コンクリートを製造するとき鉄筋を入れるのはなぜでしょうか？

コンクリートを製造するとき鉄筋を入れるのはなぜでしょうか？

No.6 回答者： mofl 回答日時： 2020/07/01 01:10

建築で構造を学んだ身からすれば、コンクリートの圧縮試験がいい加減なら、鉄筋や高力ボルトの引っ張り試験も適当な値しか出ないと思うけどね。

コンクリートの構造体は既製品でなくフレッシュコンクリートでの現場打ちだから、品質管理が厳重に定められている。
フレッシュコンクリートを出荷するプラントだけでなく、型枠に打設をする現場での作業の管理も。

一言で言えばコンクリートと鉄は奇跡の組み合わせなわけ。
鉄もコンクリートも温度の変化でわずかながら伸縮する。
この膨張率がほぼ同じなんだ。
コンクリートは圧縮にメッチャ強い。
（骨材抜きのモルタルだけなら圧倒的）
鉄は引っ張りにメッチャ強い。
建物や構造体で基本はコンクリート造として、梁など引っ張り力がかかる箇所に鉄筋を入れるわけ。

ここで双方の熱膨張率が違うと鉄筋とコンクリートが剥離してしまう。
温度の変化で伸びるときも縮むときも一体なわけ。

それともうひとつ、大切なこと。
鉄は錆びる（酸化する）。
鉄骨造の弱点はやはり錆。
だからメンテナンスとして錆び落としと塗装の繰り返しがある。
コンクリートはアルカリ性なので鉄の錆びを防いでくれる。
鉄筋をコンクリートで覆うことは寿命を伸ばす意味で理にかなってあるわけ。
そのため一般的にはコンクリートのアルカリ性が消えた（中性化した）時期を構造体の寿命とも考える。
コンクリートにクラックが入るとか、「かぶり厚さ」が少ないと、圧縮強度の不足だけでなく、鉄筋が外部から水分の影響を受けやすくなってしまうのも致命的かも。
コンクリートは圧縮力だけならかなり長い時間で強度が発現し続けますよ。
数十年の間、固くなり続けていますから。

まとめると
①コンクリートの圧縮力と鉄筋の引っ張り力の組み合わせが理想的（弱点を互いに補完し合う名コンビ）
②鉄とコンクリートの相性が良くコンクリートは鉄に強力に付着する
③コンクリートのアルカリ性が鉄の酸化（劣化）を長い間保護してくれる

No.5 回答者： gisahan 回答日時： 2020/06/27 08:07

あなたは素人ですか？　（関係業の人であればもっともっと勉強もして下さいよ）

今までの回答に的を外しているところも中には見受けられますが、コンクリートの配合や性質については他のweb資料も検索してください。

なお本題の鉄筋を入れる目的は、あくまでコンクリートの強さの欠陥を補って、効果的に工作物の形状保持や耐久性を保つためです。
だから、その入れる位置は経験的にもっとも効果のある場所になければならないのです。
なお、その上で、もっともコンクリートの温度変化に対して馴染みやすい廉価な材料が鉄ということになっているのです。

３番さんの鉄の炭素量云々とあるのや、採石場などで得られる土砂の性質などから何故そのような許容値になってるのかそれぞれの専門書を読んでもらえばわかります。
なんたって１００年以上もある日本の歴史ある鉄鋼・土木技術の結集ですからーー。

No.4 回答者： 男1236 回答日時： 2020/06/26 22:48

震度や曲げに弱いんで、鉄筋を入れると強くなるんですよ。

鉄筋入ってないと、ヒビが入っただけで崩壊です。鉄筋入ってるとヒビ入っているビルとか見たことあるでしょ？強いん

No.3 回答者： むらさめ 回答日時： 2020/06/26 22:38

コンクリート･セメント屋が言うには、コンクリートは圧縮に強く、引っ張りに弱い材料なので引っ張りや曲げ応力に対応するために、コンクリート構造物内部に鉄筋を入れるのだそうです。

私は金属を学びその視点からセメント･コンクリート材料を観ると、信頼性のない材料であり、強度も実際に測定した値が正しいのか判らないいい加減な材料だと思います。
最低でも、鉄筋くらいを入れないとコンクリートでは強度の保証が出来ないから、鉄筋を入れるのだと思います。

私は、過去に、セメント･コンクリート関係の仕事をしたことがあり、材料の調達、製造法、品質管理、等等、金属材料とあまりにも精度や許容誤差がいい加減過ぎて、私にセメント･コンクリート材料に対する偏見があるのは確かです。

が、例えば
>コンクリートは圧縮に強く
と言いつつ、圧縮試験機の装置や試験治具は、軟鋼性で何処が圧縮に強いんじゃ…と仕事をしながら思っていました。
また、コンクリートやセメントの材料となるセメント自体も数%から十数%の化学成分の許容範囲をJIS規格などで容認していますが、金属材料では、特にその代表である鉄鋼(鉄筋含む)では炭素なら0.1～0.2%以下の単位で成分を狙わなければならないです。
更に砂利や砂は形状や大きさが一定しておらず、混練りする際の水もその土地の川の水であったりして何が入っているのか判らないです。
セメントの成分も大きな幅を持ち、水和固化させる際の熱履歴も正確に把握管理はできているとは感じられませんし、混練り時の水に変な化学物質が入っているとセメント水和の性質も変化します。

このような事を考えると信頼性のない材料を使うため、鉄筋でも入れて少しでも信頼性に下駄を履かせる為だと思いますし、実際に昔からそう思っていました。

No.2 回答者： himawari223 回答日時： 2020/06/26 22:18

こんばんは

コンクリートだけだと弱いので、強くするためです。

No.1 回答者： メキシコの爺ちゃん 回答日時： 2020/06/26 22:14

セメントと砂を混ぜただけのコンクリートは、年月で劣化していき、ひび割れもあり、強度はそれほど強くもなしです。

鉄筋を入れることで、強度が何百倍にも増えます。極端に言えば、鉄筋だけだとユラユラとするので、コンクリートで固定するって感じです。