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骨材とは?粗骨材と細骨材の違い・コンクリートの配合割合と品質基準

この記事の要点

コンクリートは「セメント・水・骨材」の混合物ですが、骨材は全体体積の約70%を占める重要な材料です。

「粗骨材と細骨材の違いは粒の大きさ」というのが基本ですが、品質管理(アルカリ骨材反応・吸水率等)でもよく問われます。

このページでは骨材の種類・粗骨材と細骨材の粒径区分・コンクリートでの配合割合と品質基準を解説します。

粗骨材は5mm目ふるいに85%以上留まるもの、細骨材はそれを通過するもので、骨材の品質(塩分・強度など)はコンクリートの性能に直結する。

この記事では、骨材とは何か、粗骨材と細骨材はどう違うのか、コンクリートとどう関係するのかを整理します。

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骨材(こつざい)とは、コンクリートの調合に必要な材料で、砂利や砂のことです。


コンクリートは水、セメント、骨材の3つを混ぜて作ります。また、骨材には粗骨材と細骨材の2種類があります。


今回は骨材の意味、種類、割合、粗骨材と細骨材の違い、コンクリートとの関係について説明します。


粗骨材、細骨材、セメントの意味は、下記が参考になります。

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骨材とは?

骨材(こつざい)は、コンクリートの調合に必要な「砂利や砂」のことです。


コンクリートは、セメント、水、骨材の3つの材料からつくります。セメントと骨材が密着し一体となることで、高い強度を発揮します。骨材は、コンクリートに必須な材料です。


コンクリートの特徴は下記が参考になります。

普通コンクリートってなに?普通コンクリートの特徴、空気量、セメント量の規格


また、骨材を径で分類すると、粗骨材(そこつざい)と細骨材(さいこつざい)の2種類があります。


細骨材、セメントの意味、特徴は下記が参考になります。

細骨材とは?意味・読み方・粗骨材との違いとコンクリートの配合における役割

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骨材の種類

骨材の種類は、重量または径で分類が可能です。重量による分類した骨材を下記に示します。


普通骨材

軽量骨材

重量骨材


名称を読んで分かるように、骨材の比重によって分類されます。


次に、径(サイズ)で分類した骨材を、下記に示します。


細骨材

粗骨材


細骨材は細かい砂、粗骨材は細骨材より大きな砂利です(細骨材と粗骨材の違いは、後述します)。粗骨材、細骨材の意味は下記が参考になります。

粗骨材とは?1分でわかる意味、定義、読み方、最大寸法との関係

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粗骨材と細骨材の違いがわかるたった1つのポイント

最後に粗骨材と細骨材がわかるポイントを説明します。前述したようにズバリ大きさですが、覚えるのはたった1つ。


粗骨材は5mm目ふるいに質量で85%以上留まるもの


です。上記のふるいを通過する骨材は細骨材です。さらに細骨材は、10mm目ふるいを質量で100%通過する必要もあります。


ただ大まかには、「粗骨材は5mm目ふるいに質量で85%以上留まるもの」というポイントを覚えておけばOKです。


なお、全骨材に対する細骨材の割合を細骨材率といいます。細骨材率の意味は、下記が参考になります。

細骨材率の基礎知識、すぐに分かる計算方法とスランプの関係

骨材に求められる性能

前述したように骨材はコンクリートに必須な材料です。とはいえ、適当に拾った骨材を使うわけにもいきません。骨材には求められる性能があります。下記に示します。


・強度が大きいこと

・セメント、鉄筋に悪影響の無い品質であること(塩分を含んでいないことなど)

・耐火性、耐久性が高いこと

・吸水性が小さいこと

・丸みがあること。


などです。上記を満たす骨材の代表が川砂利です。川は汽水なので塩分を含まず、丸みを帯びています。


もちろん強度面、耐久性も問題ありません。昔は川砂利が利用され続けてきましたが、現在は枯渇を恐れ、海砂利を利用することもあります。


ただし、海砂利は塩分を含みます。塩分は鉄筋を錆びさせるため、規定の塩分量を超えない骨材を用います。

細骨材、粗骨材の割合

コンクリートの調合では、骨材(細骨材+粗骨材)は、容積比で7割程度入ります。


例えば、絶対容積を1000L/m3とするとき、細骨材と粗骨材を合わせて700L/m3です。


細骨材、粗骨材の割合を計算する方法は、下記が参考になります。

細骨材率の基礎知識、すぐに分かる計算方法とスランプの関係

混同しやすい用語

粗骨材

5mm目ふるいに質量で85%以上留まる大きな骨材(砂利)で、コンクリートの骨格を形成する。

細骨材に対して、粗骨材は粒径が大きくコンクリートの強度・耐久性により大きく寄与する。

細骨材

5mm目ふるいをほぼ通過し10mm目ふるいを100%通過する小さな骨材(砂)のこと。

粗骨材に対して、細骨材はより細かく空隙を埋める役割を担い、細骨材率で配合における割合が管理される。

比較項目粗骨材細骨材
定義5mm目ふるいに85%以上残留5mm目ふるいを85%以上通過
主な材料砂利・砕石
粒径の目安5mm以上5mm以下
主な役割コンクリートの骨格・強度確保隙間を埋めワーカビリティ改善

まとめ

今回は骨材について説明しました。骨材は、コンクリートに必須な材料です。


骨材(こつざい)とは、コンクリートの調合に必要な材料で、砂利や砂のことです。


骨材の意味だけでなく、求められる性能、細骨材と粗骨材の違いを覚えてくださいね。

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理解度チェック

Q.

骨材とは何か。コンクリートに占める割合は?

答えを見る

コンクリートの調合に必要な砂利や砂のこと。コンクリートは水・セメント・骨材の3つから作り、骨材は容積比で約7割(70%)を占める。

Q.

粗骨材と細骨材の違い(ふるいの基準)は?

答えを見る

粗骨材は5mm目ふるいに質量で85%以上留まるもの、細骨材はそれを通過するもの(さらに10mm目ふるいを質量で100%通過する)。

Q.

骨材に求められる性能は?

答えを見る

強度が大きいこと、セメント・鉄筋に悪影響がない品質(塩分を含まないなど)、耐火性・耐久性が高いこと、吸水性が小さいこと、丸みがあること。代表例は川砂利。

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)。

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