コンクリートのヤング係数

コンクリートのヤング係数の算定式（RC規準）

コンクリートのヤング係数\(E\)は、コンクリートの圧縮強度\(\sigma_{B}\)、コンクリートの単位容積質量\(\gamma\)、粗骨材・混和剤の種類と関係しており、以下の式で算出されます。圧縮強度が高いほど、単位容積質量が大きいほど、ヤング係数は大きくなります。この算出式は、普通コンクリートから高強度コンクリートまで汎用的に使用することができます。また、水中養生や封かん養生した洪試体、コア供試体でもおおむね成立することが知られています。

\[E=k_{1}\times{k_{2}}\times3.35\times10^{4}\times{\left(\frac{\gamma}{2.4}\right)}^{2}\times{\left(\frac{\sigma_{B}}{60}\right)}^{\frac{1}{3}}\]

\(E\)	：コンクリートのヤング係数\(\mathrm{[N/mm^{2}]}\)
\(k_{1}\)	：粗骨材の種類により定まる修正係数
\(k_{2}\)	：混和剤の種類により定まる修正係数
\(\gamma\)	：コンクリートの単位容積質量\(\mathrm{[t/m^{3}]}\)
\(\sigma_{B}\)	：コンクリートの圧縮強度\(\mathrm{[N/mm^{2}]}\)

粗骨材の種類により定まる修正係数 \(k_{1}\)

粗骨材の種類	修正係数 \(k_{1}\)
石灰岩砕石, 焼ボーキサイト	1.2
石英片岩砕石, 安山岩砕石, 玄武岩砕石, 粘板岩砕石, 玉石砕石	0.95
その他	1.0

混和剤の種類により定まる修正係数 \(k_{2}\)

混和剤の種類	修正係数 \(k_{2}\)
フライアッシュ	1.1
シリカフューム, 高炉スラグ微粉末	0.95
混和剤を使用しない	1.0

コンクリートのヤング係数の確認（JASS5）

JASS5においては、日本で現在使用されている一般的なコンクリートのヤング係数について示しており、RC規準の算定式における修正係数\(k_{1}\)、\(k_{2}\)を1.0としています。一般的に、セメントや骨材などの材料および打込み・締固め・養生などの施工に問題がない場合、コンクリートのヤング係数は以下の式で算出される値の±20%の範囲内に納まることが知られています。つまり、実測されたヤング係数が以下の計算値の80%未満である場合、材料に問題がある可能性があるため、使用材料の変更や調合条件の見直しを検討する必要があり、工事監理者の承認が必要になります。

\[E=3.35\times10^{4}\times{\left(\frac{\gamma}{2.4}\right)}^{2}\times{\left(\frac{\sigma_{B}}{60}\right)}^{\frac{1}{3}}\]

\(E\)	：コンクリートのヤング係数\(\mathrm{[N/mm^{2}]}\)
\(\gamma\)	：コンクリートの単位容積質量\(\mathrm{[t/m^{3}]}\)
\(\sigma_{B}\)	：コンクリートの圧縮強度\(\mathrm{[N/mm^{2}]}\)