問6：骨材

アルカリシリカ反応性を有する骨材に関する、次の記述中の(A)および(B)に当てはまる(1)～(4)の語句の組み合わせのうち、適当なものはどれか。

我が国における火成岩のうち、反応性を示す可能性が高いものは火山岩であり、深成岩や半深成岩では反応性はほとんど認められていない。これは、火山岩ではマグマの冷却速度が深成岩より早く、( A )などの不安定な結晶や非晶質物質が生成されやすいためである。アルカリシリカ反応性を有する代表的な火山岩には、( B )がある。

正答：2

単なる知識問題なので、問題がそのまま解説となります。
アルカリシリカ反応性を有する火山岩の代表として安山岩が挙げられます。

トリディマイト
　鱗珪石とも呼ばれる、石英の高温結晶形(SiO₂)。安山岩やデイサイト等火山岩の隙間に存在する。

問7：変状

写真1および写真2は、供用開始後50年が経過した東北地方内陸部の河川内にある鋼橋の張出し床版および橋脚の変状である。両者に共通な変状の発生原因として、次の(1)～(4)のうち、最も適当なものはどれか。

(1)　酸性雨による化学的浸食
(2)　河川の増水時に生じた摩耗
(3)　凍結融解作用によるスケーリング
(4)　エトリンガイトの遅延生成による膨張

正答：3

　写真および問題文より変状の発生機構を推定する問題です。ポイントは次の通りです。
　◎東北地方内陸部
　◎張出し部、橋脚の角部
　気温が氷点下を下回る地域において、水分の供給がある箇所の表面がボロボロとなる変状であり、スケーリングが最も妥当となります。

(1)　酸性雨による化学的浸食の場合、特定の箇所でなく雨掛かりがある箇所全体が同様の変状を起こします。
(2)　(1)と同様に特定の箇所に変状が生じるものとなりえません。
(4)　エトリンガイトの遅延生成による膨張(DEF：Delayed Ettringite Formation )であれば、アルカリシリカ反応に似たひび割れを生じさせます。

問8：変状（化学的浸食）

コンクリートの化学的浸食に関する、次の記述中の(A)～(C)に当てはまる(1)～(4)の語句の組み合わせのうち、適当なものはどれか。

コンクリート用骨材として( A )を用いた場合、そのコンクリートが( B )環境下に長時間暴露されると、タウマサイト(Thaumasite)の生成に伴う硫酸塩劣化が発生することがある。タウマサイトは、コンクリート中の( C )が硫酸塩イオンおよび骨材の主成分である炭酸カルシウムと反応することで生成され、これにより膨張が生じてコンクリートが劣化する。

正答：1

寒冷地域において石灰岩骨材を用いたコンクリート構造物に発生する劣化現象を問いています。知識問題として暗記することが良いと思われます。

問9：変状（火害）

下図は火災等の高熱を受けた時のセメントペーストと骨材の体積変化に関する概念図である。この図に関する、次の記述中の(A)～(C)に当てはまる(1)～(4)の語句の組み合わせのうち、適当なものはどれか。

コンクリートが加熱されると骨材は膨張する。一方、セメントペーストは100℃までは膨張するが、( A )するため収縮に転ずる。さらに400℃以上になるとセメント水和物が変質し、コンクリート中の骨材とセメントぺーストの付着界面では微細ひび割れが誘発され、破壊が進展する。このため、コンクリートの( B )が大きく低下する。石英質を含む骨材では約600℃付近で骨材の( C )により急激な膨張を呈する。

正答：2

　コンクリートが加熱された際、セメントペーストは膨張(～100℃程度)→収縮(～700℃程度)→膨張(700℃～)といった挙動を示します。100～700℃で収縮を示すのは、結晶水が脱水するためです。100℃を超えて水分が蒸発することと同様のイメージです。対し骨材は膨張し続けます。

　火害によるコンクリートの強度低下では圧縮強度と弾性係数がよく比較されます。火害によってより強度が低下するのは、
　弾性係数の低下　＞　圧縮強度の低下
　即ち、弾性係数がより低下します。

　骨材に石英質を含む場合、600℃付近で骨材の結晶形態の変化により膨張が生じます。

問10：ひび割れ（杭基礎の不同沈下）

杭の不同沈下によって、鉄筋婚kるイート構造物に生じるひび割れの概念図として、次の(1)～(4)のうち、適当なものはどれか。

正答：2

　下図を参照してください。対角を引っ張った時、どこにひび割れが生じるかのイメージが重要となります。頻出問題です。
　紙や粘土を用いた模型等がイメージしやすいでしょうか。

　(3)は自己収縮時に発生するひび割れを表しています。杭の不同沈下のように一定の方向性を持たないため、四隅にひび割れが生じます。
　(4)は見たことがありません、このようなひび割れは生じうるのでしょか。