生コンクリート技術者養成講習会➁
長野県生コンクリート工業組合

技士・主任技士試験対策
会場

2022年10月13日

技士試験対策➁
フレッシュコンクリートの性質
硬化コンクリート
コンクリートの耐久性

技士：項目別出題傾向
分類項目

令和
３年

令和
２年

令和
元年

平成
３０年

平成
２９年

平成
２８年

平成
２７年

②コンクリートの性質
・フレッ
シュ
コンク
リート

・硬化コ
ン
クリート

10,11
9,10,11, 11,12,
,12
45
45,47
46,49

8,10,
10,11
11

9,10
11,43
41

12

13,14
12,13 11,12
12,13,
56,57
52
42
56,57
,58

12

13,14,
17,48,49
3

フレッシュコンクリート

キ
ー
ワ
ー
ド

ワーカビリティー
空気量
スランプ・フローブリーディング
材料分離
凝結
ひび割れ

フレッシュコンクリートの性質関係
施工方法

・振動打ち
・振動打ち
でない

構造物の
種類
・打設位置
・寸

法

・配

筋

ワーカビリティー
プラス

フィニッ
シャビリ

コンシス

ティシ

ティー

テンシー

ティー

抵抗性

粘性

仕上げ
やすさ

ワーカビリティー

ワーカビリティー
コンシステンシー・材料分離に対する抵抗性の程度。運搬・打込み・仕上げのしやすさ

コンシステンシー
変形流動に対する抵抗性の程度、主に水量に左右される

プラスティシティー
容易に型に詰めることができ、型を取り去るとゆっくり形を変え、崩れ・分離のない性質、粘性

フィニッシャビリティー
粗骨材の最大寸法、細骨材の粒度、コンシステンシーなどによる仕上げの容易さ

コンシステンシー
コンシステンシーに影響を及ぼす因子(1)単 位 水 量① 練混ぜ水は，コンクリートの構成材料の中で流動性を有す る唯一の材料であるから，当然，単位水量が増せばスランプは大きくなる。
②スランプと単位水量との関係は，図3.2.5のような傾向を示す。すなわち，極端に硬練りあるいは軟練りでない場合，単位水量が1.2％増すとスランプが１ｃｍ程度大きくなるという直線的関係がある。

コンシステンシー(2)空 気 量①コンクリート中の空気は変形に対し抵抗しないため，空気量が増せば，スランプは大きくなる。
②空気量が１％増加すると，スランプは約2.5cm増す。すなわち
空気量１％の増加は単位水量３％の減少（1.2％／cmｘ2.5cm）に相当する。

(3)水 セ メ ン ト 比①セメントペーストはコンクリート中の流動する成分であるため，
セメントペーストの流動性を左右する水セメント比も，コンシ
ステンシーに影響を及ぼす 。
②しかし，単位水量を一定とすると，水セメント比の変化に応じて細骨材率を適切に選ぶことにより，水セメント比が変化した
場合で、コンシステンシーをほぼ一定に保つことができる 。

コンシステンシー(4)骨 材①粗骨材の最大寸法を大きくすると，同じコンシステンシーのコンクリートを得るのに単位水量および単位セメント量を減らすことができる（図 3.2.6）。

②粒形が，全体として球や立方体に近く，角や縁に丸みをもつ骨材を用いると，スランプは大きくなる。粒形の良否は，粒形判
定実積率で判定されるが，単位水量を等しくした場合，粒形判定実積率とスランプとの間に直線関係があることが認められている（図 3.2.7)

コンシステンシー③単位水量および単位セメント量が等しい場合，細骨材の粗粒率が小さいほど，また，細骨材率（S/α）が高いほど，スランプは小さくなる。これは，骨材の表面積が大きくなり，骨材の空隙を満たすセメン
トペーストの必要量が増すからである。

(4)混 和 材 料①ＡＥ剤などの混和剤は，エントレインドエアを増加させることによって，スランプを大きくする。
②ＡＥ減水剤，減水剤，高性能ＡＥ減水剤および高性能減水剤は，セメント粒子を分散させる効果によって，スランプを大きくする。
③球形をしたフライアッシュは，ボールベアリングの作用によって，スランプを大きくする。

(5)温 度
コンクリート温度が高いほど，スランプが低下する。たとえば，練上
がり温度が10℃高いと，スランプは2～３cm小さくなる。

[10] フレッシュコンクリート
コンクリートのスランプに関する次の一般的な記述のうち，適当なものはどれか。
(1)単位水量が大きくなると，スランプは小さくなる。
(2) コンクリートの温度が低いと，時間の経過に伴うスランプの低下量は大きくなる。
(3) 普通骨材の代わりに人工軽量骨材を使用しコンクリートの単位容積質量が小さくなると，スラン
プは大きくなる。
(4)空気量が増加すると，スランプは大きくなる。
11

空気量
 空気量の連行によりコンクリートの改善

少ない単位水量でワーカブルに耐久性を増大水密性を増大ボールベアリング効果

測定方法
JISA1116(質量方法) はかりが必要
JISA1118(容積方法) 優れた方法
JISA1128(空気質圧力方法) ｷｬﾘﾌﾞﾚｰｼｮﾝ
骨材修正係数空気量測定方法：
空気室圧力法：ワシントン型(JISA1128)

容積方法：ローリング型(JISA1118)
人工軽量骨材コンクリートに適用できる

空気量に影響を及ぼす因子
 空気量の減少①セメン卜の比表面積を大きくすると減少する②単位セメント量が多いほど減少する③ ポゾランその他の微粉末混和材が多くなると減少する④細骨材中に0.15mm以下やl.2mm以上の粒が多いほど小さい⑤練り混ぜ時間のはじめ1～2分で急速に増加し、3～5分で最大になり、その後徐々に減少する⑥コンクリートの運搬、振動締固め等により、
約1/4～1/6程度の空気量が減少する

空気量に影響を及ぼす因子
 空気量の増大①骨材中の0.3～0.6mmの粒が多いほど増大する②細骨材率が大きくなるほど増大する③コンクリート温度が低いほど空気量は増す
AE剤の添加量が多くなると空気量はほぼ直線的に増加

AE剤の添加量と空気量

Entrained
Entrapped

10〜250μスランプ・スランプフロー
JIS A 1101 コンクリートのスランプ試験方法
 コンクリートのコンシステンシーを測定する。（変形、流動に対する抵抗性）
 形状から、分離しやすさ、扱いやすさを判断する。（施工性能に影響を与える。）

スランプ試験の要点
試験方法
 ほぼ等しい三層
 各層25回突く
 均し、30cmを2～

スランプコーン

3秒鉛直に 測定位置は中央
 0.5cm単位で測定
 3分以内

性状

良好

性状

分離 軟い

JIS A 1150
試験方法

コンクリートのスランプフロー

スランプフロー試験は、粗骨材の最大寸法が40mm以下の、高流動コンクリートのフ
レッシュ時のコンシステンシーを評価する試
験方法のひとつである。
 試験方法は、スランプコーンにコンクリートを詰め、直ちにスランプコーンを引き上げ、
コンクリートの動きが止まった後に、広がりが最大と思われる直径と、その直交する位置の直径を1mmの単位ではかり、両直径の平均値をスランプフローとする。


平板 板厚3mm以上の鋼製
大きさ0.8m×0.8m以上
ノギス、メジャー 1mm
受け容器 10リットル以上
ストップウォッチ 0.1秒

水平の確認 水準器
詰め始めから 2分以内終了

・高強度・高流動 受け容器で1層か、3層各層5回突き・水中不分離 3層、25回突きスランプフロー引き上げ 30cm 2～3秒
落下時 10秒で引き上げ
内側残 掻落し中心に加える

スランプフロー
最大と直行の直径を1mm単位で測定 5mmか0.5cmに丸め

流動停止時間 引上げ開始から停止まで0.1秒単位
スランプ
中央部の下がりを0.5cm単位荷卸し地点でのスランプ・スランプフ
ローの許容差(JISA5308)

荷卸し地点での空気量の許容差(JISA5308)

スランプ試験
注)

再試験

注意事項
スランプの再試験
 スランプ又はスランプフロー，及び空気量試験を行い，規定にそれぞれ適合すれば，合格とする。
 この試験でスランプ又はスランプフロー，
及び空気量の一方又は両方が許容の範囲を外れた場合には，新しく試料を採取して，l回に限り試験を行うことができる。
 その結果が規定にそれぞれ適合すれば，合格とする。

ブリーディングの要因①粉末度が高く、凝結時間の早いセメントほど、ブリ一ディングの量は少ない②細骨材の粒度が細かいほどブリーディング量は減少する③ AE剤の使用は、ブリーディングと沈下量を減少するのに効果的である④水セメント比が大きいほど、またスランプが大きいほど、
ブリーデイング量は増大し、沈下量は大きくなる⑤過度の締固めおよび仕上げは、ブリーデイングの量を増大させる⑤コンクリー卜の温度が低いほど、プリーデイングは長く続く⑦打込み速度が速いほど、１回の打込み高さが高いほどブリーディングの量は増大するブリーディングの影響多いと鉄筋とコンクリートの付着を損なう、水密性も悪くなる、型枠に接する
面にはコンクリート表面に砂すじが発生

JIS A 1123 (コンクリー卜のブリー
ディング試験方法)
 JIS A 1123 (コンクリー卜のフリーデイング試

験方法)では、試験に用いる容器の大きさを
内径250mm、内高285mmと規定している。
 最初から60分の間、10分ごとに上面で水を吸い取る。
 ブリーディングが、なくなるまで30分ごとに吸い取る。
 ブリーディング量とは単位面積あたりのブリーディングによる水量(cm3/cm2)。
 ブリーディング率とは、試料中の水の質量に対する割合(%)。

材料分離
 単位水量が多く、スランプの大きなコンクリートほど分離しやすい。単位水量が極端に小さいコンクリートは、モルタルの粘性が不足し、分離する傾向が大きくなる
 普通の施工法では、スランプ5から18cmのコンクリートが比較的分離しにくい 水セメント比が極端に小さかったり、極端に大きかったりする場合に分離の傾向が増す
 丸みを帯びた形状の粗骨材は、扇平なものや細長いものに比べて分離しにくい
 細粒分(微粉分、空気量)を増せば、コンクリー卜の粘性が増して分離しにくくなる
 細骨材率を増すと分離しにくくなる
 AE剤や良質のポゾランは、コンクリートの流動性を増して単位水量を減ずることができ、分離抵抗性が増大する材料分離(1)材料分離とは，運搬中，打込み中または込み後において，フレッシ ュコンクリートの構成材料の分布が不均一となる現象，
すなわち①粗骨材が局部的に集中したり，②水分が時間とともにコンクリート上面に向かって上昇するー
現象（ブリーディング）をいう。前者は主に運搬・打込み中に生じ，後者は 打込み後に生ずる。
骨材を分離させようとする力は重力であり，粒子の半径の３乗にほぼ比例する。ま た，分離を妨げる力は，粒子が周囲から受ける抵抗，これは半径の２乗にほぼ比 例する。したがって，骨材径が大きいほど分離しやすい。
(2)粗骨材の分離が生じると，硬化したコンリートの一部に粗骨材だけが集まってできた隙の多い部分である豆板（はちの巣とも称される）などの欠陥部ができる。このような部 分のコンクリートは，健全なコンクリート部分と一体となるよう補修しなければならない。

凝結①セメントの種類によって凝結時間が異なる②同一セメント量で比較すれば、スランプが小さいほど、水セメント比が小さいほど凝結が早くなる①気象条件として、高温、低湿、日射、風などが凝結を早める④骨材や練混ぜ水に含まれる成分のうち、海砂や海水中に含まれる塩分は凝結を早め、糖類、腐食土などの有機物は凝結を遅らせる⑤遅延形や促進形の混和剤を用いることによって凝結速度を制御することができる

JlS A 1147 (コンクリートの凝結時
間試験方法) コンクリートの凝結時間は、コンクリートを5mm

ふるいでウエットスクリーニングしたモルタルに、経時的に貫入針を貫入抵抗試験装置により25mm
貫入させたときの貫入抵抗値が3.5N/mm2 および28.0N/mm2 となるまでの、セメントと水とが接触してからの経過時間をそれぞれ凝結の始発時間および終結時間としている。
 貫入針には100mm2、50mm2、25mm2、12.5mm2の断面を持つ4種類が用意されており、
 モルタルが硬くなるに従い順次貫入針を断面の小さいものに変えて行う。なお、目的とする貫入抵抗値をより正確に測定するために断面積を変更しでもよい。

貫入試験装置

振動限界

一般的にコールドジョイント防止のため振動限界以前に打ち重ねるとされていた

注意事項
コールドジョイントの防止 一般に再振動締固めが可能な振動限界と呼ばれている始発時間(プロクタ一貫入抵抗値
3.5N/mm2) 以内が目安とされてきた。
 しかし、コールドジョイントは、下層のコン
クリートのプロクタ一貫入抵抗値0.1~
1.0N/mm2を超えると発生するという報告もある。したがって、コールドジョイントを防止するためには、始発時間よりも相当早い時期に打ち重ねることが必要である。

要点 凝結時の性状

各試験方法コンシステンシーを測定する方法① コンクリー卜に一定の外力を与えたときの変形量を測定する
スランプ試験、フロー試験、球貫入試験など② コンクリー卜に所定の変形量を生じさせるのに必要な仕事量を測定する
リモルデイング試験、ドロップテーブル試験
振動台式コンシステンシーメータ一等③その他
レオロジ一試験、締固め係数試験など

JIS規格の確認
JISC 日本工業標準調査会のHP
www.jisc.go.jp
JIS検索から参照できる。

技士・主任技士試験対策

フレッシュコンクリートの性質

硬化コンクリート
コンクリートの耐久性

硬化コンクリート

キ
ー
ワ
ー
ド

ｺﾝｸﾘｰﾄの強度
クリープ
弾性係数
乾燥収縮
自己収縮
水密性
熱的性質

強度性状
“コンクリートの強度”という言葉のもつ内容は複雑。
圧縮，引張，曲げ，せん断，支圧などの強度，鉄筋との付着強度，複合応
力に対する強度，持続荷重下のクリー
プ破壊および繰返し荷重下の疲労強度などが含まれる。
単にコンクリートの強度といえば，一般には圧縮強度を指す。

強度といえば

圧縮強度1)他の強度に比較して大きく、また鉄筋
コンクリート部材の設計でもこれが有効に利用されていること
2)圧縮強度から，他の強度や強度以外の硬化したコンクリートの性質を概略推定することが可能であること
3)試験方法が簡易であること

コンクリートの圧縮強度方法
コンクリートの圧縮強度方法は， JIS A
1108に規定されており，載荷時の最大荷重を試験体の断面積で除した値を圧縮強度として算出する。
一般的な供試体として直径に対する高さ比=2の 10ΦX20cm、12.5ΦX25cm、15ΦX30cmの円柱の供試体が用いられている。

コンクリー卜の圧縮強度試験方法(JISA1108)

強度理論 --配(調)合問題
1)水セメント比説
Fc=A/B(W/C)
2)セメント水比説
Fc=A+B(C/W)
現在、使用されている説
3)セメント空隙比説
Fc=A+B(c/υ)

圧縮強度に影響する因子
 コンクリートの強度はセメントの強さにほぼ比例する
 高強度コンクリートほどセメント強さの影響が大きい。
 水セメント比が一定であっても粗骨材の最大寸法が大になると、ブリーディング等に影響されて一般にコンクリートの強度は小となる。 この傾向は富配合ほど著しい。

圧縮強度に影響する因子
 W/Cが一定のとき，空気量1%の増加によって圧縮強度は4〜6%低下する。
 コンクリートは成形時に加圧して硬化させると，一般に強度は大きくなる。
 乾燥させれば一時見掛け上の強度は上昇するが，その後の強度の増進はない。
 試体の直径に対する高さの比が大きくなるほど強度は小さな値を示す。
 載荷速度が速くなれば見掛けの強度は増大する。

[12]コンクリートの性質(圧縮強度)
コンクリートの圧縮強度に関する次の一般的な記述のうち，不適当なものはどれか。

(1) 供試体のキヤツピング面の凹凸の強度の試験値に及ぼす影響は，凸の場合の方が大きい。
(2) 円柱供試体の直径が同じ場合，供試体の高さが低いほど，強度の試験値は大きくなる。
(3) 養生温度が高いほど，初期材齢における強度は小さくなるが，長期材齢における強度は大きくなる。
(4)試験時の載荷速度を速くすると，遅い場合より強度の試験値は大きくなる。
50

試験方法

要点６９P～70P① 供試体の形状により強度は異なる値を示す（表3.3.1）。通常，高さと短辺（または直径）の比が同じ場合，円柱体強度より角柱体強度の方がやや小さな値となる。
② 供試体の直径に対する高さの比が大きくなるほど強度は小さな値を示す。(図3.3.7) (2)③ 供試体の寸法が大きくなれば強度は小さな値を示す（図3.3.8）。
④ 試験時の載荷速度もコンクリートに影響し，載荷速度が速くなれば見掛けの強度は増大する（図3.3.9）。そのため，JISでは圧縮載荷速度(4)を毎秒0.6±0.4N/ｍｍ２と規定している。

⑤ 供試体製作時の不均質や充填不足，キャッ
ピングの良否も強度に影響する。供試体の作り方については，JlS A 1132 に規定されている。キャッピング面の凸凹の強度に及ぼす影響は，凸の場合に大きく，見掛けの強度低下は30％程度となることもある。(1)⑥ 強度試験時に供試体が乾いていると濡れている場合より強度が大きくなる。

(3)一般に養生温度が高いほど，初期材齢の強度が大きくなる
が，長期材齢における強度は小さくなる（［沺3.3.6］。こ51

JISA1113割裂引張強度試験
 引張強度試験方法は、JISでは円柱供試体を横にして、上下から加圧する割裂
引張試験方法を用いる。

引張強度σ=2P/ πdl

JISA1106 曲げ強度試験
 無筋コンクリートのはり供試体を、弾性体と仮定して求めた一種の引張強度
曲げ破壊モーメント(M)
曲げ強度= ----------------------------供試体の断面係数(Z)=Pl / bh2

Z=bh2/6

曲げ強度試験
 中央集中載荷時の強度の方が、3等分点

載荷時の強度より大きい値を示す。
 砕石コンクリートの曲げ強度や引張強度
は砂利コンクリートよりも大きい。
 湿潤養生したものが表面だけ乾燥すると曲げ強度は弱くなるが、完全に乾燥すると飽和しているときよりも強くなる。

支圧強度
 支圧強度は一般に全面圧縮強度(載荷上面と底面が同じ)よりも大きく、その大きさは支承面積と支圧面積の比が大きいほど大となる。

疲労と疲労強度
 静的破壊強度より低い応力であってもそれを繰り返し載荷す
ると、材料は破壊にいたることがある。
 200万回疲労強度
は、静的強度の55-60%程度であるといわれている。

付着強度
 鉄筋を水平に埋込んだ場合は、鉛直に埋込んだ場合より30-40%程度低下する。
 異形棒鋼は普通丸鋼の2～4倍程度の付着強度を有する。
 異形棒鋼は付着性がよく、コンクリートにひびわれが発生しても間隔が小さく、その幅が狭い。しかし、異形棒鋼とコンクリートとの付着破壊時には、鉄筋に沿う大きなひびわれが発生しやすい。
 コンクリートの圧縮強度が大きいほど付着強度はおおむね大きくなる。
 部材内における鉄筋の全断面積が同じ場合、付着耐力を大きくするためには、鉄筋の表面積が大きい方が良
く、できるだけ細い鉄筋を使用することが望ましい。
 付着強度は普通丸鋼で圧縮強度の1/8～1/10、異形棒鋼で1/4～1/6程度である。

ｺﾝｸﾘｰﾄの強度
・曲げ強度は圧縮強度の1/5～1/8程度である。
・引張強度は曲げ強度の半分(逆に1.5～2倍)に近く圧縮強度の1/9～1/13程度である。
・コンクリートの直接せん断強度は、圧縮強度の大きいコンクリートほど大きく、圧縮
強度の1/4-1/6で、引張強度の2.3-2.5倍程度である。
圧縮>せん断(1/5)>曲げ(1/6)>引張(1/12)

軽量コンクリートの曲げ強度および引張強度と圧縮強度の比は普通コンクリートのそれよりも小さい傾向にある。

クリープひずみの定義
 持続荷重が作用すると、時間の経過とともにひずみが増大する。この現象をクリープといい、増大したひずみをクリープひずみという。
 ある程度以上載荷応力が大きくなればついに破壊に至る。これをクリープ破壊と呼び、クリープ破壊の起こる下限の応力をクリープ限度と呼ぶ。コンクリートのクリープ
限度は、 コンクリート強度の75〜85%程度である。

コンクリートのクリープの時間的進行を図示したもので，① は弾性ひずみ(εo），② はクリープひずみ(εc），③ は除荷時弾性ひずみ，④ は回復クリープひずみあるいは遅延弾性ひずみ，⑤ は非回復クリープひずみあるいは永久変形と呼ばれる。

クリープ
クリープとは持続載荷のもとで時間の経過とともに初期のひずみが増大する現象をいう。この現象
は圧縮持続荷重だけでな
く、引張持続荷重のもとでも生じる。
温度応力や乾燥収縮によるひびわれの発生を低減する効果がある。
普通3～4年で一定となり、
屋外構造物(湿潤に近い)で2.0程度、屋内構造物(乾燥している)で2.5～4.0程度である。

クリープに影響する因子①
 配(調)合が貧になるほど、水セメント比が大になるほど大きい 載荷時の材齢が若いほど大きい
 載荷期間中の温度が高いほど、また乾燥状態にあるほど大きい
 載荷荷重(持続加重)が大きいほどクリープは大きい 早強ポルトランドセメントは、普通ポルト
ランドセメントより大きい

クリープに影響する因子➁
 骨材の密度が小であったり、粒度が不適当

で空隙が多いと大きい 骨材の絶対容積が大きいほど、骨材の弾性係数が大きいほど小さくなる
 通常含まれる空気量の範囲では、クリープに大きな影響はない
 供試体の寸法が大きいほど、測定されるク
リープは小さい 蒸気養生したコンクリートのクリープは、
普通養生に比べ3～5 割減少する

弾性係数(ヤング係数)

静弾性係数
最大荷重の1/3の応力50μ時の応力
S1時のひずみ50μ静弾性係数

JISA1149

 静的破壊強度の1/3の応力点とひずみ度が50X10-6のときの応力点とを結んだ
直線の勾配で表される割線弾性係数

動弾性係数

JISA1127

 コンクリート供試体に縦振動または、たわみ振動を与えてその一次共鳴振動数を測定することにより動的な弾性係数

動弾性係数と静弾性係数
 動弾性係数は，静弾性係数よりも一般に

10--40%程度大きい値を示す。低強度のコンクリートほど、また若材齢のコンク
リートほど大きい。
 動弾性係数の測定は，非破壊検査の手段として利用される。

 コンクリートの弾性係数は高強度のコンクリートほど値が大きい 2.5～3. 5X 104N/mm2 (2.5～3.5万)程度で、鋼材の弾性係数
は品質にかかわらず2.0X 105N/mm2 (20万)と一定値を示す
 引張応力に対する弾性係数は圧縮応力に対する弾性係数と必ずしも等しくないが、通常は等しい値としている。
 軽量コンクリートは普通コンクリートに比べて弾性係数は小さく、1.5～2.5×104N/mm2(1. 5～2. 5万)程度である。
 一般に骨材の弾性係数の方がセメントペーストそのものの弾性係数より大きいため、モルタルよりコンクリートの弾性係数の方が大きい 試験時の載荷速度が早いほど、割線弾性係数は増大する
傾向にあるポアソン数、ポアソン比
ポアソン数(m) とは、縦方向のひずみ(ε1) を
横方向のひずみ(εt) で割ったものである
m= εl / εt
 ポアソン数はコンクリートの材齢、使用材料、強度などによって異なり、また同品質のコンクリートの場合でも応力度の大きさによって異なる。
 ポアソン数は、高強度コンクリートほど小さく、普通の強度のコンクリートで5～7、高強度コンクリートで3～5程度である。
 ポアソン比は、ポアソン数の逆数で、普通1/5 -1/7 (0.2～
0.16)程度である。

乾燥収縮
 普通コンクリートでは材齢1日を基準としてだいたい5～7 Xl0-4程度(700μ)である。すなわち10mで5～7mm程度収縮する
 人工軽量骨材コンクリートでは普通コンク
リートと同程度かやや小さい
 乾燥収縮に影響する因子としては、単位水量、セメント量とその性質、骨材の品質、空気量、養生方法、部材の大きさ等があげられるが、このうちでもコンクリートの単位水量の影響が最も大きい。

乾燥収縮の因子
粗骨材の弾性係数が大きいほど、また最大寸法が大きいほど乾燥収縮が小さくなる。
⚫ 一般にC3Aの含有量の大きいセメントほど大きい。中庸熱およびフライアッシュは小さい⚫ 一般に軟質砂岩や粘板岩は大きい、石英質、長石類は小さい⚫ コンクリートの乾燥収縮は、空気量が5%までであれば、スランプが一定の場合はほとんど変らない⚫ 乾燥時聞が同じであれば供試体寸法の大きいものほど乾燥収縮は小さい。また、体積が同一であれば表面積の大きいものほど大きい。
⚫

乾燥収縮の因子
乾燥開始時の材齢が変化しても、コンクリートの最終の乾燥収縮率にはあまり差がない
蒸気養生したコンクリートの乾燥収縮は小となる。
蒸気温度が高いほど、蒸気養生時間の長いほど乾燥収縮は小さいオートクレーブ養生すると収縮は一般の養生に比べて約1/4になる
乾燥にともなう収縮のほかに炭酸化による収縮があり、この量はときには乾燥収縮に匹敵する大きさとなる

乾燥収縮ひび割れ自己収縮
自己収縮とは、外部から水の供給がなく、セメントペーストの骨絡が形成された後、セメントの水和に伴ってペーストの水が消費され、メニスカス(細管内の液体の中央部が、管壁に沿う部分に比べて盛り上がったり、また下がったりしてできる曲面。毛細管現象によって起きる)が形成されることにより負圧を発生し、収縮する現象。すなわち、セメントの水和により凝結始発以後に巨視的に生じる体積減少のことである。また、自己収縮によって発生した応力を自己収縮応力という。

自己収縮の機構

水密性
 コンクリートの水密性に影響する主な因子として、
W/C、粗骨材の最大寸法、施工
方法、および養生方法がある。
コンクリートの水密性を支配す
る最大の要素はW/Cである。

水密性
 W/Cは、土木学会は55%以下、建築学会は50%以下

 同一W/Cでは、配合が富になるほど水密性はよくなる。富になりすぎると十分な締め固めができず逆に水密性は低下する。
 粗骨材の最大寸法が大になるほど水密性は低下する。
 ワーカブルなコンクリートを十分締め固めるほど水密性はよくなる。
 十分な湿潤養生、材齢が進むほど水密性はよくなる AEコンクリートは水密性を向上させ、また良質のポ
ゾラン材料の使用も水密性の向上に効果がある。
 早期材齢における乾燥は著しく水密性を低下させる。

熱的性質
火熱によるコンクリートの強度や弾性の低下は、以下によって生じ、強度よりも弾性の低下が著しい。
①骨材と硬化したセメントペーストとの熱膨張率の差による組織の緩み②ペースト中の化学的結合水の脱水③水酸化カルシウム等の水和物の分解④骨材の変質普通ポルトランドセメントを用いたコンクリー
トが加熱された場合、加熱温度が高いほど強度の低下が著しく、500℃では常温時の強度の60%以下に低下する。

熱的性質、耐火性(1) 500℃に加熱されたコンクリートの残存圧縮強度は加熱前の値の60%以下に低下する。
(2) 500℃に加熱されたコンクリートの残存弾性係数は加熱前の値の10〜20%までに低下する。
(3)熱膨張係数は、水セメント比の影響は少なく、骨材の種類による影響が大きい。
(4)水セメント比の小さいコンクリートや含水率の高いコンクリートは、火災時に爆裂しやすい。

技士・主任技士試験対策
フレッシュコンクリートの性質
硬化コンクリート
コンクリートの耐久性

項目別出題傾向
令和
３年

分類項目

令和
２年

平成
元年

平成
３０年

平成
２９年

平成
平成
２８年 ２７年③耐久性
・耐久性

7,13,1
4
14,15 10,14
15,16
43,44,
,16
15,54
45

13,14,
13,14
15,16,
15,16
17④配(調)合設計
・
項

基本事

9

・ 配(調)
合設計の計 8
算

42
9

8,9

8

8

7

8

9,17

8

9,10
80

コンクリートの耐久性

キ
ー
ワ
ー
ド

中性化
塩害
凍結融解
ｱﾙｶﾘｼﾘｶ反応
熱的性質
放射線

中性化
硬化コンクリートは、表面から空気中の二酸化炭素の作用を受けて、徐々にアルカリ性を失う。
この現象は、セメントの水和によって生成された水酸化カルシウムが、大気中の二酸化炭素の作用を受け、徐々に炭酸カルシウムに変化する
ことで、中性化あるいは炭酸化と呼ばれる。

Ca(OH)2 + CO2→CaC03 + H2O

中性化に影響する因子
 コンクリートの中性化に及ぼす要因としてセメントの種類、骨材の種類、混和剤およびW/Cがあげられる。

中性化に影響する因子
 フライアッシュセメントなどの混合セメントは水酸化カルシウムの保有がボルトランドセメントより少ないので、中性化に対して不利である。
 軽量コンクリートは、骨材自体に気泡が多く、透気性も大きいので骨材を通して中性化し、普通コンクリートに比べて中性化は速い。
 AE減水剤等の使用は、W/Cが小さくなり、セメント粒子がよく分散し密実なコンクリートが得られるので、中性化が遅くなる。
 W/Cが小さいほどコンクリートの組織が緻密になるので中性化は遅くなる。
 コンクリートが著しく乾燥していたり、湿潤状態にある場合には中性化が遅くなる。
 中性化速度は温度が高いほど速くなる傾向にある。
 戸外に面した部分より室内の方が、人間の呼吸により炭酸ガス濃度が高くなるため中性化は速くなる。

中性化を遅らせるための対策
コンクリートが中性化すると、コンクリート中に埋め込まれた鉄筋がさびやすくなり、構造物の耐久性が低下する。
(中性化を遅らせる方法)⚫ 混合セメントはポルトランドセメントより中性化が速く、鉄筋防錆上不利となるので、W/Cを小さくしたり、AEコンクリートとすることが望ましい。
⚫ 軽量コンクリートは普通コンクリートに比べて中性化が速いので、これを改善するためにAE減水剤などを用いる。
⚫ タイルや石張りは施工が良好であれば中性化を遅らせるのに有効である。
⚫ ていねいに打ち込む。

中性化深さ一般に中性化深さを求める式

C=A√t
中性化深さは大気に接している期間の平方根に比例する

中性化深さの測定
コンクリートの中性化深さを測定寸る一般的な方法(コンクリー卜破断面にフェノールフ
タレインアルコール溶液(lgを無水アルコール65ccに溶かし水を加えて100ccとしたもの)を噴霧器でl吹きかけ、赤紫色に変わらない部
分を中性化したものとし、その部分の深さを測定する。
中性化したコンクリートに、フェノールフタ
レイン1%エタノール溶液を噴霧しでも、赤紫色に呈色しない。

中性化深さ塩害 劣化過程

コンクリートのアルカリ性により、鉄筋表
面には不動態皮膜と呼ばれる酸化膜が形成され、腐食速度は極めて小さくなっている。コンクリート中では、鉄筋は腐食することなく安定している。

 塩化物イオンは、海水や凍結防止剤のように構造物の外部環境から供給される場
合と、コンクリート製造時に材料から供給される場合がある。特に、飛沫帯では塩化物イオンの浸透のほかに乾湿の繰返しの影響で酸素も十分に供給されるため、鋼材の腐食進行が速くなる。
 塩化物イオン濃度が腐食の発生に必要な濃度に達すると不動態皮膜が破壊される。

塩化物イオンが不動態皮膜を破壊すると。鋼材の表面では、鉄がイオン化(酸化)するアノード反応と、酸素が還元するカソード反応が同時に進行し、錆(水酸化第二鉄:Fe(OH)2が生成し腐食が進行する。

コンクリートの塩害とは、コンクリートに混入した塩化物イオンによって鉄筋が腐食して約2.5倍の体積膨張が生じひび割れ、剥落などがおこる現象を云う。

ﾌﾚｯｼｭｺﾝｸﾘｰﾄ中の塩化物含有量
フレッシュコンクリート中の塩化物含有量は、フレッシュコンクリー卜の液相中に含まれる塩化物イオン濃度を測定し、配(調)合設計に用いた単位水量(W)との積から求める。
塩化物含有量(kg/m3) = Cl- × W × 1/100

塩化物含有量の試験
JISA5308 10.6では、JISA1144による。ただし、精度が確認された塩化物含有量測定
器具によることができる。としている。
・ JISA1144による場合は、同一試料ろ液で2回行い、平均値を求める。
・精度が確認された塩化物含有量測定器
具による場合は、3回の平均値としている。

塩化物含有量の試験
普通エコセメント及び再生骨材Hには，練混ぜ水中に溶出しない塩化物イオンを含むため，次の式によって求めた値を測定値に加えて，レディーミクストコンクリートの塩化物含有量とする。
普通エコセメント

Cl − EC = α C EC  WEC
100

Cl－EC：
α：
CEC：
WEC：

再生骨材H

Cl − RA =普通エコセメント中の固定塩化物含有量（kg/m3）
塩化物イオン残存比
普通エコセメント中の塩化物イオン（%）
配合設計に用いた普通エコセメントの単位量（kg/m3）

1 0.607×C RA  WRA

4100

Cl－RA： 再生骨材H中の固定塩化物含有量（kg/m3）
CRA： 再生骨材H中の塩化物量（%）
WRA： 配合設計に用いた再生骨材Hの単位量（kg/m3）

防止対策①密実なコンクリートを用い、かぶり(厚さ)を大きくとる②水セメント比を可能な限り小さくする③堅硬で耐久的な骨材を用いる・ コンクリート中の塩化物イオン量を少なくする・ひび割れ幅を小さ制御したり、かぶり(厚さ)を十分とり水分や酸素の供給を少なくする
・樹脂塗装鉄筋の使用やコンクリート表面にライニン
グをする

凍害に対する一般的なこと
コンクリートの凍害に関する一般的な記述
 コンクリートの凍害には、凝結硬化の初期に生ずるものと、硬化後に受ける凍結融解作用の繰り返しによっておこるものがある。
 コンクリートの耐凍害性は、相当量のエントレイン
ドエアによって向上する。
 多孔質の骨材を使用するなど、骨材の吸水率が大きい場合には凍結融解抵抗性が低くなる。
 日射を受ける部材に比べ、日射を受けない部材は、凍害を生じにくい。

凍結融解
コンクリートの凍害には、硬化過程である
初期凍害と、硬化後の凍結融解でおこる凍害の2つに分けられる。
 大きなクラックが内部まで入った段階では、外部からの水が入り、加速度的に劣化は進行するが、初期の段階では、コンクリート内部の水の挙動に関係している。
 凍害のメカニズムについては、移動圧によるもの、浸透圧によるもの、骨材の凍結によるものなどが関係しているが、移動圧による機構は次の通りとなる。
移動圧による機構
凍結は外気温の低下によってもたらされるので、コンクリートの外面に近い水が凍結し、表面が氷でシールされた状態になる。
表面に近いセメントペースト中の毛細管空隙
中の水が凍結し、水から氷への変化に伴う体積膨張分に相当する水が、まだ凍結していな
い内部に移動する。
未凍結の水の移動は、毛細管空隙内で起こり、それにより移動圧を生ずる。
移動圧がコンクリートの引張強度以上となると、破壊が生ずる。

毛細管が細いほど凍結温度が下がる。耐久性がある

耐凍害性試験 (技術の要点より)
 コンクリートの耐凍害性は，凍結融解作用を人工的に所定の回数繰返す試験を行い，相対動弾性係数の保持の度合い(耐久性指数)により評価する。
 コンクリートの凍結融解試験方法は， JIS A 1148 (コンクリートの凍結融解試験方法)に定めるA法(水中凍結融解試験方法)に基づき，100X100X400mmのコンクリート供試体を用いて凍結融解作用を
300サイクルまで繰返し行う。
 耐久性指数が所定の値(例えば60)以上であれば合格とするのが一般的である。

ｱﾙｶﾘｼﾘｶ反応
 アルカリ骨材反応とは、コンクリート

中のアルカリ成分（金属イオン：
Na,K）と骨材中の「ある種のシリカ成分」が化学反応を起こし、その反応生物が吸水膨張する事に依って有害なひび割れとなる。
 発生時期としては、環境条件によって異なるが、早いもので十数年で発生。

機 構

Na+やK+が骨材内の特殊な 鉱物と化学反応を起
こす。

機 構

骨材の周囲に反応生成物が形成され、水分を吸収する。

機 構

膨張圧により、コンクリートに ひびわれが生じる。

反応性骨材には最大の膨張率を示す
量又はその時の混合割合がある。
(ペシマム量)対応策
セメントの高アルカリ量（０.６%以上）とアル骨反応を起こし易い有る種の骨材（ペシマム量が20～40%）が、水と反応して発生するため以下の対策が必要。
 アルカリ総量の規制（3.0kg/m3以下）。
 混合セメントの使用及び低アルカリｾﾒﾝﾄの使用。
 「無害」と判定された骨材のみを使用する。

懸念される構造物には、内部に水分が供給されない対策（被覆）。

工フ口レッセンス

エフロの生成 多湿なとき、建物の日陰面などではコンクリート中のアクを含んだ水がコンクリート
表面まで運ばれ、水は蒸発し、溶けていた
水酸化カルシウムやアルカリは表面に残り、空気中の炭酸ガスと反応して炭酸カルシウ
ムや炭酸アルカリとなりエフロを生成する。

 日当りがよく、低湿のところでは、コンクリート

内部の毛細管を通って水酸化カルシウムが表面に運ばれる速度よりも、コンクリート表面の乾燥速度が大となり、アクを含んだ水がコンクリート内部で蒸発してしまうため、コンクリート表面にはエフロが生成しない。
 練りまぜ水によってできるエフロを一次エフロといい、雨水や地下水などの外部から侵入した水によってできるエフロを二次エフロという。一次のエフロは型枠の取りはずした直後にコンクリート
面に広くできることが多く、二次のエフロは長雨や地下水などがコンクリートに吸水され、アクを含んだ水となり、蒸発するとコンクリート表面にエフロが生成する。

工フ口レッセンス

処理・防止 炭酸カルシウムを主成分とするエフロは、水に溶けにくいので、3%程度の酸(塩酸やシュウ酸)を用いて溶かした後、水でよく洗い流す
 脱型直後にコンクリート表面に一面に粉がふいたようにでき、このエフロの主成分が炭酸ナトリウム(Na2C03) の場合は、水で容易に洗い流すことができる
 防止策としては、減水剤などを使用し、W/Cが小さく密実なコンクリートをつくること

技士試験対策➁

午前前半の研修会は終了です。

続きもがんばりましょう