なぜコンクリ－トは振動によって締固まるのか
コンクリートの打設に欠かせない振動締め固めの原理について、詳しく見てみましょう。
練り上げた直後の生コンクリートに振動を与えると、骨材の動きは振動加速度に比例し、質量に反比例します。
つまり、大きな骨材は動きが少なく、小さな骨材ほどよく動きます。
コンクリートは内部振動機の水平方向の振動によって液状化し、重力によって締め固まります。
振動源の近くはより密実になり、その密実な部分を通じて次の部分に振動が伝わります。
しかし、振幅は吸収されるため、振動効果の範囲には限界があります。
この限界は、コンクリートとバイブレータの条件によって異なりますが、概ね次の要素が影響します。
- より大きな振動加速度を発生する起振部を内蔵したバイブレータ
- 振動伝播に適した振動部形状を持つバイブレータ（例：当社 HBM-VF/ZX）
- 適切な加振時間
注意点
一方、教科書では「過度の振動締め固めは骨材分離を生じる」と警告されています。
しかし、私たちの経験では、こうした骨材分離はコンクリート二次製品工場や意図的な実験で見かける程度であり、建築現場の打設では「過度の振動」を経験することはほとんどありません。
むしろ、現場での打設不良の多くは振動時間の不足が原因といえます。
経験則（ルール・オブ・サム）
現場で広く用いられている目安は、次のとおりです。
- 骨材最大粒径と同じ太さのバイブレータを使う
- 有効範囲はバイブレータ直径の10倍以下（例：直径50mmなら50cm以内で差し替える）
- 最低でも1箇所につき18秒はかける
コンクリート打設実験の一例と結果
1. バイブレータとセンサーの配置計画
2. 締め固め作業と振動伝播範囲の確認
3. 内部状態の確認
