コンクリートの材料②骨材

2020年11月30日2021年6月23日

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この記事ではコンクリート標準示方書に書かれている内容を中心にコンクリートの材料である骨材について解説します。

本記事の内容

コンクリートの骨材について

ここでは、コンクリートの材料の骨材について解説します。

執筆者紹介：ぜね太

・つちとき管理人

・元準大手ゼネコン勤務の土木技術者

・一級土木施工管理技士

・技術士の資格取得を目指して現在勉強中

【携わった工種】

道路土工、トンネル、PC上部工、橋梁下部工事

骨材について

骨材はコンクリートの体積の約7割を占め、コンクリートの諸性質に及ぼす影響は大きいです。

良い品質の骨材は堅硬、かつ物理的・科学的に安定していて、適度な粒度・粒径で、不純物・塩分等の有害量の無いものです。

一般的なコンクリートの容積比

スクロールできます

W/C(%)	空気量(%)	水(kg/m3)	セメント(kg/m3)	細骨材(kg/m3)	粗骨材(kg/m3)	s/a(%)
55	4.5	165	300	814	1012	45

『コンクリート技士・主任技士試験対策』より

含水状態

骨材の密度は絶乾密度と表乾密度が使用されます。

吸水率

骨材品質の判定基準は、骨材の内部の空隙の大小に左右されます。

吸水率が大きい骨材を用いるとスランプの変動、乾燥収縮、凍害なとが大きくなります。

吸水率(%)＝吸水量/絶乾状態の質量×100

表面水率

表面水の表乾状態の骨材質量に対する割合。

表面水率(%)＝表面水量/表乾状態の質量×100

単位容積質量、実績率

単位容積質量(kg/ℓ)

容器の単位容積あたりの容器に満たした骨材の絶乾質量

実績率(%)

容器に骨材を満たした場合に、容器中に占める骨材の容積の割合を百分率(%)で表したもので、粒形が球に近いほど実績率は大きくなります。

骨材の粒度が適当であれば、最大寸法が大きいほど、単位容積質量は大きく、実績率が高いです。

粗骨材の最大寸法

質量で骨材の90%以上が通るふるいのうち、最小寸法のふるいの呼び寸法を最大寸法と呼びます。

一般には最大寸法が大きいほど、単位水量、単位セメント量を少なくでき、水和熱や乾燥収縮の面から利点が多いです。

ぜねた

質量で10%は、通過していない寸法の骨材がはいってるということです。

粒度・粗粒率

JIS A 1102のふるい分け試験には17種類のふるいを用います。

#100、#80、#60、#50、#40、#30、#25、#20、#15、#10、#5、#2.5、#1.2、、#0.6、#0.3、#0.15、#0.075

粗粒率の計算には、10種類のふるいを用います。

#80、#40、#20、#10、#5、#2.5、#1.2、、#0.6、#0.3、#0.15

ぜねた

粗粒率が大きいということは、一般的には粒度が粗いということです。

細骨材の粒度はコンクリートの空気量、ブリーディング、ワーカビリティーや圧送性に及ぼす影響が大きいです。

不純物

骨材中の不純物および有害物の作用のうち代表的なものは以下のとおりです。

セメントの水和反応を阻害するもの。
フレッシュコンクリートの性状に影響を及ぼすもの。
硬化コンクリートの性質に悪影響を及ぼすもの。
鉄筋をさびさせるもの。

有害不純物

フミン酸やタンニン酸などの量が多いと、コンクリートの凝結や効果を妨げ、強度や耐久性を低下させます。

粘土塊

コンクリート中に弱点をつくり、強度や耐久性を低下させます。

微粒分量

0.075mm以下の粒子泥分と石粉が対象。泥分は単位水量の増加等の悪影響。

石粉は適量であるとフレッシュコンクリートおよび硬化コンクリートの改善効果があります。

塩化物の許容量

細骨材の絶乾質量に対するNaclの割合で示します。

コンクリート標準示方書では、0.04%以下と決められています。

骨材(その他)

砕石および砕砂

粒度、粒形、微粒分などが問題点としてあり、コンクリートのワーカビリティーに及ぼす影響が大きいです。

粒形判定実積率

砕石、砕砂の粒径を判定するための実績率。

細骨材に砕砂を用いる場合は、粒形判定実績率は54%以上でなければならない。
粗骨材に砕石を用いる場合は、粒形判定実績率は55%以上でなければならない。

砕石は20〜10mm24kgと10〜5mm16kgを混合したもの、また砕砂は2.5mm〜1.2mmのものを試料として用いる。

軽量骨材

コンクリートの単位体積質量を小さくする効果から使用される骨材です。

再生骨材

廃コンクリートを破砕、表面処理して製造したリサイクル骨材。

骨材中に含まれるモルタル量に応じてH・M・Lに分けられます。

再生骨材H(高品質)は破砕、摩砕、分級などの高度な処理を行って製造した骨材で、レディーミクストコンクリートにも使用できる。

再生骨材M(中品質)および再生骨材L(低品質)は、JIS A 5308に規定されるレディーミクストコンクリートに使用できません。

項目	砂利	砂
絶乾密度(g/cm3)	2.5以上	2.5以上
吸水率(%)	3.0以下	3.5以下
粘土塊量(%)	0.25以下	1.0以下
微粒分量(%)	1.0以下	3.0以下
有機不純物	–	同じ、または淡い
柔らかい石片(%)	5.0以下	–
石灰・亜炭などで密度1.95g/cm3の液体に浮くもの	0.5以下	0.5以下
塩化物量(Naclとして)(%)	–	0.04以下
安定性(%)	12以下	10以下
すり減り減量(%)	舗装35以下ダム40以下	–

砂利および砂の品質『JIS A 5308』より

項目	砕石	砕砂
絶乾密度(g/cm3)	2.5以上	2.5以上
吸水率(%)	3.0以下	3.0以下
安定性試験における損失質量分率(%)	12以下	10以下
微粒分量(%)	3.0以下	9.0以下

砕石および砕砂の品質『JIS A 5308』より

コンクリートの材料②骨材　まとめ

以上、コンクリートの材料である骨材についてコンクリート標準示方書に書かれている内容を中心に解説しました。

参考文献

『コンクリート標準示方書［施工編:施工標準］』

『ネビルのコンクリートバイブル』

『コンクリート技士・主任技士試験対策』

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