Question 1

盛土の締固めの管理方式に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

品質規定方式は、乾燥密度や空気間隙率などにより管理する方式である。。【解説】盛土の締固めの管理には、大きく二つの考え方があります。できあがった盛土の状態を測って管理するか、締め固める作業の手順そのものを決めて管理するかの違いです。品質規定方式は、できあがりの品質を数値で定め、それを測って合否を判断する方式です。具体的には、締固め度（現場の乾燥密度を室内の突固め試験で得た最大乾燥密度で割った比）による規定、空気間隙率や飽和度による規定、支持力や強度（CBR値や平板載荷試験による値）による規定、そして施工した盛土の変形量による規定があります。施工の方法は受注者が自由に選べるという利点があります。工法規定方式は、使用する締固め機械の機種と重量、まき出し厚さ、締固め回数などをあらかじめ定め、そのとおりに施工したことをもって管理する方式です。近年は、締固め機械の位置を人工衛星や自動追尾式のトータルステーションで測り、転圧回数を面的に記録して管理する方法が普及しています。土質が一様で、あらかじめ試験施工により適切な工法を確かめられる場合に適します。両者を取り違えないためには、「品質＝できあがりを測る」「工法＝やり方を決める」と押さえておくとよいでしょう。（根拠：日本道路協会 道路土工の各指針が示す締固め管理の考え方によります）【他の選択肢が不適切な理由】「工法規定方式は、締固め度の測定結果により管理する方式である。」は誤りです。締固め度による管理は、できあがりの品質を測る品質規定方式です。「品質規定方式は、締固め機械の機種や締固め回数のみを定める方式である。」も誤りです。機種や締固め回数を定めるのは工法規定方式です。「工法規定方式は、施工した盛土の変形量により管理する方式である。」も誤りです。変形量による規定は品質規定方式のひとつです。

Question 2

室内における突固めによる土の締固め試験から求めた最大乾燥密度が1.750g/cm³であり、現場で測定した盛土の乾燥密度が1.680g/cm³であった。この盛土の締固め度として正しいものはどれか。

Accepted Answer

96.0%。【解説】締固め度は、現場で実際に締め固めた土がどれだけ密になっているかを、その土が到達し得る最も密な状態と比べて表した値です。比べる基準となるのが、室内の突固めによる土の締固め試験で求めた最大乾燥密度です。この試験では、同じ土に含水比を変えながら一定の方法で突固めを行い、含水比と乾燥密度の関係を曲線に描きます。この曲線の頂点が最大乾燥密度で、そのときの含水比を最適含水比といいます。締固め度は、現場で測定した乾燥密度を、この最大乾燥密度で割り、100を掛けて百分率で表します。この例では、1.680÷1.750＝0.96となり、100を掛けて96.0％です。注意すべきなのは、分母と分子を取り違えないことです。分母は室内試験で得た最大乾燥密度であり、現場の値がそれを上回ることは通常ありません。したがって締固め度は100％以下になるのが普通です。なお、乾燥密度は湿潤密度から水の分を除いた密度で、湿潤密度を（1＋含水比／100）で割って求めます。現場の密度の測定には、砂置換法による土の密度試験や、放射性同位元素を利用したRI計器による測定が用いられます。（根拠：日本産業規格が定める突固めによる土の締固め試験及び締固め度の定義によります）【他の選択肢が不適切な理由】「92.0%」は、この計算では得られない値です。1.680を1.750で割ると0.96であり、0.92にはなりません。「94.0%」も同様に、割り算の結果と一致しません。数値を丸めても94.0にはなりません。「104.2%」は、分母と分子を逆にして1.750を1.680で割った値です。基準となるのは室内試験の最大乾燥密度のほうです。

Question 3

現場で測定した盛土の湿潤密度が1.98g/cm³、含水比が10.0%であった。この盛土の乾燥密度として正しいものはどれか。

Accepted Answer

1.80g/cm³。【解説】土は、土粒子と水と空気からできています。締固めの管理で用いるのは、このうち水を除いた土粒子だけの詰まり具合、すなわち乾燥密度です。水を含んだままの密度（湿潤密度）で比べると、同じだけ締め固めても、雨で水を多く含んだ土のほうが密度が大きく出てしまい、締固めの良否が判断できないからです。乾燥密度は、湿潤密度を（1＋含水比／100）で割って求めます。含水比は、水の質量を土粒子の質量で割った百分率です。この例では、含水比が10.0％ですから、1＋10.0／100＝1.10となり、1.98÷1.10＝1.80g/cm³が乾燥密度です。意味を考えると分かりやすくなります。土粒子の質量を100とすると水の質量は10で、合計110の質量が湿潤密度1.98に対応しています。求めたいのは土粒子だけに対応する密度なので、110分の100を掛ける、つまり1.10で割るという計算になります。この乾燥密度を、室内の突固め試験で得た最大乾燥密度で割ることで締固め度が求められ、盛土の合否の判定に用いられます。（根拠：日本産業規格が定める土の含水比試験及び密度の定義によります）【他の選択肢が不適切な理由】「1.78g/cm³」は、湿潤密度から含水比の値10.0％分にあたる量を単純に引くなど、割り算によらない計算で得られる値であり、正しくありません。「2.18g/cm³」は、1.98に1.10を掛けた値です。水の分を除くのですから、掛けるのではなく割らなければなりません。「1.98g/cm³」は湿潤密度そのもので、水を含んだままの値です。締固めの管理には乾燥密度を用います。

Question 4

土工の品質管理に用いる試験に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

突固めによる土の締固め試験は、現場の含水比の測定に用いる。。【解説】土工の品質管理では、目的の異なる試験を組み合わせて使います。どの試験が何を測るためのものかを整理しておくことが大切です。突固めによる土の締固め試験は、室内で行う試験です。同じ土について含水比を変えながら一定の方法で突固めを行い、含水比と乾燥密度の関係を表す締固め曲線を求めます。この曲線から最大乾燥密度と最適含水比が得られ、現場での締固め度の判定基準や、施工時に狙うべき含水比の目安になります。現場の含水比そのものを測る試験ではなく、その用途には含水比試験を用います。砂置換法による土の密度試験は、現場で穴を掘り、そこに一定の密度の砂を詰めて体積を求め、掘り出した土の質量と合わせて現場の密度を求める試験です。放射性同位元素を利用したRI計器による測定も、同じ目的で用いられます。平板載荷試験は、載荷板を通じて地盤に荷重をかけ、荷重と沈下量の関係から支持力係数などを求める試験で、路盤や地盤の支持力の判定に用います。プルーフローリングは、施工時に用いた締固め機械と同等以上の荷重をもつ車両を走らせ、路床や路盤の表面のたわみを目視や計測で確認する方法です。弱い箇所を面的に見つけられる点に特徴があります。（根拠：日本産業規格が定める各試験方法及び日本道路協会 舗装施工便覧によります）【他の選択肢が不適切な理由】「砂置換法による土の密度試験は、現場の密度の測定に用いられる。」は適当です。掘った穴を砂で置き換えて体積を求める方法です。「平板載荷試験は、地盤や路盤の支持力の判定に用いられる。」も適当です。荷重と沈下量の関係から支持力を評価します。「プルーフローリングは、路床や路盤のたわみの確認に用いる。」も適当です。締固め不足の箇所を面的に発見できます。

Question 5

盛土の締固めと含水比の関係に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

最大乾燥密度が得られる含水比を、最適含水比という。。【解説】土を締め固めるとき、水は二つの相反する働きをします。少なすぎると土粒子どうしの摩擦が大きく、粒子が動いて詰まることができません。多すぎると、粒子の間を水が占めてしまい、いくら力を加えても水は逃げずに土粒子が詰まりません。したがって、最もよく締まる含水比が中間に存在します。突固めによる土の締固め試験で、含水比を横軸、乾燥密度を縦軸にとって描いた曲線を締固め曲線といい、その頂点が最大乾燥密度、そのときの含水比が最適含水比です。つまり最適含水比とは、最大乾燥密度が得られる含水比のことです。この曲線の形は土の種類によって大きく変わります。粒度分布のよい砂質土では、頂点が高く鋭い形になり、最大乾燥密度が大きく最適含水比は小さくなります。粘性土では、頂点が低くなだらかな形になり、最大乾燥密度は小さく最適含水比は大きくなります。また、締固めのエネルギーを大きくすると、曲線の頂点は左上へ移動します。すなわち最大乾燥密度は大きくなり、最適含水比は小さくなります。強く突き固めるほど、水の助けが少なくても粒子が動いて詰まるようになるためです。（根拠：日本産業規格が定める突固めによる土の締固め試験によります）【他の選択肢が不適切な理由】「締固めのエネルギーを大きくすると、最適含水比は大きくなる。」は誤りです。エネルギーを大きくすると最適含水比は小さくなり、最大乾燥密度は大きくなります。「含水比が高いほど、乾燥密度は常に大きくなる傾向がある。」も誤りです。最適含水比を超えると、乾燥密度はかえって小さくなります。「締固め曲線の形は、土の種類によらずほぼ一定となる。」も誤りです。砂質土では頂点が高く鋭く、粘性土では低くなだらかになるなど、土の種類により大きく異なります。

Question 6

レディーミクストコンクリートの荷卸し地点における品質について、スランプを12cmと指定した場合のスランプの許容範囲として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

9.5cm以上14.5cm以下。【解説】スランプは、まだ固まらないコンクリートの軟らかさを表す値で、スランプコーンに詰めたコンクリートからコーンを引き上げたときの下がり量をcmで表します。値が大きいほど軟らかく、流動性が高いことを意味します。スランプの許容差は、指定したスランプの値によって段階的に定められています。スランプ2.5cmでは±1cm、5cm以上8cm未満では±1.5cm、8cm以上18cm以下では±2.5cm、スランプ21cmでは±1.5cmです。設問のスランプ12cmは、8cm以上18cm以下の区分にあたるため、許容差は±2.5cmです。したがって許容範囲は12－2.5＝9.5cmから12＋2.5＝14.5cmまで、すなわち9.5cm以上14.5cm以下となります。中央の区分だけ許容差が大きいのは、この範囲が一般の土木構造物で最も多く使われ、かつ運搬中の時間や温度によって値が変動しやすいためです。逆に、スランプが小さい場合はわずかな差が施工性に大きく影響し、スランプ21cmのような高流動の場合は材料分離の危険が増すため、いずれも許容差は小さく抑えられています。なお、スランプは荷卸し地点で測定します。練混ぜから荷卸しまでの間に値は小さくなるため、工場での値では意味がないからです。（根拠：日本産業規格が定めるレディーミクストコンクリートの品質に関する規定によります）【他の選択肢が不適切な理由】「10.5cm以上13.5cm以下」は、許容差を±1.5cmとして計算した範囲です。±1.5cmは5cm以上8cm未満及び21cmの場合の値です。「11.0cm以上13.0cm以下」は、許容差を±1cmとして計算した範囲です。±1cmはスランプ2.5cmの場合の値です。「9.0cm以上15.0cm以下」は、許容差を±3cmとして計算した範囲であり、そのような区分は定められていません。

Question 7

レディーミクストコンクリートの品質に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

普通コンクリートの空気量は、4.5%を標準とし許容差は±1.5%である。。【解説】コンクリートに空気を意図的に混入させるのは、凍結融解に対する抵抗性を高めるためです。細かい独立した気泡が、水が凍って膨らむときの逃げ場となり、内部からの破壊を防ぎます。あわせて、気泡がころのように働いて材料の流動を助け、ワーカビリティー（作業のしやすさ）も改善します。普通コンクリートの空気量は4.5％を標準とし、許容差は±1.5％です。舗装コンクリートや高強度コンクリートも4.5％、軽量コンクリートは5.0％を標準とし、いずれも許容差は±1.5％です。一方で、空気量が増えるほど圧縮強度は低下します。目安として、空気量が1％増えるとおよそ4〜6％強度が下がるとされます。空気の泡はコンクリートの中の空隙にほかならないためです。したがって空気量は多ければよいというものではなく、耐凍害性と強度の釣り合いから4.5％前後という値が定められています。塩化物含有量は、塩化物イオン量として0.30kg/m³以下とすることが原則です。塩化物イオンは、コンクリート中の鉄筋を覆っている不動態被膜を壊し、鉄筋の腐食を引き起こします。腐食した鉄筋は体積が膨張してかぶりコンクリートを押し割るため、構造物の寿命を大きく縮めます。（根拠：日本産業規格が定めるレディーミクストコンクリートの品質に関する規定によります）【他の選択肢が不適切な理由】「普通コンクリートの空気量は、4.5%を標準とし許容差は±0.5%である。」は誤りです。許容差は±1.5％です。「塩化物含有量は、塩化物イオン量として3.0kg/m³以下とすればよい。」も誤りです。原則は0.30kg/m³以下であり、10倍の値になっています。「空気量が多いほど、コンクリートの圧縮強度は大きくなる傾向がある。」も誤りです。空気量が増えると圧縮強度は低下します。

Question 8

呼び強度24N/mm²のレディーミクストコンクリートについて、圧縮強度の1回の試験結果が満たさなければならない最小の値として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

20.4N/mm²。【解説】レディーミクストコンクリートの圧縮強度の合否は、二つの条件を同時に満たすかどうかで判定します。ひとつは1回の試験結果に対する条件、もうひとつは3回の試験結果の平均に対する条件です。1回の試験結果は、購入者が指定した呼び強度の強度値の85％以上でなければなりません。設問では呼び強度が24N/mm²ですから、24×0.85＝20.4N/mm²が最小の値になります。もうひとつの条件は、3回の試験結果の平均値が呼び強度の強度値以上、すなわちこの例では24.0N/mm²以上であることです。二段構えにしているのは、ばらつきの扱い方が違うためです。コンクリートの強度は必ずばらつくので、1回の値だけで判断すると、たまたま低い値が出ただけで不合格になってしまいます。そこで平均値で全体の水準を確かめる一方、あまりに低い値が混じることは許さないという下限を85％として設けています。なお、ここでいう1回の試験結果とは、任意の1台の運搬車から採取した3個の供試体の試験値の平均値をいいます。供試体は標準養生を行い、材齢28日で試験するのが一般的です。（根拠：日本産業規格が定めるレディーミクストコンクリートの強度の判定基準によります）【他の選択肢が不適切な理由】「18.0N/mm²」は、呼び強度の75％にあたる値です。定められている下限は85％です。「21.6N/mm²」は、呼び強度の90％にあたる値であり、この判定基準に用いられる割合ではありません。「24.0N/mm²」は呼び強度そのもので、3回の試験結果の平均値が満たすべき値です。1回の試験結果に求められる値ではありません。

Question 9

コンクリートの圧縮強度試験用供試体に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。

Accepted Answer

1回の試験値は、3個の供試体の試験値の平均値とする。。【解説】コンクリートの圧縮強度は、同じ配合で同じように練り混ぜても必ずばらつきます。骨材の並び方や締固めの程度がひとつずつ違うためです。そこで、1個の値で判断するのではなく、複数の供試体の平均で評価します。1回の試験値は、任意の1台の運搬車から採取した3個の供試体の試験値の平均値とします。最大値を選べば、実際より高い強度を示す結果になり、判定の意味がなくなります。供試体は円柱形で、直径の2倍の高さをもつものを標準とします。直径100mmで高さ200mm、直径150mmで高さ300mmといった寸法です。高さと直径の比を2としているのは、載荷板と供試体の端面との摩擦の影響が中央部に及ばないようにするためで、これが1に近いと摩擦により見かけの強度が高く出ます。養生は、水中または湿潤な状態を保つ標準養生とし、温度は20±2℃程度に管理します。材齢28日で試験するのが一般的です。直射日光の当たる屋外に置けば、乾燥と温度の変化によって水和反応が妨げられ、本来の強度が出ません。なお、構造物中のコンクリートの強度を推定する目的では、現場と同じ環境で養生する現場水中養生や現場封かん養生を用いることがあります。（根拠：日本産業規格が定めるコンクリートの強度試験用供試体の作り方及び圧縮強度試験方法によります）【他の選択肢が不適切な理由】「1回の試験値は、3個の供試体のうち最大の値を用いる。」は誤りです。3個の試験値の平均値を1回の試験値とします。「供試体は、直射日光の当たる屋外に置いて養生する。」も誤りです。標準養生は水中または湿潤な状態で、温度を20±2℃程度に管理して行います。「供試体の形状は、直径と高さが等しい円柱を標準とする。」も誤りです。高さは直径の2倍を標準とします。

Question 10

土工及びコンクリート工の品質管理に用いる試験として、対象と試験の組合せが適当でないものはどれか。

Accepted Answer

コンクリートの空気量の測定 ─ ブリーディング試験。【解説】品質管理では、測りたい対象と試験方法を正しく対応させることが出発点になります。ここでは代表的な組合せを整理します。コンクリートの空気量は、空気量試験によって測ります。容器にコンクリートを詰めて密閉し、圧力を加えたときの体積の変化から空気の量を求める空気室圧力方法などが用いられます。一方、ブリーディング試験は別の目的の試験です。ブリーディングとは、打ち込んだコンクリートの中で、重い固体の材料が沈み、練混ぜ水の一部が表面に浮き上がってくる現象をいいます。この量が多いと、上昇する水の通り道が残って組織がもろくなり、鉄筋の下面に水がたまって付着が弱くなり、表面にはレイタンス（浮き出たぜい弱な薄い層）が生じます。ブリーディング試験は、この浮き上がる水の量を測るものであり、空気量を測る試験ではありません。土工では、路床や路盤の支持力の判定に平板載荷試験を用い、盛土の現場密度の測定に砂置換法による土の密度試験やRI計器を用います。（根拠：日本産業規格が定める各試験方法によります）【他の選択肢が不適切な理由】「路床や路盤の支持力の判定 ─ 平板載荷試験」は適当な組合せです。載荷板に荷重を加え、荷重と沈下量の関係から支持力を評価します。「盛土の現場密度の測定 ─ 砂置換法による土の密度試験」も適当な組合せです。掘った穴を一定の密度の砂で置き換えて体積を求めます。「コンクリートの軟らかさの確認 ─ スランプ試験」も適当な組合せです。スランプコーンを引き上げたときの下がり量で軟らかさを表します。

土工・コンクリートの品質管理と試験の一問一答