コンクリートの一般的な特性値を代表的な参考図書より、主に以下の特性値について、紹介します。
○単位体積重量(kN/m3)
物質にかかる単位体積当たりの重量。
○ヤング係数(N/㎜2)
弾性範囲における同軸方向のひずみと応力の比例定数。
○ポアソン比
物体に縦の方向の伸びあるいは縮みが起こるとき、横の方向には反対の変形すなわち縮みあるいは伸びが起こる。その縦ひずみ度と横ひずみ度の比で、材料によって一定である。
※ヤング係数及びポアソン比試験
ヤング係数の測定は、ワイヤーストレインゲージを貼付し、コンクリート供試体の圧縮強度試験を行なう。
○線膨張係数(熱膨張率)(1/℃)
単位温度変化に対する長さ変化率。
この記事でわかること
【 鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説 】日本建築学会
コンクリートの定数
・ヤング係数 3.35×104×(r/24)2×(Fc/60)1/3 (N/㎜2)
・ポアソン比 0.2
・線膨張係数 1×10-5 (1/℃) ※鋼材と同じ値である。
※r:コンクリートの気乾単位体積重量(kN/m3)
Fc:コンクリートの設計基準強度(N/㎜2)
鉄筋コンクリートの単位体積重量
・普通コンクリート
Fc≦36 24.0(kN/m3)
36<Fc≦48 24.5(kN/m3)
48<Fc≦60 25.0(kN/m3)
・軽量コンクリート1種
Fc≦27 20.0(kN/m3)
27<Fc≦36 22.0(kN/m3)
・軽量コンクリート2種
Fc≦27 18.0(kN/m3)
【 道路橋示方書・同解説 】日本道路協会
単位体積重量
・コンクリート 23.0(kN/m3)
・鉄筋コンクリート 24.5(kN/m3)
・プレストレストコンクリート 24.5(kN/m3)
・セメントモルタル 21.0(kN/m3)
コンクリートのヤング係数
・コンクリート
設計基準強度21(N/㎜2) 2.35×104(N/㎜2)
設計基準強度24(N/㎜2) 2.50×104(N/㎜2)
設計基準強度27(N/㎜2) 2.65×104(N/㎜2)
設計基準強度30(N/㎜2) 2.80×104(N/㎜2)
設計基準強度40(N/㎜2) 3.10×104(N/㎜2)
設計基準強度50(N/㎜2) 3.30×104(N/㎜2)
設計基準強度60(N/㎜2) 3.50×104(N/㎜2)
設計基準強度70(N/㎜2) 3.70×104(N/㎜2)
設計基準強度80(N/㎜2) 3.80×104(N/㎜2)
・PHC杭のコンクリート 4.00×104(N/㎜2)
・SC杭のコンクリート 3.50×104(N/㎜2)
ポアソン比
・ポアソン比 1/6
【 コンクリート標準示方書 】土木学会
単位体積重量
・コンクリート 22.5~23.0(kN/m3)
・鉄筋コンクリート 24.0~24.5(kN/m3)
・プレストレストコンクリート 24.5(kN/m3)
・セメントモルタル 21.0(kN/m3)
コンクリートのヤング係数
・普通コンクリート
設計基準強度18(N/㎜2) 22(kN/㎜2)
設計基準強度24(N/㎜2) 25(kN/㎜2)
設計基準強度30(N/㎜2) 28(kN/㎜2)
設計基準強度40(N/㎜2) 31(kN/㎜2)
設計基準強度50(N/㎜2) 33(kN/㎜2)
設計基準強度60(N/㎜2) 35(kN/㎜2)
設計基準強度70(N/㎜2) 37(kN/㎜2)
設計基準強度80(N/㎜2) 38(kN/㎜2)
・軽量骨材コンクリート (※骨材を全部軽量骨材とした場合)
設計基準強度18(N/㎜2) 13(kN/㎜2)
設計基準強度24(N/㎜2) 15(kN/㎜2)
設計基準強度30(N/㎜2) 16(kN/㎜2)
設計基準強度40(N/㎜2) 19(kN/㎜2)
ポアソン比
弾性範囲内では、0.2
ただし、引張を受け、ひび割れを許容する場合は0
熱特性
・コンクリートの熱膨張係数 10×10-6(1/℃)
・コンクリートの熱的特性
熱伝導率 9.2(kJ/mh℃)
比熱 1.05(kJ/kg℃)
熱拡散率 0.003(m2/h)
【 新 建築土木構造マニュアル 】理工学社
材料の諸係数
・ヤング係数
普通コンクリート 3.35×104×(r/24)2×(Fc/60)1/3 (N/㎜2)
軽量コンクリート 2.10×104×(r/23)1.5×(Fc/20)1/2 (N/㎜2)
・せん断弾性係数 E/24(N/㎜2)
・ポアソン比 0.2
・線膨張係数 1×10-5 (1/℃)
・比重
普通コンクリート 2.3~2.4
軽量コンクリート 1.55~2.1
※r:コンクリートの単位容積重量(kN/m3)
Fc:コンクリートの設計基準強度(N/㎜2)
鉄筋コンクリートの単位重量
・普通コンクリート
Fc≦36 24.0(kN/m3)
36<Fc≦48 24.5(kN/m3)
48<Fc≦60 25.0(kN/m3)
・軽量コンクリート1種
Fc≦27 20.0(kN/m3)
27<Fc≦36 22.0(kN/m3)
・軽量コンクリート2種
Fc≦27 18.0(kN/m3)