NSJ住宅性能研究所

地盤・基礎シリーズ19

水セメント比・スランプ

■コンクリートは何でできている？

コンクリートは主に セメント・骨材（砂や砂利）・水 からできています。

このうち、品質に大きく影響するのが 「水」と「空気」 です。

・水や空気が少ない
→ 中身がギュッと詰まって 強度・耐久性が高い
・水が多い
→ 施工はラクになるが、固まるときに 乾燥収縮が増え、ひび割れが起きやすく なって 耐久性が下がる

つまり、扱いやすさのために水を増やしすぎると、長持ちしにくいコンクリートになります。


■よいコンクリートは全部がつながっている

よいコンクリートは、次の要素が連動して決まります。

（ ⇄ 材料）強度 ⇄ 調合（配合） ⇄ 施工性 ⇄ 取扱い・打込み・養生 ⇄ 耐久性 ⇄ 材料（ ⇄ 強度）

（※どれか1つが悪いと、全体の性能が落ちやすい）

■コンクリートの構成をかみ砕くとこうなる

材料の組み合わせは、段階的に理解すると分かりやすいです。

・セメントペースト：混和剤（材）＋空気＋水＋セメント
・骨材：細骨材（砂）＋粗骨材（砂利）
・モルタル：セメントペースト＋細骨材（砂）
・コンクリート：モルタル＋粗骨材（砂利）

●骨材のサイズのイメージ

・細骨材（砂）：重量の90％以上が 5mmふるい を通る
・粗骨材（砂利）：重量の90％以上が 25mmふるい を通る


■コンクリートの品質を示す、3つの指標

コンクリートの品質は、特に次の3つで評価されます。

① 基準強度（Fc）

基準強度とは、28日（4週間）養生した圧縮強度 のことです。

例：Fc21 とは、圧縮強度が 21 N/mm² であることを意味します。

② スランプ

スランプは、固まる前のコンクリートのやわらかさ（流れやすさ） を表す指標です。

スランプコーンに詰めて引き抜いたときに、どれだけ沈んだか（下がったか）を測ります。

・値が小さい＝硬め（流れにくい）
・値が大きい＝やわらかい（流れやすい）

さらに、崩れ方を見ることで 材料が分離していないか もチェックできます。

③ 水セメント比（W/C）

水セメント比は、水とセメントの、重量の比率 です。

水が多いほど W/C は大きくなり、一般に耐久性が下がりやすくなります。

例：

・水：175 kg/m³
・セメント：300 kg/m³
→ W/C = 175 ÷ 300 = 0.583… = 58.3%


■標準配合と理想（推奨）の考え方

JISの標準的な考え方として、例えば Fc21 の場合、目安は次のようになります。

・スランプ：18cm
・単位水量：185 kg/m³ 前後
・水セメント比：60% 前後

ただし、耐久性を高めたい なら、水を減らす方向が有利なので、次を目標にしたいです。

●耐久性を高めるための推奨目安

・スランプは 15cmを標準
・単位水量は 175 kg/m³ 以下
・水セメント比は 50% 以下

木造住宅の基礎は、形が比較的シンプルで鉄筋量も多くない傾向が強いため、スランプを低め（硬め）にしても施工できるケースが多いです。

その結果、水量や水セメント比も下げやすく、コンクリートの耐久性アップにつながります。


■スランプ試験の流れ（ざっくり理解）

手順1：詰める（3層に分ける）

コーン内面を湿らせる
→コーンが浮かないように固定
→試料を 3層（A（下）→B（中）→C（上）） に分けて入れる
→各層を 突き棒で25回ずつ 均等に突く
→上面をならす
（層の目安：A 7cm / B 10cm / C 13cm）

手順2：引き上げる

片寄らないように 静かに垂直に 引き上げる（2〜3秒）
→中央部の下がりを 0.5cm刻み で測る（これがスランプ値）

手順3：崩れ方を見る

突き棒で板を軽く叩き、崩れ方を観察
→分離している（砂利だけ落ちる等）なら 悪いコンクリートの可能性


■配合の比較（Fc21、水分量だけに注目）

・JIS目安：スランプ18cm／単位水量185kg/m³／W/C 60%
・推奨目安：スランプ15cm／単位水量175kg/m³／W/C 50%


■水分量の考え方（なぜスランプ15cmが良い？）

・JISのスランプ許容差は ±2.5cm
・18cm指定だと、上ブレで 20cm超 になりやすい
・そのため最初から 15cm標準 の方が安全側になりやすい
・単位水量は 175kg/m³以下 が望ましい
・水セメント比は 50%以下 が望ましい

次回は、中性化・かぶり厚さについて、お話します。