技術士一次 力学ノート

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令和元年度(再試験) 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-12 を解説、格子状ひび割れは疲労の特徴

令和元年度(再試験) 建設部門Ⅲ-12は、コンクリート構造物の劣化機構と、その変状の外観上の特徴の組合せを問う設問です。

この問題のポイント

格子状ひび割れと角落ちは、床版の疲労に現れる特徴です。

選択肢4はそれを凍害に付けているので、組合せが違います。凍害の特徴は微細ひび割れ・スケーリング・ポップアウトです。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答:選択肢4(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:コンクリートの劣化|調査で何を見るか

各選択肢の正誤

5つのうち4つは正しい記述なので、誤っている1つを探します。

選択肢正誤根拠
1 塩害=鋼材軸方向のひび割れ・さび汁・断面欠損○(正しい)鉄筋がさびて膨張し、鉄筋に沿って割れる
2 中性化=鋼材軸方向のひび割れ・剥離○(正しい)こちらも鉄筋の腐食が原因なので同じ現れ方
3 アルカリシリカ反応=膨張ひび割れ・ゲル・変色○(正しい)拘束方向や亀甲状に膨張ひび割れが出る
4 凍害=格子状ひび割れ・角落ち×(誤り)それは疲労の特徴。凍害はスケーリングとポップアウト
5 化学的侵食=変色・剥離○(正しい)酸や硫酸塩がセメント水和物を侵す

水が凍って膨らむのを繰り返すので、表面が薄く剥がれたり粒が飛んだりします。残る4つは塩害・中性化・アルカリシリカ反応・化学的侵食の組合せで、いずれも正しい記述です。

選択肢4のポイント(ここが誤り)

劣化機構と外観の対応

同じ特徴が2つ並んでも誤りとは限らない

選択肢1と2は、どちらも鋼材軸方向のひび割れという同じ特徴を挙げています。重複しているから片方が誤りだろう、と考えると外します。

塩害も中性化も鉄筋が腐食して膨張するので、現れ方が似るのは当然です。組合せの設問では、重複を手がかりにしないほうが確実です。

凍害の3つの現れ方

微細ひび割れは、内部の水が凍って膨らむのを繰り返して生じます。スケーリングは表面が薄く層状に剥がれる現象です。

ポップアウトは骨材の中の水が凍り、その上のコンクリートを弾き飛ばすものです。いずれも表面から進む点が共通しています。

格子状ひび割れが疲労の印である理由

道路橋の床版は、車輪が繰り返し通ることで疲労します。橋軸方向と橋軸直角方向の両方にひび割れが入るので、格子状に見えます。

進行すると交点で角が落ちて、抜け落ちに至ります。床版特有の変状なので、劣化機構としては疲労に分類します。

覚え方

  • 格子状ひび割れ・角落ちは床版の疲労
  • 凍害は微細ひび割れ・スケーリング・ポップアウト
  • 塩害と中性化はどちらも鋼材軸方向のひび割れ(重複は誤りの手がかりにしない)

理解度チェック

Q.

格子状ひび割れと角落ちは何の特徴か。

床版の疲労です。凍害ではありません。

Q.

凍害の外観上の特徴は何か。

微細ひび割れ・スケーリング・ポップアウトです。

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出典

公益社団法人 日本技術士会「令和元年度(再試験) 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」6ページ Ⅲ-12

公益社団法人 日本技術士会「令和元年度(再試験) 技術士第一次試験 試験問題の正答」

※ 問題文と選択肢は掲載していません。上の表は各選択肢で問われている論点で、実際の設問は公式PDFで確認できます。

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構造設計の実務を続けながら、試験に出る力学の解き方を書き残しています。

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