(57)【要約】  【課題】セメント混練物に生じる強張りが所定の強さになるまでの時間を容易に把握することができる強張りの評価方法を提供することを課題とする。  【解決手段】セメントを含むセメント組成物と水とが混練されて形成されたセメント混練物の強張りを評価する強張りの評価方法であって、セメント混練物の形成直後からセメント混練物の間隙水圧が基準水圧となるまでの時間を把握する強張り時間把握工程を備える。【選択図】図１
2020112506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントを含むセメント組成物と水とが混練されて形成されたセメント混練物の強張りを評価する強張りの評価方法であって、
セメント混練物の形成直後からセメント混練物の間隙水圧が基準水圧となるまでの時間を把握する強張り時間把握工程を備える強張りの評価方法。
【請求項２】
セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対するセメント混練物の間隙水圧の変化を測定する間隙水圧測定工程を前記強張り時間把握工程の前に備える請求項１に記載の強張りの評価方法。
【請求項３】
セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対して測定された間隙水圧の変化と、セメント混練物の形成直後から複数の経過時間毎に測定されたスランプ値の変化とに基づいて、セメント混練物の形成直後のスランプ値に対する経過時間毎のスランプ値の割合が所定の割合となる際の経過時間における間隙水圧を基準水圧として規定する基準水圧規定工程を備える請求項１又は２に記載の強張りの評価方法。
【請求項４】
前記基準水圧は、負圧として０．２ｋＰａ以上０．８ｋＰａ以下である請求項１乃至３の何れか一項に記載の強張りの評価方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の強張りの評価方法で使用する間隙水圧の測定装置であって、
セメントを含むセメント組成物と水とが混練されて形成されたセメント混練物を収容する容器と、該セメント混練物の間隙水圧を測定する間隙水圧計とを備えており、
該間隙水圧計は、容器内のセメント混練物の上面から４ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置の間隙水圧を測定するように配置される間隙水圧の測定装置。
【請求項６】
前記容器は、セメント混練物を収容する収容空間を形成すると共に、該収容空間を上方へ向けて開放する開口部を備えており、
該開口部を閉塞した状態で間隙水圧を測定可能に構成される請求項５に記載の間隙水圧の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント組成物と水とが混練されて形成されるセメント混練物に生じる強張りの評価を行う強張りの評価方法、及び、間隙水圧の測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントを含むセメント組成物と水とが混練されてなるセメント混練物は、時間の経過とともに徐々に流動性が低下することが知られている。この現象はスランプロスや強張りとも呼ばれている。
【０００３】
セメント混練物に強張りが生じると、セメント混練物の打込み作業や、その後の上面の仕上げ作業、および、打ち継ぎ作業等が困難になる虞がある。このため、強張りが生じるまでの時間を把握し、その時間までにその後の作業を行うことが必要となる場合がある。
【０００４】
強張りが生じるまでの時間を把握する方法としては、ＪＩＳ  Ａ  １１０１のコンクリートのスランプ試験方法に基づいて、スランプ値を測定する方法が知られている（特許文献１参照）。斯かる方法では、セメント混練物の形成直後のスランプ値と、スランプコーン内で５分間静置した後のスランプ値とを測定し、得られた両方の測定結果の差から、混練後５分経過した際の強張りの程度を評価する。また、他の方法としては、作業者がセメント混練物を触る感触によって強張りが生じるまでの時間を把握する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０６９８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように、スランプ値に基づく方法では、複数の材齢のスランプ値を測定する必要があるため測定作業が煩雑である。また、スランプ値に基づく方法であっても、作業者の感触に基づく方法であっても、測定を行う作業者の技能によって測定値にバラツキが生じる恐れがある。また、例えば、速硬性のセメントを用いてセメント混練物を形成した場合、セメント混練物の性状の経時変化が激しいため、スランプ値の変化や人による感触測定では強張りの過程を詳細に測定し、追跡することが難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、セメント混練物に生じる強張りが所定の強さになるまでの時間を容易に把握することができる強張りの評価方法、及び、間隙水圧の測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る強張りの評価方法は、セメントを含むセメント組成物と水とが混練されて形成されたセメント混練物の強張りを評価する強張りの評価方法であって、セメント混練物の形成直後からセメント混練物の間隙水圧が基準水圧となるまでの時間を把握する強張り時間把握工程を備える。
【０００９】
斯かる構成によれば、強張り時間把握工程を備えることで、セメント混練物に生じる強張りが所定の強さとなるまでの時間を容易に把握することができる。
【００１０】
詳しく説明すると、セメント混練物中の間隙水は、セメントの水和反応によって、セメント混練物の形成直後から時間の経過と共に減少する。つまり、間隙水圧は、セメント混練物の形成直後から時間の経過と共に変化する。
【００１１】
セメント混練物の強張りは、間隙水が減少することによって生じる。つまり、間隙水の減少がセメント混練物の形成直後から生じるため、セメント混練物の強張りは、セメント混練物の形成直後から生じる。また、セメント混練物の強張りは、間隙水の減少が進むにつれて強くなる。つまり、上記のように時間の経過と共に間隙水が減少するため、セメント混練物の強張りは、セメント混練物の形成直後から時間の経過と共に強くなる。
【００１２】
上記のように、セメント混練物の間隙水圧と強張りとは、共に間隙水の減少によって変化する。このため、間隙水圧の変化を把握することで、強張りの程度（強さ）の変化が間接的に把握される。
【００１３】
これにより、セメント混練物の形成直後から間隙水圧が基準水圧となるまでの時間を把握することで（強張り時間把握工程）、セメント混練物に所定の強さの強張りが生じるまでの時間を容易に把握することができる。
【００１４】
セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対するセメント混練物の間隙水圧の変化を測定する間隙水圧測定工程を前記強張り時間把握工程の前に備えることが好ましい。
【００１５】
斯かる構成によれば、間隙水圧測定工程を備えることで、セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対する間隙水圧の変化を強張り時間把握工程の前に把握することができる。これにより、セメント混練物の形成直後から間隙水圧が基準水圧となるまでの時間をより容易に把握することができる。
【００１６】
セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対して測定された間隙水圧の変化と、セメント混練物の形成直後から複数の経過時間毎に測定されたスランプ値の変化とに基づいて、セメント混練物の形成直後のスランプ値に対する経過時間毎のスランプ値の割合が所定の割合となる際の経過時間における間隙水圧を基準水圧として規定する基準水圧規定工程を備えることが好ましい。
【００１７】
斯かる構成によれば、基準水圧規定工程を備えることで、セメント混練物の強張りと間隙水圧との関係をより正確に把握することができる。
【００１８】
具体的には、セメント混練物の強張りは、スランプ値と関連するため、時間の経過に対する強張りの強まりがスランプ値の変化として把握される。このため、基準水圧規定工程では、セメント混練物の形成直後のスランプ値に対する経過時間毎のスランプ値の割合が所定の割合となる際のセメント混練物の形成直後からの経過時間を把握し、該経過時間における間隙水圧を基準水圧として規定することで、強張りが所定の強さとなる際の基準水圧をより正確に把握することができる。
【００１９】
前記基準水圧は、負圧として０．２ｋＰａ以上０．８ｋＰａ以下であることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る間隙水圧の測定装置は、上記の何れかに記載の強張りの評価方法で使用する間隙水圧の測定装置であって、セメントを含むセメント組成物と水とが混練されて形成されたセメント混練物を収容する容器と、該セメント混練物の間隙水圧を測定する間隙水圧計とを備えており、該間隙水圧計は、容器内のセメント混練物の上面から４ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置の間隙水圧を測定するように配置される。
【００２１】
斯かる構成によれば、セメント混練物を収容する容器と、間隙水圧計とを備える間隙水圧の測定装置であって、容器内のセメント混練物の上面から４ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置の間隙水圧を測定することで、強張りに影響する間隙水圧を容易に測定することができる。
【００２２】
前記容器は、セメント混練物を収容する収容空間を形成すると共に、該収容空間を上方へ向けて開放する開口部を備えており、該開口部を閉塞した状態で間隙水圧を測定可能に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、セメント混練物に生じる強張りが所定の強さになるまでの時間を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る間隙水圧の測定装置の一実施形態の概略を示した断面図。
【図２】本発明に係る強張りの評価方法の一実施形態において各試験例を評価した際の間隙水圧とスランプ値と時間経過との関係を示したグラフ。
【図３】本発明に係る強張りの評価方法の一実施形態において各試験例を評価した際の間隙水圧とスランプロスと時間経過との関係を示したグラフ。
【図４】図３のグラフを拡大したグラフ。
【図５】本発明に係る強張りの評価方法の一実施形態において各試験例を評価した際の間隙水圧とスランプロスとの関係を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図１を参照しつつ説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
本発明に係る強張りの評価方法は、セメントを含むセメント組成物と水とが混練されて形成されたセメント混練物の強張りを評価するものである。具体的には、本発明に係る強張りの評価方法では、セメント混練物の間隙水圧が基準水圧となるまでのセメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）からの時間経過を把握する工程（強張り時間把握工程）を備える。
【００２７】
ここで、間隙水圧は、セメント混練物を形成する粒子間に存在する間隙水の量によって変化する。具体的には、セメント混練物中の間隙水は、セメントの水和反応によって、セメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から時間の経過と共に減少する。つまり、間隙水圧は、セメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から時間の経過と共に変化（具体的には、負圧側への変化）する。
【００２８】
なお、セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対する間隙水圧の変化は、強張り時間把握工程の前に測定されることが好ましい（間隙水圧測定工程）。該間隙水圧測定工程では、間隙水圧の測定を時間の経過と共に連続して行ってもよく、断続的に行ってもよい。
【００２９】
間隙水圧を測定する方法としては、特に限定されるものではないが、図１に示すような間隙水圧の測定装置１を用いることができる。具体的には、間隙水圧の測定装置１は、セメント混練物Ｘを収容する容器２と、該セメント混練物Ｘの間隙水圧を測定する間隙水圧計３とを備える。
【００３０】
容器２は、セメント混練物Ｘを収容する収容空間を形成すると共に、該収容空間を上方へ向けて開放する開口部２ａを備える。収容空間の体積としては、特に限定されるものではない。例えば、セメント混練物がセメントペーストやモルタルの場合は、収容空間の体積は、３９ｃｍ３以上１６００ｃｍ３以下であることが好ましく、１９６ｃｍ３以上６６３ｃｍ３以下であることがより好ましい。また、セメント混練物がコンクリートである場合は、収容空間の体積は、２００ｃｍ３以上２０００００ｃｍ３以下であることが好ましく、１５７０ｃｍ３以上１１９２５ｃｍ３以下であることがより好ましい。また、容器２は、開口部２ａを閉塞した状態で間隙水圧を測定可能に構成される。開口部２ａを閉塞する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、開口部２ａを閉塞する蓋体（図示せず）、又は、樹脂シート体等の閉塞部材２ｂを用いてもよい。
【００３１】
間隙水圧計３は、容器２内のセメント混練物Ｘの上面から４ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置の間隙水圧を測定するように配置されることが好ましい。間隙水圧計３の構造としては、特に限定されるものではないが、例えば、下記のように構成されるものが挙げられる。具体的には、間隙水圧計３は、セメント混練物Ｘに差し込まれる筒状の先端部３ａを備える。該先端部３ａは、水Wで満たされた内部空間を形成すると共に、該内部空間を外側に開放する開口部３ｂと、該開口部３ｂを閉塞するフィルタ材３ｃとを備える。これにより、間隙水圧計３の先端部３ａをセメント混練物Ｘに挿入すると、該先端部３ａ内の水とセメント混練物Ｘ中の間隙水とがフィルタ材３ｃを介して連続相を形成する。そして、セメント混練物Ｘ中の間隙水の減少によって間隙水圧計３の先端部３ａ内の水圧が変化することで、間隙水圧が測定されるように構成される。
【００３２】
セメント混練物の強張りは、セメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から硬化までの間に生じるセメント混練物の流動性の低下として現れるものである。セメント混練物の強張りは、水和反応の進行に伴い間隙水が減少することによって生じる。つまり、間隙水の減少がセメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から生じるため、セメント混練物の強張りは、セメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から生じる。また、セメント混練物の強張りは、間隙水の減少が進むにつれて強くなる（セメント混練物の流動性の低下が大きくなる）。つまり、上記のように時間の経過と共に間隙水が減少するため、セメント混練物の強張りは、セメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から時間の経過と共に強くなる（流動性の低下が大きくなる）。
【００３３】
上記のように、セメント混練物の間隙水圧と強張りとは、共に間隙水の減少によって変化する。このため、間隙水圧の変化を把握することで、強張りの程度（強さ）の変化が間接的に把握される。また、セメント混練物の形成直後から間隙水圧が基準水圧となるまでの時間を把握することで（強張り時間把握工程）、セメント混練物に所定の強さの強張りが生じるまでの時間が把握される。基準水圧としては、特に限定されるものではなく、負圧として０．２ｋＰａ以上０．８ｋＰａ以下であることが好ましく、負圧として０．３ｋＰａ以上０．５ｋＰａ以下であることが更に好ましい。
【００３４】
該基準水圧は、セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対して測定された間隙水圧の変化と、セメント混練物の形成直後から複数の経過時間（以下、材齢とも記す）毎に測定されたスランプ値の変化とに基づいて規定してもよい（基準水圧規定工程）。ここで、セメント混練物のスランプ値は、間隙水が減少することによって低下する。つまり、間隙水の減少がセメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から生じるため、セメント混練物のスランプ値の低下は、セメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から生じる。セメント混練物のスランプ値の低下は、間隙水の減少が進むにつれて大きくなる。つまり、上記のように時間の経過と共に間隙水が減少するため、セメント混練物のスランプ値の低下は、セメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）から時間の経過と共に大きくなる。
【００３５】
上記のように、セメント混練物の間隙水圧とスランプ値とは、共に間隙水の減少によって変化する。このため、セメント混練物のスランプ値の変化を把握することで、間隙水圧の変化が間接的に把握される。
【００３６】
そして、セメント混練物の強張りは、スランプ値と関連するため、時間の経過に対する強張りの強まりがスランプ値の変化として把握される。このため、基準水圧規定工程では、セメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）のスランプ値に対する経過時間（材齢）毎のスランプ値の割合（以下、スランプロスとも記す）が所定の割合となる際のセメント混練物の形成直後（換言すれば、混練を終了した直後）からの経過時間（材齢）を把握し、該経過時間（材齢）おける間隙水圧を基準水圧として規定してもよい。
【００３７】
なお、セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対するスランプ値の変化は、複数の経過時間（材齢）のセメント混練物に対してスランプ値を測定することで把握することができる（スランプ値測定工程）。スランプ値を測定する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ＪＩＳ  Ａ  １１０１（コンクリートのスランプ試験方法）に基づくものを用いることができる。
【００３８】
以上のように、本発明に係る強張りの評価方法、及び、間隙水圧の測定装置によれば、セメント混練物に生じる強張りが所定の強さになるまでの時間を容易に把握することができる。
【００３９】
即ち、セメント混練物の形成直後から間隙水圧が基準水圧となるまでの時間を把握することで（強張り時間把握工程）、セメント混練物に所定の強さの強張りが生じるまでの時間を容易に把握することができる。
【００４０】
また、間隙水圧測定工程を備えることで、セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対する間隙水圧の変化を強張り時間把握工程の前に把握することができる。これにより、セメント混練物の形成直後から間隙水圧が基準水圧となるまでの時間をより容易に把握することができる。
【００４１】
また、セメント混練物の形成直後のスランプ値に対する経過時間（材齢）毎のスランプ値の割合が所定の割合となる際のセメント混練物の形成直後からの経過時間（材齢）を把握し、該経過時間（材齢）おける間隙水圧を基準水圧として規定することで（基準水圧規定工程）、強張りが所定の強さとなる際の基準水圧をより正確に把握することができる。
【００４２】
セメント混練物を収容する容器２と、間隙水圧計３とを備える間隙水圧の測定装置１を用い、容器２内のセメント混練物の上面から４ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置の間隙水圧を間隙水圧計３で測定することで、強張りに影響する間隙水圧を容易に測定することができる。
【００４３】
また、間隙水圧の測定装置１を用いて、間隙水圧を測定する際に、容器２の開口部２ａを閉塞した状態で間隙水圧を測定可能に構成されることで、セメント混練物中の間隙水が蒸発して減少するのを抑制することができる。このため、セメント混練物の強張りに影響する間隙水圧の変化をより正確に測定することができる。
【００４４】
なお、本発明に係る強張りの評価方法、及び、間隙水圧の測定装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法、他の構成等を任意に採用して組み合わせてもよい（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよい）ことは勿論である。
【００４５】
例えば、上記実施形態では、基準水圧規定工程を備えているが、これに限定されるものではなく、基準水圧が既知である場合には、基準水圧規定工程を行うことなく、強張り時間把握工程が実施されてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、間隙水圧測定工程やスランプ値測定工程を備えているが、これに限定されるものではなく、例えば、セメント混練物の形成直後からの時間の経過に対する間隙水圧の変化、及び／又は、セメント混練物の形成直後からの経過時間（材齢）毎のスランプ値の変化が既知である場合には、間隙水圧測定工程、及び／又は、スランプ値測定工程を行わずに、基準水圧規定工程が実施されてもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
＜使用設備＞
図１に示す間隙水圧の測定装置１を用いた。
【００４９】
＜セメント混練物の作製＞
下記表１の材料を使用し、下記表２の配合でセメント混練物Ｘを作製した。
【００５０】
【表１】
2020112506.tif 000003
【００５１】
【表２】
2020112506.tif 000004
【００５２】
＜間隙水圧の測定＞
作製した直後のセメント混練物Ｘを間隙水圧の測定装置１の容器２（φ１００ｍｍ×高さ２００ｍｍ）に流し込み、容器２の開口部２ａを閉塞部材（樹脂シート）２ｂで閉塞した。そして、樹脂シート２ｂに穴を開け、該穴から間隙水圧計３（東京測器社製  ＫＰＥ−２００ＫＰＢ）の先端部３ａをセメント混練物Ｘに差し込んだ。該先端部３ａを差し込む位置としては、セメント混練物Ｘの上面から５ｍｍ程度の位置とした。そして、時間経過に伴う間隙水圧の変化を連続的に測定した。間隙水圧の変化については、図２に示す。
【００５３】
＜スランプ値の測定＞
セメント混練物Ｘのスランプ値を作製直後から１０分間隔の経過時間（材齢）毎に測定した。スランプ値の測定は、ＪＩＳ  Ａ  １１０１（コンクリートのスランプ試験方法）に基づいて行った。スランプ値の変化については、図２に示す。また、セメント混練物Ｘを作製した直後のスランプ値に対する経過時間（材齢）毎のスランプ値の割合（スランプロス）については、図３，４に示す。また、間隙水圧の変化に対するスランプロスの変化については、図５に示す。
【００５４】
＜まとめ＞
図２〜４を見ると、セメント混練物を作製した直後からの時間経過に対するスランプ値の変化と間隙水圧の変化との間に相関関係があることが認められる。ここで、スランプ値の変化は、セメント混練物Ｘの強張りの強さの変化を表すものと考えることができる。このため、セメント混練物Ｘの強張りの強さの変化と間隙水圧の変化とが相関関係を有すると考えることができる。
【００５５】
また、図５を見ると、スランプロスが比較的大きく変化する領域（スランプロスが１から０．５程度までの領域）が認められる。この領域では、セメント混練物の強張りが強く生じているため、斯かる領域に対応した間隙水圧の範囲を基準水圧とすることで、該基準水圧となるまでの時間を強張りが強くなるまでの時間として把握することができる。例えば、図５から基準水圧を負圧として０．６ｋＰａとした場合、図３，４から基準水圧が負圧として０．６ｋＰａになるまでの時間（強張りが強くなるまでの時間）を試験例１では２０分程度、試験例２では２７分程度と把握することができる。
【００５６】
以上のように、セメント混練物Ｘを形成した直後から間隙水圧が基準水圧となるまでの時間を把握することで、セメント混練物に生じる強張りが所定の強さとなるまでの時間を容易に把握することができる。
【図１】
2020112506.tif 000005
【図２】
2020112506.tif 000006
【図３】
2020112506.tif 000007
【図４】
2020112506.tif 000008
【図５】
2020112506.tif 000009