セメントミルクの1,230kgとはなんぞや!?

皆さんこんにちは。

エンタです。

セメントミルクの配合とは|W/C比50%が法面工事の標準

そもそもセメントミルクとは、セメント粉末と水を練り混ぜたペースト状の注入材のことです。法面工事では、グラウンドアンカー工・ロックボルト工・鉄筋挿入工で、削孔した穴の中に注入してアンカー体や鉄筋を地山に定着させるのに使います。

配合のキモになるのがW/C比(水セメント比)。これは「水の質量 ÷ セメントの質量」で表します。

  • W/C比が小さいほど水が少なく、硬めで高強度のセメントミルクになる
  • W/C比が大きいほど水が多く、流動性が良いが強度は下がる

法面工事のグラウンドアンカー工・ロックボルト工では、W/C=50%が標準的な配合値として広く使われています(NEXCO設計要領、地盤工学会「グラウンドアンカー設計・施工基準」など)。これより硬くする場合はW/C=40〜45%、軟らかめにする場合はW/C=55〜60%の幅で調整します。

先日質問を頂いて、セメントミルクの1m3あたり1230kgの根拠って?

セメントミルク 完成

昔からこれだったので何にも考えていませんでしたw

吹付の砂はしっかり根拠がありますけど、セメントミルクは見た事無いですよね。

 

1m³=1,230kgの算出根拠|セメントの比重3.15から導く

「セメントミルクは1m³あたり1,230kg」という値、業界の積算でも普通に出てくる数字なんですが、根拠を聞かれると意外と答えられない人多いんですよw

カラクリは普通ポルトランドセメントの比重(密度)が約3.15という事実から来ています。比重3.15というのは、JIS R 5201(セメントの物理試験方法)でも基準として扱われる代表値です。

1m³(=1,000L)のセメントミルクを作るのに必要なセメント量を、W/C=50%で逆算するとこうなります。

計算ステップ 結果
① 目標体積 セメント体積+水体積 = 1,000L
② W/C=50% 水質量 = 0.5 × セメント質量(C)
③ セメント体積 C ÷ 3.15 L
④ 水体積 0.5C ÷ 1.0 L
⑤ 連立 C/3.15 + 0.5C = 1,000 C(0.3175+0.5) = 1,000
⑥ C を解く C = 1,000 ÷ 0.8175 1,223kg
⑦ 切り上げ 積算用の値に丸め 1,230kg

つまり「正確には1,223kg〜1,225kgあたりだけど、積算で使いやすいように1,230kgに切り上げた」というのが1,230kgの正体。昔は配合表や設計書にこの導出が普通に載っていたんですが、いつの間にか「1,230kgっていうもの」として数字だけが残ってる、というやつです。

そこで一度計算してみると

条件として、普通セメント、W/C=50%

とした時に

普通セメント 比重3.15

普通セメント:1230kg÷3.15=390.5L

水:1230kg×50%=615L

390.5+615=1005.5L / 1m3

正確には1225kgですが、切り上げて1230kg?って感じだと思われます。

 

実際これくらいしか思いつかなくて、これについてご存知の方はいますか?

教えて頂けると幸いです。

 

昔は根拠ってたくさん書籍に載っていたんです。

それがいつの間にか簡素化、簡素化で無くなっています。

昔はロス率とかで紐解いて行ったりして面倒でしたけど、今となっては欲しいところですよねw

デジタル化も良し悪しですね。。。

 

配合計算の実務|W/C比別の早見表

実際の現場では、W/C=50%だけで済まないことも多いです。地山の状況、注入圧、定着体の長さ、季節(気温)で微調整が入ります。よく使うW/C比で1m³あたりに必要なセメント量と水量を早見表にしておきます。

W/C比 セメント量(1m³あたり) 水量(1m³あたり) 合計質量(比重) 主な用途
40% 約 1,398kg 約 559kg 約 1,957kg/m³ 高強度を狙いたい場合、定着体の硬めの設定
45% 約 1,313kg 約 591kg 約 1,904kg/m³ 標準より少し硬め、寒冷期の対応など
50%(標準) 1,230kg 615kg 約 1,845kg/m³ グラウンドアンカー・ロックボルトの標準配合
55% 約 1,159kg 約 637kg 約 1,796kg/m³ 注入性を上げたい場合、長尺ロッドなど
60% 約 1,094kg 約 656kg 約 1,750kg/m³ 軟らかめ、注入材として地盤改良などに

※上記は普通ポルトランドセメント(比重3.15)使用、ロス率は加味せず、1m³あたりの理論値で算出。実際の積算ではここにロス率(5〜10%程度)を上乗せします。

ロス率を加味した実務的なセメントミルク算出は、別記事セメントミルクの算出方法とロス率にまとめています。

うちの現場で配合を変える時は、設計図書の指定値(W/C比)が大前提ですが、その範囲内で「注入圧の上がり方」「定着体の硬化状況」「気温による硬化速度」の3点を見ながら微調整します。経験則の世界ですが、これが「ガッチリ効くアンカー」と「ちょっと不安が残るアンカー」を分ける部分だったりするので、配合は侮れません。

👉 関連記事:配合計算の総合ガイドは セメントミルクの配合計算|W/C比別の早見表と現場での決め方を法面屋が解説 にW/C比40〜60%の早見表まで含めてまとめています。

それではまた。

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