(57)【要約】【課題】コンクリートなどのセメント系水和物の流動性を定量的に評価する際に、その評価コストを抑制する。【解決手段】セメント系水和物のフレッシュ状態における流下質量を測定し、セメント系水和物の流下質量の経時的変化を曲線近似式（例えば、２次の近似式）で表す。この曲線近似式の項（例えば、２次項および１次項）の係数に基づき、セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を推定するとともに、水粉体比を算出する。これにより、セメント系水和物の流下質量の経時的変化を表す曲線近似式の項の係数を指標として、セメント系水和物の流動性を簡便に定量的に評価することができる。【選択図】図４
2006162280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系水和物のフレッシュ状態における流下質量を測定する質量測定工程と、
前記セメント系水和物の流下質量の経時的変化を曲線近似式で表す近似表現工程と、
この曲線近似式の項の係数に基づき、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を推定するとともに、水粉体比を算出する流動性推定工程と
を含むことを特徴とする、セメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法。
【請求項２】
前記流動性推定工程において、
前記曲線近似式を２次式としたとき、２次項の係数の絶対値が小さくなるとともに、１次項の係数が小さくなると、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性が低いと推定するなど、曲線近似式の項の係数により、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を定量的に評価することを特徴とする、請求項１に記載のセメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法。
【請求項３】
前記流動性推定工程において、
予め求めておいた管理曲線の範囲内に、試験して得られた曲線が入ったとき、そのセメント系水和物の品質は規定を満足するものであると判断し、水粉体比も管理値と差がないとすることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法。
【請求項４】
前記質量測定工程において、
前記セメント系水和物の流下質量の測定時間が規定時間を越えたときに当該セメント系水和物の流下質量の測定を中止することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のセメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートなどのセメント系水和物に適用される、セメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のセメント系水和物のフレッシュ状態での流動性評価においては、スランプ試験、流下試験またはフロー試験が行われ、それらの試験値が指標として用いられてきた。また、その硬化後の品質を保証するため、フレッシュ状態での水粉体比を測定することが近年進められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、スランプ値、流下時間またはフロー値では、流動性の一つの指標にはなるが、それを定量的に評価するには至っておらず、測定値にも個人差の影響が大きく含まれている。また、水分量の測定にも新たに高価な測定装置を用いなければならないため、必然的に評価コストが高騰するという欠点がある。
【０００４】
本発明は、こうした欠点を解消することが可能な、セメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理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】
【０００５】
まず、請求項１に係る発明は、セメント系水和物のフレッシュ状態における流下質量を測定する質量測定工程と、前記セメント系水和物の流下質量の経時的変化を曲線近似式で表す近似表現工程と、この曲線近似式の項の係数に基づき、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を推定するとともに、水粉体比を算出する流動性推定工程とを含むことを特徴とする。
また、請求項２に係る発明は、前記流動性推定工程において、前記曲線近似式を２次式としたとき、２次項の係数の絶対値が小さくなるとともに、１次項の係数が小さくなると、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性が低いと推定するなど、曲線近似式の項の係数により、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を定量的に評価することを特徴とする。
また、請求項３に係る発明は、前記流動性推定工程において、予め求めておいた管理曲線の範囲内に、試験して得られた曲線が入ったとき、そのセメント系水和物の品質は規定を満足するものであると判断し、水粉体比も管理値と差がないとすることを特徴とする。
また、請求項４に係る発明は、前記質量測定工程において、前記セメント系水和物の流下質量の測定時間が規定時間を越えたときに当該セメント系水和物の流下質量の測定を中止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、セメント系水和物のフレッシュ状態における流下質量の経時的変化を表す曲線近似式の項の係数を指標として、セメント系水和物の流動性を簡便に定量的に評価するとともに、評価コストを抑制することが可能となる。
【０００７】
また、セメント系水和物の流下質量の測定時間が規定時間を越えれば、その測定が終了するため、セメント系水和物の粘性が高くて流下が遅々として進まない場合に、その測定を早めに切り上げて測定の無駄を省くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態（セメント系水和物をコンクリートと仮定した場合）を図面に基づいて説明する。
【０００９】
流動性評価装置１は、図１に示すように、秤４を有しており、秤４の上側には計量カップなどの容器３が載置されている。さらに、秤４の上方には漏斗５が三脚６に支持されて下向き、つまり容器３に向けて設置されている。また、秤４にはコントローラ２が粘度算出手段として接続されており、コントローラ２にはプリンタ７が接続されている。
【００１０】
また、コントローラ２は、図２に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの主制御部２１を有しており、主制御部２１にはバス線２２を介して入力部２３、表示部２４、計測開始制御部２５、計測終了制御部２６、時間監視部２７、計測中止制御部２８、演算部２９、タイマ２０が接続されている。
【００１１】
流動性評価装置１は以上のような構成を有するので、この流動性評価装置１を用いてコンクリートの流動性を定量的に評価する際には、次の手順による。
【００１２】
まず、測定者は、コントローラ２の入力部２３を操作して開始質量Ｍ１および終了質量Ｍ２を入力する。ここで、開始質量Ｍ１とは、コンクリートの流下初期の衝撃による影響を避けるために設定される下限値（例えば、２００ｇ）である。他方、終了質量Ｍ２とは、秤４の測定限度を超えない範囲内で、できる限り範囲を広くして計測精度を高めるように設定される上限値（例えば、１００００ｇ）である。
【００１３】
次に、測定者は、測定対象のコンクリートを漏斗５に供給するとともに、コントローラ２の入力部２３を操作して、秤４との通信状態をＯＮにし、「計量スタート」が自動で行われる状態とする。
【００１４】
そして、漏斗５から容器３にコンクリートが流下し始めると、自動的に秤４は、コンクリートの流下質量を時々刻々測定してコントローラ２に出力する。このとき、コンクリートの流下質量は、図３に実線のグラフで示すように、測定時間の経過とともに増大する。
【００１５】
ここで、コントローラ２の主制御部２１は、計測開始制御部２５に対して計測開始時刻ＴＳの計測を指令する。これを受けて計測開始制御部２５は、秤４から出力されるコンクリートの流下質量を監視し、このコンクリートの流下質量が開始質量Ｍ１に達したときの時刻をタイマ２０で計測し、この時刻を計測開始時刻ＴＳとして演算部２９に出力する。
【００１６】
また、主制御部２１は、計測終了制御部２６に対して計測終了時刻ＴＦの計測を指令する。これを受けて計測終了制御部２６は、秤４から出力されるコンクリートの流下質量を監視し、このコンクリートの流下質量が終了質量Ｍ２に達したときの時刻をタイマ２０で計測し、この時刻を計測終了時刻ＴＦとして演算部２９に出力する。
【００１７】
すると、演算部２９は、コンクリートの流下質量の経時的変化（流下曲線）を曲線近似式で表し、この曲線近似式の項の係数に基づいてコンクリートのフレッシュ状態における流動性を推定する。例えば、曲線近似式を２次式としたとき、２次項の係数の絶対値が小さくなるとともに、１次項の係数が小さくなると、セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性が低いと推定する。
【００１８】
これは、流動性（粘性）が異なる何種類かのコンクリートについて、一定時間（例えば、０．５秒）ごとに流下質量を何点か測定する実験を行った後、例えば図４に示すように、この流下曲線を２次の近似式（ｙ＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃ）で表し、この近似式の２次項（ａｘ2 ）および１次項（ｂｘ）の係数（ａおよびｂ）と流動性との関係を求めた結果に基づくものである。したがって、多点における実験結果が反映された総合的な評価を得ることができ、スランプ値、流下時間またはフロー値のようなある１点だけでの評価と比べて、コンクリートのフレッシュ状態における流動性を定量的に評価することが可能となる。
【００１９】
また、演算部２９は、２次の近似式の２次項および１次項に基づいて水粉体比を確認し保証する。
【００２０】
すなわち、演算部２９には、データとして、対象とするコンクリートの水粉体比ごとの管理曲線の２次項と１次項の係数が記録されている。例えば、水粉体比４０％の場合を取り出すと、図５に示すように、２次項の上限として「４９．８」、下限として「２９．０」、１次項の上限として「１４００」、下限として「１０７４」が記録されていることになる。データベースとして、コンクリートを構成する材料の組み合わせごとに、練り混ぜ温度５〜４０℃の間で５℃おきに品質管理用データを求めておけば、現実的な状況のほぼすべてに対応することができる。ただし、品質管理用データを得たときの練り混ぜ機器の能力および練り混ぜ時間と実際の試験時のそれとは等しくなければならない。品質管理用データを求めておけば、水粉体比を確認し保証することは容易であり、試料の流下曲線から得られる２次項と１次項の値が、例えば、図５に示す上限と下限の間に両方とも入れば、水粉体比は４０％と確認され、それに対応する流動性を保証できることになる。そして、演算部２９は、この水粉体比を主制御部２１に出力する。すると、主制御部２１は、この水粉体比を表示部２４に表示させる。どちらか一方の値でも範囲内に入らなければ、他の値が表示され、もし水粉体比４０％の規定で練り混ぜられていたのであれば、水の量または粉体の量の計量ミス、練り混ぜ機器の不備、練り混ぜ時間の違い等に起因するものと判断される。
【００２１】
ところで、主制御部２１は、測定指令が入力された時点で、時間監視部２７に対して時間監視を指令する。これを受けて時間監視部２７は、測定指令が入力されてからの経過時間をタイマ２０で計り、図３に一点鎖線のグラフで示すように、この経過時間が規定時間ΔＴ２（例えば、ΔＴ２＝１２０秒）を越えたら、計測中止制御部２８に対してタイムオーバー信号Ｓ１を出力する。
【００２２】
これを受けて計測中止制御部２８は、計測を中止し、表示部２４に「計測不可」と表示して測定者に注意を促す。
【００２３】
ここで、流動性評価装置１によるコンクリートの流動性評価が終了する。
【００２４】
このように、コンクリートの流動性評価に際しては、コンクリートの流下質量の経時的変化を表す２次の近似式の２次項および１次項の係数を指標として、コンクリートの流動性を簡便に定量的に評価するとともに、品質管理を行うことができる。そのため、高価な測定装置を用いる必要がなくなり、評価コストを抑制することが可能となる。
【００２５】
また、コンクリートの流下質量が終了質量Ｍ２に達しなくても、規定時間ΔＴ２を経過すれば、コンクリートの質量の計測が終了する。したがって、コンクリートの粘性が高くて流下が遅々として進まない場合に、その測定を早めに切り上げて測定の無駄を省くことができる。
【００２６】
なお、漏斗５の形状は特に限定されるわけではなく、例えば、コンクリートのスランプ試験方法（ＪＩＳ  Ａ  １１０１）で用いられるスランプコーンを流用することも可能である。或いはまた、漏斗５に代えて傾斜管（図示せず）などの代用品を使用しても構わない。その結果、コンクリートの流動性評価をどこでも簡便に低コストで実施することができる。
【００２７】
なお、上述の実施形態においては、コンクリートの品質管理について説明したが、コンクリート以外のセメント系水和物（例えば、モルタル、グラウト、セメントミルクなど）に本発明を適用することもできる。
【００２８】
なお、上述の実施形態においては、粘度算出手段としてコントローラ２を用いた場合について説明したが、コントローラ２以外の粘度算出手段（例えば、図１に示すように、コントローラ２の制御を行うのと同等のソフトウェアを含むパソコン（パーソナルコンピュータ）８など）を代用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】流動性評価装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す流動性評価装置のコントローラの制御ブロック図である。
【図３】コンクリートの流下質量の経時的変化を表すグラフである。
【図４】流下時間と流下質量との関係を示すグラフである。
【図５】流下時間と流下質量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１……流動性評価装置
２……コントローラ（粘度算出手段）
３……容器
４……秤
５……漏斗
２１……主制御部
２３……入力部
２４……表示部
２５……計測開始制御部
２６……計測終了制御部
２７……時間監視部
２８……計測中止制御部
２９……演算部
Ｍ１……開始質量
Ｍ２……終了質量
Ｓ１……タイムオーバー信号
ＴＳ……計測開始時刻
ＴＦ……計測終了時刻
ΔＴ１……流下時間
ΔＴ２……規定時間
【図１】
2006162280.tif 000003
【図２】
2006162280.tif 000004
【図３】
2006162280.tif 000005
【図４】
2006162280.tif 000006
【図５】
2006162280.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月21日(2005.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系水和物のフレッシュ状態における流下質量を測定する質量測定工程と、
前記セメント系水和物の流下質量の経時的変化を曲線近似式で表す近似表現工程と、
この曲線近似式の項の係数に基づき、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を推定するとともに、対象とするセメント系水和物の水粉体比ごとに予め記録されている管理曲線の２次項と１次項の係数と、前記曲線近似式の２次項と１次項の係数との対応から水粉体比を算出する流動性推定工程と
を含むことを特徴とする、セメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法。
【請求項２】
前記流動性推定工程において、
前記曲線近似式の２次項の係数の絶対値が小さくなるとともに、１次項の係数が小さくなると、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性が低いと推定するなど、曲線近似式の項の係数により、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を定量的に評価することを特徴とする、請求項１に記載のセメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法。
【請求項３】
前記流動性推定工程において、
予め求めておいた管理曲線の範囲内に、試験して得られた曲線が入ったとき、そのセメント系水和物の品質は規定を満足するものであると判断し、水粉体比も管理値と差がないとすることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法。
【請求項４】
前記質量測定工程において、
前記セメント系水和物の流下質量の測定時間が規定時間を越えたときに当該セメント系水和物の流下質量の測定を中止することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のセメント系水和物のフレッシュ状態における品質管理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
まず、請求項１に係る発明は、セメント系水和物のフレッシュ状態における流下質量を測定する質量測定工程と、前記セメント系水和物の流下質量の経時的変化を曲線近似式で表す近似表現工程と、この曲線近似式の項の係数に基づき、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を推定するとともに、対象とするセメント系水和物の水粉体比ごとに予め記録されている管理曲線の２次項と１次項の係数と、前記曲線近似式の２次項と１次項の係数との対応から水粉体比を算出する流動性推定工程とを含むことを特徴とする。
また、請求項２に係る発明は、前記流動性推定工程において、前記曲線近似式の２次項の係数の絶対値が小さくなるとともに、１次項の係数が小さくなると、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性が低いと推定するなど、曲線近似式の項の係数により、前記セメント系水和物のフレッシュ状態における流動性を定量的に評価することを特徴とする。
また、請求項３に係る発明は、前記流動性推定工程において、予め求めておいた管理曲線の範囲内に、試験して得られた曲線が入ったとき、そのセメント系水和物の品質は規定を満足するものであると判断し、水粉体比も管理値と差がないとすることを特徴とする。
また、請求項４に係る発明は、前記質量測定工程において、前記セメント系水和物の流下質量の測定時間が規定時間を越えたときに当該セメント系水和物の流下質量の測定を中止することを特徴とする。