説明

フレッシュコンクリートの単位水量測定方法

【課題】粗骨材のサンプリング誤差の影響を受けることなく、短時間で且つ低コストで単位水量を測定できるフレッシュコンクリートの単位水量測定方法の提供を課題とする。
【解決手段】フレッシュコンクリートからモルタルを採取し、このモルタルの単位容積質量を測定し、このモルタルの単位容積質量の測定値を用いて単位容積質量法によりモルタルの単位水量を求め、このモルタルの単位水量に基づいて、フレッシュコンクリートの単位水量を求める。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレッシュコンクリートの単位水量測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コンクリート構造物の品質確保には、コンクリート構造物に用いられるフレッシュコンクリートの単位水量を適正に管理することが重要である。
【0003】
このため、従来から、フレッシュコンクリートの単位水量を測定する技術が各種提案されている。
【0004】
従来のフレッシュコンクリートの単位水量測定技術としては、単位容積質量法、加熱乾燥法、RI法などが知られている。
【0005】
上記単位容積質量法は、測定対象となるフレッシュコンクリートの単位容積質量を測定し、その測定値と単位容積質量の設定値とを比較することにより、測定対象となるフレッシュコンクリートの単位水量を求める方法である。
【0006】
この単位容積質量法では、フレッシュコンクリート中の水は、他の材料より比重が小さいことを利用している。すなわち、測定対象のフレッシュコンクリートの単位容積質量の測定値が、単位容積質量の設定値より大きい(又は小さい)場合は、フレッシュコンクリートの単位水量が小さい(又は大きい)。
【0007】
また、上記加熱乾燥法は、モルタル又はコンクリート試料を加熱して乾燥させ、加熱前後の試料の質量差から、フレッシュコンクリートの単位水量を計測する方法である。
【0008】
また、上記RI法は、例えばフレッシュコンクリートに中性子を照射して、フレッシュコンクリートの単位水量を計測する方法である。このRI法では、中性子が水素によって減衰する性質を利用し、減衰する中性子の数から水量(コンクリートでは水素はほとんど水に存在する)を逆算する。
【特許文献1】特開2005−181287号公報
【特許文献2】特開2004−98389号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、従来の単位容積質量法では、フレッシュコンクリートを試料としており、試料に含まれる粗骨材のサンプリング誤差の影響を受けるため、測定結果のばらつきが大きくなるという問題があった。
【0010】
上記サンプリング誤差を、粗骨材の洗い出しにより補正する方法もある。しかし、上記補正を行うと、測定時間が長くなると共に、手間がかかるという問題がある。
【0011】
また、加熱乾燥法は、セメントの初期水和、骨材の過大粒、過小粒等の補正を行うことにより、精度の高い測定結果を得ることができる。しかし、試料が多くなると、その乾燥に要する時間が長くなるという問題があった。
【0012】
また、RI法は、対象となる材料の影響を受けるため、事前に測定対象となるフレッシュコンクリートの中性子透過量と、単位水量との関係式を求めることにより、精度の高い
測定結果を得ることができる。しかし、比較的高価な専用の装置が必要となるため、コストアップになるという問題があった。
【0013】
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、粗骨材のサンプリング誤差の影響を受けることなく、短時間で且つコストアップを抑制できるフレッシュコンクリートの単位水量測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
(1)本発明のフレッシュコンクリートの単位水量測定方法は、
前記フレッシュコンクリートからモルタルを採取し、
前記モルタルの単位容積質量を測定し、
前記モルタルの単位容積質量の測定値を用いて単位容積質量法により前記モルタルの単位水量を求め、
前記モルタルの単位水量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの単位水量を求めることを特徴とする。
【0015】
フレッシュコンクリートに含まれるモルタルは、ウェットスクリーニング法などによって採取することができる。ウェットスクリーニング法では、ふるいを用いてフレッシュコンクリートからモルタルを採取する。
【0016】
本発明では、フレッシュコンクリートから採取したモルタルの単位水量を測定するため、粗骨材のサンプリング誤差の影響を排除できる。なお、モルタルの単位容積質量の設定値は、コンクリートの単位容積質量の設定値と関連する。また、コンクリートの単位容積質量の設定値は、コンクリートに要求される品質によって変化する。すなわち、モルタルの単位容積質量の設定値は、コンクリートに要求される品質によって変化する。
【0017】
また、モルタルを加熱して乾燥させる必要がないので、加熱乾燥法に比べて測定時間を短くできる。更に、RI法のような専用装置が不要なので、低コストで簡便に測定できる。
【0018】
従って、本発明のフレッシュコンクリートの単位水量測定方法は、建築現場などでも簡便に実施可能である。また、例えばミキサー車全数のフレッシュコンクリートの単位水量の検査も可能である。
【0019】
更に、フレッシュコンクリートの単位水量を迅速且つ正確に求めることができると共に、単位水量の管理も適正に行うことができるので、コンクリートの品質向上に寄与できる。
【0020】
(2)前記単位容積質量法では、前記モルタルの単位容積質量の測定値と、前記モルタルの単位容積質量の設定値との差に基づいて、前記モルタルの単位水量を求める。
【0021】
モルタル中の水は他の材料(セメントなど)と比較して比重が小さいので、測定対象のモルタルにおける単位容積質量の測定値が、このモルタルにおける単位容積質量の設定値より大きい場合は測定対象のモルタル中の水が少ない、すなわち、単位水量が小さいことが分かる。
【0022】
これとは反対に、測定対象のモルタルにおける単位容積質量の測定値がモルタルの単位容積質量の設定値より小さい場合には、測定対象のモルタル中の水が多い、すなわち、単位水量が大きいことが分かる。
【0023】
この関係を利用して、モルタルの単位容積質量を測定することにより、モルタルの単位水量を求めることができる。モルタルの単位水量は、上記測定対象のモルタルの単位容積質量の測定値と、モルタルに関する諸数値を、所定の数式に代入して算出する。
【0024】
また、フレッシュコンクリートの単位水量は、上記で算出したモルタルの単位水量と、基準となるフレッシュコンクリートに関する諸数値を、所定の数式に代入して算出する。
【発明の効果】
【0025】
本発明では、フレッシュコンクリートから採取したモルタルの単位容積質量を測定し、この測定結果を用いてモルタルの単位水量を求める。そして、このモルタルの単位水量に基づいてフレッシュコンクリートの単位水量を求めるので、粗骨材のサンプル誤差の影響を受けることなく、短時間、且つ低コストでフレッシュコンクリートの単位水量を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
次に、本発明に係るフレッシュコンクリートの単位水量測定方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【0027】
図1は、本発明に係るフレッシュコンクリートの単位水量測定方法の測定手順を示すフローチャートである。
【0028】
ここでは、まず、例えばミキサー車からフレッシュコンクリートを採取する(S11)。この採取は、例えばJIS A 5308 9.1の「試料採取方法」に準じて行うことができる。
【0029】
次に、採取したフレッシュコンクリートからモルタルを採取する(S12)。モルタルの採取は、例えばふるいを用いたウェットスクリーニングにより行うことができる。
【0030】
本実施の形態では、採取したフレッシュコンクリートを、振動ふるい機にセットされた5mmふるいに投入し、モルタルをふるい分ける。一度にふるうフレッシュコンクリートの容積は、1リットル程度(ハンドスコップ半分程度)とする。
【0031】
ふるい分けは、モルタルがふるいを通過している段階(10秒前後を目安とする)で終了する。ふるいに残ったフレッシュコンクリートを廃棄し、再度フレッシュコンクリートを採取して、モルタルをふるい分ける。この作業を、モルタルが必要量(2リットル程度)になるまで繰り返す。
【0032】
次に、採取したモルタルの空気量をエアメータなどで測定する(S13)。この測定は、例えばJIS A 1128の「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法」に準じて行うことができる。
【0033】
なお、上記エアメータの質量及び容積は、測定日毎に確認するのが好ましい。また、エアメータは、一般的に使用されているものを使用できるので、その詳細な説明を省略する。
【0034】
次に、採取したモルタルの単位容積質量を測定する(S14)。次に、上記モルタルの単位容積質量の測定値を用いて、単位容積質量法により、モルタルの単位水量を計算する(S15)。
【0035】
上記単位容積質量法は、測定対象のモルタルの単位容積質量の測定値と、このモルタルの単位容積質量の設定値とを比較することにより、モルタルの単位水量を求めるものであ
る。
【0036】
すなわち、モルタル中の水は、他の材料(セメントなど)より比重が小さいので、測定対象のモルタルの単位容積質量の測定値が、このモルタルの単位容積質量の設定値より大きい場合には、測定対象のモルタルの単位水量の測定値がモルタルの単位水量の設定値より小さいことが分かる。
【0037】
これとは反対に、測定対象のモルタルの単位容積質量の測定値が、このモルタルの単位容積質量の設定値より小さい場合には、測定対象のモルタルの単位水量の測定値が、このモルタルの単位水量の設定値より大きいことが分かる。
【0038】
上記の関係から、測定対象のモルタルの単位容積質量の測定値を所定の数式に代入して測定対象のモルタルの単位水量を計算することができる。
【0039】
本実施の形態では、測定対象のモルタルの単位容積質量及び空気量を測定する。
【0040】
次に、上記測定結果、モルタル及びフレッシュコンクリートに関する諸数値を下記数式(1)に代入して、測定対象のモルタルの単位水量を求める。次に、上記で求めたモルタルの単位水量を、下記数式(2)に代入して、フレッシュコンクリートの単位水量を求める。
【0041】
Wm=Wm0+ΔW’ ・・・・・・ (1)
但し、Wm:モルタル1m3中の単位水量測定値(kg/m3
Wm0:モルタル1m3中の単位水量設定値(kg/m3
Wm0=(W0×1000)/Vm0
0:コンクリート1m3中の水の設定質量(kg)
Vm0:コンクリート1m3中のモルタルの設定容積(リットル)
ΔW’:モルタルの単位水量の誤差(モルタル1m3当たり)
ΔW’=(γm1×(1−0.01Am0−0.001×
ΔV)−γm0)/(1−0.001γm1
γm1:モルタルの空気量を除いた単位容積質量の測定値
γm1=1000×(M1ーMa)/(Va×(1−0.01Am1
Am0:モルタルの目標空気量(%)
ΔV:セメント粒子への水の浸潤による容積減少量(リットル)
γm0:モルタルの単位容積質量の設定値(kg/m3
γm0=Mm0/Vm0=1000×(W0+C0+Sm0+G1m0
+G2m0)/Vm0
1:測定質量(エアメータ+モルタル試料)(kg)
a:エアメータの蓋を含めた全容器質量(kg)
a:エアメータの下容器容積(リットル)
Am1:モルタルの測定空気量(%)
Mm0:コンクリート1m3中のモルタルの設定質量(kg)
Vm0:コンクリート1m3中のモルタルの設定容積(リットル)
W=(Wm×Vm0)/1000・・・・・・(2)
但し、W:フレッシュコンクリートの推定単位水量(kg/m3
なお、上記数式(1),(2)は、従来のフレッシュコンクリートの単位水量を求める際に使用されている数式と殆ど同じなので、その説明を省略する。
【0042】
図2は、本発明のフレッシュコンクリートの単位水量測定方法でフレッシュコンクリートの単位水量を測定する際に使用するデータシート20である。
【0043】
このデータシート20には、試験日、打設部位、ミキサー車、フレッシュコンクリートの水セメント比などの一般事項を記入する欄21,フレッシュコンクリートの使用材料の単位量及び材料密度を記入する欄22,骨材の過大粒,過小粒などを記入する欄23,セメントの吸水による容積減少量を記入する欄24,フレッシュコンクリート1m3中のモ
ルタル量を記入する欄25,モルタルの目標空気量を記入する欄26,エアメータの質量及び空気量の測定結果を記入する欄27,モルタル及びフレッシュコンクリートに関する測定結果及び各種計算結果を記入する欄28が設けられている。
【0044】
上記一般事項を記入する欄21には、試験日、打設部位、ミキサー車の台数、水セメント比、フレッシュコンクリートの製造工場名、Fc(フレッシュコンクリートの設計基準強度)、フレッシュコンクリートの配合呼び名、フレッシュコンクリートの目標空気量A0を記入する欄が設けられている。
【0045】
上記フレッシュコンクリートの使用材料の単位量及び材料密度を記入する欄22には、水W0、セメントC0、細骨材S0、粗骨材(2種類)G10,G20、高性能AE減水剤S
0の欄が設けられている。また、この欄22には、上記W0〜SP0の合計質量Mc0、コンクリートの容積Vc0を記入する欄が設けられている。
【0046】
上記骨材の過大粒,過小粒などを記入する欄23には、過大粒(5mm以上)の含有率,過小粒(5mm以下)の含有率,SP(高性能AE減水剤)使用量を記入する欄が設けられている。
【0047】
上記フレッシュコンクリート1m3中のモルタル量を記入する欄25には、上記フレッ
シュコンクリートの使用材料の単位量及び材料密度を記入する欄22と同様の項目の欄が設けられている。
【0048】
上記エアメータに関する事項及び空気量の測定結果を記入する欄27には、事前準備としてエアメータの蓋を含めた全容器質量Ma、エアメータの下容器容積Vaを記入する欄が設けられている。また、測定結果として測定質量(エアメータ+モルタル試料)M1、測
定空気量Am1を記入する欄が設けられている。
【0049】
上記モルタル及びフレッシュコンクリートに関する測定結果及び各種計算結果を記入する欄28には、コンクリート1m3中のモルタルの設定容積Vm0、モルタルの単位容積質量の設定値γm0、モルタルの空気量を除いた単位容積質量の測定値γm1、モルタルの単位水量の設定値Wm0、モルタル1m3当たりの単位水量の誤差ΔW’、モルタルの推定単位水量Wm、フレッシュコンクリートの推定単位水量Wを記入する欄が設けられている。
【0050】
なお、上記数式におけるρw,ρc,ρs,ρG1,ρG2は、それぞれ水W0,セメントC0
,細骨材S0,粗骨材G10,G20の密度である。
【0051】
図3は、測定結果の一例を示す。ここでは、モルタル1m3当たりの単位水量の誤差Δ
W’=−1.4kg、モルタルの推定単位水量283.4(kg/m3)であった。
【0052】
そして、フレッシュコンクリートの単位水量(推定単位水量)Wは、W=Wm×Vm0
/1000=283.4×646.1/1000=183.1(kg/m3)である。
【0053】
このように、本発明のフレッシュコンクリートの単位水量測定方法は、フレッシュコンクリートからモルタルを採取し、このモルタルの単位水量を単位容積質量法により求める。そして、上記で求められたモルタルの単位水量に基づいてフレッシュコンクリートの単
位水量を求める。
【0054】
すなわち、本発明では、粗骨材を含まないモルタルの単位水量を測定し、このモルタルの単位水量の測定値に基づいてフレッシュコンクリートの単位水量を求めるので、粗骨材のサンプリング誤差の影響を排除できる。また、採取したモルタルを乾燥する必要がないので、加熱乾燥法に比べて測定時間を短くできる。更に、RI法のような専用の装置を必要としないので、コストを低減できる。
【0055】
従って、建築現場などでも簡便、迅速且つ正確にフレッシュコンクリートの単位水量を求めることができ、コンクリートの品質管理を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本発明に係るフレッシュコンクリートの単位水量測定方法の測定手順を示すフローチャートである。
【図2】本発明に係るフレッシュコンクリートの単位水量測定方法を行う際に使用するデータシートの一例を示す図である。
【図3】本発明に係るフレッシュコンクリートの単位水量測定方法によるフレッシュコンクリートの単位水量の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【0057】
20 データシート
21 一般事項を記入する欄
22 単位量及び材料密度を記入する欄
23 骨材の過大粒,過小粒などを記入する欄
24 容積減少量を記入する欄
25 モルタル量を記入する欄
26 目標空気量を記入する欄
27 エアメータに関する事項を記入する欄
28 測定結果及び各種計算結果を記入する欄

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フレッシュコンクリートからモルタルを採取し、
前記モルタルの単位容積質量を測定し、
前記モルタルの単位容積質量の測定値を用いて単位容積質量法により前記モルタルの単位水量を求め、
前記モルタルの単位水量に基づいて、前記フレッシュコンクリートの単位水量を求めることを特徴とするフレッシュコンクリートの単位水量測定方法。
【請求項2】
前記単位容積質量法では、前記モルタルの単位容積質量の測定値と、前記モルタルの単位容積質量の設定値との差に基づいて、前記モルタルの単位水量を求めることを特徴とする請求項1に記載のフレッシュコンクリートの単位水量測定方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−245624(P2007−245624A)
【公開日】平成19年9月27日(2007.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−74438(P2006−74438)
【出願日】平成18年3月17日(2006.3.17)
【出願人】(000201478)前田建設工業株式会社 (358)
【Fターム(参考)】