問題(配合)

コンクリート主任技士の試験対策として、今回は「配(調)合設計」の分野から、実務の配合計算や択一・記述試験の双方で合否を分ける超重要項目である「骨材の表面水率と配合補正(補正計算)」に関する問題をお届けします。

表乾状態、気乾状態などの骨材の状態定義と、現場での補正計算の原則は確実にマスターしておきましょう。

【問題】骨材の含水状態および配合補正に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • (1) 骨材の含水状態のうち、骨材の内部の空隙がすべて水で満たされ、かつ表面にも水が付着している状態を「湿潤状態」といい、この表面に付着している水の質量の絶対乾燥状態の質量に対する割合を表面水率という。
  • (2) 配合設計における計算(計画配合)では、骨材はすべて「表面乾燥飽和状態(表乾状態)」にあるものとして各材料の単位量を算出する。
  • (3) 現場で用いる細骨材が「湿潤状態」にある場合、計画配合通りのコンクリートを製造するためには、細骨材の表面水量だけ「練混ぜ水量を減らし」、その分だけ「湿潤状態の細骨材の計量値を増やす」補正を行わなければならない。
  • (4) 構造物に使用する粗骨材の最大寸法が大きくなると、一般に、同じスランプや空気量を得るために必要な「単位水量」および「単位セメント量」を減らすことができる。

【正解】

(1)

【解説】

  • (1) 誤り(これが正解): 表面水率の定義に関する重要な引っ掛け問題です。表面水率とは、表面に付着している水(表面水量)の質量を、「表面乾燥飽和状態(表乾状態)」の質量に対する百分率(%)で表したものです。「絶対乾燥状態(絶乾状態)」の質量に対する割合ではありません。JIS A 1111(骨材の表面水率試験方法)でも表乾質量を基準とすることが規定されています。
  • (2) 正しい: 配合設計の基本原則です。コンクリートの配合計算(計画配合)は、骨材が水を吸いも吐き出しもしない理想的な状態である「表乾状態」を基準として組み立てられます。
  • (3) 正しい: 現場での配合補正(現場配合への修正)に関する正しい記述です。実際の現場の砂(細骨材)は雨などで濡れて「湿潤状態」にあることが多く、表面水を持っています。そのまま計量すると水が多くなり砂が少なくなってしまうため、表面水の分だけ「練混ぜ水をマイナス」し、「砂の計量値をプラス」します。
  • (4) 正しい: 骨材の最大寸法と単位水量の関係です。粗骨材の最大寸法($G_{max}$)が大きくなると、骨材全体の総表面積が小さくなるため、骨材の表面を濡らすための水(単位水量)を減らすことができます。水が減れば、同じ水セメント比を保つためのセメント量も減らすことができ、経済的かつ地ひび割れリスクの低いコンクリートになります。

要点チェック:

  • 表面水率の基準: 分母は必ず**「表乾質量」**!(吸水率は「絶乾質量」が分母になるため、この2つの違いが非常によく狙われます)
  • 現場補正の原則: 骨材が濡れていたら、水は減らす、骨材は増やす

表面水率の補正は、午後の択一試験で具体的な数値を計算させる問題としても頻出します。「定義(何が分母か)」を正しく理解しておくことが、計算ミスを防ぐ最大のステップです。

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