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単位セメント量とは？1分でわかる意味、求め方と計算、最小値とワーカビリティの関係

この記事の要点

単位セメント量とは、コンクリート1m³あたりに含まれるセメントの質量（kg/m³）で、水セメント比と単位水量から計算によって求められる。

単位セメント量が過少だとワーカビリティが低下し、過多だと水和熱増大・乾燥収縮増加のリスクがあるため、適切な範囲での管理が重要である。

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単位セメント量とは、コンクリートに含まれる1m3当たり(単位立米当たり)のセメントの質量です。


単位はkg/m3やt/m3で表します。コンクリートの原料としてセメントは必要不可欠です。


セメントが少ないと十分な強度が得られません。また、骨材が分離しやすく水密性や耐久性の低下、ジャンカ（豆板）の原因にもなります。


単位セメント量は「100×単位水量÷水セメント比」で計算します。


今回は単位セメント量の意味、求め方と計算、最小値とワーカビリティの関係について説明します。ワーカビリティ、単位水量の詳細は下記をご覧ください。

単位水量とは？1分でわかる意味、規準、水セメント比、コンクリートの種類との関係

1分でわかるワーカビリティの意味と、スランプとの関係

単位セメント量とは？求め方と計算

単位セメント量とは、コンクリートに含まれる1m3当たりのセメントの質量です。単位セメント量の単位は「kg/m3」で表します。


よって10m3のコンクリート中に含まれるセメント質量が100kgのとき、単位セメント量＝100kg÷10m3=10kg/m3です。


単位セメント量はコンクリートの配合を考える上で重要な指標です。求め方を下記に示します。※単位セメント量はC、単位水量をW、水セメント比をXとします。


C＝W/X×100


上式は水セメント比の計算式を、単位セメント量を求める形になるよう変形したものです。単位水量、水セメント比の詳細は下記が参考になります。

単位水量とは？1分でわかる意味、規準、水セメント比、コンクリートの種類との関係

水セメント比とは？1分でわかる定義、計算法、単位水量との関係


実際に単位セメント量を計算しましょう。水セメント比を55％、単位水量を185kg/m3とします。必要な単位セメント量は、


C=W/X×100=185/55×100=336kg/m^3


です。

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単位セメント量の最小値とワーカビリティの関係

単位セメント量には最小値が規定されています。下表に整理しました。

コンクリートの種類 単位セメント量の最小値（kg/m3）
一般仕様のコンクリート 270
軽量コンクリート 320(Fc≦27N/mm2)
340(Fc＞27N/mm2)
水中コンクリート 330（場所打ちコンクリート杭）
360（地中壁）

コンクリートにセメントは必要不可欠です。セメントが無いと強度が低いだけでなく、ワーカビリティに悪影響があります。


具体的には骨材の分離による豆板（ジャンカ）が生じやすくなります。


当然、水密性の低下や耐久性も低下します。よってワーカビリティを確保するために単位セメント量の最小値が規定されるのです。


とはいえ、単位セメント量が多すぎるのも問題です。セメントを多く入れすぎると水和熱が高くなり「乾燥収縮によるクラック」の原因になります。


コンクリートの乾燥収縮の詳細は下記をご覧ください。

コンクリートの乾燥収縮とは？1分でわかる意味、乾燥収縮率とjass5、骨材、ひび割れとの関係

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では「単位セメント量の最小値」の規定と「ワーカビリティへの影響」を問う問題が出ます。JASS5の最小値（270〜290 kg/m³）を覚えましょう。

単位セメント量は水セメント比（W/C）と単位水量（W）から算出します。C = W ÷ (W/C) という計算式を覚えておきましょう。

セメント量が増えると水和熱が増大し、マスコンクリートでは温度ひび割れのリスクが高まります。用途に応じたセメント量の適正化が必要です。

まとめ

今回は単位セメント量について説明しました。単位セメント量とはコンクリートに含まれる1m3当たりのセメントの質量です。


水セメント比、単位水量の値が分かれば簡単に計算できます。また単位セメント量が少なすぎると強度低下、ワーカビリティに悪影響があることも覚えておきましょう。


下記も参考になります。

水セメント比とは？1分でわかる定義、計算法、単位水量との関係

単位水量とは？1分でわかる意味、規準、水セメント比、コンクリートの種類との関係

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