1級建築 建築材料①（セメント・骨材・コンクリート）【第一次検定の科目別解説】

建築材料①のポイント（30秒で押さえる）

• セメント：普通ポルトランドセメントが基本。早強・中庸熱・低熱などの特徴を整理
• 骨材：細骨材（5mm以下）と粗骨材（5mm超）。アルカリシリカ反応の対策が頻出
• コンクリート：水セメント比(W/C)が小さいほど強度↑・耐久性↑。配合設計の考え方を理解
• 混和材料：AE剤・減水剤・フライアッシュ・高炉スラグなどの効果を整理
• 出題頻度：毎年2〜3問。セメント・骨材・コンクリートは出ない年がない最重要テーマ

水和熱と強度発現の関係

セメントが水と反応（水和）するときに発生する熱が水和熱です。水和熱が高い＝反応が速い＝初期強度が高い。逆に水和熱が低い＝反応が遅い＝初期強度は低いが長期強度は高くなる。「早強→普通→中庸熱→低熱」の順に水和熱が低くなると覚えましょう。

骨材の分類

• 細骨材：10mmふるいを全部通り、5mmふるいを質量で85%以上通る骨材（砂）
• 粗骨材：5mmふるいに質量で85%以上とどまる骨材（砂利・砕石）
• 粗骨材の最大寸法：一般の建築工事では20mmまたは25mmが標準

アルカリシリカ反応とは？

セメント中のアルカリ成分と骨材中の反応性シリカ鉱物が反応して、アルカリシリカゲルが生成。このゲルが水分を吸収して膨張し、コンクリートにひび割れを生じさせる現象です。

アルカリシリカ反応の対策（3つの方法）

• 対策1：「無害」と判定された骨材を使用する
• 対策2：コンクリートのアルカリ総量を3.0kg/m³以下に抑える
• 対策3：高炉セメントB種やフライアッシュセメントB種など、抑制効果のある混合セメントを使用する

スランプとスランプフロー

スランプはスランプコーンを引き上げた後の下がり量（cm）で測定します。値が大きいほど軟らかい。一般的な建築工事では18cm程度。スランプフローは高流動コンクリートに使用し、広がりの直径（cm）で測定します。

水セメント比の基本原則

• W/Cが小さいほど（水が少ないほど）→ 強度が高い・耐久性が高い・水密性が高い
• W/Cが大きいほど（水が多いほど）→ 強度が低い・耐久性が低い・ひび割れしやすい
• ただし、W/Cを小さくしすぎるとワーカビリティーが悪化する
• そのため減水剤やAE減水剤で水を減らしつつワーカビリティーを確保する

混和「剤」と混和「材」の違い

混和剤はセメント質量の1%未満の少量で効果を発揮する薬品（AE剤・減水剤など）。混和材はセメント質量の5%以上を使用する粉末状の材料（フライアッシュ・高炉スラグなど）。試験では両者を混同させる選択肢が出るので注意。

ひっかけ1: AE剤と強度

「AE剤を使用するとコンクリートの強度が向上する」→ 不正解。AE剤は微細な気泡を連行するため、ワーカビリティーと耐凍害性は向上しますが、空気量が増えるため圧縮強度はやや低下します。空気量1%増加で強度は約4〜6%低下。

ひっかけ2: W/Cとワーカビリティー

「水セメント比を小さくすれば全ての性能が向上する」→ 不正解。W/Cを小さくすると強度・耐久性は向上しますが、ワーカビリティーは悪化します。だからこそ減水剤で水を減らしつつ流動性を確保するのです。

ひっかけ3: 早強セメントと水和熱

早強セメントは初期強度が高い＝水和反応が速い＝水和熱が高い。マスコンクリートに早強セメントを使うと温度ひび割れのリスクが高まります。マスコンクリートには中庸熱・低熱セメントを使うのが正解。

この記事のポイント

• セメント：早強→普通→中庸熱→低熱の順に水和熱が低い。マスコンには低熱系を使用
• 骨材：細骨材は5mm以下、粗骨材は5mm超。ASR対策はアルカリ総量3.0kg/m³以下
• W/C：小さいほど強度↑・耐久性↑。ただしワーカビリティーは悪化する
• AE剤：凍結融解抵抗性を向上するが強度はやや低下
• 減水剤：W/Cを下げつつワーカビリティーを確保。最も広く使われる混和剤
• 促進剤は寒中、遅延剤は暑中コンクリートに使う — 逆にしないこと

1級建築 第一次検定の科目別対策

鋼材・防水材・ガラスについては建築材料②で解説しています。