要性を減らしました。
結論
結論として、強化メッシュは、凍結 - 融解抵抗の改善に重要な役割を果たします。亀裂制御、構造の完全性の強化、および荷重容量の改善により、コンクリート構造は、凍結解凍サイクルに関連する過酷な条件に耐えるのに役立ちます。ただし、強化メッシュの有効性は、その特性、コンクリートの品質、適切な設置など、さまざまな要因に依存します。
強化メッシュサプライヤーとして、私はコンクリート構造の耐久性を高めることができる高品質の製品を提供することに取り組んでいます。凍結 - 解凍サイクルのある地域の建設プロジェクトに関与している場合は、補強メッシュの使用を検討することをお勧めします。を含む幅広いオプションを提供できます強化鋼メッシュ、メッシュの強化、 そして補強布、特定のニーズを満たすため。プロジェクトの要件について話し合い、補強メッシュがより耐久性があり長続きするコンクリート構造を実現するのに役立つ方法を調べてください。
参照
- Powers、TC（1945）。凍結することによるコンクリートの損傷の物理学。 Journal of the American Concrete Institute、17（4）、261-277。
- ネヴィル、AM（2011）。コンクリートの特性。ピアソン教育。
- ACI委員会201（2008）。耐久性のあるコンクリートのガイド（ACI 201.2R -08）。アメリカコンクリート研究所。