【コンクリート技士試験】計算問題で落ちないためのチェックリスト(4/5) | 合否を分ける空気１％！「空気量」と「配合補正」の罠

ついに、このシリーズも佳境に入りました。

コンクリートの「心臓」である水セメント比を、そして「骨格」である骨材の状態を、あなたはすでにマスターしました。合格はもうあなたの射程圏内です。

さあ、ラスボスが繰り出す5つの必殺技、4つ目のお時間です。

今回のテーマは、コンクリートの中に存在する、目には見えない厄介者…「空気」です。

たかが空気、されど空気。

現場で測定した空気量が計画値とたった1%ズレただけで、コンクリートの強度は大きく変動し、配合の全面的な見直しが求められます。

この「配合補正」の計算こそ、多くの受験生が手順を間違え、失点してしまう大きな罠。

しかし、今日ここで学ぶ「絶対的なルール」さえ守れば、あなたはこの問題を安定した得点源に変えることができます。

コンクリートの中の空気（AE剤などで意図的に連行された微細な気泡）は、二つの顔を持っています。

つまり、多すぎても少なすぎてもダメ。目標値（例: 4.5%）にピタリと合わせ込むのが、技術者の使命であり、腕の見せ所なのです。

試験でこの補正計算が問われるのは、「計画通りにいかない現場で、あなたはどう対応しますか？」という、実践的な問題解決能力を試されているのです。

現場で実際に練ったコンクリート（試し練り）の空気量が、計画値とズレてしまった。さあ、どうやって配合を修正するか？

ここで、絶対に守るべき「黄金のルール」があります。

ルール：水セメント比(W/C)と細骨材率(s/a)は、原則変えない。

なぜなら、これらを変えてしまうと、目標とする強度やワーカビリティーといった、コンクリートの基本性能そのものが変わってしまうからです。

では、どこで調整するのか？

答えは、増えすぎた（または減りすぎた）空気の体積(V)の分だけ、砂と砂利の体積(V)を減らす（または増やす）のです。

コンクリートは、水＋セメント＋砂＋砂利＋空気の合計の体積が「1m³ (1000L)」になるという大原則で成り立っています。この体積のパズルを解くのが、配合補正の正体です。

計画空気量4.5%のところ、実測値が5.5%だった（=1%ズレた）と仮定して、具体的な計算手順を見ていきましょう。

【ステップ①】ズレた空気の「体積」を計算する

まず、余分な空気の「体積」を求めます。1%のズレは、1m³あたりで考えると…

増えた空気の体積 ΔV = (5.5 – 4.5) / 100 = 0.01 m³ (= 10L)

この「0.01 m³」こそが、これから骨材から取り除くべき体積です。

【ステップ②】取り除くべき「砂と砂利の体積」を求める

次に、この0.01 m³を、「細骨材率(s/a)」に基づいて砂と砂利に分配します。

仮に細骨材率 s/a = 40% だとすると、

取り除く砂の体積 = 0.01 m³ × 0.40 = 0.004 m³

取り除く砂利の体積 = 0.01 m³ × (1 – 0.40) = 0.006 m³

【ステップ③】「体積」を「質量」に変換する

最後に、求めた体積を質量(kg)に直して、元の配合から引き算します。ここで使うのが、第3回で学んだ「表乾密度」です！

（仮に砂の表乾密度を2.60g/cm³、砂利を2.65g/cm³とします）

取り除く砂の質量 = 0.004 m³ × (2.60 × 1000 kg/m³) = 10.4 kg

取り除く砂利の質量 = 0.006 m³ × (2.65 × 1000 kg/m³) = 15.9 kg

この質量を、元の単位量から差し引いたものが、最終的な答えとなります。

罠①：水やセメントの量を変えてしまう一番やってはいけないミスです。空気量の補正で、単位水量や単位セメント量を変更してはいけません。「W/Cは変えない」の黄金ルールを思い出してください。
罠②：体積のまま計算してしまう配合表に記載されるのは「質量(kg)」です。ステップ③の「密度を掛けて質量に直す」プロセスを忘れて、体積の数値をそのまま答えにしてしまうと0点です。
罠③：使う密度を間違える絶乾密度？表乾密度？配合計算の基準は、常に**「表乾状態」**です。ここで絶乾密度を使ってしまうと、微妙に計算がズレて不正解となります。