十分に圧縮された路床は、建設を泥から守り、均一なスラブサポートを提供します。リッピンコット＆ジェイコブス
コンクリートスラブの下にあるものは、仕事を成功させるために重要です。これは、建物の基礎と同じです。定義上、地面のスラブ（またはグレードのスラブ）は、自立することを意図していません。その下の「土支持システム」は、スラブを支持するためにあります。
サブベース/サブグレードとは何ですか？
残念ながら、土壌支持システムに使用される用語は完全に一貫しているわけではないので、下から始めて、米国コンクリート学会の定義に従いましょう。
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- 路床-これは土着の土壌（または改良された土壌）であり、通常は締固められています
- 路盤—これは路床の上にある砂利の層です
- ベース（またはベースコース）-これは、サブベースの上でスラブの真下にある材料の層です。
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コンパクトなサブベースは、労働者を泥から守ります。エネルギー効率の高い建物ネットワーク
絶対に必要な唯一の層は路床です。スラブを地面の上に配置するには、地面が必要です。自然の土壌が比較的きれいで圧縮可能である場合は、余分な層なしでその上にスラブを置くことができます。それに関する問題は、土がうまく排水されないかもしれないし、それが濡れると建設中に泥だらけになるかもしれない、それがうまく圧縮されないかもしれない、そしてそれを平らにして適切な等級にするのが難しいかもしれないということです。通常、路床の上部は、指定された標高からプラスマイナス1.5インチ以内に勾配を付ける必要があります。
サブベースとベースコース、またはその両方は、いくつかの良いことを提供します。路盤が厚いほど、スラブが支えることができる荷重が大きくなるため、トラックやフォークリフトなど、スラブに重い荷重がかかる場合、設計者はおそらく厚い路盤を指定します。路盤は毛細管現象としても機能し、地下水面からスラブに水が吸い上げられるのを防ぎます。路盤材は通常、多くの罰金がなく、適度に低コストの砂利です。
再生砕いたコンクリートは、路盤材の優れた供給源です。コンクリートプロデューサー
サブベースの上にあるベースコースを使用すると、適切なグレードに到達し、フラットにするのが簡単になります。路盤の上部にある種のより細かい材料のチョーカーコースを使用すると、コンクリートの配置中に人と機器をサポートします。また、スラブの厚さを均一に保つため、システムの最も高価な部分であるコンクリートのコストを節約できます。平らなベースコースでは、スラブが収縮するときにスラブが簡単にスライドできるため、配置後にコンクリートが収縮する際の拘束と亀裂のリスクが軽減されます（乾燥収縮）。
サブベースとベースシステム全体の厚さは少なくとも4インチである必要があります。エンジニアが適切なサポートに必要であると感じた場合は、厚くします。 ACI 302の「コンクリート床とスラブの建設」によると、基本コースの材料は、「コンパクトで、トリミングが簡単で、安定した状態を保ち、建設交通をサポートする粒状の充填物」である必要があります。 ACI 302は、粘土、シルト、または有機材料を含まない、10〜30％の微粉（100番ふるいを通過）の材料を推奨しています。製造された骨材はうまく機能します—砕いた再生コンクリート骨材もうまく機能します。ベースコースの公差は、クラス1から3のフロア（通常は低公差のフロア）の場合は+0インチとマイナス1インチ、高公差のフロアの場合は+0インチとマイナス3/4インチです。
土壌についてはどうですか？
サンドベースコースは圧縮が簡単ですが、建設中に簡単にわだち掘れする可能性があります。サザンリバーの自由改革派教会
スラブとその上にあるものの重量は、最終的には土によって支えられます。建築現場が発掘されると、通常、土は動き回ります。高い部分が切り取られ、低い部分が埋められます。次に、コンクリート、路盤、土台を配置する前に、すべてを圧縮する必要があります。
土の種類によって、スラブを配置する前に何が必要かが決まります。土壌には3つの基本的なタイプがあり、それぞれについて知っておくべきことは次のとおりです。
- 有機質土壌 、あなたがトップソイルと呼ぶかもしれないものは、あなたの庭では素晴らしいですが、スラブの下ではひどいです。有機質土壌は圧縮できないため、除去して圧縮可能な充填物と交換する必要があります。
- 粒状土 砂または砂利です。個々の粒子とそれらからの排水が非常に簡単にわかります。砂の城を作るときのビーチのように、湿った一握りの粒状の土を取り、ボールを作ると、乾くとすぐに崩れます。粒状土は最高の支持力を持ち、簡単にコンパクトになります。
- 粘着性のある土壌 粘土です。濡れた一握りをとると、粘土をモデリングするのと同じように、それをひもに丸めることができます。指の間がベタベタして滑らかな感触で、個々の粒子が小さすぎて見えません。粘着性のある土は、圧縮が難しく、乾燥すると固い粘稠度を帯びることがよくありますが、粒状の土よりも支持力が低くなります。一部の粘土は、湿ると膨張し、乾くと収縮するため、路床材としては特に困難です。この問題に対処する最善の方法は、最初に適切な圧縮を行い、次にそれらを濡らさないようにすることです（排水を提供することによって）。しかし、スラブの下の地面が時間の経過とともに乾くと、それは収縮し、スラブは沈みます。スラブが基礎と柱、およびスラブを貫通するパイプから分離されていて、スラブが少し落ち着き、均一に落ち着くことができる限り、これは大きな問題ではありません。多くの場合、膨張性粘土の場合、最良のアプローチは、土にまったく影響を与えない構造スラブ、または土の上に浮かぶが構造的支持を土に依存しないポストテンションスラブです。
ポストテンションは、多くの場合、貧弱な土壌のスラブに最適なソリューションです。 J.C.エスカミラのコンクリート
もちろん、ほとんどの自然土壌は混合物であるため、優勢な材料の種類によって特徴付けられます。土が崩壊する前に支えることができる重量の量は、その支持力であり、通常、1平方フィートあたりのポンドで与えられます。ただし、設計は許容土圧に基づいているため、最終的な支持力に安全率が追加されます。
路床土が通常支える必要がある重量を見てみましょう。 6インチの厚さのスラブは、1平方フィートあたり約75ポンドの重さがあります。国際住宅法によると、活荷重（建物自体の一部ではないもの）は、1平方フィートあたり約20ポンドから約60ポンド、ガレージでは1平方フィートあたり50ポンドです。これにより、1平方フィートあたり125ポンドの土が支えられます。きれいな砂質土壌の許容土壌圧力は、1平方フィートあたり2000ポンドにもなる可能性があります。シルトや柔らかい粘土などの貧弱な土壌でも、許容土壌圧力は1平方フィートあたり400ポンドになる可能性があります。
その場合、スラブの許容土圧が問題になることはめったにないことがわかります。ただし、スラブの一部が他の部分よりも沈下すると、スラブが曲がり、ひび割れや沈下の差が生じる可能性があるため、均一な支持が必要です。どの領域がカットされ、どの領域が塗りつぶされたかを知ることは重要です。塗りつぶし領域が十分に圧縮されていることを確認してください。実際、発掘中に乱された土壌はすべて圧縮する必要があります。
ユニフォームサポート
土壌サポートシステムの鍵は、強力なサポートではなく、均一なサポートです。確かに、それはスラブを支えることができなければなりません、そしてほとんどの地面では、負荷が非常に多くの領域に分散しているので、少なくともスラブの中央全体でそれは大きな問題ではありません。エッジとジョイントでの強力なサポートは別の問題になる可能性があります。ひび割れやジョイントの剥離を防ぐために、片持ち梁のように動作して路盤に曲がることができる場所でスラブをサポートする必要があります。しかし、良いサブベースがあれば、それも大きな問題ではありません。
サポートが均一でない場合、コンクリートスラブはどうなりますか？
コンクリートは圧縮に非常に強く、張力にはそれほど強くありません。スラブでは、曲げによって張力が発生することがよくあります。コンクリート片が曲がると、片側が圧縮され、反対側が張力になります。路床の中央にソフトスポットがあると、コンクリートスラブが（笑顔のように）凹状に曲がり、底部に張力がかかる場合があります。自由端または接合部で（眉をひそめるように）曲がり、上部に張力がかかる場合があります。したがって、コンクリートスラブ全体が「土の支持システム」によって下から支持されていない場合、それはより簡単に曲がり、おそらくひびが入るでしょう。
路床と路盤がコンクリートをまったく動かせないのはなぜですか？完全に硬いのではないでしょうか？
事実、スラブが固い岩の上に置かれていない限り、荷重が十分に高い場合、土壌または砂利のベースコースは圧縮されます。そして、いくつかの点でそれは良いことです。スラブがカールし、ベースが少したわむことができれば、カールした場合でもスラブをサポートし続けることができます。しかし、それが均一なサポートを提供しない場合、スラブがソフトスポットを橋渡しする必要がある場合、スラブはおそらくひび割れます。スラブに大きな負荷をかける必要すらありません。通常、グレードのスラブは死荷重を運ぶように設計されていないため、自重で十分です。そして、ひびが入ると、そのひびはスラブ全体に行き渡ります。スラブ下のサポートが十分に悪い場合は、亀裂全体で異なる沈下が発生し、非常に不幸な隆起と非常に不幸な所有者が残ります。
締固め後、核実験装置で土壌密度を試験することができます。ベクテル
サブグレード/ベースはスラブの設計にどのように影響しますか？
適切な土壌支持システムを取得するためにこのすべての努力を払い、最終的にはスラブ設計の単一の入力値になります。最も一般的に使用される値は、路床反力の係数です。 に 。この値は、支持力とは直接関係ありません。 に 圧縮性または膨張性の土壌があるかどうかは設計者に通知されません。それが行うことは、路盤/路床が小さなたわみ（約0.05インチ）に対してどれだけ硬いかを示します。
それでは、路床の柔軟性を知る必要がある理由を見てみましょう。まず、地面のスラブが「プレーン」コンクリートとして設計されていることを理解することが重要です。つまり、荷重を支えるために鉄筋を頼りにしないということです。しかし、待ってください、あなたが言うには、スラブにはメッシュと鉄筋の鋼があります。はい、しかしその鋼は亀裂を制御するためだけにあります—亀裂をしっかりと一緒に保持するためです。通常、ジョイントを介しては伸びません。ジョイントでは、せん断力のみを伝達し、曲げモーメントは伝達せず、横方向の拘束も伝達しません。そもそも、スラブの横方向の収縮を可能にするために、ジョイントがそこにあるのです。
路床がスラブの中央下または端に落ち着くと、支持されていない部分がひび割れやスラブの破損につながる可能性があります。
したがって、荷重を支えるために鋼を頼りにしない場合、コンクリートは曲げを支えるのに十分な強度が必要です。そして、それが下から得ているサポートは、それがどれだけ曲がるかを決定します。すでに説明したように、コンクリートは張力がそれほど強くなく、曲げの半分が張力であるため、曲げはそれほど強くありません。しかし、曲げを強くするのは、スラブが厚いことです。
圧縮が不十分な路床や、スラブが運ぶように設計されたよりも多くの荷重がかかると、接合部に亀裂が生じる可能性があります。ビルパーマー
路床が弱い、または荷重が重い場合は、スラブを厚くする必要があります。コンクリートの強度も関係しますが、ほとんどのスラブコンクリートは約3000〜4000 psiであるため、大きな要因ではありません。コンクリートの引張強度は、通常、圧縮強度の10〜15％と見なされるため、約400または500psiにすぎません。それをグレード60の鉄筋の引張強度である60,000psiと比較してください。
ここで覚えておくべきことは、コンクリートスラブは剛性を意図しているということですが、ベースが無限に剛性になるとは期待していません。スラブは少し沈下しますが、沈下が均一である限り、設計の観点からは問題ありません。ただし、危険なのは、スラブの端、または両側のスラブが独立して落ち着くのに十分な幅のある接合部です。これらの自由端で、スラブが運ぶことができる重量は、ベースの剛性とスラブの曲げ強度に依存します。これは主にスラブの厚さの関数です。
読んだ コンクリートのひび割れの防止 詳細については。
どうすればサブグレードを改善できますか？
ほとんどの路床の改善は、土を締固めることによって達成されます。極端な状況では、土壌が特に悪い場合や負荷が高い場合は、土壌安定化を使用できます。このプロセスでは、ポルトランドセメント、塩化カルシウム、または石灰が土壌に混合され、圧縮されます。路床土は、掘削して砂利と混合してから圧縮することもできます。
いくつかの難しい土壌では、路盤はジオグリッドの層の上に配置される場合があります。
土壌の締固めは、できるだけ多くの空気と水分を絞り出して、固体の土壌粒子を押し合わせる行為です。これにより、土壌がより密になり、通常、土壌の密度が高くなるほど、その支持力が高くなります。十分に締固められた土壌はまた、水分が簡単に出入りすることを可能にしません。
したがって、圧縮は次のことを実現します。
- スラブがその上にあるときに土が圧縮（沈降）する量を減らします
- かけることができる重量を増やします（支持力）
- スラブの下の土が凍った場合の霜害（隆起）を防ぎます
- 腫れや収縮を軽減します
土を圧縮できる量は、地盤工学（または土）エンジニアが土をシリンダーに入れて真剣に叩くことによって測定します。標準または修正されたプロクターテスト（それぞれが異なる重量を使用して土壌を圧縮します）は、土壌密度と水分の関係を決定し、現場で達成できる最大の合理的な土壌密度を示します。
Proctorテストで決定しようとしているのは、圧縮を最も簡単にし、最高の密度をもたらす土壌の含水率です。密度は圧縮に直接関係していることを忘れないでください。水分が少なすぎると土壌が乾燥し、水分が圧縮されにくくなり、水を簡単に絞り出すことができなくなります。最高の圧縮を得るために、最適な含水率は通常10％から20％の範囲になります。したがって、仕様によれば、土壌は修正された最大プロクター密度の95％である必要があると聞くと、そのレベルの圧縮に到達するには、含水率がほぼ適切である必要があることがわかります。
土壌密度-水分曲線は、現場で達成可能な最適な含水量と最大密度を定義します。
Proctorテストを実行しない場合は、支持力と含水率の大まかなアイデアを得るための簡単なフィールドテストがいくつかあります。
- 水分含有量については、ハンドテストを使用してください。手に土の玉を絞ります。うどんこ病で形が崩れる場合は、ボールに成形して落としたときに数個に割れると乾きすぎます。手に水分が残っていて、落としても壊れないのはほぼ正しいです。濡れている。
- 適度な力で親指を数インチ押し込むことができる粘土は、1000〜2500psfの範囲のベアリング強度を持っています
- ＃4鉄筋を手でかろうじて押し込むことができる緩い砂は、1000〜3000psfの支持力を持っています
- 5ポンドのハンマーで＃4鉄筋を約1フィートに打ち込むことができる砂は、2000psfを超える支持力を持っています
また、締固めが必要なのは土（路床）だけではないことを忘れないでください。通常は粒状の材料であるサブベースまたはベースコースも、適切なリフトの厚さに十分に圧縮する必要があります。
詳細はこちら グレードで高品質のスラブを構築する 。
プレートコンパクタービデオ
時間：02：18
コンクリートを打設する前にコンクリート路床を準備するための振動板コンパクターツールの適切な機能と使用
圧縮装置
土または路床を圧縮するには、静力または振動力の2つの方法があります。静的な力は、単に機械の重量です。振動力は、ある種のメカニズムを使用して土壌を振動させます。これにより、土壌粒子間の摩擦が減少し、土壌粒子がより簡単に押し付けられるようになります。
土壌（または路床材料）のタイプによって、締固めに必要な機器のタイプが決まります。
- 粘着性のある土壌 圧縮するために剪断する必要があるので、高い衝撃力を持つ機械が必要です。ランマーは最良の選択であり、より大きな仕事の場合は、パッドフットローラー（シープフットローラーに似ています）です。粘着性のある土を圧縮するためのリフトは、6インチを超えてはなりません。
- 粒状土 粒子を互いに近づけるために、粒子を振動させるだけで済みます。振動板またはローラーが最良の選択です。砂利のリフトは、砂の場合は12インチ10インチの厚さにすることができます。
高速道路や大きなスラブなどの大きな仕事では、滑らかなローラーまたはシープフットローラーのいずれかを備えた大きな乗り物の振動ローラーが圧縮に使用されます。土をこねるパッド入りローラーまたは滑らかな振動ローラーを備えたウォークビハインドローラーは、中規模の作業に適しています。小規模な作業の場合、最も一般的な2つのタイプの圧縮装置は次のとおりです。 振動板コンパクター （一方向または可逆のいずれか）および ランマー 。
粒状土の締固めには、静的な力で十分な場合があります。ミネソタドット シープフットローラーは、粘着性のある土壌を圧縮するために使用されます。 各タイプの機器の詳細は次のとおりです。
- ランマー 、ジャンピングジャックと呼ばれることもあり、重量は約130ポンドから185ポンドまでさまざまです。これらのツールは、高い衝撃力（高振幅、低周波数）を提供するため、基礎トレンチ内の土の締固めや、より小さな領域の粘着性粘土に最適です。ベースコースなどの粒状材料の圧縮には適していません。
- 振動板 粒状土やサブベースの圧縮に最適です。プレートサイズが1〜1.5フィート×2フィートの100〜250ポンドの重量で利用できます。振動は、ランマーよりも振幅は小さくなりますが、周波数は高くなり、バランスが取れて機械が前進します。
- リバーシブル振動板 粒状の土壌や粒状の粘着性のある混合物でうまく機能します。 2つの偏心ウェイトを使用すると、振動を逆転させて機械を前後に動かしたり、停止して1つのソフトスポットを圧縮したりできます。お金のために、これらはその汎用性のために良いマシンです。
ランマーは、粘着性のある土壌や狭い場所での締固めに最適です。 ワッカーノイソン 振動プレートコンパクターは、粒状土の圧縮に適しています。
ワッカーノイソン
続きを読む コンクリート舗装の締固め要件 。
コンクリートの配置
これで、ついに路床が圧縮され、路盤とベースコースが配置されて圧縮されました。しかし、コンクリートが配置される前にこの時点で遅延がある場合はどうなりますか？コンクリートを打設する前に路盤が雨が降ったり凍ったりすると、準備ができてから柔らかくなりすぎる可能性があります。
ほとんどの内部スラブでは、コンクリートを配置する前に防湿材を路盤の上に配置する必要があります。
路盤が適切に圧縮され、スラブの準備ができているかどうかを知る最良の方法は、プルーフローリングです。これは、コンクリートを配置する直前に、重荷重のトラック（満載のコンクリートトラックなど）を路盤全体に走らせて、コンクリートを配置するかどうかを確認します。エリアは他よりも沈みます。これはある種のグリッドパターンで行う必要があり、タイヤは½インチを超えて表面に沈んではなりません。路盤または路床のいずれかの部分にわだち掘れまたは水の汲み上げがある場合、その領域はさらに圧縮または粒状材料の追加が必要です。または単に乾燥させる必要があります。最悪の場合、溝や排水溜めを切り、水を汲み出すことができます。
コンクリートを配置する直前に、防湿層を配置することもできます。インテリアフロアの場合、最適な場所は通常、ベースコースとコンクリートの間です。詳細については、を参照してください コンクリートスラブの防湿材 。
の適切な路床準備の詳細 商業フロア そして ドライブウェイ 。
最終更新日：2018年7月31日
