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ぜねた
元ゼネコンマン/1級土木施工管理技士
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。
ゼネコン時代は安全を第一に
現場を走り回ってました。
現場で学んだ知識や土木に関する知識を
発信しています。
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
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【1級土木施工管理技士】試験対策!コンクリートの材料

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一級土木の試験勉強って何から始めれば良いんだろう?

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一級土木の試験でもコンクリートの問題は必ず出ます。

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学生の頃に勉強したけど、あんまり覚えてないなー!

一級土木の試験でもコンクリートの問題は必ず出ます。

本記事の内容
  1. セメントと練り混ぜ水について
  2. 細骨材と粗骨材について
  3. 混和材と混和剤について

ここでは、コンクリート工のコンクリート材料について一級土木施工管理技士の受験者向けに解説します。

執筆者

つちとき管理人 元準大手ゼネコン勤務の土木技術者 1級土木施工管理技士
目次

1級土木試験向けコンクリートセメントと

セメントの分類

養生期間5日のポルトランドセメントが最も一般的です。

工期を短縮する場合は、養生期間3日の早強ポルトランドセメントを用いられます。

また、混合セメントの一種である高炉セメントは、海岸、港湾構造物や地下構造物に用いられます。

一度に大量のコンクリートを打設するダムのマスコンクリートには、反応熱を軽減するため中庸熱ポルトランドセメントや、フライアッシュセメントが主に用いられる。

混合セメントは、気温が5℃以下のときは硬化が遅く、温度変化に敏感なため、一般的には使用しない。

セメントの貯蔵

セメントは、一般に7袋以下の積上げとし、床面、壁のどちらからも30cm以上あけて、通風を避けて防湿が必要です。

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短期間の保存であれば、13袋まで積上げて貯蔵しても大丈夫です。

練混ぜ

コンクリートを練る水は上水道水、または規格に合格した水となっています。

基本的に海水を使用することはできませんが、無筋コンクリートには海水を用いることができます。

コンクリートのセメントと練り混ぜ水に関して以下の記事で詳しく解説しています。

1級土木試験向けコンクリートの骨材

骨材の分類

コンクリート用骨材は、粒の大きさによって粗骨材と細骨材に区分します。

細骨材と粗骨材の区分は、5mmふるいの通過量および残留率です。

骨材の分類
  • 細骨材は100mmふるいを全部通り、5mmふるいを質量で85%以上通過する骨材
  • 粗骨材は5mmふるいを質量で85%以上残留する骨材

粗粒率と最大粗骨材寸法

細骨材、粗骨材の粒度分布は80mm〜0.15mmの10個のふるいを1組として骨材のふるい分け試験を行い、各ふるいの累積質量百分率の和を100で割って求める。

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これを粗粒率と呼びます。

10個1組のふるいを用います。

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

粗骨材の最大寸法

粗骨材の90%が通過する最小のふるい目の寸法を粗骨材の最大寸法という。

一般的には最大骨材寸法20mmや40mmの骨材を用います。

アルカリ骨材反応の抑制

アルカリ骨材反応は、セメント中に含まれるアルカリ成分が、骨材に含まれるシリカ質と反応してシリカ質が膨張することで、判定と対処は以下の方法をとります。

  • 化学法やモルタルバー試験によって有害か無害かを判定し、無害の骨材を用いる。
  • 混合セメントのB種、またはC種を使用する。
  • コンクリート中のアルカリ総量を3.0kg/m3以下とする。

骨材の性質と使用規定

骨材の耐久性を確認するため、硫酸ナトリウムによる安定性試験を行う。

硫酸ナトリウム水溶液に一定時間浸けておいたときの骨材損失は、細骨材10%、粗骨材12%以下とする。

舗装用コンクリートなどに用いるコンクリートのすり減り減量に対する抵抗性を調べるのに、ロサンゼルス試験が行われる。

粒形判定実積率
  • 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。

砕石は川砂利より角張り、単位水量が同じ場合、スランプ値は小さく、強度は大きくなる。

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ない。

項目再生粗骨材H再生細骨材H
絶乾密度(g/cm3)2.5以上2.5以上
吸水率(%)3.0以上3.5以上
すりへり減量(%)35以下
微粒分量(%)1.0以上7.0以下
再生骨材Hの物理的性質
骨材の含水状態
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配合設計は表面乾燥飽和水状態で考えます。

コンクリートの骨材に関して以下の記事で詳しく解説しています。

1級土木試験向けコンクリートの混和材料

コンクリートに混ぜることで、硬化前や硬化後のコンクリートの性質や品質を改善するものです。

混和剤混和剤
セメント量の5%以上混入するものセメント量の1%未満を混入するもの
配合設計時に体積を考慮する配合設計時に体積を考慮しない

混和材

普通ポルトランドセメントは水和反応の際に、水酸化カルシウムを析出し安定がよくありません。

これを改善するために、水酸化カルシウムを吸収する混和材を用いて水和を安定的なものとするものが多くあります。

高炉スラグ微粉末

高炉スラグ微粉末は高炉から搬出された溶解状態のスラグを水や空気で冷却し粉砕したものです。

十分な湿潤養生を行うことで、長期強度が増し乾燥収縮を低減させることができます。

また高炉スラグ微粉末は潜在水硬性を生じる混和材です。

潜在水硬性

混和剤が普通ポルトランドセメントから析出する水酸化カルシウムの石灰分と反応して硬化する性質のこと

膨張剤

水和反応によってエトリンガイト、あるいは水酸化カルシウムの結晶を生成して、モルタルやコンクリートを膨張させるものです。

収縮補償として使用する場合は、20~30kg/m3程度の使用することで圧縮強度は未使用のコンクリートと同程度に保つことができます。

混和剤

代表的な混和剤
  • AE剤
  • 減水剤
  • 流動化剤
  • 水中不分離性混和剤
  • 硬化時間制御剤
  • 質量調整剤
  • 防錆剤
  • 防水剤
  • シリカフューム

AE剤

海面活性剤の一種で、コンクリチート中に独立気泡を一様に分布させる混和剤。気泡は球形に近いほど流動性が高く効果がある。

AE剤によって混入される空気をエントレインドエアという。

AE剤を混入したコンクリートをAEコンクリートといい、暑中・寒中コンクリートなどに用いる。

AE剤の作用

空気量1%に付きスランプが2.5cm増し、単位水量を減少させ、ワーカビリティが改善されるが、強度は4%~6%低下する。硬化後、対凍害性と耐久性が向上する。

減水剤

セメントを粒子を電気的に分散し、初期水和を抑制し、流動性を保ちワーカビリティを向上させことができます。また、単位水量を12%~18%減少させ、水セメント比を小さくすることでコンクリート強度を向上できます。

一般的には、AE剤の強度低下を防止するために一緒にAE減水剤を用いることが多いです。

1級土木試験向けコンクリートについてのまとめ

1級土木施工管理技士の試験では、土木一般としてコンクリートが出題されます。

基本的な問題が多いので、得点源として期待できます。

例年、コンクリートの骨材と混和材で1問づつ出題されます。

以上、1級土木施工管理技士の受験者向けにコンクリートの材料について解説しました。

ぜねた
@geneta_official
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