Question 1

寒中コンクリートおよび暑中コンクリートとして扱う条件に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

日平均気温が4℃以下になると予想されるときは、寒中コンクリートとする。。【解説】コンクリートの硬化はセメントと水の化学反応によるため、気温の影響を強く受けます。そこで、極端な気温のもとでは特別な扱いが必要になり、その境目が数値で定められています。寒中コンクリートとして扱うのは、日平均気温が4℃以下になることが予想されるときです。0℃ではないことに注意してください。0℃まで下がってから対応したのでは手遅れで、水が凍り始める前の段階から、反応の遅れや初期凍害への備えが必要になるためです。暑中コンクリートとして扱うのは、日平均気温が25℃を超えることが予想されるときです。この温度を超えると、水和反応が速く進んでスランプの低下が早まり、コールドジョイントや乾燥によるひび割れが生じやすくなります。いずれも「日平均気温」で判断する点も大切です。日中の最高気温や夜間の最低気温ではありません。また、実際の気温ではなく、これから施工する期間に予想される気温で判断し、あらかじめ計画を立てておくという考え方も押さえておきましょう。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「日平均気温が0℃以下になると予想されるときは、寒中コンクリートとする。」は、境目が4℃以下であるため誤りです。「日平均気温が20℃を超えると予想されるときは、暑中コンクリートとする。」は、境目が25℃を超える場合であるため誤りです。「日平均気温が30℃を超えると予想されるときは、暑中コンクリートとする。」も、境目が25℃を超える場合であるため誤りです。

Question 2

寒中コンクリートの材料の加熱に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

材料の加熱は、水を加熱する方法によるのが最も一般的である。。【解説】寒中コンクリートでは、打込み時のコンクリートの温度を確保するため、材料を温めることがあります。ただし、何をどう温めるかには決まりがあります。加熱する対象として最も一般的なのは水です。水は比熱が大きく、少し温めるだけでコンクリート全体の温度を効率よく上げられるうえ、加熱の設備も簡単だからです。骨材も加熱することがありますが、その場合は火が直接当たって局部的に高温になったり、乾燥しすぎたりしないよう、蒸気などで均一に温めます。局部的に焼けた骨材は品質を損ないます。絶対にしてはならないのが、セメントを直接加熱することです。セメントは熱を受けると変質し、本来の強度が得られなくなります。もう一つ大切なのが、練混ぜの順序です。高温になった水にセメントを直接触れさせると、その部分だけ反応が急激に進んで固まってしまう瞬結という現象が起こります。これを避けるため、まず加熱した水と骨材を混ぜて温度を下げてから、セメントを投入します。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「材料の加熱は、セメントを直接加熱する方法によるのがよい。」は、セメントが変質して強度が出なくなるため誤りです。「加熱した水とセメントは、先に接触させてから骨材を投入する。」は、瞬結を引き起こすおそれがあるため誤りです。「骨材は、局部的に高温となるよう集中して加熱するのがよい。」は、骨材の品質を損なうため誤りです。

Question 3

寒中コンクリートの打込みと初期凍害の防止に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

打込み時のコンクリートの温度は、5℃から20℃までの範囲を標準とする。。【解説】寒中コンクリートで最も恐ろしいのが初期凍害です。これは、まだ強度の出ていないコンクリートの中の水が凍り、体積が約9%増えて組織を内側から押し広げてしまう現象です。いったんこれが起こると、その部分は組織が壊れたままとなり、後から養生しても元の強度には戻りません。これを防ぐ考え方は二つです。一つは、打込み時の温度を確保して、初期の強度発現を進めること。打込み時のコンクリートの温度は、5℃から20℃の範囲を標準とします。低すぎれば反応が進まず、高すぎると温度差によるひび割れや、運搬中のスランプ低下を招くためです。もう一つは、凍結させてよい時期まで待つことです。コンクリートは、ある程度の強度が出れば、内部の水が凍っても組織が耐えられるようになります。その目安が圧縮強度5.0N/mm²で、この強度が得られるまでは絶対に凍結させないよう養生を続けます。また、微細な空気泡が凍結時の圧力の逃げ場になるため、寒中コンクリートではAE剤の使用が原則とされています。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「打込み時のコンクリートの温度は、25℃から35℃の範囲を標準とする。」は、標準が5℃から20℃であるため誤りです。「初期凍害を防ぐには、圧縮強度が0.5N/mm²得られるまで凍結させない。」は、目安が5.0N/mm²であるため誤りです。「初期凍害を防ぐには、圧縮強度が14N/mm²得られるまで凍結させない。」は、目安の5.0N/mm²より過大であるため誤りです。

Question 4

寒中コンクリートの養生に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

型枠や鉄筋に付いた氷雪は、そのままでも打ち込んで差し支えない。。【解説】寒中コンクリートの養生には、大きく二つの方法があります。断熱養生と給熱養生です。断熱養生は、シートやマットで覆って熱を逃がさないようにし、コンクリート自身が水和反応で出す熱を利用して温度を保つ方法です。外から熱を加えないので経済的ですが、断面が小さい部材では発熱量が足りないことがあります。給熱養生は、囲いをしてジェットヒーターなどで外から熱を加える方法です。強力ですが、注意点があります。熱風によって表面が乾いてしまうと、水和反応が止まり、ひび割れも生じます。そのため、散水したり覆いをしたりして湿潤を保つ必要があります。また、養生を終えるときに囲いを一度に取り払うと、温まっていた表面が急に冷えて縮み、内部との温度差でひび割れが生じます。徐々に外気になじませることが大切です。そして、打込みの前提として、型枠や鉄筋に付着した氷雪は必ず取り除きます。氷雪が残ったまま打ち込むと、それが解けて余分な水となり、その部分の水セメント比が大きくなって強度が落ちるうえ、鉄筋との付着も損なわれます。凍結した地盤の上に打ち込んでもいけません。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「給熱養生を行う場合には、乾燥しないように湿潤を保つようにする。」は、熱風による乾燥を防ぐために必要であり適当です。「養生の終了時には、急激に温度が下がらないように配慮する。」は、温度差によるひび割れを防ぐため適当です。「断熱養生は、コンクリート自身の水和熱を利用する方法である。」は、この養生方法の原理どおりであり適当です。

Question 5

暑中コンクリートの施工に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

打込み後の養生は、翌日になってから開始しても支障は生じない。。【解説】暑中コンクリートで起こる問題は、すべて「反応が速すぎる」ことと「水が早く逃げる」ことに由来します。温度が高いと水和反応が速く進み、スランプが早く低下します。運搬中に硬くなってしまえば施工できず、打重ねが遅れればコールドジョイントになります。そのため、打込み時のコンクリートの温度は35℃以下に抑え、練混ぜから打込みを終わるまでの時間は1.5時間以内とします。また、乾いた型枠や地盤、直射日光で熱くなった鉄筋は、コンクリートから水分と熱を奪います。そこで、打込みに先立って散水し、冷やして湿らせておきます。ただし、水がたまった状態にはしません。最も重要なのが、養生を始める時期です。暑中では、打ち込んだコンクリートの表面から水分が急速に蒸発し、まだ固まりきらないうちにひび割れが生じます。これがプラスティック収縮ひび割れです。したがって、打込みが終わったら直ちに、遅くとも表面の水が引いたらすぐに養生を始め、少なくとも24時間は露出面が乾かないように湿潤を保ちます。翌日まで放置することは、最も避けるべき対応です。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「打込み時のコンクリートの温度は、35℃以下となるようにする。」は、示方書が定める上限どおりであり適当です。「練混ぜから打込みを終わるまでの時間は、1.5時間以内とする。」は、25℃を超える場合の限度どおりであり適当です。「型枠や地盤は、打込みに先立って散水して冷やしておくとよい。」は、水分と熱を奪われるのを防ぐため適当です。

Question 6

暑中コンクリートの温度を下げるための対策に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

単位水量を増やして、コンクリートの軟らかさを確保しておく。。【解説】暑中では、コンクリートの温度が上がるほど、スランプの低下も凝結の進行も速くなります。そこで、材料の段階から温度を抑える工夫をします。最も直接的なのは、練混ぜ水を冷やすことです。冷水を用いるほか、水の一部を氷に置き換える方法もあります。氷が解けるときに周囲から多くの熱を奪うため、効果が大きいのが特徴です。ただし、練混ぜが終わるまでに氷が完全に解けていることが条件になります。骨材はコンクリートの体積の大部分を占めるため、その温度の影響も大きくなります。貯蔵設備に日よけや屋根を設けて直射日光を避け、散水して気化熱で冷やす方法がとられます。また、凝結が早まること自体を抑えるため、遅延形の減水剤を用いることも有効です。してはならないのは、単位水量を増やすことです。軟らかさは一時的に確保できますが、水セメント比が大きくなって強度と耐久性が下がり、乾燥収縮によるひび割れも増えます。しかも暑中では蒸発が速いため、増やした水はすぐに失われ、根本的な解決になりません。軟らかさは、混和剤で確保するのが正しい方法です。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「練混ぜ水の一部を氷に置き換えて、コンクリートの温度を下げる。」は、効果の大きい冷却方法であり適当です。「骨材の貯蔵設備に日よけを設け、直射日光を避けるようにする。」は、材料の温度上昇を抑える方法であり適当です。「遅延形の減水剤を用いて、凝結が早まるのを抑えるようにする。」は、暑中で用いられる混和剤の使い方であり適当です。

Question 7

マスコンクリートの温度ひび割れに関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

外部拘束によるひび割れは、温度が上昇する過程で内部に生じる。。【解説】マスコンクリートとは、断面が大きく、セメントの水和熱による温度上昇が問題になるコンクリートをいいます。ここで生じる温度ひび割れは、拘束のされ方によって二つに分かれます。一つ目が内部拘束によるひび割れです。断面が大きいと、内部の熱は逃げにくく高温になる一方、表面は外気に冷やされます。この温度差により、膨らもうとする内部に対して表面が引き伸ばされ、表面に引張応力が生じてひび割れます。したがって、これは温度が上がっていく過程で、表面に生じるひび割れです。二つ目が外部拘束によるひび割れです。温度が最高に達した後、コンクリートは冷えて縮もうとします。ところが、下にある岩盤や、先に打たれた既設のコンクリートが動かないため、縮もうとする動きが妨げられます。その結果、部材全体に引張応力が生じ、断面を貫通するひび割れになることがあります。したがって、これは温度が下がる過程で生じるひび割れです。整理すると、内部拘束は「上がるとき・表面・浅い」、外部拘束は「下がるとき・全体・貫通する」となります。水を通してはならない構造物では、貫通ひび割れが特に問題になります。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「内部拘束によるひび割れは、内部と表面の温度差によって生じる。」は、内部拘束の原因どおりであり適当です。「外部拘束によるひび割れは、岩盤や既設部材に拘束されて生じる。」は、外部拘束の原因どおりであり適当です。「内部拘束によるひび割れは、温度が上昇する過程で表面に生じる。」は、生じる時期と位置のとおりであり適当です。

Question 8

マスコンクリートの温度ひび割れの抑制対策に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

単位セメント量を増やして、コンクリートの強度を高めておく。。【解説】温度ひび割れは、水和熱によって上がった温度と、その後の冷え方の差から生まれます。したがって対策は、発熱そのものを減らす、熱を逃がす、そして生じるひび割れを制御する、という三つの方向に整理できます。発熱を減らすには、まずセメントの選択です。中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメント、あるいは高炉セメントB種のように水和熱の小さいセメントを用います。さらに、単位セメント量そのものを減らすことも有効です。熱を出しているのはセメントですから、量が減れば発熱も減ります。単位セメント量を増やすことは、強度は上がっても発熱を増やし、温度ひび割れの原因を大きくする行為です。熱を逃がす方法としては、材料をあらかじめ冷やしておくプレクーリングと、コンクリートの内部に管を埋めて水を流し熱を運び出すパイプクーリングがあります。また、1回に打つ高さ（リフト高さ）を低くし、打継ぎの時間間隔を調整して、熱がこもらないようにします。そのうえで、どうしてもひび割れが避けられない場合は、ひび割れ誘発目地を設けてあらかじめ決めた位置に生じさせ、他の部分を守るとともに補修を容易にします。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「中庸熱や低熱のポルトランドセメントを用いて、発熱量を抑える。」は、発熱を減らす基本の対策であり適当です。「パイプクーリングを行い、内部に通した管の水で熱を取り除く。」は、熱を逃がす対策であり適当です。「ひび割れ誘発目地を設け、ひび割れの発生位置を定めておく。」は、ひび割れを制御する対策であり適当です。

Question 9

マスコンクリートの温度ひび割れ指数に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

温度ひび割れ指数が大きいほど、ひび割れは生じにくいといえる。。【解説】温度ひび割れ指数は、マスコンクリートでひび割れが生じるかどうかを見積もるための指標です。考え方はごく単純で、「コンクリートが耐えられる力」を「実際に作用する力」で割った値です。すなわち、コンクリートの引張強度を、温度変化によって生じる温度応力で割って求めます。分子が耐える力、分母が作用する力ですから、この値が大きいほど余裕があり、ひび割れは生じにくいことになります。逆に、値が小さいほどひび割れやすくなります。1.0が、ちょうど耐えられる力と作用する力が等しい状態です。目安としては、ひび割れの発生を防止したい場合は1.85以上、発生をできるだけ制限したい場合は1.2以上1.85未満、有害なひび割れの発生を制限したい場合は0.7以上1.2未満とされています。要求される水密性や耐久性の程度によって、どの水準を目標とするかを決めます。また、この指数は断面の大きさだけで決まるものではありません。セメントの種類と量、打込み温度、外気温、養生の方法、拘束の状態など、多くの要因を踏まえた温度応力の解析によって求められます。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「温度ひび割れ指数が小さいほど、ひび割れは生じにくいといえる。」は、大小の関係が逆であるため誤りです。「温度ひび割れ指数は、温度応力を引張強度で割って求める値である。」は、割る順序が逆になっており誤りです。「温度ひび割れ指数は、部材の断面の大きさだけで決まる値である。」は、多くの要因の解析によって求めるため誤りです。

Question 10

日平均気温が27℃の条件下でコンクリートを施工する場合の対応に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

練混ぜから打込みを終わるまでを2.0時間以内に計画する。。【解説】この問題では、気温の条件から複数の基準を同時に引き出せるかが問われています。日平均気温27℃は25℃を超えていますから、暑中コンクリートとして扱うことになり、さらに「25℃を超える場合」の時間の基準が適用されます。まず、暑中コンクリートとして、打込み時のコンクリートの温度が35℃を超えないようにします。あわせて、材料の冷却、打込み後速やかな養生の開始、少なくとも24時間の湿潤保持などを計画します。次に時間の基準です。25℃を超える場合、練混ぜから打込みを終わるまでは1.5時間以内、許容打重ね時間間隔は2.0時間です。したがって、練混ぜから打込み終了までを2.0時間以内とする計画は、限度の1.5時間を超えており不適切です。2.0時間という数値は、打重ねの時間間隔のほうの値であり、また練混ぜから打込み終了までの2時間は、25℃以下の場合の値です。このように、暑中コンクリートの問題では「25℃以下と25℃超」「練混ぜから打込み終了までと打重ね間隔」という二つの軸が交差します。四つの数値、すなわち2時間・1.5時間・2.5時間・2.0時間の対応を整理しておくことが得点につながります。（根拠：コンクリート標準示方書 施工編によります）【他の選択肢が不適切な理由】「暑中コンクリートとして扱い、必要な対策を計画しておく。」は、25℃を超えるため適当です。「打込み時のコンクリートの温度が35℃を超えないようにする。」は、暑中コンクリートの上限どおりであり適当です。「打重ねの時間間隔が2.0時間を超えないように計画する。」は、25℃を超える場合の許容打重ね時間間隔どおりであり適当です。

寒中・暑中・マスコンクリートの一問一答