技術士一次 力学ノート

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コンクリートの劣化機構|寒冷地域は凍害、ASRはアルカリ性で膨張

この記事の要点

寒冷地域に対応する劣化機構は凍害です。すりへりが書いてあれば誤りです。

Ⅲ-12は令和4年度から令和7年度まで4年連続で劣化が出ており、出てくる5つは毎年ほぼ同じです。

劣化機構は、コンクリート構造物が損なわれていく仕組みの分類です。

作用や環境と機構を結ぶ形、機構と外観の特徴を結ぶ形、機構の定義を並べる形の3通りで出ます。

5つの劣化機構を先に覚える

劣化機構中身外観の特徴
アルカリシリカ反応骨材中の反応性シリカ鉱物がアルカリ性水溶液と反応し、異常膨張する膨張ひび割れ(拘束方向・亀甲状)、ゲル、変色
塩害塩化物イオンで鋼材の腐食が促進される鋼材軸方向のひび割れ、さび汁、断面欠損
中性化二酸化炭素でアルカリ性が失われ、水の浸透を伴って鋼材が腐食するかぶりの浮きや剥離
凍害水分の凍結と融解の繰返しで劣化するスケーリング、微細ひび割れ、ポップアウト
化学的侵食酸性物質や硫酸イオンで硬化体が分解し、化合物生成時の膨張圧で劣化する変色、コンクリート剥離
床版の疲労輪荷重の繰返しでひび割れや陥没が生じる格子状ひび割れ、角落ち、エフロレッセンス

格子状ひび割れと角落ちは床版の疲労の特徴です。これを凍害に付け替えるのがよくある壊し方です。

アルカリシリカ反応は2か所を狙われる

反応する相手はアルカリ性水溶液で、酸性水溶液ではありません。起きるのは異常膨張で、異常な収縮ではありません。

名前にアルカリが入っているので、酸性と書いてあれば読んだ瞬間に切れます。

中性化と化学的侵食は説明ごとすり替わる

中性化と水分浸透による鋼材腐食は、二酸化炭素でアルカリ性が失われ、鋼材が腐食に至る流れです。酸性物質や硫酸イオンとの接触で硬化体が分解する流れは、化学的侵食のほうです。

用語を入れ替えず、説明のほうを丸ごと入れ替えてくる形が出ます。

作用や環境から機構を引く

作用・環境推定される劣化機構
凍結防止剤の使用塩害、アルカリシリカ反応
繰返し荷重疲労、すりへり
海岸地域塩害、化学的侵食(硫酸塩劣化)
二酸化炭素中性化と水の浸透に伴う鋼材腐食
寒冷地域凍害

凍結防止剤は塩化物を含むので塩害につながり、アルカリ分の供給でアルカリシリカ反応にも効きます。

技術士一次ではこの形で出た

令和4年度から令和7年度までの建設部門Ⅲ-12を並べると、問い方は毎年入れ替わるのに、崩す先はいつも同じ5つの中にあります。

年度問い方正答どこを壊してあったか
令和7年度作用や環境と劣化機構の組合せ寒冷地域にすりへりを置いた
令和6年度劣化現象の説明を並べる中性化と水分浸透による鋼材腐食の選択肢に、化学的侵食の説明を入れた
令和5年度劣化機構と外観上の特徴の組合せ凍害の選択肢に、床版の疲労の格子状ひび割れと角落ちを置いた
令和4年度劣化機構の説明を並べるアルカリシリカ反応を酸性水溶液との反応・異常な収縮と書き換えた

4年とも出てくるのはアルカリシリカ反応・塩害・凍害・化学的侵食・床版の疲労で、変わるのは問い方とどれを壊すかだけです。

理解度チェック

寒冷地域に対応する劣化機構は何か。

凍害です。コンクリート中の水分が凍結と融解を繰り返して劣化します。

格子状ひび割れと角落ちはどの機構の特徴か。

床版の疲労です。輪荷重の繰返しによるもので、凍害の特徴ではありません。

アルカリシリカ反応で狙われる2語はどこか。

反応する相手と体積変化の向きです。アルカリ性水溶液と反応して異常膨張します。

まとめ

出てくる5つは毎年ほぼ同じです。覚えるのは機構と外観の対応で、選択肢の番号ではありません。

Ⅲ-12は4年続けて劣化なので、建設部門でもっとも読みやすい設問です。

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出典

公益社団法人 日本技術士会「令和7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-12

公益社団法人 日本技術士会「令和6年度 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5年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」8ページ Ⅲ-12

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-12

公益社団法人 日本技術士会「技術士第一次試験 試験問題の正答」(令和4年度〜令和7年度)

※ 問題文と選択肢は掲載していません。実際の設問は上記の公式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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