建築学生が学ぶ構造力学

建築学生が学ぶ構造力学
  1. HOME > 鉄筋コンクリート造の基礎 > 圧縮強度と水セメント比の関係は?1分でわかる圧縮強度、コンクリートの関係

コンクリートの圧縮強度と水セメント比の関係は?計算式と設計基準強度への影響

この記事の要点

コンクリートの圧縮強度は、水セメント比(W/C:水の質量÷セメントの質量)に大きく依存します。W/Cが小さいほど強度が高くなります。

建築基準法施行令では設計基準強度Fcに対応するW/Cの上限値が定められています。二級建築士試験でもW/Cと圧縮強度の関係は頻出問題です。

水セメント比(W/C)はセメント量を増やすと小さくなり、コンクリートが固く強くなることをイメージと結びつけて覚えると定着しやすい。

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット


圧縮強度は水セメント比に反比例します。水セメント比(W/C)が小さいほどコンクリートの圧縮強度は大きくなります。


逆に、水セメント比が大きいと圧縮強度は小さくなります。


これは一級建築士試験でも頻出する項目です。


今回は圧縮強度と水セメント比の関係、意味、コンクリートとの関係について説明します。圧縮強度、水セメント比の意味は下記が参考になります。

圧縮強度とは?コンクリート・鋼の強度・単位(N/mm²)・引張強度との違い

水セメント比とは?計算方法・60%以下の根拠・単位水量との関係

100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

圧縮強度と水セメント比の関係は?

圧縮強度と水セメント比は下記の関係があります。


・圧縮強度は、水セメント比が大きいほど小さい

・圧縮強度は、水セメント比が小さいほど大きい


上記より、圧縮強度は水セメント比に反比例します。


圧縮強度と水セメント比の関係は、一級建築士試験でも頻出します。違いを是非理解しましょう。


水セメント比は下式で計算します。


水セメント比=W/C


Wは単位水量、Cは単位セメント量です。単位はkg/m3です。つまり、コンクリートの配合で必要な水とセメントの比率です。


ちなみにセメント水比という指標もあります。セメント水比=C/Wです。


日本語では、AB比と書くときA/Bを意味します。水セメント比ならW/Cですね。


わざわざ水セメント比の公式を暗記する必要無いですね。


水セメント比は下記が参考になります。

水セメント比とは?計算方法・60%以下の根拠・単位水量との関係

水セメント比が大きい、小さい、どういう状態?

水セメント比が大きい、小さいがどういう状態か考えましょう(イメージしやすいため、少し極端に説明します)。


水セメント比が大きいコンクリートは、小さいコンクリートに比べて単位水量が増えていますね。


単位水量が多いコンクリートは、「何となく弱そうだ」と分かると思います。


一方、水セメント比が小さくなると、セメント量が増えます。セメントは、コンクリートの固さの源です。


セメントを増やすほど、水気が無くなって固くなりそう、と思いませんか。


泥遊びをすればよく分かります。水と砂を混ぜる時、水を多くした場合、水を少なく(砂を多く)した場合で、泥の状態をみてください。


水を多くすると、泥は水気が多くて形がまとまりません。一方、水気が少ない泥は、簡単に形作ることができます。


水セメント比の公式と圧縮強度の関係を丸暗記しても良いのですが、一般常識と関連付けて覚えると思い出しやすいですよ。

混同しやすい用語

水セメント比(W/C)

単位水量Wを単位セメント量Cで割った比率で、値が小さいほどセメントが多くコンクリートが強くなる。

圧縮強度と反比例の関係にあるのに対して、セメント水比(C/W)は圧縮強度と正比例の関係になる。

セメント水比(C/W)

水セメント比の逆数(C÷W)で表す指標であり、値が大きいほど圧縮強度が大きい。

水セメント比は「大きいほど強度が小さい」のに対し、セメント水比は「大きいほど強度が大きい」と向きが逆になる点に注意。

試験での問われ方|管理人の一言

一級建築士試験では「水セメント比が大きいほど圧縮強度は小さい」という正誤判定問題が頻出する。(一級建築士 令和元年 問98:水セメント比が小さいほど圧縮強度は高いことが出題)

「水が多い=弱い」というイメージを泥遊びに例えて覚えると、反比例の関係が試験中でも咄嗟に思い出しやすい。

水セメント比(W/C)セメント量圧縮強度主な用途
45%以下多い大(高強度)高耐久・高強度コンクリート
55%程度標準中程度一般的なRC造
65%以上少ない小(低強度)非構造部材・捨てコン等

まとめ

今回は水セメント比と圧縮強度の関係について説明しました。関係性、コンクリートの関係が理解頂けたと思います。


まずは、水セメント比、圧縮強度のそれぞれの意味を理解しましょう。一級建築士試験にも頻出するので、是非覚えてくださいね。圧縮強度、水セメント比の意味は下記を参考になります。

圧縮強度とは?コンクリート・鋼の強度・単位(N/mm²)・引張強度との違い

水セメント比とは?計算方法・60%以下の根拠・単位水量との関係

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット

この記事の内容を○×クイズで確認する

この記事で学んだ内容は、無料の○×問題集でも確認できます。

意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。

ゼロ所長の構造力学問題集で確認する



▼スポンサーリンク▼

ハナダユキヒロ

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。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

▼用語の意味知らなくて大丈夫?▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる!1級建築士【構造】計算問題解説集

わかる2級建築士の計算問題解説書!

【30%OFF】一級建築士対策も◎!構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本
建築構造がわかる基礎図解集

Topへ >>

  1. HOME > 鉄筋コンクリート造の基礎 > 圧縮強度と水セメント比の関係は?1分でわかる圧縮強度、コンクリートの関係
  2. 1級の過去問(計算)解説
  3. わかる建築構造の用語集・図解集
  4. 1頁10円!PDF版の学習記事