(57)【要約】【課題】本発明は、コンクリートの充てん性を簡単かつ正確に評価することができるボックス形容器用治具と、コンクリートの充てん性評価方法を提供する。【解決手段】本発明は、土木学会の「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」で用いるボックス形容器に設置する治具であって、コンクリート中に挿入されたバイブレータの振動部の位置および深さを一定に保持するための孔を設けてなるボックス形容器用治具等を提供する。  また、本発明は、前記治具を設置したボックス形容器を用いて得られた、間げき通過速度、および粗骨材量変化率に基づきコンクリートの充てん性を評価する方法であって、コンクリート打設工程、バイブレータ挿入工程、コンクリート加振工程、間げき通過速度算出工程、および粗骨材量変化率算出工程を含むコンクリートの充てん性評価方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土木学会の「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」で用いるボックス形容器に設置する治具であって、コンクリート中に挿入されたバイブレータの振動部の位置および深さを一定に保持するための孔を設けてなるボックス形容器用治具。
【請求項２】
前記孔の内周に防振用ゴムの層を形成してなる、請求項１に記載のボックス形容器用治具。
【請求項３】
前記治具を設置したボックス形容器を用いて得られた、間げき通過速度、および粗骨材量変化率に基づきコンクリートの充てん性を評価する方法であって、下記（Ａ）〜（Ｅ）工程を含むコンクリートの充てん性評価方法。
（Ａ）仕切り板、および流動障害を取り付けたボックス形容器のＡ室の開口部から、仕切り板を閉じた状態でコンクリートを打設する、コンクリート打設工程。
（Ｂ）前記治具をボックス形容器のＡ室の開口部に設置して固定した後、バイブレータの振動部を治具の孔を通してコンクリート中に挿入する、バイブレータ挿入工程。
（Ｃ）仕切り板を引き上げた後、前記バイブレータによりコンクリートに加振する、コンクリート加振工程。
（Ｄ）前記加振開始時から、Ｂ室に流入したコンクリートの高さがＢ室の底面から１９０ｍｍおよび３００ｍｍに達するまでの時間を測定し、該時間により間げき通過速度を算出する、間げき通過速度算出工程。
（Ｅ）前記（Ｄ）工程の後、Ａ室およびＢ室から採取したコンクリートを用いて、洗い分析試験を行い単位粗骨材量を測定し、該量により粗骨材量変化率を算出する、粗骨材量変化率算出工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木学会の「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」で用いるボックス形容器用の治具とコンクリートの充てん性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリートの充てん性の評価にはスランプが多用されてきた。しかし、実際、コンクリートの充てん性は、スランプ（流動性）だけでなく、材料分離抵抗性も重要な要素である。例えば、密に配筋された場所にコンクリートを打設すると、低スランプのコンクリートでは流動性不足のため充てんできない場合がある。一方、単位水量を増加させたコンクリートでは流動性が向上したとしても、鉄筋等の障害物により粗骨材のアーチングが生じ易く、充てん性が向上するとは限らない。充てん性を適切に評価するには、流動性だけではなく、流動の途中で障害物近傍において生ずる材料分離に対する抵抗性も同時に評価する必要がある。
【０００３】
このような観点から、スランプ８〜２１ｃｍ程度のコンクリートの充てん性を評価する方法として、土木学会の「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」が知られている。この方法は、図１に示すように、ボックス形容器等の充てん装置とバイブレータを用いて、該装置内のＡ室とＢ室の間に設置した障害鉄筋の間にコンクリートを通過させて、コンクリートの充てん性を評価する方法である。
【０００４】
さらに、特許文献１には、フルイを設けた容器にコンクリートを流し込み、前記フルイに所定の振動を与えて粗骨材とモルタルを分離し、前記フルイを透過したモルタル重量またはフルイ上のコンクリートの重量を経時的に測定し、前記フルイに振動を与えた時間とフルイを透過したモルタルの重量の関係を測定して、コンクリートの材料分離抵抗性や通過抵抗性を測定する方法が提案されている。
【０００５】
これらの方法はコンクリートの充てん性を簡単に評価でき有用であるが、例えば、前記「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」では、バイブレータの振動が充てん性に大きく影響するため、該バイブレータの位置の変動により試験結果にバラツキが生じ易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０５８３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、前記「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」において、バイブレータの位置の変動を抑制することにより試験結果のバラツキを低減できるボックス形容器用治具、および、これを用いたコンクリートの充てん性評価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】
【０００８】
本発明者らは、前記目的にかなう治具を検討したところ、下記の治具および評価方法は前記目的を達成できることを見い出し、本発明を完成させた。
［１］土木学会の「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」で用いるボックス形容器に設置する治具であって、コンクリート中に挿入されたバイブレータの振動部の位置および深さを一定に保持するための孔を設けてなるボックス形容器用治具。
［２］前記孔の内周に防振用ゴムの層を形成してなる、前記［１］に記載のボックス形容器用治具。
［３］前記治具を設置したボックス形容器を用いて得られた、間げき通過速度、および粗骨材量変化率に基づきコンクリートの充てん性を評価する方法であって、下記（Ａ）〜（Ｅ）工程を含むコンクリートの充てん性評価方法。
（Ａ）仕切り板、および流動障害を取り付けたボックス形容器のＡ室の開口部から、仕切り板を閉じた状態でコンクリートを打設する、コンクリート打設工程。
（Ｂ）前記治具をボックス形容器のＡ室の開口部に設置して固定した後、バイブレータの振動部を治具の孔を通してコンクリート中に挿入する、バイブレータ挿入工程。
（Ｃ）仕切り板を引き上げた後、前記バイブレータによりコンクリートに加振する、コンクリート加振工程。
（Ｄ）前記加振開始時から、Ｂ室に流入したコンクリートの高さがＢ室の底面から１９０ｍｍおよび３００ｍｍに達するまでの時間を測定し、該時間により間げき通過速度を算出する、間げき通過速度算出工程。
（Ｅ）前記（Ｄ）工程の後、Ａ室およびＢ室から採取したコンクリートを用いて、洗い分析試験を行い単位粗骨材量を測定し、該量により粗骨材量変化率を算出する、粗骨材量変化率算出工程。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のボックス形容器用治具、およびコンクリートの充てん性評価方法を用いれば、コンクリートの充てん性を簡単かつ正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】土木学会の「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」における、ボックス形容器の使用態様を示す図である。
【図２】本発明のボックス形容器用治具の一例を示す図である。
【図３】本発明のボックス形容器用治具の使用態様の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、土木学会の「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」で用いるボックス形容器に設置する治具と、これを用いたコンクリートの充てん性評価方法である。以下に、該治具と該方法に分けて説明する。
１．ボックス形容器用治具
（１）ボックス形容器
前記ボックス形容器は、土木学会の「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」に記載されているコンクリートの充てん装置である。図１に示すように、該容器１は、最初にコンクリートを投入するＡ室１４と、加振時にコンクリートが流入するＢ室１５と、Ａ室１４およびＢ室１５の間にある流動障害１６（３本のＤ１３の障害鉄筋１７等）および仕切り板１８を含む。また、仕切り板１８と相対するＢ室１５の壁面は、加振によりＢ室１５に流入したコンクリートの高さを外部から測定できるように透明な材料で構成されている。なお、図示されていないが、床とボックス形容器１との間には、防振用マットが敷かれる。
【００１２】
（２）ボックス形容器用治具
該治具２は、図２に例示するように、バイブレータの振動部１１を挿入するための孔２２を有するものであり、好ましくは該孔２２の内周に防振用ゴム２１の層を有するものである。そして、ボックス形容器１のＡ室の開口部１２に治具２を載置して固定する際、Ａ室１４の開口部の中央または中央付近に該孔２２が位置するように固定する。
治具２の形状、寸法（縦、横および厚さの寸法）、および治具２における孔２２の位置は、特に制限されず、Ａ室の開口部１２の形状や大きさ等に応じ決めることができる。該開口部の形状は多くは四角形であるから、その場合に、治具２の形状は好ましくは直方体または立方体である。また、治具２の厚みは好ましくは１〜８ｃｍであり、より好ましくは２〜７ｃｍである。治具２の厚みが１〜８ｃｍの範囲であれば、治具２の強度はバイブレータの振動部１１を保持するのに十分である。また、治具２の厚みにより、バイブレータの振動部１１の挿入深さを調節してもよい。
治具２をＡ室の開口部１２に固定する手段は、特に制限されず、例えば、図３に示すように、シャコ万力３等を用いて、治具２とＡ室の開口部１２の間を上下側から挟圧して固定する等が挙げられる。
バイブレータの振動による治具の損傷や過大な振動を防止するためや、バイブレータの振動部１１の挿入深さを調節するために、前記孔２２の内周に防振用ゴム２１の層を設けてもよい。該ゴム２１の層の厚さは、前記損傷等を防止できる程度の厚さであれば十分であり、好ましくは３〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１０ｍｍである。また、防振用ゴム２１の層の高さにより、バイブレータの振動部１１の挿入深さを調節してもよい。
【００１３】
２．コンクリートの充てん性評価方法
該方法は、前記治具を設置したボックス形容器を用いて得られた、間げき通過速度、および粗骨材量変化率に基づきコンクリートの充てん性を評価する方法であって、下記（Ａ）コンクリート打設工程、（Ｂ）バイブレータ挿入工程、（Ｃ）コンクリート加振工程、（Ｄ）間げき通過速度算出工程、および（Ｃ）粗骨材量変化率算出工程を含む方法である。以下に前記（Ａ）〜(Ｅ)工程に分けて説明する。
（Ａ）工程
該工程は、仕切り板１８、および流動障害１６を取り付けたボックス形容器１のＡ室の開口部１２から、仕切り板１８を閉じた状態でコンクリート１３を打設する工程である。
コンクリート１３を打設する前に、好ましくはボックス形容器１の内面、仕切り板１８、および流動障害１６等のコンクリート１３が接触する部位を湿布で拭く。また、打設方法は、好ましくはハンドスコップを用いてコンクリート１３を３〜４層に分けて打設する。
（Ｂ）工程
該工程は、前記打設後に、治具２をボックス形容器のＡ室の開口部１２に設置して固定した後、バイブレータの振動部１１を治具２の孔２２を通してコンクリート１３中に挿入する工程である。
コンクリートの充てん性の評価は振動の大きさ等に影響されるため、該振動部１１の直径は一定にして、例えば２８ｍｍ程度が好ましい。
（Ｃ）工程
該工程は、仕切り板１８を引き上げた後に、バイブレータにより加振する工程である。
コンクリートの充てん性の評価はバイブレータの性能等の影響を受け易いため、好ましくはバイブレータの周波数は２００Ｈｚ程度である。
【００１４】
（Ｄ）工程
該工程は、前記加振開始時から、Ｂ室１５に流入したコンクリート１３の高さがＢ室１５の底面から１９０ｍｍおよび３００ｍｍに達するまでの時間を測定し、該時間により間げき通過速度を算出する工程である。
なお、前記間げき通過速度は下記（１）式により算出する。
Ｖｐａｓｓ＝１１０／（ｔ３００−ｔ１９０）    …（１）
式中、Ｖｐａｓｓは間げき通過速度（ｍｍ／ｓ）を表し、ｔ３００およびｔ１９０は、それぞれ３００ｍｍ到達時間（ｓ）、および１９０ｍｍ到達時間（ｓ）を表す。
（Ｅ）工程
該工程は、前記（Ｄ）工程の後、Ａ室およびＢ室から採取したコンクリートを用いて、洗い分析試験を行い単位粗骨材量を測定し、該量により粗骨材量変化率を算出する工程である。
なお、前記洗い分析試験はＪＩＳ  Ａ  １１１２「フレッシュコンクリートの洗い分析試験方法」に準拠しておこなう。また、Ａ室およびＢ室の粗骨材量変化率は、下記（２）式および（３）式により算出する。
δＡ＝１００×ＧＡ／Ｇ０    …（２）
δＢ＝１００×ＧＢ／Ｇ０    …（３）
式中、δＡおよびδＢは、それぞれＡ室およびＢ室の粗骨材量変化率（％）を表し、ＧＡおよびＧＢは、それぞれＡ室およびＢ室から採取したコンクリートの単位粗骨材量（ｋｇ／ｍ３）を表し、Ｇ０は配合における単位粗骨材量（ｋｇ／ｍ３）を表す。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は該実施例に限定されない。
１．使用材料
（１）セメント
普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
（２）細骨材
山砂（静岡県掛川市産）
（３）粗骨材
砕石２００５（茨城県桜川市産）
（４）ＡＥ減水剤
ポゾリスＮｏ．７０（登録商標、ＢＡＳＦポゾリス社製）
（５）ＡＥ剤
マイクロエア３０３Ａ（登録商標、ＢＡＳＦポゾリス社製）
（６）水
水道水
【００１６】
２．コンクリートの充てん性の評価試験
ＪＩＳ  Ａ  １１３８「試験室におけるコンクリートの作り方」に準拠し、表１の配合に従いコンクリートを調製した後、図１および図３に示すボックス形容器１と、孔２２の内周に防振用ゴムの層２１を形成してなる治具２を用いて、「フレッシュコンクリートの加振ボックス充てん試験方法（案）」に準拠し、コンクリートの充てん性の評価試験をおこなった。具体的には、
（ａ）ボックス形容器のＡ室の開口部１２が水平になるように、防振用マットの上にボックス形容器１を配置した後、仕切り板１８と流動障害１６を取り付けて、仕切り板１８が閉じた状態で該開口部１２からコンクリート１３を打設した。
なお、コンクリート打設前に、ボックス形容器１の内面、仕切り板１８、および流動障害１６等のコンクリート１３に接する部位を湿布で拭いた。また、打設は、ハンドスコップを用いてコンクリート１３を４層に分けておこなった。
（ｂ）前記打設後に、治具２を孔２２がボックス形容器の開口部１２の中央にくるように載置して、シャコ万力３で固定した後、バイブレータの振動部１１を孔２２を通してコンクリート１３中に挿入した。
なお、バイブレータのハンドル部を防振用ゴム２１の層の上端に係止したとき、バイブレータの振動部１１の先端がＡ室１４の底面から１００ｍｍになるように、防振用ゴム２１の層の高さを選択した。
（ｃ）仕切り板１８を引き上げた後、バイブレータを用いて周波数が２３０Ｈｚ程度で加振した。なお、使用したバイブレータは特殊電気株式会社製のコンクリート振動機DV-28である。
（ｄ）加振開始時から、Ｂ室１５に流入したコンクリート１３の高さが１９０ｍｍおよび３００ｍｍに達するまでの時間を測定し、前記（１）式により間げき通過速度を求めた。
（ｅ）Ａ室１４およびＢ室１５からコンクリートを採取して、ＪＩＳ  Ａ  １１１２「フレッシュコンクリートの洗い分析試験方法」に準拠し、該コンクリートの単位粗骨材量を測定して、前記（２）式および（３）式を用いて粗骨材量変化率を求めた（実施例１〜１５）。
また、比較のため、配合１６〜２０のコンクリートを用いて、治具２を設置していないボックス形容器１を用いて、前記と同様に試験を行った（比較例１〜５）。
得られた間げき通過速度、粗骨材量変化率、およびこれらの変動係数を表２に示す。
【００１７】
【表１】
2014219262.tif 000003
【００１８】
【表２】
2014219262.tif 000004
【００１９】
（１）間げき通過速度
表２に示すように、間げき通過速度の変動係数は、治具を使用していない比較例１〜５では３７%であるのに対し、厚さ２ｃｍの治具を使用した実施例１〜５では１７％、厚さ６ｃｍの治具を使用した実施例６〜１０では２．２％であり、実施例の変動係数は比較例と比べて約５０〜９５％小さい。
また、厚さ６ｃｍの治具を使用した実施例１１〜１５では、スランプが約８ｃｍと小さいにもかかわらず変動係数は比較例と比べて小さい。
したがって、本発明の治具を使用すると、間げき通過速度のバラツキを極めて小さくできる。
【００２０】
（２）粗骨材量変化率
表２に示すように、Ａ室の粗骨材量変化率は、比較例１〜５では２．５％であるのに対し、実施例１〜１５では０．７〜１．７％と小さい。また、Ｂ室の粗骨材量変化率は、比較例１〜５では５．９％であるのに対し、実施例１〜１５では０．８〜３．６％と同様に小さい。
したがって、本発明の治具を使用すると、粗骨材量変化率のバラツキを小さくできる。
【符号の説明】
【００２１】
１      ボックス形容器
１１    バイブレータの振動部
１２    Ａ室の開口部
１３    コンクリート
１４    Ａ室
１５    Ｂ室
１６    流動障害
１７    障害鉄筋
１８    仕切り板
２      本発明の治具
２１    防振用ゴム
２２    孔
３      シャコ万力
【図１】
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【図２】
2014219262.tif 000006
【図３】
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