【過去問演習(2)No.161-165_施工】コンクリート技士 問題と解説

技士

【No.161】

海水の作用を受けるコンクリートに関する次の記述のうち,適当なものはどれか。
(1)物理的な侵食は,飛沫帯や干満帯よりも海中部の方が生じやすい。
(2)化学的抵抗性は,高炉セメントB種よりも普通ポルトランドセメントの方が高い。
(3)海水中の硫酸マグネシウム(MgSO4S)は,水和生成物との反応により体積膨張してコンクリートを劣化させる。
(4)海水中の塩化マグネシウム(MgCl2)は,コンクリート中の水酸化カルシウムと反応して組織を緻密にする。
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正解は(3)

【解説】
(1)×誤り。海水の作用を受けるコンクリートの物理的な侵食は,潮の干満の繰返し,波浪や波しぶき,海水中に含まれる砂れきによる摩耗等により生じます。これらによる侵食は,海水面付近の飛沫帯や干満帯のほうが海中部よりも激しくなります。
(2)×誤り。コンクリートの化学的抵抗性を向上させるには,C3Aの少ないセメントの使用やCa(OH)2の生成量の少ない高炉セメント等の使用が有効です。ただしC3Aの少ないセメントは鋼材の腐食防止の観点で不利になることがあるので,海水の作用を受けるコンクリートに対しては高炉セメントの使用が有効とされています。
(3)○正しい。海水中の硫酸マグネシウムは,水和生成物である水酸化カルシウムと反応して,石こうと水酸化マグネシウムを生成します。生成された石こうの一部はセメント中のアルミン酸三カルシウムと反応して膨張性のエトリンガイトとなり,エトリンガイトが吸水膨張することでコンクリートにひび割れを生じさせます。
(4)×誤り。海水中の塩化マグネシウムは,水和生成物である水酸化カルシウムと反応して,水溶性の塩化カルシウムとなり組織を多孔質にします。

【No.162】

海水の作用を受けるコンクリート構造物に関する次の一般的な記述のうち,不適当なものはどれか。
(1)凍結融解作用による劣化は,淡水が作用する場合より激しい。
(2)コンクリート中の鋼材の腐食は,飛沫帯よりも海中の方が激しい。
(3)コンクリートの塩化物イオンの侵入量は,海上大気中よりも干満帯の方が大きい。
(4)硫酸塩の化学的作用による劣化は,海上大気中よりも干満帯の方が激しい。
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正解は(2)

【解説】
(1)○正しい。気温が著しく低い場合,凍結融解作用に加わって,濃縮された海水の化学作用が複合して,コンクリートの劣化が激しくなることがあります。すなわち,淡水が作用する場合よりも海水のほうが劣化は激しくなります。
(2)×誤り。コンクリート中の鋼材が腐食するには,酸素と水が必要です。海中では,塩化物イオンの供給は多いが酸素の供給が少ないため,鋼材はほとんど腐食しません。一方,飛沫帯では,塩化物イオンとともに酸素も多く供給されるため,鉄筋の腐食が速くなります。
(3)○正しい。風等により巻き上げられた海水(塩分)を含んだ空気が飛来する海上大気中よりも,海水と直接的に接触する期間の長い干満帯のほうが,コンクリート中への塩化物イオンの侵入量は大きくなります。
(4)○正しい。海水に含まれる硫酸塩は,コンクリート中の水酸化カルシウムおよびセメント中のアルミン酸三カルシウムと反応してエトリンガイトとなり,エトリンガイトの吸水膨張によりコンクリートを破壊させる劣化を引き起こします。この劣化は海水と直接的に接触する干満帯のほうが進行しやすいです。

【No.163】

海水の作用を受けるコンクリートに関する次の記述のうち,不適当なものはどれか。
(1)海水に対する化学的抵抗性の向上を期待して,フライアッシュセメントを使用した。
(2)飛沫帯に用いることを考慮して,水セメント比を55%とした。
(3)打ち継ぎ目は弱点となりやすいことを考慮して,水平打ち継ぎ目は干満部を避けて計画した。
(4)鉄筋と型枠との間のスペーサに本体コンクリートと同等以上の品質を有するコンクリート製のものを用いた。
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正解は(2)

【解説】
(1)○正しい。コンクリートの海水に対する化学的抵抗性の観点からは,C3Aの少ない中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメント,Ca(OH)2の生成量の少ない高炉セメントやフライアッシュセメントを使用するのがよいです。
(2)×誤り。JASS5ではセメント種類・塩害環境の区分に応じて,土木学会示方書では現場施工か工場製品か等の施工条件・環境区分に応じて,水セメント比の最大値を定めています。この規定によれば,塩害環境下である飛沫帯では45%以下とする必要があります。ただし,土木学会示方書では,実績,研究成果により確かめられたものは最大の水セメント比を5~10%大きくしてよいとあり,55%とすることも認めています。
(3)○正しい。打ち継ぎ目は弱点となりやすいので,干満部に打ち継ぎ目を設けるのをできるだけ避け,とくに最高潮位から上60cmと最低潮位から下60cmとの間の干満部には打ち継ぎ目を設けないように連続作業でコンクリートを打ち込むのがよいです。
(4)○正しい。海水の作用を受けるコンクリートの場合は,スペーサが劣化して構造物の耐久性低下の原因となることがあるので,鉄筋と型枠の間に用いるスペーサはコンクリート製またはモルタル製のものを用い,本体コンクリートと同等以上の品質を有するものを使用します。

【No.164】

海水の作用を受ける鉄筋コンクリート構造物の耐久性に関する次の一般的な記述のうち,適当なものはどれか。
(1)中庸熱ポルトランドセメントを用いると,海水に対するコンクリートの化学的抵抗性は低下する。
(2)海水中の硫酸マグネシウムは,セメントの水和生成物と反応して体積膨張を生じさせる。
(3)海水中に位置する鉄筋コンクリートでは,飛沫帯に比べて鉄筋の腐食速度は大きい。
(4)海水中に位置するコンクリートでは,海上大気中に比べて中性化速度は大きい。
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正解は(2)

【解説】
(1)×誤り。コンクリートの海水に対する化学的抵抗性の観点からは,C3Aの少ない中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントCa(OH)2の生成量の少ない高炉セメントやフライアッシュセメントを使用するのがよいです。
(2)○正しい。海水中の硫酸マグネシウム(MgSO4S)は,セメントの水和生成物である水酸化カルシウム(Ca(OH)2)と反応して,膨張性の石こうの結晶と水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)を生成します。さらに,石こうの一部はセメント中のアルミン酸三カルシウム(C3A)と反応してエトリンガイトを生成し,そのエトリンガイトが体積膨張を起すことで,コンクリートにひび割れを発生させます。
(3)×誤り。コンクリート中の鉄筋が腐食するには酸素と水が必要です。海水中では,塩化物イオンの供給量は多いが,酸素の供給がほとんどないため,鉄筋はほとんど腐食しません。一方,飛沫帯では塩化物イオンの供給があるだけでなく酸素も供給されるため,鉄筋の腐食が速くなります。
(4)×誤り。中性化は,大気中の二酸化炭素がコンクリート内に侵入することで生じる劣化現象です。海水中よりも二酸化炭素の供給が多い海上大気中において中性化は進行し,中性化速度も大きくなります。

【No.165】

舗装コンクリートに関する次の記述のうち,不適当なものはどれか。
(1)スランプ2.5cmのコンクリートのダンプトラックでの運搬時間の限度を1時間とした。
(2)粗骨材のすりへり減量の限度を35%とした。
(3)材齢28日における圧縮強度を設計の基準とした。
(4)凍結融解がしばしば繰り返される環境において,水セメント比を50%とした。
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正解は(3)

【解説】
(1)○正しい。JISA5308ー2019(レディーミクストコンクリート)では,舗装コンクリートのスランプは2.5cmと6.5cmの2つがあり,スランプ2.5cmではダンプトラックを,6.5cmではトラックアジテータを用いることとしています。また,運搬時間は前者では1時間,後者では1.5時間です。なお,限度であるので,運搬計画では短めの時間を設定するのが望ましいです。
(2)○正しい。タイヤによるすりへり抵抗性が要求されます。これは安全走行性能や走行快適性能上などで重要です。これに対応して,粗骨材のすりへり減量の限度は35%と定められています。
(3)×誤り。コンクリート版は交通荷重による曲げ作用を受けるので,一般に材齢28日の曲げ強度を設計の基準としています。
(4)○正しい。耐久性から定まる水セメント比の最大値は,凍結融解がしばしば繰り返される場合で55%,ときどき起こる場合で60%です。ただし,曲げ強度は確認しておくのがよいです。
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