(57)【要約】【課題】コンクリートの白華発生度合を、客観的にまた定量的に、数値化して判断することが可能となる、コンクリートの白華発生度合評価方法を提供することである。【解決手段】  本発明のコンクリートの白華発生度合評価方法は、コンクリート試験体の白華発生前と白華発生後の画像を撮影し、それぞれの画像データから得られる光の三原色であるＲ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値を算出し、Ｒ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値の合計をＲＧＢ合計値とし、白華発生後のＲＧＢ合計値から白華発生前のＲＧＢ合計値を差し引くことにより、ＲＧＢ変化量値を算出し、かかるＲＧＢ変化量値、更にはＲＧＢ変化率により、コンクリートの白華発生度合を評価する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート試験体の白華発生前と白華発生後の画像を撮影し、それぞれの画像データから得られる光の三原色であるＲ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値を算出し、Ｒ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値の合計をＲＧＢ合計値とし、白華発生後のＲＧＢ合計値から白華発生前のＲＧＢ合計値を差し引くことにより、ＲＧＢ変化量値を算出し、かかるＲＧＢ変化量値により、コンクリートの白華発生度合を評価することを特徴とする、コンクリートの白華発生度合評価方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリートの白華発生度合評価方法において、更に、前記ＲＧＢ変化量値をＲＧＢの最大合計値で除して算出されたＲＧＢ変化率値により、コンクリートの白華発生度合を評価することを特徴とする、コンクリートの白華発生度合評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のコンクリートの白華発生度合評価方法において、前記画像データは、画像解析ソフトを用いて、前記Ｒ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値を算出することを特徴とする、コンクリートの白華発生度合評価方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載のコンクリートの白華発生度合評価方法において、前記コンクリートの単位セメント量に対して、顔料を３〜１０質量％含有させることを特徴とする、コンクリートの白華発生度合評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの白華発生度合評価方法に関し、特にコンクリートやモルタル、セメント組成物ペースト等に適用することができる、コンクリートの白華発生度合を定量的に評価することができる、コンクリートの白華発生度合評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築業界において、コンクリート構造物の外観が重要になっており、コンクリート構造物の美観に影響を与える白華の発生が問題となっている。
白華（エフロエッセンス）は、モルタルやコンクリート中の可溶成分が溶解し内部から表面に移動し、表面の乾燥に伴って空気中の炭酸ガスと結合して表面に析出した物質である。
【０００３】
コンクリート構造物に白華が発生すると、美観が大きく損傷されるため、コンクリート構造物に、白華を発生させないような試みが多数なされている。
例えば、白華防止剤の開発や、白華を発生させない特殊なセメントの開発等である。
また一方、コンクリート構造物の白華発生を評価することも重要である。
【０００４】
かかる白華に関する検討についての従来技術として、例えば、「即脱成型平板の白華試験方法に関する実験的検討（コンクリート工学論文集、Ｖｏｌ．２７、Ｎｏ．１、２００５））」（非特許文献１）には、II種フライアッシュ、高炉スラグ微粉末および火力発電所の脱硫石こうである二水石こうからなる粉体セメントに置き換えて製造したノンセメント即脱成型平板のエフロレッセンスの発生量を明らかにするために、エフロレッセンスの促進環境下に置いた供試体の発生率から定量的に評価する方法が記載されている。
具体的には、全てのエフロレッセンスと不溶性のエフロレッセンスの発生量を質量で測定することにより、可溶性と不可溶性のエフロレッセンスを分離して評価するものである。即ち、エフロレッセンスの促進環境下においた供試体のエフロレッセンス発生前と発生後の質量を測定し、発生率で表すことにより、全エフロレッセンスと不溶性のエフロレッセンスの発生量を定量的に評価している。
【０００５】
また、例えば、「即脱平板のエフロレッセンスの定量化に関する基礎的研究（コンクリート工学論文集、Ｖｏｌ．２８、Ｎｏ．１、２００６））」（非特許文献２）には、材齢７日の即脱成型平板を用い、浸漬日数２８日での測定が、最もばらつきが少なく再現性のあるエフロレッセンスの定量的評価を質量で行なう方法が記載されており、かかる方法の対象は、通常の有スランプコンクリートではなく、超硬練りの即脱成型用コンクリートである。
具体的には、当該方法は、蒸留水を用いてエフロレッセンスの発生を促進させ、エフロレッセンス発生前と発生後の質量を測定し、発生率を算出し定量的に評価するものである。
【０００６】
しかし、これらの白華発生度合評価方法は、白華の発生量を質量から評価しているものであり、美観が重視される視覚的観点から数値化された評価方法はない。
また、この方法はコンクリートブロックに限定されており、有スランプコンクリートに関しては適用が困難である。また、実際のプレキャスト製品等の規模で評価するにはこの方法は現実的ではない。
【０００７】
また、白華に対して、客観的、定量的な評価がなされていないため、人によって白華の発生に対する評価が異なり、白華抑制剤の選定に対する評価が統一されず正しい評価が困難であった。
そのため、コンクリートの製造業者が、コンクリート製品に関して美観に問題がないと判断して出荷した製品であっても、購入者が美観に問題があると評価する場合もあり、製品を交換する場合もあり、製品流通上問題が生じていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】即脱成型平板の白華試験方法に関する実験的検討（コンクリート工学論文集、Ｖｏｌ．２７、Ｎｏ．１、２００５）
【非特許文献２】即脱平板のエフロレッセンスの定量化に関する基礎的研究（コンクリート工学論文集、Ｖｏｌ．２８、Ｎｏ．１、２００６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を解決し、コンクリートの白華発生度合を、客観的にまた定量的に、数値化して判断することが可能となる、コンクリートの白華発生度合評価方法を提供することである。
また特に、コンクリート製品の形状の違い及び白華抑制材塗布の有無により白華の発生度合に及ぼす影響を検討して、コンクリートの白華発生度合を、客観的にまた定量的に、数値化して判断することが可能となる、コンクリートの白華発生度合評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、コンクリートの白華発生前の画像と発生後の画像を用い、それぞれの画像を表現するＲ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の変化量と変化率により、白華発生度合を客観的かつ定量的に評価できることを可能とした。
【００１１】
本発明のコンクリートの白華発生度合評価方法は、コンクリートの白華発生前と白華発生後の画像を撮影し、それぞれの画像データから得られる光の三原色であるＲ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値を算出し、Ｒ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値の合計をＲＧＢ合計値とし、白華発生後のＲＧＢ合計値から白華発生前のＲＧＢ合計値を差し引くことにより、ＲＧＢ変化量値を算出し、かかるＲＧＢ変化量値により、コンクリートの白華発生度合を評価することを特徴とする、コンクリートの白華発生度合評価方法である。
【００１２】
好適には、本発明の上記コンクリートの白華発生度合評価方法において、更に、前記ＲＧＢ変化量値をＲＧＢの最大合計値で除して算出されたＲＧＢ変化率値により、コンクリートの白華発生度合を評価する、コンクリートの白華発生度合評価方法である。
【００１３】
更に好適には、本発明の上記コンクリートの白華発生度合評価方法において、画像データは、画像解析ソフトを用いて、前記Ｒ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値を算出することを特徴とする、コンクリートの白華発生度合評価方法である。
【００１４】
更に好適には、本発明の上記コンクリートの白華発生度合評価方法において、コンクリートの単位セメント量に対して、顔料を３〜１０質量％含有させることを特徴とする、コンクリートの白華発生度合評価方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のコンクリートの白華発生度合評価方法により、コンクリート製品等に発生する白華を、客観的にまた定量的に数値化して判断することが可能となる。従って、白華発生度度合の評価が人によるばらつきがなくなり、コンクリート製品の出荷の合格、不合格の評価が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】各コンクリート供試体の評価対象面の白華発生前後のＲＧＢ合計値を示す図である。
【図２】各コンクリート供試体の評価対象面の白華発生前後のＲＧＢ変化量とＲＧＢ変化率を示す図である。
【図３】各コンクリート供試体の評価対象滑面に白華抑制剤を塗布した場合の白華発生前後の写真画像撮影図である。
【図４】各コンクリート供試体の評価対象化粧面に白華抑制剤を塗布した場合の白華発生前後の写真画像撮影図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を以下の好適例により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明のコンクリートの白華発生度合評価方法は、コンクリートの白華発生前と白華発生後の画像を撮影し、それぞれの画像データから得られる光の三原色であるＲ（赤）、Ｇ（青）、Ｂ（緑）それぞれの平均値を算出し、Ｒ（赤）Ｇ（青）Ｂ（緑）の平均値の合計をＲＧＢ合計値とし、白華発生後のＲＧＢ合計値から白華発生前のＲＧＢ合計値を差し引くことにより、ＲＧＢ変化量値を算出し、かかるＲＧＢ変化量値により、コンクリートの白華発生度合を評価する、コンクリートの白華発生度合評価方法である。
好適には、更に、前記ＲＧＢ変化量値をＲＧＢの最大合計値で除して算出されたＲＧＢ変化率値により、コンクリートの白華発生度合を評価する方法である。
【００１８】
当該コンクリートの白華発生度合評価方法に用いられるコンクリートは、通常コンクリートの配合に、更に顔料を添加配合することが好ましい。
顔料は、黒、茶、赤、黄、青、緑、白等、任意の色の顔料を少なくとも一種を挙げることができる。
これらの顔料の中でも、特に発生する白華が目立ちやすく、画像解析に用いるＲ（赤）、Ｇ（青）、Ｂ（緑）の変化の分かり易さの観点から、好ましくは光の三原色でもある赤、緑、青の色の顔料を使用するのが好ましい。
このような顔料をコンクリートに配合することで、発生する白華が目立つこととなり、本発明による画像評価の精度を上げることができる。
かかるコンクリート用顔料としては、例えば、ＬＡＮＸＥＳＳ社のバイフェロックス、三光社のグラヌフィン等の市販されている任意の顔料を用いることができる。
【００１９】
かかるコンクリート顔料の配合量は、コンクリートのフレッシュ性状を変化させない範囲で単位セメント量に対して３〜１０質量％程度が好ましく、より好ましくは７〜１０質量％の範囲で使用するのが白華も目立ちやすく、望ましい。
また、顔料を１０質量％を超えて混入しても色の変化に更なる向上はみられず、多量に混入するとコンクリートの配合が大きく変化し、コンクリートのフレッシュ性状が大きく変化するため、顔料の配合量は上記範囲が望ましい。
【００２０】
本発明のコンクリートの白華発生度合評価方法においては、まずコンクリート試験体の白華発生前後で、コンクリート表面の画像を撮影するために、カメラ等を用いるが、使用するカメラ等に特に制限はなく、撮影した画像データがパソコンに取り込めればよく、例えば市販のデジタルカメラの中から適宜選択することができる。
例えば、デジタルカメラ機能が付加されている携帯電話、タブレット端末等も用いることができる。好ましくは、詳細な設定が可能で撮影時に固定が可能なデジタル一眼レフカメラを使用するのが好ましい。
かかるデジタル一眼レフカメラは、ニコン社、キャノン社、ソニー社、オリンパス社、富士フィルム社等の市場で入手できる任意の製品を適用することができる。
【００２１】
当該コンクリートの白華発生度合評価方法において道具として用いられる画像解析ソフトは市販のものの中から選択できる。
かかる画像解析ソフトはアドビシステムズ社のＰｈｏｔｏｓｈｏｐや旭化成エンジニアリング社のＡ像くん、デジタル・ビーイング・キッズ社のＰｏｐｉｍａｇｉｎｇなどの製品を入手できる。
【００２２】
具体的に、本発明の白華発生度合評価方法について以下に説明する。
［白華発生度合評価方法］
白華発生度合を評価するコンクリートの配合に、好ましくは顔料を上記配合量で添加して、一軸式又は二軸式の強制練りパグミル型ミキサ、強制練りパン型ミキサ又は可傾式ミキサなどを用いて混練りすることにより、コンクリート配合物を調製し、コンクリート試験体を作製する。
その後、対象となるコンクリートと同じ養生方法にて養生し、脱型後、評価するコンクリート試験体のコンクリート面が乾燥して色が落ち着いた後、例えばデジタルカメラを用いて、撮影時にコンクリート面を撮影する。この際に、コンクリート面に影が出来ないように注意して撮影場所、カメラと試験体の距離、カメラの設定を決定する。
数日後、該コンクリート試験体に白華が発生した後、白華発生前に撮影した条件と同じ条件でコンクリート試験体を撮影し、白華発生前と発生後の画像を得る。
【００２３】
撮影された写真画像は、パソコン上で全てＲ、Ｇ及びＢで表すことができ、それぞれ０〜２５５の２５６段階で表示され、その組み合わせで色を表示する。
パソコン画面上のＲＧＢは光の３原色による加法混色の原理が成立するので、ＲＧＢがそれぞれ２５５の時（合計７６５の時）に色は白となり、白華の発生によりＲＧＢの合計値は大きくなる。したがって、１枚の画像データに含まれる全てのＲＧＢの各平均値を算出する。
【００２４】
具体的には、上記で得た画像を、必要に応じて画像編集ソフトで対象面のみの画像にトリミングし、市販の上記画像解析ソフトを用いて、一枚の画像データから得られるＲ、Ｇ、Ｂの平均値を算出し、それを合計した数値をＲＧＢ合計値とし、白華発生後の値から白華発生前の値を差し引くことでＲＧＢ変化量を算出して、コンクリートの白華発生度合の評価を行なう。
好ましくは、その後ＲＧＢ変化量を、ＲＧＢの最大合計値で除してＲＧＢ変化率を算出し、ＲＧＢ変化率を用いて、白華発生度合を数値的に評価する。
【００２５】
このように、コンクリート試験体の評価対象となる面を、例えばデジタルカメラで白華発生前と白華発生後に撮影し、その画像を市販の画像解析ソフトを用いて、ＲＧＢ変化量やＲＧＢ変化率を用いて白華発生度合を評価することで、従来曖昧だった白華の発生度合を客観的かつ定量的に評価することが可能となる。
【実施例】
【００２６】
本発明を具体的な実施例及び試験例により詳述する。
（使用材料）
以下に示す材料を用いて、以下の実施例及び試験例を実施した。
【００２７】
Ｃ：セメント・・普通ポルトランドセメント、住友大阪セメント株式会社製、
密度３．１５ｇ／ｃｍ３
ＬＰ：石灰石微粉末・・宇部マテリアルズ（株）製、ネオフロー１５０、
密度２．７１ｇ／ｃｍ３
Ｓ１：陸砂・・・  茨城県筑西市小川地先産      、密度２．５８ｇ／ｃｍ３
Ｓ２：陸砂・・・  茨城県稲敷郡阿見町大室地先産、密度２．６０ｇ／ｃｍ３
Ｇ１：砕石・・・  栃木県鹿沼市下粕尾産        、密度２．６６ｇ／ｃｍ３
Ｇ２：砕石・・・  茨城県笠間市上郷産          、密度２．６３ｇ／ｃｍ３
ＳＰ：高性能減水剤・・・  ＢＡＳＦポゾリス（株）製、
レオビルド８０００Ｓ、密度１．０５ｇ／ｃｍ３
顔料・・・（株）尾関製、バイフェロックス
白華抑制剤（シラン系）・・・ＢＡＳＦポゾリス（株）製、エンバイロシール２０
【００２８】
（顔料の配合割合）
上記各材料用いて、表１に示す配合割合で、各材料を均一に混合して、モルタル組成物を調製した。なお、顔料（赤色）は、外割で配合した。
但し、表１中、Ｐはセメント（Ｃ）と石灰石微粉末（ＬＰ）との合計を示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
顔料配合率と、試験体の色、白華の確認しやすさ、フレッシュ性状についての結果を表２に示す。
なお、試験体の色の評価、「灰色」、「薄いレンガ色」、「レンガ色」の評価は、目視により行なった。
フレッシュ性状の評価は、流動性で評価し、表１に示すモルタルのフロー試験結果（１５打フロー）で顔料無添加の場合と同等の流動性が得られた場合には、「変化なし」と評価した。
また、白華確認のしやすさの評価は、モルタルの色に対する白華発生の際の目視による判断の容易さにより評価した。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
上記表２により、試験体の色が「灰色」や「薄いレンガ色」では、白華が発生した際に発生度合が小さいと白華が発生したかどうかが見た目で分かりにくい。
従って、顔料の配合率をコンクリートの単位セメントあたり、１０質量％として、以下の実施例及び試験例を実施した。
上記の各材料を用いて、表３に示す配合割合で、各材料を均一に混合して、コンクリート組成物を調製し、各コンクリート組成物を用いて１００×１００×５０ｍｍｍの角柱試験体Ｎｏ．１〜４を製造した。
なお、コンクリート組成物の配合には、外割で顔料（赤色）をセメント（Ｃ）×１０質量％混入して、白華の発生を認識しやすくすることとした。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
得られた角柱試験体の白華発生度合の評価対象面は、１００×１００ｍｍの面とし、面の形状は、角柱試験体作製時に、鋼製型枠に接する面（以下、「滑面」）と模様を施すためのゴム型枠に接する面（化粧面）の２種類の面とした。
【００３５】
具体的には、上記コンクリート組成物を用いて、１００×１００×５０ｍｍｍの角柱体に打設後、当該コンクリート角柱試験体の養生は蒸気養生を行なった。その条件は以下のとおりである。
２０±２℃環境下にて２時間前養生し、その後昇温速度２０℃／ｈで温度６０℃まで上昇させて３時間保持後、常温まで１０℃／時間で降下させた。成形翌日に脱型して、角柱試験体Ｎｏ.１〜４を製造した。
【００３６】
白華発生前の角柱試験体の表面の撮影は脱型後、評価対象面が乾燥して色が落ち着いた後に撮影した。この時、Ｎｏ．１〜４までの試験体の撮影は、撮影場所、光の当たり方、カメラの設定、カメラと各試験体までの距離は全て統一して撮影した。カメラはキャノン製のＥＯＳ６０Ｄを使用した。
【００３７】
その後、白華の発生度合に差を生じさせるために、市販の白華抑制剤（シラン系）を、評価対象面に塗布した場合と塗布しない場合の試験体を調製し、それぞれを試験水準に設定した（表４）。
なお、白華抑制剤の塗布時期は評価対象面が乾燥した直後に塗布した。
【００３８】
【表４】
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【００３９】
室温５±２℃の環境下において、試験体の評価対象面が上面になるように、設置してその上に雪を模擬した砕氷を均一に載せて、白華を発生させた。
【００４０】
評価対象面に、白華が発生した後（コンクリート供試体の出荷材齢１４日）、評価対象面の写真を撮影した。なお白華発生後の写真は、上記発生前に撮影した条件と同一の条件（撮影場所、光の当たり方、カメラの設定、カメラと試験体までの距離）で行なった。その結果を図３（滑面：白華抑制剤の塗布有り、白華発生前が図３−１、白華発生後が図３−２）及び図４（化粧面：白華抑制剤の塗布有り、白華発生前が図４−１、白華発生後が図４−２）に示す。
【００４１】
白華発生前後に撮影した各写真を、画像解析ソフト、デジタル・ビーイング・キッズ社のＰｏｐｉｍａｇｉｎｇを用いて一枚の画像データから得られるＲ、Ｇ、Ｂの平均値を算出し、それを合計した数値をＲＧＢ合計値とし、白華発生後の値から白華発生前の値を差し引くことでＲＧＢ変化量を算出した。
【００４２】
その後ＲＧＢ変化量からＲＧＢ変化率を算出して白華発生度合を定量的に評価した。
なお、Ｒ、Ｇ、Ｂは、上記画像解析ソフトを用いたパソコン上では、それぞれ０〜２５５の２５６段階で表現されるため、ＲＧＢ変化率はＲＧＢ変化量値をＲＧＢの最大合計値７６８（＝２５６＋２５６＋２５６）で除した値を百分率として算出した。
白華発生前と発生後のＲＧＢ合計値を図１に、白華発生前と発生後のＲＧＢ変化量とＲＧＢ変化率を図２に示す。
【００４３】
図１より、白華発生前の滑面と化粧面ではＲＧＢ合計値に差が確認された。
なお、滑面同士、化粧面同士でも若干数値に差があるが、これは試験体個々のばらつきである。
白華発生後の滑面と化粧面とを比較すると、白華抑制剤を塗布した試験体の滑面と化粧面においては、ＲＧＢ合計値は近い値を示した。
【００４４】
一方、図２より、ＲＧＢ変化率は、化粧面のほうが滑面より大きいことがわかる。
評価対象面の形状によって白華発生前の初期値が異なること、白華発生後のＲＧＢ合計値がほぼ同じ数値であってもＲＧＢ変化量、ＲＧＢ変化率が異なることから、白華発生度合を評価する際は対象となる面の形状を同じ形状で評価する必要がある。
滑面に対して白華抑制剤の有無による違いにより、ＲＧＢ変化量に差が生じ、ＲＧＢの合計値が大きくなるほど白華が濃くなることが確認できた。
また化粧面も同様の傾向になっており、ＲＧＢの合計値を用いることで白華の発生度合を数値的に評価することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のコンクリートの白華発生度合評価方法は、コンクリートのみならず、モルタルやセメントペースト等にも適用して、白華発生度合を客観的かつ定量的に数値で評価することに適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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