【骨材の品質とコンクリート性状の関係】コンクリート技士試験合格への重要ポイント解説

コンクリートの品質を左右する重要な要素の一つが骨材の品質です。ゼネコンや設計事務所、コンクリート関連会社で日々現場に携わる皆さんにとって、骨材がコンクリートの性状に与える影響を正しく理解することは、品質の高い構造物を築くための基礎となります。

忙しい業務の合間でも、骨材に関する知識を体系的に整理しておくことで、現場での判断力が格段に向上します。今回は、骨材の品質とコンクリートの性状の関係について、コンクリート技士試験でよく出題される内容を中心に解説していきます。一緒に学んで、現場力をアップさせましょう！

2. 骨材の品質とコンクリートの性状 コンクリート技士試験の類似問題

問題：骨材の品質とコンクリートの性状に関する次の一般的な記述のうち、不適当なものはどれか。

(1) 細骨材中の0.3〜0.6mmの粒径の部分が増えると、コンクリートに連行される空気量は増加する。

(2) 細骨材中に有機不純物が多く含まれていると、コンクリートの凝結や硬化が妨げられる。

(3) 粗骨材の弾性係数が大きいと、コンクリートの乾燥収縮は大きくなる。

(4) 粗骨材の安定性試験による損失質量が大きいと、コンクリートの耐凍害性は低下する。

3. 骨材の品質とコンクリートの性状 問題の解答及び解説

正解は(3)です。

粗骨材の弾性係数が大きいと、コンクリートの乾燥収縮は小さくなります。これは、弾性係数の大きい（硬い）骨材がセメントペーストの収縮を拘束する効果が大きいためです。

各選択肢を詳しく見てみましょう：

(1) 細骨材中の0.3〜0.6mmの粒径部分と空気量の関係 この粒径範囲の細骨材が増えると、AE剤による気泡の安定化が促進され、連行空気量が増加します。これは正しい記述です。

(2) 有機不純物の影響 細骨材中の有機不純物（腐植土、木片など）は、セメントの水和反応を阻害し、凝結時間の遅延や強度発現の妨げとなります。これも正しい記述です。

(3) 粗骨材の弾性係数と乾燥収縮の関係【不適当】 弾性係数の大きい骨材は、セメントペーストの収縮を拘束するため、コンクリート全体の乾燥収縮は小さくなります。

(4) 安定性試験と耐凍害性 安定性試験で損失質量が大きい骨材は、凍結融解作用に対する抵抗性が低く、コンクリートの耐凍害性も低下します。これは正しい記述です。

4. 骨材の品質とコンクリートの性状 覚えておくべきポイント

• 細骨材の粒度とAE剤の効果：0.3〜0.6mm粒径が多いと空気連行性が向上する
• 有機不純物の害：セメントの水和反応を阻害し、凝結・硬化を妨げる
• 粗骨材の弾性係数と収縮：弾性係数が大きいほど乾燥収縮は小さくなる
• 骨材の安定性：安定性試験の結果は耐凍害性と密接に関連する

所要の強度を満足し、施工性の良いコンクリートを得るためには、適切な骨材の品質管理が重要です。

5. 骨材の品質とコンクリートの性状 関連知識

細骨材の粒度とAE剤の関係

細骨材の粒度分布は、AE剤による空気連行効果に大きく影響します。特に、0.3〜0.6mmの中間粒径が適度に含まれることで、気泡の生成と安定化が促進されます。

有機不純物の種類と影響

• 腐植土：セメントの凝結を著しく遅延させる
• 木片・葉：強度発現を阻害し、耐久性を低下させる
• 石炭片：ポップアウトの原因となることがある

骨材の弾性係数とコンクリートの性質

骨材の弾性係数は、コンクリートの変形特性に大きく影響します。一般的に、石灰石＜砂岩＜花崗岩の順で弾性係数が大きくなり、コンクリートの乾燥収縮は小さくなります。

安定性試験の重要性

硫酸ナトリウムを用いた安定性試験は、骨材の凍結融解抵抗性を評価する重要な指標です。損失質量が規定値を超える骨材は、耐凍害性の低いコンクリートとなる可能性があります。

6. 骨材の品質とコンクリートの性状 復習問題

問題：骨材がコンクリートの性状に与える影響について、適切でないものを選べ。

1. 細骨材の粗粒率が大きくなると、ワーカビリティーが低下する
2. 粗骨材の最大寸法が大きくなると、単位水量は減少する
3. 骨材の吸水率が大きいと、コンクリートの乾燥収縮は大きくなる
4. 扁平な粗骨材を使用すると、コンクリートの強度は向上する

解答：(4)

扁平な粗骨材を使用すると、コンクリートの強度は低下します。扁平な骨材は：

• 材料分離を起こしやすい
• 骨材の下面にブリーディング水が集まりやすい
• 有効断面が小さくなり、応力集中が生じやすい
• ワーカビリティーも悪化する

これらの理由により、強度や耐久性の低下につながります。

7. 骨材の品質とコンクリートの性状 まとめ

骨材の品質は、コンクリートの各種性状に大きな影響を与える重要な要素です。細骨材の粒度分布はAE剤の効果に影響し、有機不純物は凝結・硬化を阻害します。また、粗骨材の弾性係数が大きいほど乾燥収縮は小さくなり、安定性の悪い骨材は耐凍害性を低下させます。

現場では、骨材の受入れ検査において、これらの品質項目を適切にチェックすることが重要です。特に、新規骨材を使用する際や、骨材の供給元が変わる場合には、事前の品質確認を怠らないようにしましょう。適切な骨材の選定と品質管理により、所要の性能を満足するコンクリートを製造することができます。