骨材試験

骨材とは、岩石などが自然の作用や人工的な技術によって粒状に砕かれてできた砂や砂利、砕石などの総称です。粒径によって「細骨材」と「粗骨材」に分類することができます。
また、骨材はコンクリートやアスファルト混合物の主要な構成要素となっており、骨材の性質が最終的な材料品質を大きく左右します。
そのため骨材には、清浄、堅硬、耐久的で、かつ有害物を有害量含まないことが要求されます。

目次

骨材試験とは、コンクリートやアスファルト混合物に使用する骨材の品質を評価するために実施する試験です。
骨材には用途に応じた品質規格が定められており、道路用砕石（JIS A 5001）やコンクリート用砕石及び砕砂（JIS A 5005）などが代表的な規格として挙げられます。
これらの規格では、粒度構成の違いから骨材を分類することができ、種類ごとに呼び名が存在します。
試験結果は、上記のような規格に対する適合性の確認や骨材の使用適否、混合骨材の適切な割合の決定などに活用します。

▼ 骨材の呼び名（JIS A 5001に基づく例）

• 骨材の性状を把握することで、コンクリートやアスファルト混合物の設計強度を適切に確保できます
• 材料品質を安定させることで、施工後の構造物の安全性を向上させ、長寿命化に寄与します

骨材のふるい分け試験は、JIS A 1102に規定されており、骨材の粒度分布を知るために実施します。粒度とは、骨材の大小粒が混合している程度のことです。骨材の粒度は、コンクリートのワーカビリティー（施工性）に大きな影響を及ぼします。

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骨材の微粒分量試験は、JIS A 1103に規定されており、骨材中に含まれている粒子のうち、公称目開き75μmの金属製網ふるいを通過するものの量を決めるために実施します。骨材中に含まれる微細な物質が多くなると、コンクリート圧縮強度の低下、単位水量の増加、乾燥収縮の増加、レイタンス量の増加、凝結時間の変化などの影響を及ぼします。

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骨材の単位容積質量及び実績率試験は、JIS A 1104に規定されており、コンクリートの製造、配合の選定、現場における骨材の計量などに利用されます。骨材の単位容積質量とは、骨材の絶乾状態における 1㎥当たりの質量のことを指し、実積率とは、容器に満たした骨材の絶対容積のその容器の容積に対する百分率のことを指します。

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細骨材の有機不純物試験は、JIS A 1105に規定されており、モルタルおよびコンクリートに用いる細骨材の中に含まれる有機不純物の有無を判定するために実施します。骨材を汚染する有機不純物は、コンクリートの硬化を妨げ、コンクリートの強度・耐久性・安定性を害することがあります。

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細骨材の密度及び吸水率試験はJIS A 1109、
粗骨材の密度及び吸水率試験はJIS A 1110に規定されており、細骨材・粗骨材の一般的性質やコンクリートの配合設計における絶対容積を知るために実施します。結果は、コンクリートの配合計算において使用水量を調節するために利用されるため、コンクリートの強度発現性や耐久性に影響を及ぼします。一般的には、密度が大きいと吸水率は少なくなり、凍結に対する耐久性が大きくなります。

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ロサンゼルス試験機による粗骨材のすりへり試験は、JIS A 1121に規定されており、骨材のすりへり（摩耗、摩削作用）抵抗性を知るために実施します。道路用コンクリートおよびダム用コンクリートなどのようにすりへり抵抗性が求められる場合に、本試験で優劣を決めることができます。

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硫酸ナトリウムによる骨材の安定性試験は、JIS A 1122に規定されています。硫酸ナトリウムの結晶圧による破壊作用を応用した骨材の抵抗性（安定性）を試験対象とし、気象作用に対する骨材の安定性を判断するための一つの情報が得られます（ただし、人工軽量骨材は除く ）

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骨材中に含まれる粘土塊量の試験は、JIS A 1137に規定されています。粘土が骨材表面に付着していると、セメントペーストとの付着を妨げ、強度・耐久性を害することがあるため、骨材中に含まれる粘土塊の量を知るために実施します。

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密度1.95g/㎤の液体に浮く粒子の試験は、JIS A 1141に規定されており、比重1.95の液体に浮く骨材中の有害な軽粒（石灰、亜炭など）の量を調べ、骨材として有害の有無を判断するために実施します。外観の重要なものは 0.5％以下、一般構造は 1％以下を限度とします。

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骨材のアルカリシリカ反応性試験は、JIS A 1145に規定されており、適用を予定している骨材でコンクリートを施工した場合に、アルカリシリカ反応という現象によってコンクリートに異常を起こすかどうかを判定するために実施します。アルカリシリカ反応が起こると、骨材の表面に生成されたアルカリシリケートゲルの膨張圧やセメントペーストの圧力変化により、コンクリートのひび割れや変形を引き起こします。

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形状（細長･扁平量）試験は、舗装試験法便覧A008に規定されており、粗骨材の形状特性を把握するために実施します。細長、あるいは偏平な形状の砕石が多量に含まれると、下記のような欠点が認められます。

• 敷きならし時の施工性が低下し、仕上がり面が粗くなる
• ふるい分けが困難になり、適正アスファルト量が変わったり、所定の粒度範囲から外れる
• 立方形の砕石に比べて破砕されやすく、またすり減りやすいため耐久性に劣る

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骨材の塩化物量試験は、JIS A 5002 5.5 / JIS A 5308 附属書Aに規定されており、骨材中の塩化物含有量からコンクリート用細骨材としての適否を判定するために実施します。海砂を用いた鉄筋コンクリート構造物においては、海砂に含まれる塩化物の量が許容限度を超えると、コンクリート中の鉄筋の発錆により、場合によっては構造物の耐荷力を低下させることがあります。

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骨材試験は、コンクリートやアスファルト混合物の品質を左右する重要な試験です。

当社は、国際標準化機構及び国際電気標準会議が定めた試験所に関する基準（ISO/IEC 17025）に適合し、産業標準化法試験事業者登録制度に基づくJNLA登録試験事業者として適格な試験ならびにJNLAの標章がついた試験証明書の発行が可能です。

様々な観点から骨材の性状を把握し、用途に応じた品質の確保や適正な材料選定を支援いたします。北海道から沖縄までの全国ネットワークで対応していますので、骨材試験に関してお困りの際は、お気軽にご相談ください。

• 骨材のふるい分け試験（JIS A 1102）
• 骨材の微粒分量試験（JIS A 1103）
• 骨材の単位容積質量及び実積率試験（JIS A 1104）
• 細骨材の有機不純物試験（JIS A 1105）
• 細骨材の密度及び吸水率試験（JIS A 1109）
• 粗骨材の密度及び吸水率試験（JIS A 1110）
• ロサンゼルス試験機による粗骨材のすりへり試験（JIS A 1121）
• 硫酸ナトリウムによる骨材の安定性試験（JIS A 1122）
• 骨材中に含まれる粘土塊量の試験（JIS A 1137）
• 骨材のアルカリシリカ反応性試験（JIS A 1145）
• 土の液性限界･塑性限界試験（JIS A 1205）
• 骨材の粒形判定実積率試験（JIS A 5005 7.6）
• 骨材の塩化物量試験（JIS A 5308 附属書A）