ワーカビリティーと細骨材率(s/a)の関係

コンクリートの配合に、細骨材率という数値があります。細骨材率は、コンクリートのワーカビリティーを左右する重要な値です。

細骨材率を理解すると、配合表の単位量を見ただけで、おおよそのコンクリートの性状が想像出来るようになります。

この記事では、コンクリートの細骨材率(s/a)について、意味や計算方法、役割や基準などについて説明します。

コンクリートの配合計算について知ろう

細骨材率を説明する前に、まずは簡単に配合設計の流れを見てみましょう。
配合設計は以下の手順で進めていきます。

配合計算の流れ

今回の記事は6単位粗骨材量・単位細骨材量の部分についての説明です。

ちなみに、単位水量・単位セメント量・単位○○量の単位とは、コンクリートを1㎥製造する時の使用量のことを言います。

コンクリート1㎥当りの、細骨材(sand)と全ての骨材(all gravel)の比率を細骨材率と言い、sand / all gravelを略してs/aと表記します。

具体的には、細骨材の容積を全骨材(細骨材+粗骨材)の容積で割った値です。

重要

割合は、質量比ではなく、容積比である事に注意してください。

下式が細骨材率を求める計算式です。

s/a＝Sv／Av×100(％)
Sv：細骨材容積
Av：全骨材容積(細骨材容積+粗骨材容積)

細骨材量：910kg、細骨材密度：2.60g/㎤
粗骨材量：1080kg 、細骨材密度：2.70g/㎤

Sv＝910／2.60
＝350

Av＝910／2.60+1080／2.70
＝350+400
＝750

s/a＝350／750×100
＝46.67≒46.7(％)

どちらのやり方でも単位粗骨材量・単位細骨材量の値は変わりません。設計の手順として、細骨材の量をベースにするのか、粗骨材の量をベースにするのかという違いです。

最適単位粗骨材かさ容積法について、簡単に解説すると、
粗骨材の絶対容積と実積率から、かさ容積を求めて計算する方法です。

詳しくは、こちらの記事で配合計算の説明しています。

コンクリートの骨材は主に増量材としての役割を担っています。細骨材率は、増量材の比率を変えることでコンクリートのワーカビリティーをコントロールする役割を持っています。

その中でも、粘性(材料分離抵抗性)と流動性のバランスをとる役割をしています。

セメント量の多い配合は、粘性を下げるために細骨材率を減らす。

単位水量の多い配合は、粘性を持たせるため細骨材率を増やす。

一般に、スランプが大きいほど細骨材率を大きくし、水セメント比が小さいほど細骨材率を小さくします。
スランプは単位水量で調整すると思われがちですが、実際には、細骨材率（s/a）を増減する事で、ある程度スランプの設定が決まってしまいます。

細骨材率（s/a）を変動させずに、単位水量だけでスランプをコントロールすると、バサバサかシャバシャバのコンクリートにしかなりません。同じスランプでもワーカビリティーの良否があるのは、細骨材率（s/a）が影響しているからです。

細骨材率に一定の基準というものはありませんが、目安となる指針があります。

コンクリート標準示方書(土木学会)
水セメント比55％・スランプ8cm程度のコンクリートにおける標準値

JASS 5(建築学会)
普通ポルトランドセメントでAE減水剤もしくは高性能AE減水剤を使用する普通コンクリートの標準値