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令和7年度 1級建築施工管理技士 No.6を解説、セメントの比表面積と強度発現の関係

けんせつる

けんせつる

比表面積が小さいほど強度発現が早いって、本当にそうなの?

この記事の要点

令和7年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.6は、セメントの特性に関する問題です。正解は選択肢4。

令和7年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.6は、セメントの特性に関する問題です。

問題文は建設業振興基金が公開している公式PDFで確認できます。

この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

正解:選択肢4

比表面積は粒子の細かさを表す値で、大きいほど水との反応面積が増えて凝結や強度発現が早くなります。「値が小さいほど早い」という記述は逆です。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) 高炉セメントB種は初期強度がやや低いが、4週以降の長期強度は普通ポルトランドセメントと同等以上になる
2 ○(正しい) 早強ポルトランドセメントは硬化初期の水和発熱量が大きく、寒冷期の施工に適している
3 ○(正しい) セメントは水と反応(水和)して強度を発現する水硬性材料である
4 ×(誤り) 比表面積が大きいほど凝結や強度発現は早くなる(小さいほど早いは誤り)

選択肢4の「値が小さいほど凝結や強度発現は早くなる」という記述が誤りで、正しくは比表面積が大きいほど早くなります。

選択肢1

高炉セメントB種は、普通ポルトランドセメントにスラグ(高炉製鉄の副産物)を混合したセメントです。

スラグは単独では水和反応が遅く、セメントのアルカリ刺激を受けて初めて本格的に反応します。そのため初期強度は普通ポルトランドセメントよりやや低くなります。

ただし、長期的にはスラグの潜在水硬性が発現して、4週以降の強度は普通ポルトランドセメントと同等以上に達します。耐海水性や長期耐久性が高いという特徴もあるんです。

選択肢2

早強ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメントより粒子を細かく粉砕し、C₃S(エーライト)の含有量を高めたセメントです。

水和初期に発生する熱(水和熱)が大きく、短期間で高い強度が発現します。冬期は外気温が低く、コンクリートが凍結するリスクがあります。水和発熱量が大きければ、コンクリート内部の温度を一定以上に保ちやすくなるため、寒冷期の施工に向いているということです。

選択肢3

セメントが水硬性材料であるという基本的な性質を問うています。

水硬性とは、水と反応することで硬化する性質のことです。セメントは水を加えると水和反応が始まり、水和生成物(C-S-H ゲルなど)が生成されて強度を発現していきます。

空気中で乾燥することで硬化する気硬性材料(石膏や消石灰など)とは性質が異なります。セメントは水がなければ硬化しません。現場でセメントを雨や湿気から守る必要があるのも、この水硬性が関係しているわけです。

選択肢4

これが誤りを含む選択肢です。「比表面積の数値の大小」と「凝結・強度発現の速さ」がどう結びつくかが問われています。

比表面積とは、単位質量あたりの表面積の合計です。セメントの粒子が細かくなるほど、同じ重さでも表面積の合計は大きくなります。

水和反応は粒子の表面で起こります。表面積が大きければそれだけ反応する面積が多くなり、水和反応は速く進みます。その結果、凝結や強度発現が早くなるわけです。

値が小さいほど凝結や強度発現は早くなる」という記述は誤りで、正しくは比表面積が大きいほど早くなります。

ザックリ言えば、「粒が細かい=比表面積が大きい=反応面積が広い=早く固まる」ということです。

覚え方

比表面積と強度発現の関係は、「面積が多いほど反応が速い」という感覚でつなぐと混乱しにくくなります。

砂糖を水に溶かすとき、塊より粉のほうが早く溶けますね。セメントも同じで、粒子が細かいほど比表面積は大きくなり、水との反応が速く進みます。

粒子が細かい → 比表面積が大きい → 水和反応面積が広い → 凝結・強度発現が早いという順番でつなぐと、「小さいほど早い」という逆の記述に引っかかりにくくなるわけです。

一問一答

Q.

セメント粒子の比表面積が大きくなると、凝結や強度発現の速さはどう変わるか。

凝結や強度発現は早くなります。比表面積が大きいほど粒子が細かく、水との反応面積が増えるため、水和反応が速く進むためです。

Q.

高炉セメントB種を用いたコンクリートの初期強度は、普通ポルトランドセメントと比べてどうか。

初期強度はやや小さくなります。スラグの潜在水硬性はアルカリ刺激を受けて徐々に発現するため、初期段階では反応が遅れます。ただし、4週以降の長期強度は普通ポルトランドセメントと同等以上になります。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和7年度 1級建築施工管理技術検定 第一次検定 問題」
けんせつる

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務し、建築構造設計に従事。設計者として施工図確認・工程会議・検査立会いなど施工管理と協働してきた経験と、公共建築工事標準仕様書・JASS等の一次資料をもとに執筆しています。

「建築学生が学ぶ構造力学」(kentiku-kouzou.jp)を2010年より運営。著書「わかる構造力学」(工学社)。

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