コンクリート主任技士の試験対策として、本日は「施工・各種コンクリート」の分野から、実務の打設現場で近年特に重要視され、試験でも頻出の「マスコンクリートの温度ひび割れ制御（対策と評価）」に関する問題をお届けします。
部材寸法が大きい構造物におけるセメントの水和熱対策、内外温度差や拘束状態のメカニズムは、択一式だけでなく記述式（小論文）でも合否を分ける超重要項目です。
【問題】マスコンクリートの温度ひび割れ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温度ひび割れには、セメントの水和熱によって部材内部の温度が上昇・下降する際に、部材内部と表面部の温度差によって生じる「内部拘束によるひび割れ」と、基盤などの外部構造物によって変形が妨げられる「外部拘束によるひび割れ」がある。
- (2) 内部拘束によるひび割れは、部材内部の温度が最高に達するまでの「温度上昇期」において、内部が膨張しようとするのを表面部が妨げるため、部材の「内部に引張応力」、「表面部に圧縮応力」が発生して発生する。
- (3) 温度ひび割れ発生の有無を評価する指標として「温度ひび割れ指数（Icr）」があり、この値は「その材齢におけるコンクリートの割裂引張強度」を「水和熱等によって生じる最大引張応力」で除した（割った）値として定義される。
- (4) 温度ひび割れを抑制するための対策として、低熱ポルトランドセメントや中庸熱ポルトランドセメントの使用、膨張材の添加、打込み温度の低減（プレクーリング）などが有効である。
【正解】
(2)
【解説】
- (1) 正しい： 温度ひび割れの2大メカニズム（内部拘束と外部拘束）に関する正しい記述です。
- 内部拘束： 部材内部（アツアツ）と表面（外気に冷やされる）の温度差によって生じる。
- 外部拘束： 硬化した古い岩盤や底版コンクリートの上に打設した際、新コンクリートが冷えて縮もうとするのを下盤が引き留めることで生じる。
- (2) 誤り（これが正解）： 応力の向きを入れ替えた超定番の引っ掛け問題です。温度上昇期（内部が膨張するとき）、内部のコンクリートは「膨らみたい」のに、冷えている表面部は「膨らみたくない」ため突っ張ります。その結果、内部には「圧縮応力」、表面部には「引張応力」が発生します。コンクリートは引張に弱いため、「表面に温度ひび割れ」が発生します。記述は応力の発生場所（内部と表面）が逆になっています。
- (3) 正しい： 温度ひび割れ指数（Icr）の定義です。温度ひび割れ指数[Icr=コンクリートの引張強度F(t)/発生する最大引張応力σ(t)]強度が応力より大きければ指数は 1.0 以上になります。ひび割れ発生を防止（確率0.5%以下）するには 1.5 以上（JASS 5や土木学会示方書）を目安とします。
- (4) 正しい： 温度ひび割れの抑制対策（材料・施工）に関する正しい記述です。セメントの発熱速度を抑える（低熱・中庸熱）、初期の縮みを相殺する（膨張材）、最初から練り混ぜ温度を下げる（パイプクーリングや氷の使用＝プレクーリング）などが有効です。
要点チェック（内部拘束と外部拘束の整理）：
- 内部拘束（温度上昇期）：
- 内部：熱くて膨張したい ➔ 圧縮応力
- 表面：外気で冷やされ縮みたい ➔ 引張応力（ひび割れは「表面」に出る）
- 外部拘束（温度下降期）：
- 全体が冷えて縮もうとするのを下部構造が拘束 ➔ **部材全体に貫通する「貫通ひび割れ」**が発生しやすい。
- 温度ひび割れ指数：Icr≧1.5（ひび割れを防止したい場合）。
小論文等でも「内部拘束と外部拘束の違い」および「それぞれの応力状態と対策」を整理して述べる問題がよく出題されます。内部と表面のどちらに引張が働くか、物理的なイメージで押さえておきましょう！