骨材とは？粗骨材と細骨材の違い・配合割合・品質基準
骨材（こつざい、英語:aggregate）とは、コンクリートを練り混ぜる際にセメント・水とともに使用する、砂・砂利・砕石などの粒状材料の総称です。骨材はコンクリート全体の体積の約7割を占める主要材料で、コンクリートの強度・耐久性・経済性を大きく左右します。本記事では、骨材の役割から粗骨材・細骨材の違い、配合に占める割合、JISなどで定められる品質基準までを整理して解説します。
- 骨材はコンクリート体積の約65〜75%を占める主要材料である
- 5mmふるいを境に「粗骨材（砂利・砕石）」と「細骨材（砂）」に分かれる
- 粒度・密度・吸水率・有害物量などの品質基準がJIS等で定められている
骨材の役割
- コンクリートの骨格（かさ）をつくる。
- セメントペーストより安価で、経済性を高める。
- セメントペーストの乾燥収縮を抑え、寸法安定性を高める。
もし骨材を使わずセメントペースト（セメント＋水）だけで固めると、材料コストが跳ね上がるうえ、硬化時の乾燥収縮によるひび割れが大きくなってしまいます。骨材を大量に混ぜることで、コンクリートは安価で寸法変化の少ない材料になります。骨材自体がじょうぶであることも、コンクリート全体の強度を支えるうえで欠かせません。
粗骨材と細骨材の違い
骨材は粒の大きさで2つに分かれ、境界は5mmふるいです。英語ではそれぞれ coarse aggregate（粗骨材）、fine aggregate（細骨材）と呼びます。
| 細骨材 | 粗骨材 | |
|---|---|---|
| 大きさ | 5mmふるいを質量で85%以上通る | 5mmふるいに質量で85%以上とどまる |
| 主なもの | 砂 | 砂利・砕石 |
| 役割のイメージ | 粗骨材のすき間を埋め、コンクリートを密実にする | 骨材全体の骨格をつくり、強度と経済性に寄与する |
細骨材だけ、粗骨材だけでコンクリートをつくることはできません。両者がバランスよく組み合わさることで、すき間の少ない密実なコンクリートになります。
配合に占める割合
骨材はコンクリート体積の約65〜75%を占めます。残りがセメント・水・空気です。骨材を多く（ペーストを少なく）すると乾燥収縮を抑えられます（→絶対容積で配合）。
たとえば配合設計上、骨材の絶対容積比率をおおむね70%とした場合、1m³のコンクリートのうち約0.70m³分が骨材（粗骨材＋細骨材）、残り約0.30m³がセメントペースト（セメント・水・空気）ということになります。このうち粗骨材と細骨材の配分比率は「細骨材率（s/a）」と呼ばれる指標で管理され、ワーカビリティー（施工のしやすさ）にも影響します。
品質基準
骨材の品質は、JIS（A 5005ほか）やJASS5で規定されます。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 粒度 | 大小がバランスよく混ざっていること（粒度分布） |
| 密度・吸水率 | 緻密で吸水率が小さいこと |
| すりへり・強さ | すりへりにくく、じょうぶなこと |
| 有害物 | 粘土塊・微粒分・有機不純物・反応性が少ないこと |
| 塩化物量 | 鉄筋を錆びさせないよう規制 |
粒度が偏っていると、すき間を埋めるためにセメントペーストを余分に必要とし、コストや収縮の面で不利になります。また吸水率が大きい骨材は、練混ぜ水の量の管理が難しくなり、品質のばらつきにつながるため注意が必要です。
骨材の種類
骨材は産地・製法によっていくつかの種類に分けられます。
- 普通骨材：砂利・砕石・川砂など、密度が標準的な最も一般的な骨材。
- 軽量骨材：人工的に焼成するなどして密度を小さくした骨材。建物の自重を軽くしたい場合に使う。
- 再生骨材：解体したコンクリートを破砕・再生して製造する骨材。資源の有効活用につながる。
- 砕石：岩石を破砕してつくる粗骨材。天然の砂利が入手しにくい地域で広く使われる。
よくある間違い・注意点
骨材は単なる「増量材」ではありません。粒度や品質が悪い骨材を使うと、コンクリートの強度不足やひび割れ、鉄筋の腐食（塩化物量が多い場合）、さらにはアルカリシリカ反応による膨張ひび割れなど、構造上の重大な不具合につながることがあります。骨材は「品質の良し悪しがコンクリート全体の性能を左右する」重要な材料として扱う必要があります。
Q1. 粗骨材の粒が大きいほど良いコンクリートになりますか？
一概には言えません。粗骨材の最大寸法は、鉄筋の間隔や型枠の大きさとの関係で上限が決まっており、大きすぎるとかぶり不足や充填不良の原因になります。詳しくは「粗骨材の最大寸法」の記事を参照してください。
Q2. 海砂は骨材として使えますか？
塩化物量が基準値を超える海砂は、鉄筋腐食の原因になるため、除塩処理などを行い基準を満たしたものだけが使用されます。塩化物量の管理は骨材の品質基準の重要な項目のひとつです。
生コン工場に立ち会うと骨材の粒度試験の結果表を見せてもらうことがありますが、若手時代は数値の合否ばかり見て、実際の骨材の見た目（泥分の付着や偏った粒径）を確認する習慣がありませんでした。今は配合計画書の数値と現物の骨材を必ず見比べるようにしています。
まとめ
- 骨材は砂・砂利・砕石で、コンクリート体積の約7割を占める。
- 5mmふるいを境に細骨材（砂）と粗骨材（砂利・砕石）に分かれる。
- 粒度・密度・吸水率・有害物・塩化物などの品質基準がある。
- 普通骨材・軽量骨材・再生骨材など、目的に応じて種類が選ばれる。
