広島大学附属福山中・高等学校　スクールブログ

今年も中学2年生の選択技術・家庭科で、「コンクリートでエンジニアリングしよう！」の授業を開講しています。ものづくりを通して材料の性質や工夫の大切さを学ぶ授業です。
今回は昨年に引き続き、特別企画として半井校長先生の研究室の学生さんとのコラボ授業を実施しました。

最適な「水セメント比」を探る
最初のテーマは、水とセメントの割合（「水セメント比」）によって、どのように性質が変わるかを確かめる実験です。一般的に、水セメント比はコンクリートの強度や作業性に大きく影響します。
今回は、セメント400gに対して水の量を調整しながら、水セメント比30％〜40％の範囲で最適な状態を探りました。目標は、「型枠に流し込みやすく、しかも隙間なく充填できる適度なやわらかさ」です。
水を少しずつ加えながら様子を見ると、
•水が少ないとポロポロとした状態（作業しにくい）
•ちょうどよいと滑らかでまとまりやすい状態
•水を入れすぎるとシャバシャバになり分離しやすい状態
と、変化がはっきり現れます。最後はスポイトを使い、慎重に微調整を行いました。



減水剤で性能アップ
次に、同じ水セメント比でも流動性を向上させる方法として、「減水剤」を使用しました。減水剤は、コンクリートの強度を保ちながら流れやすさを改善する材料です。
水セメント比30％のやや固めの状態を確認した後、2gの減水剤を加えると、一気に扱いやすい「ちょうどよい柔らかさ」へと変化しました。生徒たちは、ほんの少量の添加で性質が大きく変わることに驚いていました。
ちなみに、この減水剤を扱う大手企業の一つでは、本校の卒業生が活躍しているとの紹介もありました。



型枠に流し込んで作品づくり
最適な配合が見えてきたところで、いよいよ作品づくりです。用意されたさまざまな型枠を前に、生徒たちはどれを使うか真剣なまなざしで型枠を見つめます。
担当の先生からは「ミッキーの型枠を使うなら、セメントが柔らかすぎると耳が欠けてしまうので、少し固めが良い」というアドバイスもありました。実際に、やや硬めの配合で挑戦したグループは流し込みに苦戦する場面もありましたが、学生さんのサポートを受けながら無事に完成させることができました。



今回の授業では、単にコンクリートを作るだけでなく、「強度」と「作業性」のバランスを考えるという、実際の土木・建築分野にも通じる重要な視点を学ぶことができました。
学生さんたちとの交流を通して、生徒たちの興味や理解もさらに深まったようです。完成品の出来上がりが、今からとても楽しみです！