講座

わかりやすいPC技術

第13 回

品質管理（その1）
講師：長谷川剛*

適合していることを確認し，受入れ検査を行って品質が合

1．は じ め に格していることを確認しなければいけません。使用されて今回のテーマは品質管理です。品質管理には PC 鋼材やいるセメントの種類（早強，普通，高炉など）が指定した鉄筋，骨材や混和材などの材料単体で行われる品質管理のものかどうかを確認することは，とくに重要な項目です。

ほか，現場搬入時に製品として行われる受入れ検査，レデ⑴ィーミクストコンクリートの受入れ検査などがあります。

スランプ試験は，コンシステンシーを測定する方法としスランプ試験

今回の講座（その 1）では，現場での受入れ検査としててもっとも一般的に用いられる試験方法で，JIS A 1101-

レディーミクストコンクリートの検査とコンクリート製品2005（コンクリートのスランプ試験方法）にその方法が規の品質管理および製品検査について解説します。コンクリ

定されています。スランプの許容差は，表 - 1 に示すとートの品質管理については，標準値や目安を各学会が定めおりです。スランプが所定の許容差を満足しない場合にていますが内容が少しずつ違いますので注意が必要です。

は，水セメント比や混和剤の計量間違いなどが考えられます。また，外気温などによっては練混ぜ完了から荷卸しま

2．コンクリートの品質管理と検査での時間が長時間になると硬化が始まり，所定のスランプ

コンクリートの品質管理とは，コンクリート工事のあらが確保できなくなることがあります。一般的に，スランプ

ゆる段階で品質変動の原因を極力減ずるとともに，異常をの大きいコンクリートでは材料分離抵抗性が低下します。

速やかに発見し，ただちに適切な処置を講じてコンクリー

測定頻度は，コンクリート標準示方書の場合，荷卸し時トの品質を所要の範囲内に収めることをいいます。一方，に 1 回 / 日または 20 〜 150 m3 ごとに 1 回，および荷卸し

コンクリートの検査とは，品質が判定基準に適合している時に品質の変化が認められたときとされています。また，か否かを判定することをいいます。コンクリート標準示方書

JASS 5 では，強度試験用供試体採取時および打ち込み中

では，品質管理は施工者の自主的な活動として，その効果の品質変化が認められた場合とされています。

が期待できる方法を用いて行わなければならないとされて表- 1います。また，検査は施工の各段階および完成時に構造物ます。したがって，品質管理において，コンクリート材料，スランプ補強材，機械設備，コンクリート製造方法，施工方法など，工事全般を対象として適切に行わなければなりません。
ここでは，コンクリートの品質管理として受入れ検査の一般的な項目について説明します。
2.1

スランプの許容差（JIS A 5308：2014）の発注者の責任において実施しなければならないとしていレディーミクストコンクリートの受入れ検査（cm）

スランプの許容差

2.5±15 及び 6.5± 1.5

8 以上 18 以下± 2.5

21± 1.5 1 ）1 ）呼び強度 27 以上で，高性能 AE 減水剤を使用する場合は，± 2 とする。

工事中にコンクリートの受入れ検査として行う主な試験⑵

は，スランプ試験，空気量試験，塩化物含有量試験，圧縮空気量試験

強度試験，（コンクリートの単位水量測定試験）です。レ空気量を測定する試験方法は，JIS A 1116-2005（フレッディーミクストコンクリートを使用する場合は，JIS Aシュコンクリートの単位容積質量試験方法及び空気量の質5308-2014（レディーミクストコンクリート）に定められ量による試験方法（質量方法）），JIS A 1118-2011（フレッた方法で管理します。

シュコンクリートの空気量の容積による試験方法（容積方レディーミクストコンクリートは，荷卸し地点で所定の法）），JIS A 1128-2005（フレッシュコンクリートの空気量品質を満足していなければなりません。受入れの際に，施の圧力による試験方法 - 空気室圧力方法）などがあります。

工者は納品書で発注したレディーミクストコンクリートに現場の受入れ検査でよく利用される空気量試験の一例を写* Tsuyoshi HASEGAWA：ドーピー建設工業 ㈱ 技術部

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プレストレストコンクリート

講座
真 - 1 に示します。写真 - 1 の試験方法は，JIS A 1128-日以上とされています。塩化物含有量試験の一例を写真

2005 に準じた方法で，ワシントン型エアメータと呼ばれ- 2 に示します。

る試験機器で空気量を測定します。この方法はコンクリー
ト中の包内含空気量を圧力の減少によって測定する方法です。この測定装置は，圧力計を直接読むため測定値の計測がわかりやすく，操作が簡単で測定値に安定性があり，軽量で持ち運びが便利です。空気量の許容差は，表 - 2 に示すとおりです。一般的に，空気量が多くなるとコンクリートの強度は低下するといわれています。測定頻度は，スランプの測定頻度と同様です。

写真 - 2⑷

試験紙法による塩化物含有量試験の一例

コンクリートの単位水量測定試験

単位水量は，水セメント比に関わるため，コンクリートの品質にとって重要なものです。単位水量が大きくなると，材料分離抵抗性が低下するとともに乾燥収縮が増加するなど，コンクリートの品質低下につながります。したがって，作業に適するワーカビリティーが得られる範囲で単位水量をできるだけ少なくすることが重要です。所定のス
写真 - 1

ワシントン型エアメータ

ランプを得るための単位水量は粗骨材の最大寸法や骨材の表- 2

空気量及びその許容差

め，試し練りによってこれを定めます。コンクリート標準

粒度，粒形，混和材の種類や空気量などにより異なるた（JIS A 5308：2014）
コンクリートの種類

空気量（％）

普通コンクリート

4.5

軽量コンクリート

5.0

舗装コンクリート

4.5

高強度コンクリート

4.5

示方書では単位水量の上限値を 175 kg/m3 とし，粗骨材の最大寸法によって単位水量の推奨範囲を定めています。ま空気量の許容差（％）

た，JASS 5 では単位水量の上限値を 185 kg/m3 とし，コンクリートの種類と計画供用期間から単位水量の最大値を定めています。一般的な受入れ検査時には必須項目ではあり± 1.5ませんが，国土交通省では単位水量測定が義務付けられています。単位水量測定の試験方法として，エアメータ法，水中質量法，高周波加熱乾燥（電子レンジ）法，乾燥炉法，⑶静電容量法（写真 - 3），連続式 RI 法，水濃度測定法，塩塩化物含有量試験

コンクリート中の塩化物含有量の試験方法は，JIS A

分濃度差法などがあります。そのなかで，単位容積質量と1144-2010（フレッシュコンクリート中の水の塩化物イオ空気量の関係から単位水量を求める，エアメータ法が比較ン濃度試験方法）に規定されています。塩化物含有量は，的簡易で精度も高く，一般的に用いられることが多いです。

フレッシュコンクリートの液相中に含まれる塩化物イオン検査方法および判定基準については，受入れ側と製造者の濃度を測定し，これに単位水量を乗じて求めます。現場で両者があらかじめ協議して実施することが標準となってい測定するための簡易測定方法として，試験紙法，イオン電ます。

極法，電極電流測定法などが認められています。JIS A
5308-2014 では，塩化物イオン濃度試験は，精度が確認された塩化物含有量測定器によることを規定しています。測定した値は，塩化物イオン量として 0.30 kg/m3 以下でなければなりません。ただし，購入者の承認を受けた場合には0.60 kg/m3 以下とすることができます。
測定頻度は，コンクリート標準示方書の場合，荷卸し時および海砂を使用する場合には 2 回 / 日，その他の場合は1 回 / 週とされています。また，JASS 5 では海砂など塩化物を含むおそれがある骨材を用いる場合，打込み当初およ
写真 - 3び 150 m3 に 1 回以上，その他の骨材を用いる場合は 1 回 /Vol.56, No.5, Sep. 2014

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単位水量試験機の一例

講座の他の検査項目として確認する必要があります。

測定頻度は，コンクリート標準示方書の場合，スランプ測定と同様です。また，JASS 5 では納入時，運搬車ごと① 施工者は荷卸し時に良好なワーカビリティーを有してに納品書またはコンクリートの製造管理記録によって確認いることを目視確認する必要があります。ワーカビリテすることとされています。

ィーが適切でない場合には，コンクリートを打ち込んで⑸圧縮強度試験はいけません。

圧縮強度は，コンクリート標準示方書の場合，設計基準② 配合の検査は，それぞれの材料が所定の配合で製造さ強度を下回る確率が 5 ％以下であることを適当な生産者危れていることを計量印字記録により確認することを標準としています。

険率 a ） で推定できれば所定の品質を有しているものと考③ ASR 対策の検査は，コンクリートの配（調）合表によえてよいとされています。また，JASS 5 では，材齢 28 日の圧縮強度が調合管理強度以上，またはコア供試体の材齢り確認することを標準としています。

91 日の圧縮強度が品質管理強度以上であることにより合

2.2

コンクリートの管理に用いる管理図否を判定するとされています。試験方法は，JIS A 1108-⑴

管理図の種類2006（コンクリートの圧縮強度試験方法）および JIS A

品質管理をする際，対象とするデータとなる数値が「重1132-2014（コンクリートの強度試験用供試体の作り方）さ，硬さ，長さ」のように精度を求められるものと，不良で規定された方法により行い，次の条件を満足しなければ個数や表面の傷などのように個数という整数値をとるものなりません。

があり，前者を計量管理，後者を計数管理と呼んでいます。

① 1 回の試験結果は，購入者が指定した呼び強度の強度値

コンクリートの管理には計量管理が採用されており，それを管理する管理図には，の 85 ％以上でなければならない。
② 3 回の試験結果の平均値は，購入者が指定した呼び強度① X 管理図（X：サンプルの特性値）：個々の測定値をその強度値以上でなければならない。のまま時間順に並べてプロットする管理図（生データの強度試験を行うまで湿潤状態で養生し，その温度は 20 ±

また，前出の試験方法のなかには，型枠を取り外した後，管理図）——② X 管理図（X：平均値）：サンプル特性値 X の平均値を3 ℃と規定されています。圧縮強度試験を行う場合は，試算出し，サンプルが時間とともにどのような変化をして験体表面が乾燥するほど強度が高くなる傾向があります。

いるかを管理するための管理図

さらに，試験時の載荷速度が速くなれば見かけの強度が高③ R 管理図（R：範囲）：X を群（サンプル数を 10 以下）くなるため，載荷速度は毎秒 0.6 ± 0.4 N/mm2 と規定されとして集め，その上下限の差をサンプルの範囲 R の値ています。とする。この値からサンプルのばらつきが時間とともに測定時期および頻度は，通常，工事の初期に頻度を増やどのような変化をしているかを管理するための管理図

し，コンクリート作業が進むにつれて減らしていくのが良④ Rs 管理図（Rs：移動範囲）：相隣り合う平均値 X の差いとされています。コンクリート標準示方書では，荷卸しを移動範囲 Rs の値とし，サンプルのばらつきが時間と時および 1 日に打ち込むコンクリートの種類ごとに 1 回，ともにどのような変化をしているかを管理するための管または構造物の重要度と工事の規模に応じて，連続して打理図—などがあり，一般的に X − R 管理図，X − R 管理図のよ

ち込むコンクリート 20 〜 150 m3 ごとに 1 回とされていまうに複数の管理図を組合せて用いられます。
—X 管理図は，品質平均値の変化を示し，R 管理図は品質—の幅の変化を示すので，X − R 管理図は工程の解析，工程す。また，JASS 5 では，打込み工区ごと，打込み日ごと，かつ 150 m またはその端数ごととされています。
3⑹その他の検査能力の検討などに有効です（図 - 1）。

x N/mm2）（

今までに説明した試験項目のほか，次のような項目もそ

3530

x=29.1 中心線（CL）

安定

25

22.3 内側限界［x−2σ］
18.9 下方管理限界（LCL）［x−3σ］

要注意200510試

R（N/mm2）

異常要注意39.3 上方管理限界（UCL）［x−3σ］
35.9 内側限界［x−2σ］

40

15
料番

20号
10.5108.150

異常R=3.220510
試

図- 1

料番15号

20−
圧縮強度の X − R 管理図の例 1 ）76

プレストレストコンクリート

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X 管理図は，管理限界の幅が大きくなり，母平均の偶然

養生温度

最高温度でない変化を検出しにくいですが，打点が早くでき，工程温度上昇
勾配の状態を早く判定できる利点があります。連続する 2 個の特性値の差をとった Rs 管理図と併用するのが良いとされする 3 〜 5 個の試験値より平均値を順次求めた移動範囲度（上下限の差）を示した Rm 管理図を加えた X − Rs − Rm

温ています。現場練りコンクリートでは，上記のほかに連続コンクリート表面部温度常温管理図を用いる例が多いです。これらの管理図は，コンク前養生

リートを製造する工程において，材料およびコンクリートコンクリート中心部温度昇温定温保持降温（2 〜 4 h） （合計 8 〜 20 h）の中間段階の状態を管理するのに適当であるといわれています。

時⑵

管理状態の判定—
X 管理図もしくは X 管理図において特性値が中心線を中図- 2間

蒸気養生の標準サイクル例 1 ）心に 2σ（σ：分散）線内にランダムに勾配している場合には管理状態にあるといえます。また，特性値は連続 3 点は，図 - 3 に示す載荷方法によって曲げ強度試験を行い中 2 点が 2σ線外に出た場合は異常値とみなし，所定の品ます。試験は製品と同一養生をした供試体の圧縮強度が，質を有するかどうかの検査をします。その合否を判定する

50 N/mm2（軽荷重スラブ橋げたは 70 N/mm2）以上に達しには，既往の工事の経験，工程管理の試料（材料の管理，たことを確認してから行います。曲げ強度試験の載荷荷重計量器，運搬設備の管理実績など）および工事現場で採取

は JIS A 5373-2010 により，ひび割れ試験曲げモーメント

した供試体の圧縮強度などを用い，特性値のすべての点がに相当する荷重または設計計算書から算出して求めた荷重管理限界線の中に入っていて，クセがないことを確認しまを載荷します。ここで，ひび割れ試験曲げモーメントとは，す。この状態を安定状態であると判定します。

橋げた下縁に 3.0 N/mm2 に相当する引張応力度が生じる時の曲げモーメントのことをいい，JIS A 5373-2010 にその3．コンクリート製品の品質管理値が種類ごとに記載されています。また，設計図書からひJIS A 5373-2010（プレキャストプレストレストコンクリ

び割れ試験曲げモーメントを求める場合は，橋げた下縁のート製品）のうち，橋りょう類の品質管理について説明し引張応力度が有効プレストレス＋ 3.0 N/mm2 となる値とします。て曲げモーメントを算出します。このひび割れ試験曲げモ

3.1

コンクリートの品質ーメントを加えた時に，肉眼で見えるひび割れが発生してプレキャストプレストレストコンクリート製品に使用すはならないことを規定しています。載荷試験の頻度は，1るコンクリートは，JIS A 5364-2010（プレキャストコンク

ロットの橋げたから 2 本を抜き取って試験を行い，2 本とリート製品−材料及び製造方法の通則）の規格に適合するものとされています。設計基準強度は 50 N/mm2（軽荷重表- 3寸法の許容差 1 ）

種別

許容差
道路用橋げたL ≦ 10 m の場合± 10
L ＞ 10 m の場合± L/1000 1 ）（単位：mm）

スラブ橋げたは 70 N/mm ）となっており，プレストレス2を与えるときの圧縮強度は 35 N/mm2（軽荷重スラブ橋げ区分

たは 42 N/mm2）以上であることを確認してからプレストレスを導入します。また，水セメント比は 45 ％以下，塩けた長 L

化物イオン量は 0.30 kg/m3 以下と規定されています。

断面の外形寸法
けたのそり 2 ）横方向の曲がり

3.2

養生

プレキャスト製品の養生は，一般的に常圧蒸気養生やオ1 ）けた長 L は，mm で表す。
2 ）スパン中央の値とする。
3 ） 一径間に使用するけたの本数を一組とし，そのそりの平均値からの許容差とする。

ートクレーブ養生などの促進養生が行われています。品質を保つためには養生の管理が必要です。常圧蒸気養生を行う場合は，原則としてコンクリート練混ぜ後，3 時間以上経過してから養生を始め，温度の上げ方は 1 時間に 15 ℃

荷重 F載荷ビーム以下とし，最高温度は 65 ℃以下が望ましいとされていま鋼板

丸鋼

す。蒸気養生の標準サイクルの例を図 - 2 に示します。
3.3±5± 83）
10

製品検査

製品検査は供給者が品質保証のために実施するものです。外観，形状・寸法，性能の 3 項目について品質判定基

鋼板

準に基づいて行います。外観検査および形状・寸法検査は

l2

l2けた長（L）

じれなどの欠陥がないことを検査します。また，寸法が表- 3 に示す許容差に適合することを検査します。性能検査

Vol.56, No.5, Sep. 2014a

スパン（L）

d

全数について行い，外観に気泡や有害な傷，ひび割れ，ねa

図- 377スラブ橋げたの載荷方法 1 ）

丸鋼d

講座
⑨も規定に適合すれば，そのロット全部を合格とし，2 本と蒸気養生を行う場合は，コンクリート打設完了後すぐに開始し，1 時間に 15 ℃以下の速度で温度を上昇させ，も適合しなければ，そのロット全部を不合格とすると規定最高温度を 65 ℃以下とするのが望ましい。

されています。なお，1 ロットの本数は，原則として同一⑩種類（種類の呼び名）を 400 本または端数と規定していま

JIS A 5373（プレキャストプレストレストコンクリー

す。試験はロットの初期の桁について行い，以後の製品のト製品）では，プレテンション方式橋げたの曲げ強度試合格の確認となるようにします。これらの製品検査に合格

験は 400 本を 1 ロットとし，2 本の橋げたを抜き出してし，品質の保たれた製品が出荷可能となります。

実施すると規定している。
【演習問題の解答】

4．演 習 問 題

①×②○③○④○⑤×⑥×⑦×⑧○⑨×⑩○

今回の講座のまとめとして，○×形式の演習問題を用意

6．お わ り にしましたので，チャレンジしてみて下さい（PC 技士試験における過去問題を一部アレンジしています）。
①

今回の講座では，レディーミクストコンクリートおよびコンクリートの受入れ検査において，スランプ試験のコンクリート製品の品質管理について解説しました。コン実施は工事開始時，および材料あるいは配合が変化したクリートの施工や製品製作は，しっかりとした品質管理をときのみ実施すればよい。

行うことで耐久性が向上します。本講座をきっかけとし②

荷卸し時の目視確認でワーカビリティーが適切でなかて，コンクリートの専門技術者としての知識を深めてくだったため，スランプ試験結果は許容誤差範囲内であった

さい。

が打込みを中止した。
③

次回の講座，品質管理（その 2）では，完成した構造物荷卸し時のスランプの許容差は，スランプ 8 cm の場の品質管理手法のひとつとなる非破壊検査による品質管理について解説します。

合でも 12 cm の場合でも± 2.5 cm である。
④

コンクリートの空気量試験において，空気量の許容差
注はコンクリートの種類にかかわらず±1.5 ％である。
⑤

塩化物含有量試験において，荷卸し時点での塩化物イa ）生産者危険率：生産ロットで抜き打ち検査を行う際，真の不良率は低いロットだが，誤って不合格と判断しまう確率のこと。

オン量は原則として 0.6 kg/m3 以下である。
⑥（ 1 - 生産者危険率）＝（信頼率）の関係が成立する。

単位水量は水セメント比と関係はなく，フレッシュコ
ンクリートの水セメント比を分析しても圧縮強度は推定

参考文献

できない。
⑦

圧縮強度試験を行った結果，1 回の試験強度が呼び強1 ）プレストレストコンクリート技術 , プレストレストコンクリー
ト工学会，2013.7

度値の 85 ％を下回ったものがあったが，3 回の平均値

2 ）土木学会：コンクリート標準示方書【施工編】，2012 制定が呼び強度値以上であったため合格とした。
⑧3 ）日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説 JASS5 鉄筋コンク

コンクリートの管理図について，X 管理図は連続するリート工事，2009.2

2 個の試験値の差をとった移動範囲管理図と併用するの【2014 年 9 月 2 日受付】

がよい。

刊行物案内

高強度 PC 鋼材を用いた PC 構造物の設計指針
平成 23 年 6 月
定
価 4,800 円／送料 300 円
会員特価 4,000 円／送料 300 円

社団法人 プレストレストコンクリート技術協会

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プレストレストコンクリート