Question 1

混和材料に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

混和材は使用量が比較的多く、その体積を配合計算に算入する材料である。。【解説】コンクリートの性質を改善するために、セメント・水・骨材のほかに加える材料を混和材料といいます。これは使用量によって二つに分けられます。混和剤は、セメント質量の数パーセント以下というごくわずかな量で効果を発揮する薬品的な材料です。量が少ないため、コンクリートの体積にはほとんど影響せず、配合計算では体積として扱いません。AE剤、減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、流動化剤などがこれにあたります。混和材は、比較的多量に用いる粉体の材料で、加えた分だけコンクリートの体積が変わります。そのため、配合計算では必ず体積として算入します。フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、シリカフューム、膨張材などがこれにあたります。字が似ていて紛らわしいのですが、「剤」は薬、「材」は材料と考えると区別しやすくなります。薬はほんの少しで効くので体積に数えず、材料はかさばるので体積に数える、という理解です。（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】「混和剤は使用量が多く、その体積を配合計算に算入する材料である。」は、混和材の説明になっているため誤りです。「混和材は使用量が少なく、その体積を配合計算には算入しない材料である。」は、混和剤の説明になっているため誤りです。「混和剤と混和材は、いずれも体積を配合計算に算入しない材料である。」は、混和材については体積を算入するため誤りです。

Question 2

AE剤およびコンクリート中の空気に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

練混ぜ時に自然に入る大きな空気泡も、耐凍害性を向上させる。。【解説】コンクリートの中の空気には、性格の異なる二種類があります。一つはAE剤によって意図的につくられるエントレインドエア、もう一つは練混ぜのときに自然に巻き込まれるエントラップトエアです。エントレインドエアは、直径が数十マイクロメートル程度の球形で、独立した気泡がコンクリート全体に均等に散らばっています。これがあると、水が凍って体積が増えるときに、逃げ場としてこの気泡が働き、内部の圧力が逃げてひび割れを防ぎます。これが耐凍害性の向上です。また、気泡がボールベアリングのように働いて材料の動きを滑らかにするため、ワーカビリティーが改善し、同じ軟らかさを得るのに必要な水の量も減らせます。これに対しエントラップトエアは、大きく不定形で、位置も偏っています。逃げ場として働くには数が少なく間隔が大きすぎるため、耐凍害性の向上には寄与しません。なお、空気はコンクリートの中の「すき間」ですから、空気量が増えれば圧縮強度は下がります。したがって、空気量は多ければよいのではなく、必要な範囲に収めることが大切です。（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】「AE剤により連行された微細な空気泡は、耐凍害性を向上させる。」は、凍結時の圧力の逃げ場となるため適当です。「AE剤により連行された空気は、ワーカビリティーを改善させる。」は、気泡が材料の動きを滑らかにするため適当です。「空気量が増加すると、コンクリートの圧縮強度は低下していく。」は、空気がすき間として働くため適当です。

Question 3

コンクリート用の混和剤に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

流動化剤は、単位水量を大きく増やして流動性を高めるものである。。【解説】コンクリートを軟らかくしたいとき、最も安易な方法は水を増やすことです。しかしそれをすると水セメント比が大きくなり、強度も耐久性も落ちてしまいます。この矛盾を解決するために生まれたのが減水剤の仲間です。減水剤は、セメントの粒子どうしが互いにくっついて塊になるのを防ぎ、粒子をばらばらに分散させる働きを持ちます。粒子が自由に動けるようになるため、少ない水でも同じ軟らかさが得られます。AE剤の働きを兼ねたものがAE減水剤、さらに高い減水性能とスランプの保持性能を持たせたものが高性能AE減水剤で、高強度コンクリートには欠かせません。流動化剤は、あらかじめ練り混ぜておいたコンクリート（ベースコンクリート）に、現場などで後から加えて流動性を高める混和剤です。ここが要点で、水を足すのではなく分散作用によって軟らかくするため、単位水量も水セメント比も変わりません。したがって、強度を落とさずに施工しやすくできます。水を加えて軟らかくすることは、加水と呼ばれ禁止されています。（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】「減水剤は、所要のスランプを得るための単位水量を減少させる。」は、分散作用による本来の効果であり適当です。「高性能AE減水剤は、高い減水性能とスランプの保持性能を有する。」は、この混和剤の特徴どおりであり適当です。「流動化剤は、練り混ぜた後に加えて流動性を高める混和剤である。」は、後から添加するという使い方どおりであり適当です。

Question 4

コンクリート用の混和材に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

高炉スラグ微粉末は、初期強度が大きくなるため短期の養生でよい。。【解説】混和材は、比較的多量に用いてコンクリートの性質を変える粉体の材料です。それぞれに得意分野があります。フライアッシュは、石炭火力発電所で発生する球形の微粒子です。丸い粒がころがることで材料の動きが滑らかになり、同じ軟らかさを得るのに必要な水の量が減ります。またセメントの一部を置き換えるため水和熱が抑えられ、長期の強度が伸び、アルカリシリカ反応の抑制にも役立ちます。高炉スラグ微粉末は、製鉄の際に生じるスラグを細かく砕いた材料です。水和熱の抑制、長期強度の増進、塩化物イオンの浸透に対する抵抗性の向上などに効果がありますが、初期の強度は小さくなります。しかも、乾燥すると反応が止まってしまう性質があるため、湿潤養生を通常より長く行うことが必須です。ここを短く済ませると、期待した強度も耐久性も得られません。シリカフュームは、セメントの粒子よりはるかに細かい粉体で、粒子のすき間を埋めて緻密にするため、高強度化と材料分離抵抗性の向上に効きます。膨張材は、硬化の過程で少し膨らむことで乾燥収縮を打ち消し、ひび割れを減らします。（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】「フライアッシュは、単位水量の低減と水和熱の抑制に効果がある。」は、球形粒子とセメント置換による効果であり適当です。「シリカフュームは、高強度化と材料分離抵抗性の向上に効果がある。」は、極めて微細な粉体としての効果であり適当です。「膨張材は、乾燥収縮によるひび割れの低減に効果が期待できる。」は、収縮を補償する働きであり適当です。

Question 5

コンクリートの配合における水セメント比に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

水セメント比が大きいほど、コンクリートの中性化は遅くなる。。【解説】水セメント比とは、コンクリート1m³に含まれる水の質量をセメントの質量で割った値を百分率で表したものです。コンクリートの性質を決める最も基本的な指標といってよいものです。セメントの水和反応に本当に必要な水の量は、実は多くありません。それより多く加えた水は、反応せずに残り、やがて蒸発して細かなすき間になります。したがって、水セメント比が大きいほど硬化後の組織はすき間だらけになり、強度は下がり、水も空気も通しやすくなります。中性化は、空気中の二酸化炭素がコンクリートの中に入り込み、アルカリ性を失わせて鉄筋を守る力を弱める現象です。すき間が多いほど二酸化炭素が奥まで入りやすくなるので、水セメント比が大きいほど中性化は速く進みます。遅くなるのではありません。実際の設計では、所要の強度から求めた値、耐久性から定まる値、水密性から定まる値などをすべて計算し、その中で最も小さい値を採用します。また、原則として65%以下とすることとされています。（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】「水セメント比が小さいほど、硬化後の組織は緻密で強度が大きい。」は、余分な水が少ないほど緻密になるため適当です。「水セメント比は、強度・耐久性・水密性の検討結果から定める。」は、複数の検討値のうち最小のものを採る手順どおりであり適当です。「水セメント比は、原則として65%以下の値と定められている。」は、示方書が定める上限であり適当です。

Question 6

コンクリートの単位水量に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

単位水量は、多いほど耐久性の高いコンクリートが得られていく。。【解説】単位水量とは、コンクリート1m³に含まれる水の質量です。コンクリートの不具合の多くは、水が多すぎることに原因があるといっても言い過ぎではありません。まず、余分な水は硬化の過程で蒸発し、そのあとがすき間として残ります。すき間が多いコンクリートは強度が低く、二酸化炭素や塩化物イオンが奥まで入りやすくなるため、中性化や塩害が進みやすくなります。つまり、水が多いほど耐久性は下がります。次に、水が多いと材料がまとまりを失い、重い粗骨材が沈んで軽い水が浮き上がる材料分離やブリーディングが起こりやすくなります。浮き上がった水の跡は空洞となり、鉄筋の下側では付着不良の原因にもなります。さらに、乾燥に伴って蒸発する水の量が増えるため、乾燥収縮が大きくなり、ひび割れが生じやすくなります。こうした理由から、単位水量は打込み・締固めの作業ができる範囲で、できるだけ少なくすることが原則です。示方書では、単位水量の上限の目安として175kg/m³が示されています。（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】「単位水量が大きいほど、乾燥収縮によるひび割れが生じやすい。」は、蒸発する水が増えるため適当です。「単位水量は、作業ができる範囲でできるだけ少なくするのがよい。」は、配合設計の原則そのものであり適当です。「単位水量が大きいほど、材料分離やブリーディングが生じやすい。」は、まとまりが失われるため適当です。

Question 7

コンクリートのスランプおよび細骨材率に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

細骨材率を大きくするほど、単位水量は小さくなる傾向がある。。【解説】スランプは、フレッシュコンクリートの軟らかさを表す値です。大きいほど軟らかく、施工はしやすくなりますが、そのぶん単位水量が増えるため、強度と耐久性は下がります。したがって、運搬・打込み・締固めができる範囲で、できるだけ小さくすることが原則です。細骨材率は、骨材全体の体積に占める細骨材（砂）の体積の割合です。砂は粗骨材に比べて表面積の合計がはるかに大きく、その表面をセメントペーストで包む必要があります。つまり、砂を増やすほど必要なペーストが増え、同じ軟らかさを得るための単位水量とセメント量が増えてしまいます。したがって、細骨材率は小さいほど経済的で、乾燥収縮も抑えられます。ただし、小さくしすぎると粗骨材が多くなりすぎて、コンクリートがぼそぼそとして材料分離を起こし、締固めもしにくくなります。そこで、材料分離を起こさず作業ができる範囲で、できるだけ小さくするのが原則になります。スランプも細骨材率も「作業できる範囲でできるだけ小さく」という同じ方針である点を押さえておくと、判断を誤りません。（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】「スランプは、作業に適する範囲でできるだけ小さくするのがよい。」は、単位水量を抑えるための原則であり適当です。「スランプが大きいほど、単位水量も大きくなる傾向がみられる。」は、軟らかさと水量の関係どおりであり適当です。「細骨材率は、作業に適する範囲でできるだけ小さくするのがよい。」は、必要なペースト量を抑えるための原則であり適当です。

Question 8

コンクリートの配合強度の考え方に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

配合強度は、品質のばらつきを見込んで設計基準強度より大きくする。。【解説】設計基準強度とは、構造物の設計で前提としている圧縮強度です。ところが実際に打ち込まれるコンクリートの強度は、毎回まったく同じにはなりません。材料の変動、計量の誤差、練混ぜや養生の条件の違いによって、必ず上下にばらつきます。もし配合強度を設計基準強度とぴったり同じに設定すると、ばらついた結果のおよそ半分は設計基準強度を下回ってしまいます。これでは構造物の安全が保てません。そこで、あらかじめばらつきの分だけ上乗せした強度を目標にして配合を決めます。これが配合強度です。上乗せの大きさは、そのコンクリートの品質のばらつきの程度によって決まります。ばらつきの指標には圧縮強度の標準偏差が用いられ、ばらつきが大きいほど上乗せ量も大きくしなければなりません。逆に、管理が行き届いてばらつきが小さい工場では、上乗せは小さくて済みます。したがって、配合強度は施工実績や工場の品質管理の状況を踏まえて定めるものであり、常に一定の値を使うものではありません。（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】「配合強度は、設計基準強度と等しい値に定めることを原則とする。」は、半数が下回ることになるため誤りです。「配合強度は、施工の実績にかかわらず常に一定の値を用いるものとする。」は、ばらつきの程度に応じて定めるため誤りです。「配合強度は、品質のばらつきが大きいほど小さく定めるものとする。」は、ばらつきが大きいほど上乗せを増やすため誤りです。

Question 9

単位水量を165kg/m³、水セメント比を55%とする配合において、単位セメント量として適当なものはどれか。

Accepted Answer

300kg/m³。【解説】水セメント比は、水の質量をセメントの質量で割った値を百分率で表したものです。式で書くと、水セメント比＝単位水量÷単位セメント量×100となります。この式を単位セメント量について解くと、単位セメント量＝単位水量÷水セメント比×100です。値を入れると、165を0.55で割って300となり、単位セメント量は300kg/m³と求められます。検算をしておくと、165を300で割ると0.55、すなわち55%となり、条件と一致します。計算のときに水セメント比を掛けてしまう誤りが多いので、「水はセメントより少ないのだから、セメント量は水量より大きくなる」と結果の大小を確かめる習慣をつけると、取り違えを防げます。なお、示方書では単位セメント量の下限の目安として、粗骨材の最大寸法が20mmから25mmの場合に270kg/m³以上が示されています。単位セメント量が少なすぎると、骨材のすき間を埋めるペーストが不足して、ワーカビリティーの低下や充填不良を招くためです。今回の300kg/m³はこの目安を満たしています。（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】「91kg/m³」は、単位水量に水セメント比を掛けてしまった値であり誤りです。「220kg/m³」は、水セメント比を75%として165を0.75で割った値であり誤りです。「330kg/m³」は、水セメント比を50%として計算した値であり誤りです。

Question 10

コンクリートの配合の表し方に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

現場配合は、示方配合をそのまま用いれば足りるものである。。【解説】コンクリートの配合の表し方には、示方配合と現場配合の二つがあります。この二つは目的が違います。示方配合は、設計者や責任技術者が「このコンクリートはこうつくりなさい」と示す配合で、コンクリート1m³当たりの単位水量、単位セメント量、単位細骨材量、単位粗骨材量などを質量で表します。このとき骨材は表面乾燥飽水状態にあるものとして扱い、粒度も規定に合っているものとして計算します。条件をそろえておかないと、比較も指示もできないためです。ところが、現場に置かれている実際の骨材は、雨に濡れて表面に水が付いていたり、規定の粒度から外れていたりします。この実態のまま示方配合の数値で計量すると、砂に付いた水がそのまま余分な練混ぜ水になり、水セメント比が設計より大きくなって強度不足を招きます。そこで、現場の骨材の表面水率や粒度を実際に測り、その分を補正して、現場の計量装置で使える形に直したものが現場配合です。つまり、示方配合をそのまま現場で使うことはできません。（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】「示方配合は、骨材が表面乾燥飽水状態にあるものとして表す。」は、条件をそろえるための前提であり適当です。「現場配合は、骨材の表面水量や粒度の実態に応じて補正する。」は、現場配合をつくる作業そのものであり適当です。「示方配合は、コンクリート1m³当たりの各材料の量で表す。」は、示方配合の表し方どおりであり適当です。

混和材料とコンクリートの配合設計の一問一答