技術士一次 力学ノート

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令和4年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-11 を解説、引張強度と圧縮強度の比は一定でない

令和4年度 建設部門Ⅲ-11は、コンクリートの性質を5つの記述で問う設問です。

この問題のポイント

選択肢2は「この比は圧縮強度によらず一定」と書いているところが誤りです。

引張強度は圧縮強度より大幅に小さく、比は圧縮強度が高くなるほど下がります。比の値そのものより、「一定」という言い切りを疑うほうが早く決まります。

※ 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2(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:フレッシュコンクリート|単位水量を増やすと材料分離しやすくなる

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 圧縮強度の基準○(正しい)温度20℃の水中養生を行った材齢28日の圧縮強度を基準とする
2 引張強度との比×(誤り)比は圧縮強度によって変わる。一定ではない
3 自己収縮○(正しい)セメントの水和反応で水が消費されてコンクリートが縮む現象
4 クリープ○(正しい)持続荷重で、弾性ひずみに加えて時間とともにひずみが増大する現象
5 静弾性係数○(正しい)初期接線弾性係数・割線弾性係数・接線弾性係数がある

残る4つは強度の基準・自己収縮・クリープ・静弾性係数の定義どおりです。材齢28日・温度20℃の水中養生という条件は、圧縮強度の基準として正しい記述です。

選択肢2のポイント(ここが誤り)

収縮と変形の見分け

「一定」と書いてある記述を疑う

コンクリートの引張強度は圧縮強度よりはるかに小さく、ひび割れの起点になります。圧縮強度を上げても引張強度は同じ割合では増えないので、比は下がっていきます。

材料の性質を「〜によらず一定」と言い切る記述は、この設問では崩し方の型です。同じ型が令和5年度のフレッシュコンクリートにも出ています。

自己収縮とクリープは荷重の有無で分ける

自己収縮は荷重が載っていなくても、水和反応が進むだけで起きます。クリープは持続荷重が必要で、荷重を取れば一部が戻ります。

どちらも時間とともに進むので、原因が水和反応か荷重かで見分けます。

覚え方

  • 引張強度は圧縮強度の1桁下だと押さえます。比が一定という記述に出会ったら、その場で切ります。

理解度チェック

Q.

引張強度と圧縮強度の比は一定か。

一定ではありません。圧縮強度が高くなるほど比は小さくなります。

Q.

圧縮強度の基準となる条件は何か。

温度20℃の水中養生を行った材齢28日です。

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出典

公益社団法人 日本技術士会「令和4年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」7ページ Ⅲ-11

公益社団法人 日本技術士会「令和4年度 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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