(57)【要約】【課題】  高強度コンクリートが配管を通過する際の管内圧力損失を迅速的確に推定する高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法及びそれを用いたポンプ選定方法を提供する。【解決手段】  高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法は、高強度コンクリートを製造するステップと、試験練りした前記高強度コンクリートを円筒管からなる直管漏斗に圧送し、流下時間を測定するステップと、前記流下時間から圧力損失を推定するステップと、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高強度コンクリートを製造するステップと、
試験練りした前記高強度コンクリートを円筒管からなる直管漏斗から自然落下させ、流下時間を測定するステップと、
前記流下時間から圧力損失を推定するステップと、
を有する
ことを特徴とする高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法。
【請求項２】
前記流下時間から圧力損失を推定するステップは、あらかじめ求めた前記直管漏斗の流下時間と圧力損失の関係を示す所定の演算式を用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された前記ステップと、
実際に用いる配管の経路から、直管の長さ、ベント管の長さ、テーパ管の長さ、フレキシブルホースの長さ、及び圧送高さを求めるステップと、
圧送負荷Ｐを以下の式（４）を用いて求めるステップと、
Ｐ＝Ｋ（Ｌ＋６Ｂ＋２Ｔ＋２Ｆ）＋ＷＨ×１０-3                    （４）
ただし、
Ｐ：コンクリートポンプに加わる圧送負荷（Ｎ／ｍｍ2）
Ｋ：水平管の管内圧力損失（Ｎ／ｍｍ2／ｍ）
Ｌ：直管の長さ（ｍ）
Ｂ：ベント管の長さ（ｍ）
Ｔ：テーパ管の長さ（ｍ）
Ｆ：フレキシブルホースの長さ（ｍ）
Ｗ：高強度コンクリートの単位容積当たりの重量（ｋＮ／ｍ3）
Ｈ：圧送高さ（ｍ）
である
前記圧送負荷Ｐの１．２５倍の圧送能力を有するポンプを選定するステップと、
を有する
ことを特徴とするポンプ選定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強度コンクリートが配管を通過する際の管内圧力損失を推定する方法及びそれを用いたポンプ選定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単なる直管からなる漏斗を用いて高流動フレッシュコンクリートの流下試験を行い、測定された流下時間に基づき塑性粘度を測定する方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
高強度コンクリートは、粘性が高いため、水平管１ｍあたりの管内圧力損失は、一般のコンクリートを大きく上回る。例えば、水セメント比が３０％以下の場合、高強度コンクリートの圧力損失は、一般のコンクリートの７倍を上回ることもある。このため、コンクリートポンプを選定するにあたっては、管内圧力損失の推定が不可欠である。
【０００４】
しかしながら、高強度コンクリートは、同じスランプ値であっても、粘性が異なると、圧力損失が大きく変わってしまう。そのため、高強度コンクリートの圧力損失は、一般のコンクリートのようにスランプ値毎に一定の値を示すことがない。
【０００５】
また、呼び強度が４５Ｎ／ｍｍ2を上回るような高強度コンクリートでは、施工性を確保するために、スランプフローで管理する場合が多い。そして、建築工事標準仕様書・同解説ＪＡＳＳ５鉄筋コンクリート工事では、試験圧送によって圧力損失Ｋの値を実験的に定めることが推奨されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−７２４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、試験圧送は、多くの手間と費用がかかるため、試験を行わずに経験的にコンクリートポンプの能力や高圧配管の長さを選定する場合が多かった。そのため、ポンプの能力が足りず圧送できない場合や、逆に必要以上に圧力を高く見積もり、経済的でないケースも多かった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決し、高強度コンクリートが配管を通過する際の管内圧力損失を迅速的確に推定する高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法及びそれを用いたポンプ選定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】
【０００９】
本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法は、高強度コンクリートを製造するステップと、試験練りした前記高強度コンクリートを円筒管からなる直管漏斗から自然落下させ、流下時間を測定するステップと、前記流下時間から圧力損失を推定するステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法では、前記流下時間から圧力損失を推定するステップは、あらかじめ求めた前記直管漏斗の流下時間と圧力損失の関係を示す所定の演算式を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかる一実施形態のポンプ選定方法は、前記ステップと、実際に用いる配管の経路から、直管の長さ、ベント管の長さ、テーパ管の長さ、フレキシブルホースの長さ、及び圧送高さを求めるステップと、圧送負荷Ｐを以下の式（４）を用いて求めるステップと、
Ｐ＝Ｋ（Ｌ＋６Ｂ＋２Ｔ＋２Ｆ）＋ＷＨ×１０-3                    （４）
ただし、
Ｐ：コンクリートポンプに加わる圧送負荷（Ｎ／ｍｍ2）
Ｋ：水平管の管内圧力損失（Ｎ／ｍｍ2／ｍ）
Ｌ：直管の長さ（ｍ）
Ｂ：ベント管の長さ（ｍ）
Ｔ：テーパ管の長さ（ｍ）
Ｆ：フレキシブルホースの長さ（ｍ）
Ｗ：高強度コンクリートの単位容積当たりの重量（ｋＮ／ｍ3）
Ｈ：圧送高さ（ｍ）
である
前記圧送負荷Ｐの１．２５倍の圧送能力を有するポンプを選定するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法によれば、高強度コンクリートを製造するステップと、試験練りした前記高強度コンクリートを円筒管からなる直管漏斗から自然落下させ、流下時間を測定するステップと、前記流下時間から圧力損失を推定するステップと、を有するので、従来のような実際の配管によって試験圧送すること無しで、高強度コンクリートが配管を通過する際の管内圧力損失を迅速的確に推定することが可能となる。
【００１３】
本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法では、前記流下時間から圧力損失を推定するステップは、あらかじめ求めた前記直管漏斗の流下時間と圧力損失の関係を示す所定の演算式を用いるので、高強度コンクリートが配管を通過する際の管内圧力損失をさらに迅速的確に推定することが可能となる。
【００１４】
本発明にかかる一実施形態のポンプ選定方法によれば、前記ステップと、実際に用いる配管の経路から、直管の長さ、ベント管の長さ、テーパ管の長さ、フレキシブルホースの長さ、及び圧送高さを求めるステップと、圧送負荷Ｐを以下の式（４）を用いて求めるステップと、
Ｐ＝Ｋ（Ｌ＋６Ｂ＋２Ｔ＋２Ｆ）＋ＷＨ×１０-3                    （４）
ただし、
Ｐ：コンクリートポンプに加わる圧送負荷（Ｎ／ｍｍ2）
Ｋ：水平管の管内圧力損失（Ｎ／ｍｍ2／ｍ）
Ｌ：直管の長さ（ｍ）
Ｂ：ベント管の長さ（ｍ）
Ｔ：テーパ管の長さ（ｍ）
Ｆ：フレキシブルホースの長さ（ｍ）
Ｗ：高強度コンクリートの単位容積当たりの重量（ｋＮ／ｍ3）
Ｈ：圧送高さ（ｍ）
である
前記圧送負荷Ｐの１．２５倍の圧送能力を有するポンプを選定するステップと、を有するので、高強度コンクリートを圧送するのに適したポンプを迅速的確に選定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法を用いたポンプ選定方法のフローチャートを示す図である。
【図２】本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法の直管漏斗試験に用いる直管漏斗を示す図である。
【図３】本発明にかかる一実施形態の吐出量に応じた高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法に用いる直管漏斗流下時間と圧力損失の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明にかかる高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法のフローチャートを示す図である。
【００１８】
図１に示すように、第１実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法では、まず、ステップ１で、高強度コンクリートを製造する（ＳＴ１）。ステップ１では、試験練りを実施して施工性や圧縮強度などの要求性能を満足する高強度コンクリートを製造する。
【００１９】
次に、ステップ２で、直管漏斗試験を行う（ＳＴ２）。
【００２０】
図２は、本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法の直管漏斗試験に用いる直管漏斗を示す図である。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態の直管漏斗１は、直径９８ｍｍ、長さ８００ｍｍの円筒管である。直管漏斗試験では、直管漏斗１を水平及び鉛直方向に設置して、内部にステップ１で製造した高強度コンクリートを充填し、直管漏斗１の一端を開放して高強度コンクリートを自然落下させ、全量が通過するまでの時間を測定する。
【００２２】
次に、ステップ３で、ステップ２において測定した時間から圧力損失Ｋの推定を行う（ＳＴ３）。
【００２３】
図３は、本発明にかかる一実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法に用いる吐出量に応じた直管漏斗流下時間と圧力損失の関係を示す図である。ここで、図３では、実線は吐出量２０ｍ3／ｈの場合、一点鎖線は吐出量３０ｍ3／ｈの場合、破線は吐出量４０ｍ3／ｈの場合の各直管漏斗流下時間と圧力損失の関係を示す。
【００２４】
本実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法では、あらかじめ図３に示すような直管漏斗の流下時間と圧力損失の関係に対する所定の演算式を求めておく。なお、ｅ＾（０．２９６１３×）は、ｅ0.29613を表す。また、Ｒは、重相関係数である。
【００２５】
例えば、吐出量２０ｍ3／ｈの場合、直管漏斗流下時間と圧力損失の関係は、以下の式（１）で求めることができる。
Ｋ＝０．００４９９１２×ｅ＾（０．２９６１３×）
Ｒ＝０．６５３４４                                              （１）
【００２６】
また、吐出量３０ｍ3／ｈの場合、直管漏斗流下時間と圧力損失の関係は、以下の式（２）で求めることができる。
Ｋ＝０．００７１３８９×ｅ＾（０．３４０５１×）
Ｒ＝０．７２１５１                                              （２）
【００２７】
また、吐出量４０ｍ3／ｈの場合、直管漏斗流下時間と圧力損失の関係は、以下の式（３）で求めることができる。
Ｋ＝０．００１１２８５×ｅ＾（０．３０８９×）
Ｒ＝０．７９１７９                                              （３）
【００２８】
なお、演算式は、式（１）、（２）、及び（３）に限らず、直管漏斗流下時間と圧力損失の関係をほぼ的確に求めるものであればよい。
【００２９】
次に、ステップ４で、配管計画をたてる（ＳＴ４）。配管計画では、実際に用いる配管の経路から、直管の長さ、ベント管の長さ、テーパ管の長さ、フレキシブルホースの長さ、及び圧送高さ等を求める。
【００３０】
次に、ステップ５で、圧送負荷Ｐの計算を行う（ＳＴ５）。圧送負荷Ｐは、以下の式（４）を用いて求める。
Ｐ＝Ｋ（Ｌ＋６Ｂ＋２Ｔ＋２Ｆ）＋ＷＨ×１０-3                    （４）
ただし、
Ｐ：コンクリートポンプに加わる圧送負荷（Ｎ／ｍｍ2）
Ｋ：水平管の管内圧力損失（Ｎ／ｍｍ2／ｍ）
Ｌ：直管の長さ（ｍ）
Ｂ：ベント管の長さ（ｍ）
Ｔ：テーパ管の長さ（ｍ）
Ｆ：フレキシブルホースの長さ（ｍ）
Ｗ：高強度コンクリートの単位容積当たりの重量（ｋＮ／ｍ3）
Ｈ：圧送高さ（ｍ）
である。
【００３１】
次に、ステップ６で、ポンプの選定を行う（ＳＴ６）。ポンプの選定は、ステップ５において求めた圧送負荷Ｐの１．２５倍の圧送能力を有する機種を選択すればよい。すなわち、圧送負荷Ｐの１．２５倍よりも大きい負荷をかけられるポンプを選定すればよい。
【００３２】
このように、本実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法によれば、高強度コンクリートを製造するステップと、試験練りした前記高強度コンクリートを円筒管からなる直管漏斗から自然落下させ、流下時間を測定するステップと、前記流下時間から圧力損失を推定するステップと、を有するので、従来のような実際の配管によって試験圧送すること無しで、高強度コンクリートが配管を通過する際の管内圧力損失を迅速的確に推定することが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態の高強度コンクリートの管内圧力損失推定方法では、前記流下時間から圧力損失を推定するステップは、あらかじめ求めた前記直管漏斗の流下時間と圧力損失の関係を示す所定の演算式を用いるので、高強度コンクリートが配管を通過する際の管内圧力損失をさらに迅速的確に推定することが可能となる。
【００３４】
さらに、本実施形態のポンプ選定方法によれば、前記ステップと、実際に用いる配管の経路から、直管の長さ、ベント管の長さ、テーパ管の長さ、フレキシブルホースの長さ、及び圧送高さを求めるステップと、圧送負荷Ｐを以下の式（４）を用いて求めるステップと、
Ｐ＝Ｋ（Ｌ＋６Ｂ＋２Ｔ＋２Ｆ）＋ＷＨ×１０-3                    （４）
ただし、
Ｐ：コンクリートポンプに加わる圧送負荷（Ｎ／ｍｍ2）
Ｋ：水平管の管内圧力損失（Ｎ／ｍｍ2／ｍ）
Ｌ：直管の長さ（ｍ）
Ｂ：ベント管の長さ（ｍ）
Ｔ：テーパ管の長さ（ｍ）
Ｆ：フレキシブルホースの長さ（ｍ）
Ｗ：高強度コンクリートの単位容積当たりの重量（ｋＮ／ｍ3）
Ｈ：圧送高さ（ｍ）
である
前記圧送負荷Ｐの１．２５倍の圧送能力を有するポンプを選定するステップと、を有するので、高強度コンクリートを圧送するのに適したポンプを迅速的確に選定することが可能となる。
【００３５】
なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更又は組み合わせを加えてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…直管漏斗
【図１】
2015017919.tif 000003
【図２】
2015017919.tif 000004
【図３】
2015017919.tif 000005