フレッシュコンクリートのレオロジー特性、コンシステンシーおよびワーカビリティーに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
- フレッシュコンクリートは一般にビンガム流体として近似され、流動を開始するために必要な最小のせん断応力である「降伏値」と、流動速度に対するせん断応力の増加割合を示す「塑性粘度」の2つのレオロジー定数で表される。
- ビンガム流体とみなせるフレッシュコンクリートにおいて、スランプ試験によるスランプ値は、主としてコンクリートの「塑性粘度」の大きさと密接な相関関係にあり、塑性粘度が小さいほどスランプ値は大きくなる。
- 高流動コンクリートは、型枠内や狭あいな鉄筋間隙への自己充填性を確保するために降伏値を著しく小さく（ほぼゼロに近く）設定し、かつ流動時における粗骨材の沈降や材料分離を防ぐために適度な塑性粘度を保持させたコンクリートである。
- ワーカビリティーは、コンシステンシー（変形および流動に対する抵抗性）と材料分離に対する抵抗性を総合した「施工作業の容易さの程度」を表す定性的かつ相対的な性質であり、スランプ試験の結果のみによって一元的に評価することはできない。
【正解と解説】
正解：2
- 選択肢1：適当
フレッシュコンクリートの流動挙動は、ニュートン流体（水や油のようにわずかな力でも変形する流体）とは異なり、ある限界以上のせん断応力が加わらないと流動しないビンガム流体として近似されます。
τ = τy + ηpl ・ .γ（τ：せん断応力、τy：降伏値、ηpl：塑性粘度、.γ：せん断ひずみ速度／流動速度） - 選択肢2：不適当
スランプ試験は、コンクリートが自重（静的なせん断応力）によって変形し、内部応力が釣り合って静止するまでの「変形量」を測定する試験です。したがって、スランプ値は主として「降伏値（τy）」と密接な相関関係にあり、降伏値が小さいほどスランプは大きくなります。
一方、「塑性粘度（ηpl）」は変形の速さ（流動速度）に対する抵抗（ネバつき）を表す動的指標であり、スランプ値そのものとは直接対応しません（例えば、高流動コンクリートのようにスランプフローが極めて大きくても、材料分離を防ぐために塑性粘度を高く保持している配合が存在します）。 - 選択肢3：適当
高流動コンクリートの流動曲線（せん断応力と流動速度の関係）は、流動の開始しやすさ（広がり性）を確保するために降伏値が極めて小さく（ほぼゼロ）、かつ粗骨材の沈降・分離を防ぎ均質なペーストを保つために適度な大きさの塑性粘度をもつように配合設計されます（増粘剤の添加や粉体量の増大など）。 - 選択肢4：適当
- コンシステンシー：変形や流動に対する抵抗性の程度を示す物理的性質（スランプやスランプフローで直接定量化される）。
- ワーカビリティー：コンシステンシーに加え、「材料分離抵抗性」を総合した運搬・打込み・締固め・仕上げに至る作業のしやすさを表す包括的・定性的な性質。
したがって、スランプ値が同じであっても、粗骨材が分離しやすい配合と粘着性に富む配合とでは施工の容易さが全く異なるため、スランプ試験のみでワーカビリティーを評価することはできません。
💡 本日の重要チェックポイント
- ビンガムモデルの2大パラメーター
- 降伏値（τy）：流動を開始する境界応力↔ スランプ・スランプフローと強く相関（降伏値小 → スランプ大）。
- 塑性粘度（ηpl）：流動時の抵抗（粘性） ↔材料分離抵抗性・圧送性と相関（粘度大 → 分離しにくくブリーディング小、ただしポンプ圧送圧力は増大）。
- 各種コンクリートのレオロジー特性の違い
- 普通コンクリート：中程度の降伏値、中程度の塑性粘度。
- 流動化コンクリート：後添加により降伏値を下げてスランプを増大（塑性粘度は低めになりやすいため分離に注意）。
- 高流動コンクリート：降伏値は極小（自重流動）、塑性粘度は高め（粗骨材の沈降を防止）。