問題(施工)

コンクリート主任技士の試験対策として、今回は「施工」の分野から、実務でも非常に重要であり、記述式(論文)や択一式で繰り返し出題される「マスコンクリートの温度ひび割れ制御」に関する問題をお届けします。

構造物の規模が大きくなると必ず直面する、セメントの水和熱に起因する劣化対策の問題です。

【問題】マスコンクリートの温度ひび割れとその制御対策に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • (1) マスコンクリートの内部温度の上昇を抑制するためには、単位セメント量を低減することに加え、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメント、高炉セメントB種などの低発熱型セメントを選定することが有効である。
  • (2) 内部拘束による温度ひび割れは、コンクリートの部材内部と表面部の温度差によって発生するものであり、一般に温度上昇期(材齢初期)に構造物の表面部に発生しやすい。
  • (3) 外部拘束による温度ひび割れは、岩盤や既設コンクリートなどの堅固な下部構造に新設コンクリートが拘束されることで発生するものであり、一般に最高温度からの温度降下期に、部材を貫通するひび割れとして発生しやすい。
  • (4) 外部拘束によるひび割れを抑制するための対策として、新設コンクリートの収縮(温度降下)をあらかじめ見込んで、下部構造との接合面に膨張材を多量に塗布し、滑りやすくする工法が一般的に用いられる。

【正解】

(4)

【解説】

  • (1) 正しい: 水和熱による温度上昇を抑えるための基本対策(プレクーリングの一環)です。ビーリット(C₂S)の比率を高めた中庸熱・低熱セメントや、潜在水硬性を持つ高炉スラグを混合した高炉セメントB種は、発熱速度が緩やかなためマスコンクリートに最適です。
  • (2) 正しい: 内部拘束ひび割れのメカニズムです。材齢初期、部材内部は水和熱で激しく高温化して膨張しようとしますが、外気に触れている表面部は先に冷えて収縮しようとします。この「内部の膨張」と「表面の収縮」の差(温度ギャップ)により、表面に引張力が働いて亀裂が入ります。
  • (3) 正しい: 外部拘束ひび割れのメカニズムです。コンクリートが最高温度に達した後の「冷えて縮む(熱収縮)」段階において、底面が岩盤や古いコンクリートにガッチリ固定されていると、全体が縮めずに強い引張力が発生します。これは部材の断面全体を引っ張るため、「貫通ひび割れ」になりやすく、漏水などの重大な欠陥に直結します。
  • (4) 誤り(これが正解): 外部拘束を緩和するために、下部構造との接合面に施すのは「滑り層(スライド層)」と呼ばれるアスファルトシートやポリエチレンフィルムなどです。「膨張材を塗布する」という対策は存在しません。(※膨張材はコンクリートそのものに「混入」して化学的プレストレスを与え、収縮を相殺するために用いるものであり、接合面に塗るものではありません)。

要点チェック:マスの2大ひび割れを整理!

  • 内部拘束(温度上昇期): 内部(熱い・膨張) vs 表面(冷たい・収縮) ➔ 表面のひび割れ
  • 外部拘束(温度降下期): 全体(冷えて収縮したい) vs 下部構造(固定されて動けない) ➔ 貫通ひび割れ
  • 緩和対策: 接合面には**スライドシート(滑り層)**を設けて縁を切る。

小論文でも「マスコンクリートのひび割れの原因と対策」は超定番テーマです。「上昇期・内部・表面」「降下期・外部・貫通」というキーワードをセットで記述できるようにしておきましょう。本日もお疲れ様でした!

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