コンクリートの配合とは？できるだけ小さくが原則、空気量と最小スランプは例外

配合で決める値と、その定義

水セメント比を「絶対容積比」と書く肢は誤りです。絶対容積比なのは細骨材率のほうです。細骨材率は、砂（細骨材）と砂利・砕石（粗骨材）を合わせた全骨材のうち、細骨材が占める体積の割合を表します。

「できるだけ小さく」が原則

配合で決める値は、大きくすると不利になるものばかりです。だから所要の性能が得られる範囲で、できるだけ小さく定めます。

• 単位水量……所要のワーカビリティーが得られる範囲内でできるだけ少なくします。多いと乾燥収縮やブリーディングが増え、品質が低下します。
• 水セメント比……強度や耐久性等を満足する値の中から最も小さい値を選定します。
• スランプ……運搬・打込み・締固め等の作業に適する範囲内でできるだけ小さくします。大きいと材料分離・ブリーディング・乾燥収縮が増えます。
• 細骨材率……所要のワーカビリティーを保ちつつ、単位水量ができるだけ少なくなる範囲で小さくします。

「スランプはできるだけ大きくする」「単位水量はできるだけ大きくする」はどちらも向きが逆で誤りです。この形は毎年出ます。

例外①　空気量だけは確保する

3つ4つ「小さく」が並ぶ中に、空気量を紛れ込ませる問題が出ます。ここだけ事情が違います。

凍結融解作用を受けるコンクリートでは、AE剤で微細な空気泡を連行し、適切な空気量を確保します。「凍結融解作用を受ける場合にはできるだけ少なくするのがよい」は向きが逆で誤りです。空気量を少なくすると凍害を受けやすくなります。

ただし、増やすほどよいわけでもありません。多すぎると強度が落ちます。確保するのは所定の範囲です。

例外②　最小スランプは条件が厳しいほど大きくなる

ここが混乱しやすいところです。「スランプはできるだけ小さく」なのに、最小スランプは大きく定める場面が出てきます。

矛盾ではありません。別の話をしています。

• 原則の「できるだけ小さく」……全体として、スランプは小さいほうが品質に有利。
• 最小スランプ……これ以上下げると充填できない下限のこと。条件が厳しいほど、この下限が上がる。

下限を上げる条件は2つです。

①鋼材の最小あきが小さいほど、最小スランプは大きく定めます。鉄筋のすき間が狭いと流れにくく充填しにくいため、やわらかくする必要があるからです。

②締固め作業高さが大きいほど、最小スランプは大きく定めます。締固め作業高さとは、締め固める作業員の足元から打ち込む面までの高さです。この高さが大きいほど深い位置まで行き渡らせなければならず、自由落下による材料分離も起きやすくなります。「締固め作業高さが大きいほど小さくなるように定める」は誤りです。

作業高さ1mと0.5mを比べるなら、1mのほうをスランプ大に設定するのが適当です。

高性能AE減水剤と圧送

高性能AE減水剤を用いたコンクリートは、水セメント比とスランプが同じなら、通常のAE減水剤に比べて細骨材率を1〜2%程度大きく設定します。減水性能が高く単位水量を小さくできる分、材料分離を防ぐためです。「0〜1%小さく設定する」は向きが逆です。

圧送では、管内閉塞を防ぐために単位粉体量をある程度確保します。「できるだけ単位粉体量を減らす必要がある」は誤りです。減らしすぎると粘性が不足し、かえって閉塞しやすくなります。

過去問でどう問われたか

配合は1級・2級とも毎年出ます。引っかけは3型です。

• ① 原則の向きを逆にする……「スランプはできるだけ大きく」「単位水量はできるだけ大きく」。
• ② 例外を原則に混ぜる……空気量を「できるだけ少なく」、最小スランプを「作業高さが大きいほど小さく」。
• ③ 定義の入れ替え……水セメント比を「絶対容積比」に。細骨材率の増減を逆に。

理解度チェック

まとめ

• 原則＝単位水量・水セメント比・スランプ・細骨材率はできるだけ小さく。大きいと乾燥収縮・ブリーディング・材料分離が増える。
• ★例外①空気量＝凍結融解を受ける場合はAE剤で確保。少ないと凍害、多いと強度低下。
• ★例外②最小スランプ＝鋼材の最小あきが小さいほど、締固め作業高さが大きいほど大きく定める。
• 水セメント比＝質量比、細骨材率＝絶対容積比。
• 高性能AE減水剤を使うと、細骨材率は通常のAE減水剤より1〜2%大きく設定する。
• 圧送では単位粉体量をある程度確保する。減らしすぎると粘性不足で閉塞しやすい。

スランプの測り方はスランプ試験と空気量、現場での判定はレディーミクストコンクリートの受入れ検査で確認できます。