(57)【要約】【課題】本発明は、膨張材を含まないコンクリートに対する膨張コンクリートの温度ひび割れの抑制効果や発生リスクを簡易に評価できる方法等を提供する。【解決手段】本発明の膨張コンクリートの温度ひび割れ発生リスクの簡易評価方法は、（Ａ）温度ひび割れ指数比の算出工程と、（Ｂ）温度ひび割れ指数の算出工程を経て得られた膨張コンクリートの温度ひび割れ指数に基づき、膨張コンクリートの温度ひび割れの発生リスクを評価する方法等である。【選択図】図３
2015155881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）工程および（Ｂ）工程を経て得られた膨張コンクリートの温度ひび割れ指数に基づき、温度ひび割れの発生リスクを評価する、膨張コンクリートの温度ひび割れ発生リスクの簡易評価方法。
（Ａ）下記（１）式を用いて、膨張コンクリート中の単位結合材量（Ｃ：ｋｇ／ｍ３）、膨張コンクリートの打込み温度（Ｔａ：℃）、膨張コンクリート部材の高さに対する長さの比（Ｌ／Ｈ）、および膨張コンクリート部材の厚さ（Ｄ：ｍ）から、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数に対する膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出する、温度ひび割れ指数比の算出工程
（Ｂ）前記温度ひび割れ指数比に、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を乗じて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）を算出する、温度ひび割れ指数の算出工程
（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）＝ａ１×Ｃ＋ａ２×Ｔａ＋ａ３×（Ｌ／Ｈ）＋ａ４×Ｄ＋ａ５    ・・・（１）
（ただし、（１）式中、ａ１〜ａ５は、膨張コンクリートに含まれるセメントの種類に応じて表１から選択される定数である。）
【表１】
2015155881.tif 000008
【請求項２】
前記プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）が、下記（２）式により求めた値である、請求項１に記載の膨張コンクリートの温度ひび割れ発生リスクの簡易評価方法。
Ｉｃｒ，ＰＬ＝−１．９３×１０−２Ｔａ−２．８０×１０−３Ｄ−１．１７×１０−２Ｑ∞＋１．５５×１０−２αβ＋８．７２×１０−２ｌｏｇ１０（ＨＲ）＋０．４７６ｆｔ−０．１６５ｌｏｇ１０（Ｌ／Ｈ）＋０．２２４ｌｏｇ１０（ＥＣ／ＥＲ）＋０．０１５    ・・・（２）
（ただし、（２）式中、Ｔａはプレーンコンクリートの打込み温度（℃）を表し、Ｄはプレーンコンクリート部材の厚さ（ｍ）を表し、Ｑ∞はプレーンコンクリートの終局断熱温度上昇量（℃）を表し、αβは断熱温度上昇の上昇速度に関する定数を表し、ＨＲは型枠存置期間（日）に該期間中の表面熱伝導率（Ｗ／ｍ２℃）を乗じた値であってプレーンコンクリート部材表面からの放熱効果を表し、ｆｔはプレーンコンクリートの割裂引張強度（Ｎ／ｍｍ２）を表し、Ｌ／Ｈは地盤からのプレーンコンクリート部材全体の高さ（Ｈ）に対するプレーンコンクリート部材の長さ（Ｌ）の比を表し、ＥＣ／ＥＲは拘束体となる地盤のヤング係数ＥＲ（Ｎ／ｍｍ２）に対する部材のヤング係数ＥＣ（Ｎ／ｍｍ２）の比を表す。）
【請求項３】
前記膨張コンクリートの温度ひび割れ指数に代えて、前記温度ひび割れ指数に、膨張コンクリートに含まれるセメントの種類に応じて表２から選択される補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値に基づき、温度ひび割れの発生リスクを評価する、請求項１または２に記載の膨張コンクリートの温度ひび割れ発生リスクの簡易評価方法。
【表２】
2015155881.tif 000009
【請求項４】
下記（ａ）〜（ｄ）工程を経て得られた温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）、または該温度ひび割れ指数に、請求項３に掲載の表２から選択される補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値が、下記温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否か判定し、満たす場合は膨張材を添加する、膨張材の使用判定方法。
（ａ）膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の目標値を設定する目標値設定工程
（ｂ）有限要素法を用いた温度解析および応力解析、または前記請求項２に記載の（２）式を用いて、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出する指数算出工程
（ｃ）前記請求項１に記載の（１）式を用いて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出する指数比算出工程
（ｄ）前記プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）に前記膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）を乗じて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）を算出する指数算出工程
【請求項５】
前記（ｂ）工程において、請求項２に記載の（２）式を用いてプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出した場合は、該温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）が、温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否か判定する、請求項４に記載の膨張材の使用判定方法。
【請求項６】
前記（ｂ）工程において、有限要素法を用いた温度解析および応力解析を用いてプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出した場合は、温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）に表２から選択される補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値が、温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否か判定する、請求項４に記載の膨張材の使用判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張材を含むコンクリート（以下「膨張コンクリート」という。）の温度ひび割れの発生リスクを簡易に評価する方法と、該方法に基づく膨張材の使用判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントの水和熱に起因して、コンクリートに温度ひび割れが発生する場合がある。この温度ひび割れは、コンクリートの内部と外部の温度差（内部拘束）により生じるひび割れと、新設のコンクリートの温度が降下する際に、地盤や既設のコンクリートから受ける外部拘束により、新設のコンクリート内に生じるひび割れに分けられる。これらのうち、外部拘束によるひび割れはコンクリートを貫通することが多いため特に問題となり易い。
【０００３】
そこで、材料の面からコンクリートの温度ひび割れを抑制する方法の一つに、コンクリートに膨張材を添加して抑制する方法がある。そして、該方法の実施に際し、膨張材による温度ひび割れの抑制効果を評価できれば、目標とする温度ひび割れの抑制効果を奏するための膨張材の使用の要否を判定できるので望ましい。
【０００４】
従来、コンクリートの外部拘束による温度ひび割れの発生リスクは、例えば、下記（i）式や図１に示す温度ひび割れ発生確率により評価していた（非特許文献１の４３頁）。そして、下記（i）式から分かるように、該確率は、下記（ii）式に示す温度ひび割れ指数の関数であり、該温度ひび割れ指数は有限要素法を用いた温度解析および応力解析（以下「ＦＥＭ解析」という。）等により求めている。
Ｐ（Ｉｃｒ）＝１−ｅｘｐ{−（Ｉｃｒ／０．９２）−４．２９}    ・・・（i）
Ｉｃｒ＝ｆｔ（ｔｅ）／σｔ（ｔｅ）    ・・・（ii）
ただし、（i）式中、Ｐ（Ｉｃｒ）は温度ひび割れ発生確率（％）を表し、Ｉｃｒは温度ひび割れ指数を表し、（ii）式中、ｆｔ（ｔｅ）は有効材齢ｔｅにおける割裂引張強度を表し、σｔ（ｔｅ）は有効材齢ｔｅにおける最大主引張応力（温度応力）を表す。
そして、例えば、温度ひび割れ指数が１．８５の場合、（i）式を用いれば温度ひび割れ発生確率は５％と定量的に評価できる。
【０００５】
また、ＦＥＭ解析に用いる膨張コンクリートの膨張ひずみの設計用値として、下記（iii）式が提案されている（非特許文献１の５５頁）。
εｅｘ（ｔｅ）＝εｅｘ，∞［１−ｅｘｐ｛−ａｅｘ（ｔｅ−ｔｅｘ，０）ｂｅｘ｝］    ・・・（iii）
ただし、（iii）式中、εｅｘ（ｔｅ）は有効材齢ｔｅにおける膨張ひずみ（×１０−６）を表し、εｅｘ，∞は膨張ひずみの終局値（×１０−６）を表し、ａｅｘとｂｅｘはセメントの種類が膨張ひずみの進行特性に及ぼす影響を表す係数を表し、ｔｅｘ，０は膨張開始時点の有効材齢（日）を表す。
しかし、これらのＦＥＭ解析を用いる方法を十分に活用するには高い専門性が要求され、また、ＦＥＭ解析を用いた計算には時間がかかるなどの課題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】土木学会コンクリート標準示方書[施工編]、４３頁、５５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、膨張材を含まないコンクリートと比較した膨張コンクリートの温度ひび割れの抑制効果や発生リスクを、簡易に評価できる方法と、該方法を用いて膨張材を使用した場合の有効性を判定する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】
本発明者は、前記目的を達成するため、前記温度ひび割れ指数を基にして新たな評価指標を案出し、この新たな評価指標と、材料特性および評価対象コンクリートの形状特性を関連付ける式を導出した。そして、該式を用いれば、膨張コンクリートの温度ひび割れの抑制効果や発生リスクを簡易に評価できることを見い出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は以下の構成を有するものである。
［１］下記（Ａ）工程および（Ｂ）工程を経て得られた膨張コンクリートの温度ひび割れ指数に基づき、温度ひび割れの発生リスクを評価する、膨張コンクリートの温度ひび割れ発生リスクの簡易評価方法。
（Ａ）下記（１）式を用いて、膨張コンクリート中の単位結合材量（Ｃ：ｋｇ／ｍ３）、膨張コンクリートの打込み温度（Ｔａ：℃）、膨張コンクリート部材の高さに対する長さの比（Ｌ／Ｈ）、および膨張コンクリート部材の厚さ（Ｄ：ｍ）から、プレーンコンクリート（膨張材を含まないコンクリート）の温度ひび割れ指数に対する膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出する、温度ひび割れ指数比の算出工程
（Ｂ）前記温度ひび割れ指数比に、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を乗じて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）を算出する、温度ひび割れ指数の算出工程
（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）＝ａ１×Ｃ＋ａ２×Ｔａ＋ａ３×（Ｌ／Ｈ）＋ａ４×Ｄ＋ａ５    ・・・（１）
ただし、（１）式中、ａ１〜ａ５は、膨張コンクリートに含まれるセメントの種類に応じて表１から選択される定数を表す。
【００１０】
【表１】
2015155881.tif 000003
【００１１】
［２］前記プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）が、下記（２）式により求めた値である、前記［１］に記載の膨張コンクリートの温度ひび割れ発生リスクの簡易評価方法。
Ｉｃｒ，ＰＬ＝−１．９３×１０−２Ｔａ−２．８０×１０−３Ｄ−１．１７×１０−２Ｑ∞＋１．５５×１０−２αβ＋８．７２×１０−２ｌｏｇ１０（ＨＲ）＋０．４７６ｆｔ−０．１６５ｌｏｇ１０（Ｌ／Ｈ）＋０．２２４ｌｏｇ１０（ＥＣ／ＥＲ）＋０．０１５    ・・・（２）
ただし、（２）式中、Ｔａはプレーンコンクリートの打込み温度（℃）を表し、Ｄはプレーンコンクリート部材の厚さ（ｍ）を表し、Ｑ∞はプレーンコンクリートの終局断熱温度上昇量（℃）を表し、αβは断熱温度上昇の上昇速度に関する定数を表し、ＨＲは型枠存置期間（日）に該期間中の表面熱伝導率（Ｗ／ｍ２℃）を乗じた値であってプレーンコンクリート部材表面からの放熱効果を表し、ｆｔはプレーンコンクリートの割裂引張強度（Ｎ／ｍｍ２）を表し、Ｌ／Ｈはプレーンコンクリート部材の高さ（Ｈ）に対する長さ（Ｌ）の比を表し、ＥＣ／ＥＲは拘束体となる地盤のヤング係数ＥＲ（Ｎ／ｍｍ２）に対するプレーンコンクリートのヤング係数ＥＣ（Ｎ／ｍｍ２）の比を表す。
【００１２】
［３］前記膨張コンクリートの温度ひび割れ指数に代えて、前記温度ひび割れ指数に、膨張コンクリートに含まれるセメントの種類に応じて表２から選択される補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値に基づき、温度ひび割れの発生リスクを評価する、前記［１］または［２］に記載の膨張コンクリートの温度ひび割れ発生リスクの簡易評価方法。
前記［３］に記載の評価方法は、温度ひび割れ指数をより小さく補正したため、温度ひび割れ発生リスクがより高く示される。したがって、該評価方法は、前記［１］および［２］に記載の評価方法と比べ、膨張材の温度ひび割れ抑制効果を、安全側で評価する方法である。
なお、前記［１］〜［３］に記載の温度ひび割れの発生リスクの評価は、温度ひび割れ指数に基づき評価するほかに、該温度ひび割れ指数から膨張コンクリートの温度ひび割れの発生確率を求め、該発生確率に基づき評価することも含む。
【００１３】
【表２】
2015155881.tif 000004
【００１４】
［４］下記（ａ）〜（ｄ）工程を経て得られた温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）、または該温度ひび割れ指数に、前記［３］に掲載の表２から選択される補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値が、下記温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否か判定し、満たす場合は膨張材を添加する、膨張材の使用判定方法。
（ａ）膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の目標値を設定する目標値設定工程
（ｂ）有限要素法を用いた温度解析および応力解析、または前記［２］に記載の（２）式を用いて、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出する指数算出工程
（ｃ）前記［１］に記載の（１）式を用いて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出する指数比算出工程
（ｄ）前記プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）に前記膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）を乗じて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）を算出する指数算出工程
【００１５】
［５］前記（ｂ）工程において、前記［２］に記載の（２）式を用いてプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出した場合は、温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）が、温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否か判定する、前記［４］に記載の膨張材の使用判定方法。
［６］前記（ｂ）工程において、有限要素法を用いた温度解析および応力解析を用いてプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出した場合は、該温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）に表２から選択される補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値が、温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否か判定する、前記［４］に記載の膨張材の使用判定方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の膨張コンクリートの温度ひび割れの発生リスクの簡易評価方法は、膨張コンクリートの温度ひび割れの抑制効果や発生リスクを簡易に評価することができる。また、本発明の膨張材の使用判定方法は、温度ひび割れの発生リスクの低減において膨張材の使用の要否を簡易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】前記（i）式のグラフである。
【図２】壁状構造部材の概略図である。
【図３】ＦＥＭ解析を用いて求めた温度ひび割れ指数比と、前記（１）式（重回帰式）を用いて算出した温度ひび割れ指数比をプロットした図である。なお、（ａ）は普通ポルトランドセメントを用い、（ｂ）は高炉セメントＢ種を用い、（ｃ）は低熱ポルトランドセメントを用い、（ｄ）は中庸熱ポルトランドセメントを用い、（ｅ）は早強ポルトランドセメントを用いた。
【図４】ＦＥＭ解析を用いて求めた温度ひび割れ指数比と、前記（１）式（重回帰式）を用いて算出した温度ひび割れ指数比に補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数比の補正値をプロットした図である。なお、（ａ）〜（ｅ）は、図３と同様のセメントを用いた。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、前記のとおり、（Ａ）温度ひび割れ指数比の算出工程と、（Ｂ）温度ひび割れ指数の算出工程を経て得られた膨張コンクリートの温度ひび割れ指数に基づき、温度ひび割れの発生リスクを簡易に評価する方法等である。以下、前記（Ａ）工程と（Ｂ）工程に分けて、本発明を説明する
【００１９】
（Ａ）温度ひび割れ指数比の算出工程
該工程は、前記（１）式を用いて、膨張コンクリート中の単位結合材量、膨張コンクリートの打込み温度、膨張コンクリートの高さに対する長さの比、および膨張コンクリート部材の厚さから、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数に対する膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比を算出する工程である。なお、前記単位結合材量はセメントと膨張材の合計量である。
膨張コンクリートとは膨張材を含むコンクリートであり、２０１２年制定のコンクリート標準示方書［施工編］の２４７〜２５５頁にその詳細が記載されている。膨張コンクリート中の単位膨張材量は、目的とする膨張量にも依るが、収縮補償用コンクリートとして用いる場合、通常、コンクリート１ｍ３当たり２０〜３０ｋｇである。特に近年多用されている低添加タイプの膨張材の単位膨張材量は、コンクリート１ｍ３当たり２０ｋｇである。そして、前記低添加タイプの膨張材は、例えば、太平洋ハイパーエクスパン（登録商標、太平洋マテリアル社製）やデンカパワーＣＳＡ（登録商標、電気化学工業社製）が挙げられる。
また、前記プレーンコンクリートとは、膨張材を含まない以外はすべて膨張コンクリートと同一の配合および形状を有するコンクリートをいう。
プレーンコンクリート部材の温度ひび割れ指数は、前記のＦＥＭ解析や前記（２）式を用いて求めることができる。なお、ＦＥＭ解析を行う場合、コンクリートの断熱温度上昇特性やコンクリートの強度特性等は、例えば、日本コンクリート工学会発行の「マスコンクリートのひび割れ制御指針２００８」や、日本建築学会発行の「マスコンクリートの温度ひび割れ制御設計・施工指針（案）・同解説」（２００８年発行）で提案されている設計用値を用いて算出することができる。そして、該温度解析および応力解析は、市販のアプリケーションソフトを用いて行うことができる。
なお、前記（２）式とその使用方法は、日本コンクリート工学会発行の「マスコンクリートのひび割れ制御指針２００８」の６０〜６６頁に記載があり、本発明における前記（２）式の使用方法も当該記載に従う。
【００２０】
そして、前記（１）式および表１の係数は、前記方法により求めたプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数に対する膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（温度ひび割れ指数比）を目的変数として、また、膨張コンクリート中の単位結合材量、膨張コンクリートの打込み温度、膨張コンクリート部材の高さに対する長さの比、および膨張コンクリート部材の厚さを説明変数として、セメントの種類毎に重回帰分析を行って求める。そして、任意の膨張コンクリートに対しては、このようにして求めた（１）式と表１を用いて、温度ひび割れ指数比を算出することができる。
【００２１】
（Ｂ）温度ひび割れ指数の算出工程
該工程は、前記で算出した温度ひび割れ指数比に、別途、有限要素法を用いた温度解析および応力解析、または前記（２）式を用いて求めたプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数を乗じて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数を算出する工程である。
そして、得られた膨張コンクリートの温度ひび割れ指数は、膨張コンクリートの温度ひび割れの発生リスクの評価に用いる。さらに、該温度ひび割れ指数から、前記（i）式を用いて膨張コンクリートの温度ひび割れの発生確率を求め、該発生確率に基づき膨張コンクリートの温度ひび割れの発生リスクを評価することもできる。
なお、前記（２）式中の割裂引張強度（ｆｔ）およびヤング係数（ＥＣ）は、用いるセメントが普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、および高炉セメントＢ種の場合、標準養生した材齢２８日のプレーンコンクリートを用いて求め、また、用いるセメントが中庸熱ポルトランドセメント、および低熱ポルトランドセメントの場合、標準養生した材齢９１日のプレーンコンクリートを用いて求めるとよい。
【００２２】
また、前記温度ひび割れ指数に代えて、前記温度ひび割れ指数（または、温度ひび割れ指数比でも同じ。）に、膨張コンクリートに含まれるセメントの種類に応じて表２から選択される補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値を用いて、膨張コンクリートの温度ひび割れの発生リスクを評価することができる。
図４に示すように、温度ひび割れ指数比に表２の補正係数を乗じて得た温度ひび割れ指数比の補正値は、温度ひび割れ指数比よりも低い値になる。そして、該値に、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数を乗じて得た温度ひび割れ指数も低い値になる。そして、この指数の値を前記（ｉ）式に代入して算出した温度ひび割れ発生確率は、図１から分かるように、補正しない値を代入して算出した発生確率よりも高くなるから、より厳しい評価、すなわち安全側での評価となる。
以上、図３に基づき温度ひび割れ指数比を用いて説明したが、温度ひび割れ指数を用いても、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数を乗じる前の値（指数比）を用いるか、乗じた後の値（指数）を用いるかの違いに過ぎず、前記と同様の説明が成り立つ。
【００２３】
次に、本発明の膨張材の使用判定方法について説明する。
本発明の膨張材の使用判定方法は、下記（ａ）〜（ｄ）工程を経て得られた温度ひび割れ指数、または該温度ひび割れ指数に表２から選択される補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値が、下記温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否か判定し、満たす場合は膨張材を添加する方法である。なお、膨張材の添加量は、使用する膨張材の標準添加量とすることが好ましい。
（ａ）膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の目標値を設定する目標値設定工程
（ｂ）有限要素法を用いた温度解析および応力解析、または前記［２］に記載の（２）式を用いて、プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出する指数算出工程
（ｃ）前記［１］に記載の（１）式を用いて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出する指数比算出工程
（ｄ）前記プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）に前記膨張コンクリートの温度ひび割れ指数の比（Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ）を乗じて、膨張コンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）を算出する指数算出工程
【００２４】
前記本発明の膨張材の使用判定方法において、判定に、温度ひび割れ指数、または該温度ひび割れ指数の補正値のいずれを用いるかは、（ｂ）工程におけるプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数の算出方法による。
すなわち、
（ｂ）工程において、前記［２］に記載の（２）式を用いてプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出した場合は、温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）が、温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否かを判定することが好ましい。
一方、
（ｂ）工程において、有限要素法を用いた温度解析および応力解析を用いてプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＰＬ）を算出した場合は、温度ひび割れ指数（Ｉｃｒ，ＥＸ）に補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数の補正値が、温度ひび割れ指数の目標値を満たすか否かを判定することが好ましい。
【００２５】
前記本発明の膨張材の使用判定方法に依れば、温度ひび割れの発生リスクの低減において、膨張材の使用が有効か否かを簡易に判定することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
１．温度ひび割れ指数比の算出と温度ひび割れの発生リスクの評価
算出対象の構造部材は図２に掲載した壁状構造部材である。そして、該部材において、単位結合材量は２５０〜３２０ｋｇ／ｍ３、膨張コンクリートの打込み温度は５〜３０℃、該部材の高さに対する長さの比は１〜１０、部材の厚さは１〜２ｍ、および地盤のヤング係数は２０〜５０００Ｎ／ｍｍ２の範囲に解析条件を設定し、膨張ひずみはＪＣＩひび割れ制御指針２００８の設計用値を用い、モデル総数（プロット数）を３３とした。
次に、前記解析条件と３次元有限要素法（アプリケーションソフト：ＡＳＴＥＡ−ＭＡＣＳ、ＲＣＣＭ社製）を用いて、温度解析および応力解析を行い、膨張コンクリートとプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数を求め、これらの指数からさらに温度ひび割れ指数比を求めた。ＦＥＭ解析に要した時間は１０分程度であった。
一方、前記解析条件と前記（１）式を用いて、温度ひび割れ指数比を算出した。算出するために要した時間は数秒程度と、前記ＦＥＭ解析に比べ著しく短かった。
３次元有限要素法を用いて求めた温度ひび割れ指数比と、（１）式（重回帰式）を用いて求めた温度ひび割れ指数比の関係を図３に示す。図３に示すように、セメントの種類にかかわらず、２つの温度ひび割れ指数比は良好な比例関係を示している。
ちなみに、図３の（ａ）中の温度ひび割れ指数比（３次元ＦＥＭ）が１．１９で、温度ひび割れ指数比（重回帰式）が１．１６のプロットを求めるために設定した解析条件は、具体的には、セメントを普通ポルトランドセメント、単位結合材量を３００ｋｇ／ｍ３、膨張コンクリートの打込み温度を２０℃、部材の高さに対する長さの比を１、部材の厚さを２ｍ、型枠は合板を用いて７日間の封緘養生（型枠内で養生）、および地盤のヤング率を２００Ｎ／ｍｍ２とした。そして、ＦＥＭ解析では、Ｉｃｒ，ＰＬ＝０．８４およびＩｃｒ，ＥＸ＝１．００が得られ、Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ＝１．１９となった。
一方、前記（１）式を用いて算出した結果、Ｉｃｒ，ＥＸ／Ｉｃｒ，ＰＬ＝１．１６が得られた。さらに、これに補正係数（０．９５）を乗じて得られた補正値は１．１０であった。
【００２７】
また、３次元有限要素法を用いて求めた温度ひび割れ指数比と、前記（１）式を用いて算出した温度ひび割れ指数比に補正係数（ｂ）を乗じて得た温度ひび割れ指数比の補正値の関係を図４に示す。図４に示すように、補正係数を乗じて得たプロットはすべて、原点を通り傾き１の直線より下方に位置するため、表２の補正係数（ｂ）を用いれば、温度ひび割れの発生リスクを安全側で評価することができる。
【００２８】
２．膨張材の有効性の判定例（その１）
図２に掲載の壁状構造部材において、温度ひび割れ指数の目標値は１．０以上（温度ひび割れ発生確率は５０％以下）に設定した。
次に、表３に記載の条件に従い、前記（２）式を用いてプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数を計算すると０．９０（温度ひび割れ発生確率は６７％）になった。
また、表４に記載の条件に従い、前記（１）式を用いて膨張コンクリートの温度ひび割れ指数比を算出し、該指数比に前記プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数を乗じたところ、温度ひび割れ指数は１．０９（温度ひび割れ発生確率は３８％）になった。この結果は、前記温度ひび割れ指数の目標値である１．０以上を満たすから、本件の壁状構造部材の温度ひび割れの抑制に、膨張材の添加が有効であると判定することができる。
【００２９】
【表３】
2015155881.tif 000005
【００３０】
【表４】
2015155881.tif 000006
【００３１】
３．膨張材の有効性の判定例（その２）
図２に掲載の壁状構造部材において、温度ひび割れ指数の目標値は１．０以上（温度ひび割れ発生確率は５０％以下）に設定した。
次に、有限要素法を用いた温度解析および応力解析を用いてプレーンコンクリートの温度ひび割れ指数を計算すると、０．８９（温度ひび割れ発生確率は６８％）になった。なお、コンクリートの断熱温度上昇特性やコンクリートの強度特性等は、日本コンクリート工学会発行の「マスコンクリートのひび割れ制御指針２００８」の設計用値を用いて算出した。
また、表５に記載の条件に従い、前記（１）式を用いて膨張コンクリートの温度ひび割れ指数比を算出し、該指数比に前記プレーンコンクリートの温度ひび割れ指数の０．８９と補正係数の０．９５を乗じたところ、温度ひび割れ指数は１．０４（温度ひび割れ発生確率は４４％）になった。この結果は、前記温度ひび割れ指数の目標値である１．０以上を満たすから、本件の壁状構造部材の温度ひび割れの抑制に、膨張材の添加が有効であると判定することができる。
【００３２】
【表５】
2015155881.tif 000007
【図２】
2015155881.tif 000010
【図３】
2015155881.tif 000011
【図４】
2015155881.tif 000012
【図１】
2015155881.tif 000013