ゼロから学ぶ土木施工管理

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コンクリートの配合は過去問でどう問われる?

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編集部

水を増やせば軟らかくて打ちやすいのに、なぜダメなのか気になりませんか?水が多いと強度も耐久性も下がります。配合は、この「ちょうどよさ」を決める作業です。

この記事の要点

配合は、水セメント比・スランプ・細骨材率・単位水量などを決める設計です。水セメント比は小さいほど強度・耐久性が高くなります。

単位水量はできるだけ小さくし、上限は175kg/m3が標準です。過去問での問われ方も押さえます。

コンクリートは、セメント・水・骨材などを混ぜてつくります。その割合を決めるのが配合で、強さや施工しやすさを左右します。

コンクリートの配合は、水セメント比・スランプ・細骨材率・単位水量などを決める設計で、水セメント比は小さいほど強度・耐久性が高くなります。

コンクリートを構成するもの

コンクリートは、おもにセメント・水・細骨材(砂)・粗骨材(砂利・砕石)からなり、わずかな空気を含みます。それぞれの量を決めるのが配合です。

コンクリートの体積構成(粗骨材・細骨材・水・セメント)のイメージ 粗骨材 細骨材 セメント
コンクリートの体積構成のイメージ(割合はイメージで、実際は配合により変わります)。このほかにわずかな空気を含みます。

配合で決める主な値

水セメント比

水セメント比(W/C)は、水とセメントの重さの比です。小さいほど(水が少ないほど)強度・耐久性・水密性が高くなります。強度・耐久性・水密性・ひび割れ抵抗性・鋼材を保護する性能から定まる値のうち、最小の値を採用します。

スランプ

スランプは、コンクリートの軟らかさ(ワーカビリティ)を表す値です。大きいほど軟らかくて打ちやすくなりますが、大きすぎると材料が分離しやすくなります。施工できる範囲でできるだけ小さくし、値はスランプ試験で確かめます。

細骨材率・単位水量

細骨材率(s/a)は、全骨材に対する細骨材の割合です。単位水量は、コンクリート1m3あたりの水の量です。どちらもワーカビリティと密接に関係します。

単位水量と配合のポイント

単位水量は、コンクリートの品質や耐久性を大きく左右するため、できるだけ少なくします。上限は175kg/m3が標準です。同じスランプでも、条件によって必要な単位水量は変わります。

条件単位水量
細骨材率を大きくする増える
砕石を使う(川砂利と比べて)増える
粗骨材の最大寸法を大きくする減らせる

混同しやすい用語

水セメント比 と セメント水比

逆数の関係ですが、向きが違います。水セメント比(W/C)は水÷セメントで、小さいほど強度が高くなります。セメント水比(C/W)はセメント÷水で、大きいほど強度が高くなります。圧縮強度とほぼ直線の関係になるのはセメント水比のほうです。水が分母なら小さいほど強い、セメントが分母なら大きいほど強い、と整理できます。

過去問でどう問われたか

配合は、各値の大小関係が正誤判定で問われます。引っかけは、値どうしの関係を逆にする型が中心です。

  • 逆設定型:関係を逆にする。「粗骨材最大寸法が小さいほど細骨材率を小さくする」(正=大きくする)、「細骨材率が大きいほど単位水量は減少する」(正=増加する)、「水セメント比は大きいほど強度が高い」(正=小さいほど高い)など。
出題年度・級(問番)問われ方(引っかけの核心)
平成25年度 1級(No.7)配合設計。「粗骨材最大寸法が小さいほど細骨材率を小さくする」は誤り(小さいほど細骨材率は大きくする)。単位水量が大きいと材料分離抵抗性の低下・乾燥収縮の増加を招く、水セメント比は強度・耐久性・水密性・鋼材保護から定まる値の最小値、は正しい肢。
頻出論点(細骨材率?単位水量)同一スランプでは、細骨材率が大きいほど骨材の表面積が増えるため単位水量は増加する。「減少する」は誤り。
頻出論点(水セメント比)水セメント比は小さいほど強度・耐久性・水密性が高い。要求性能から定まる値のうち最小値を採用する。
頻出論点(単位水量)単位水量はできるだけ小さくし、上限175kg/m3が標準。粗骨材の最大寸法を大きくすると減らせる。

「粗骨材最大寸法が小さいほど細骨材率を小さくする」「細骨材率が大きいほど単位水量は減少する」とする記述はいずれも誤りです。粗骨材最大寸法が小さいほど細骨材率は大きくし、細骨材率が大きいほど単位水量は増加します。値どうしの関係を逆にするのが引っかけの定番です。

理解度チェック

問題:水セメント比は小さいほど、コンクリートの強度や耐久性が高くなる。

〇か×か。

答え:

水セメント比(W/C)が小さいほど(水が少ないほど)、強度・耐久性・水密性が高くなります。

問題:同一スランプのコンクリートでは、細骨材率が大きいほど単位水量は減少する。

〇か×か。

答え:×

細骨材率が大きいほど骨材の表面積が増えるため、必要な単位水量は増加します。なお粗骨材の最大寸法が小さいほど細骨材率は大きくします(平成25年度 1級 No.7で問われました)。

問題:単位水量は、品質や耐久性に大きく影響するため、上限は175kg/m3を標準とする。

〇か×か。

答え:

単位水量はできるだけ少なくし、上限は175kg/m3を標準とします。水が多いと強度や耐久性が下がります。

まとめ

コンクリートの配合は、水セメント比・スランプ・細骨材率・単位水量などを決める設計です。

水セメント比は小さいほど強度・耐久性が高く、単位水量は上限175kg/m3を標準にできるだけ少なくするのが要点です。

細骨材率や骨材の種類・寸法と単位水量の関係が、過去問でよく問われます。

参考資料

  • 土木学会「コンクリート標準示方書」
  • 日本道路協会「コンクリート」関連資料

※ 数値・配合の考え方は標準的な内容です。基準の改定や現場条件で変わるため、最新の資料で確認してください。

ゼロから学ぶ土木施工管理 編集部

この記事を書いた人

ゼロから学ぶ土木施工管理 編集部

土木施工管理技士試験で過去に問われた用語・数値・施工手順を、官公庁の仕様書や日本道路協会の便覧に照らして整理しています。

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