(57)【要約】【課題】猛暑などの高温季節を想定した供試体を高温季節の到来前に簡易に製作できるコンクリート供試体の製作方法、供試体および供試体の製作装置を提供する。【解決手段】構造体コンクリートと同じ調合の供試体用コンクリートが投入された養生容器４を断熱性の第１収容空間２１ａ内に存在させる工程と、上記第１収容空間２１ａから隔てられた第２収容空間２１ｂに上記供試体用コンクリートの目標初期温度よりも高い温度の高温水を存在させる工程と、上記第１収容空間２１ａ内に熱伝達用の水を存在させる工程とを有し、上記高温水で温められた上記熱伝達用の水で上記養生容器４内の供試体用コンクリートを加熱して上記目標初期温度にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体コンクリートと同じ調合の供試体用コンクリートが投入された養生容器を断熱性の第１収容空間内に存在させる工程と、上記第１収容空間から隔てられた第２収容空間内に上記供試体用コンクリートの目標初期温度よりも高い温度の高温水を存在させる工程と、上記第１収容空間内に熱伝達用の水を存在させる工程とを有し、上記高温水で温められた上記熱伝達用の水で上記養生容器内の供試体用コンクリートを加熱して上記目標初期温度にすることを特徴とするコンクリート供試体の製作方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコンクリート供試体の製作方法において、上記熱伝達用の水の初期温度を現場水中養生における水の温度と同温度とすることを特徴とするコンクリート供試体の製作方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコンクリート供試体の製作方法において、上記養生容器内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度に達したときに上記高温水および上記熱伝達用の水を排水することを特徴とするコンクリート供試体の製作方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のコンクリート供試体の製作方法において、上記養生容器内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度に達する前に上記高温水を排水し、上記目標初期温度に達したときに上記熱伝達用の水を排水することを特徴とするコンクリート供試体の製作方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のコンクリート供試体の製作方法により製作されたコンクリート供試体。
【請求項６】
断熱性素材からなる断熱性容器内に、供試体用コンクリートが投入される養生容器を収容する第１収容空間と、上記第１収容空間から仕切られて存在する第２収容空間と、が形成されていることを特徴とする供試体の製作装置。
【請求項７】
請求項６に記載の供試体の製作装置において、上記第１収容空間内に入れられた水を上記断熱性容器の外側に排水する排水路および上記第２収容空間内に入れられた水を上記断熱性容器の外側に排水する排水路を備えることを特徴とする供試体の製作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート供試体の製作方法、コンクリート供試体および供試体の製作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの温度履歴を実構造体に近似させることは、実構造体から直接コンクリートコア供試体を採取することなく構造体コンクリート強度を精度良く推定するための重要条件の一つである。また、鉄筋コンクリート造構造体におけるコンクリート拘束度を評価するための無拘束供試体を製作し、実構造体のコンクリート拘束度を適切に評価する上でも重要な条件の一つとなる。
【０００３】
ところで、気温の高い高温季節においては、生コンクリートをコンクリート製造工場から建築現場へアジテータ車によって運ぶ間に、アジテータ車のミキシングドラム内の生コンクリートの温度が上昇することがある。このように生コンクリートの温度が上昇した状態で打設された場合の構造体コンクリートに供試体用コンクリートの温度履歴を近似させるために、上記アジテータ車のミキシングドラム内の温度上昇した生コンクリートを用いて供試体用コンクリートを製作することが考えられる。しかしながら、供試体用コンクリートの完成に数週間を要する場合、気温が高くなる季節の数週間前に供試体用コンクリートの製作が開始されることになり、これでは高温季節を想定した供試体用コンクリートを製作したことにならない。
【０００４】
なお、上記アジテータ車のミキシングドラム内の生コンクリートの温度上昇を、生コンクリート材料の冷却或いは上記ミキシングドラムの遮熱処理により抑制することが可能であるが、そのためには多大のコストがかかる。
【０００５】
また、特許文献１には、高強度コンクリートの供試体を温度制御可能な養生槽内に入れ、部材温度追従養生温度、つまり、実大の構造体内部の温度履歴と同じ条件の温度で供試体を養生する際に、供試体の部材温度追従養生期間を部材が最高温度に達する時間の少なくとも約１．４倍の期間とし、それ以降は現場封緘養生したところの高強度コンクリート供試体でもって判定する高強度コンクリートの構造体強度管理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１３１６２３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、上記特許文献１に開示された方法では、供試体用コンクリートが投入される養生槽を適切に温度制御することは容易でなく、構造体コンクリートの温度履歴と供試体の温度履歴に差が生じやすい。なお、建築工事標準仕様であるＪＡＳＳ５−２００９には、構造体温度養生という用語で構造体コンクリートに近似した温度履歴を人為的に供試体に与える方法があるが、このような方法では多大な設備投資が必要になる。また、建築工事現場に制御機器を持ち込むことは容易でない。
【０００８】
この発明は、上記の事情に鑑み、猛暑などの高温季節を想定した供試体を高温季節の到来前に簡易に製作することができるコンクリート供試体の製作方法、供試体および供試体の製作装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のコンクリート供試体の製作方法は、上記の課題を解決するために、構造体コンクリートと同じ調合の供試体用コンクリートが投入された養生容器を断熱性の第１収容空間内に存在させる工程と、上記第１収容空間から隔てられた第２収容空間内に上記供試体用コンクリートの目標初期温度よりも高い温度の高温水を存在させる工程と、上記第１収容空間内に熱伝達用の水を存在させる工程とを有し、上記高温水で温められた上記熱伝達用の水で上記養生容器内の供試体用コンクリートを加熱して上記目標初期温度にすることを特徴とする。上記工程の順序はどのようでもよい。
【００１０】
上記の方法であれば、上記養生容器内の供試体用コンクリートの温度を目標初期温度にできるので、高温季節を想定した供試体を高温季節の到来前に製作することができる。また、上記第１収容空間から隔てられた第２収容空間に上記高温水を存在させることで上記供試体用コンクリートを加熱するので、上記高温水の温度制御をする設備を不要にでき、簡易に供試体を製作できる。また、上記高温水で温められた上記熱伝達用の水で上記養生容器内の供試体用コンクリートを加熱するので、供試体用コンクリートの加熱の不均一を軽減することが容易になる。
【００１１】
上記熱伝達用の水の初期温度を現場水中養生における水の温度と同温度としてもよい。これによれば、手軽に得られる現場水中養生用の水を用いて供試体を製作することができる。
【００１２】
上記養生容器内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度に達したときに上記高温水および上記熱伝達用の水を排水してもよい。これによれば、上記養生容器内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度以上に高温になってしまうのを簡単に防止することができる。
【００１３】
或いは、上記養生容器内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度に達する前に上記高温水を排水し、上記目標初期温度に達したときに上記熱伝達用の水を排水してもよい。これによれば、排水に時間を要するような場合においても、上記養生容器内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度以上に高温になるのを簡単に防止できる。
【００１４】
また、この発明の供試体の製作装置は、断熱性素材からなる断熱性容器内に、供試体用コンクリートが投入される養生容器を収容する第１収容空間と、上記第１収容空間から仕切られて隣接する第２収容空間と、が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成であれば、上述したコンクリート供試体の製作が簡単に行えることになる。
【００１６】
上記第１収容空間内に入れられた水を上記断熱性容器の外側に排水する排水路および上記第２収容空間内に入れられた水を上記断熱性容器の外側に排水する排水路を備えてもよい。これによれば、上記第１収容空間内の水および上記第２収容空間内の水の排水が容易に行える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明であれば、高温季節を想定した供試体を高温季節の到来前に簡易に製作することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】同図（Ａ）は本発明の一実施形態に係る供試体製作装置の側面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ断面に相当する説明図である。
【図２】供試体用コンクリートの温度履歴を例示したグラフであり、本発明の実施形態の加熱による温度履歴を実線により、加熱が行われない温度履歴を点線により示している。
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示しているように、この実施形態の供試体製作装置１は、発泡スチロール等の断熱性素材からなる断熱性容器２と、温度を計測して記録する温度計測記録装置３とを備える。
【００２０】
上記断熱性容器２は、本体部２１と、当該本体部２１の上部を覆う蓋部２２とからなる。
【００２１】
上記本体部２１の中央部には養生容器４が収容される第１収容空間２１ａが形成されている。上記第１収容空間２１ａには例えば４個の円筒形の養生容器４を収容することができる。各養生容器４には供試体用コンクリートが投入されており、このように供試体用コンクリートが投入された上記養生容器４の口は例えばラップが張られることで密閉される。上記養生容器４は例えば金属、樹脂等からなる。
【００２２】
上記第１収容空間２１ａの周囲には仕切り板２１ｃによって仕切られた第２収容空間２１ｂが形成されている。上記仕切り板２１ｃは、例えば熱伝導性に優れた金属板、樹脂板等からなる。
【００２３】
上記本体部２１には、排水路２１ｄと排水路２１ｅが形成されている。上記排水路２１ｄは、上記第１収容空間２１ａから本体部２１の周囲壁面に向かって下り傾斜するように形成されている。そして、上記排水路２１ｄに設けられた図示しない栓またはバルブを開けることにより、上記第１収容空間２１ａを外部に連通させて排水を行うことができる。
【００２４】
また、上記排水路２１ｄは、上記第２収容空間２１ｂから本体部２１の周囲壁面に向かって下り傾斜するように形成されている。上記排水路２１ｅに設けられた図示しない栓またはバルブを開けることにより、上記第２収容空間２１ｂを外部に連通させて排水を行うことができる。
【００２５】
また、上記本体部２１の上部に上記蓋部２２を載せることにより、上記第１収容空間２１ａおよび上記第２収容空間２１ｂを断熱空間とすることができる。
【００２６】
上記温度計測記録装置３は、例えば熱電対の一方部となる温度計測部３ａを備えており、計測した温度を記録媒体に記録するようになっている。
【００２７】
次に、この発明の実施の形態のコンクリート強度確認用の供試体の製作方法について説明する。なお、上記供試体の製作は、例えば気温が３８℃以上見込まれる高温季節の約１３週間前の時点で行う。この時点における気温が３０℃であれば、供試体用コンクリート（生コンクリート）の製作時点でのコンクリート温度は３３℃程度であると考えられる。上記供試体用コンクリートの目標初期温度は例えば３８℃に設定される。
【００２８】
この実施形態の方法は、例えば、上記供試体製作装置１を用い、供試体用コンクリートが投入された養生容器４を上記第１収容空間２１ａ内に存在させる第１工程と、上記第１収容空間２１ａから隔てられた上記第２収容空間２１ｂに上記供試体用コンクリートの目標初期温度よりも高い温度の高温水を存在させる第２工程と、上記第１収容空間２１ａ内に熱伝達用の水（以下、熱伝達水という。）を存在させる第３工程と、を実行する。上記供試体用コンクリートは、高温季節に打設が予定されている構造体コンクリートと同じ調合のものとし、例えば構造体用のコンクリートを調達する工場から事前に取り寄せることとする。
【００２９】
このような工程を経て、上記高温水で温められた上記熱伝達水が上記養生容器４内の供試体用コンクリートを加熱して上記目標初期温度（例えば３８℃）にすることができる。上記高温水は上記断熱性容器２の外で沸かされた例えば９０℃以上の熱水とすることができる。また、上記熱伝達水の初期温度を現場水中養生に用いる水の温度と同温度（例えば３３℃）とし、上記熱伝達水として現場水中養生の水を用いることができる。なお、上記三つの工程の順序はどのようでもよいが、上記養生容器４を上記第１収容空間２１ａ内に収容している場合には、上記高温水による上記供試体用コンクリートの周囲部の急激な温度上昇を抑制するために、上記第２工程よりも先に第３工程を行っておく方がよい。もちろん、上記第２工程と上記第３工程を同時に行ったり、或いは、上記第１工程を最後に行ってもよい。
【００３０】
上記温度計測記録装置３の温度計測部３ａを１個の養生容器４内の中央部に挿入し、供試体用コンクリートの中央部の温度が計測されるようにする。そして、上記本体部２１の上部に上記蓋部２２を載せて上記第１収容空間２１ａおよび上記第２収容空間２１ｂを断熱空間とし、上記温度計測記録装置３を動作させ、上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度履歴を測定し記録していく。なお、上記温度計測記録装置３は、目標初期温度として設定された温度を計測したとき、或いは目標初期温度よりも例えば０．５℃低い温度を計測したときに、アラーム音等を発生するようになっていてもよい。
【００３１】
図２のグラフには、上記供試体製作装置１を用いた加熱により製作された供試体用コンクリートの温度履歴が実線により示されており、上記加熱が行われずに製作された供試体用コンクリートの温度履歴が点線により示されている。上記供試体用コンクリートの当初温度は例えば３３℃程度であるが、上記加熱が実行されることにより、上記供試体用コンクリートの温度が上昇して、上記目標初期温度である３８℃に到達する。なお、上記供試体用コンクリートの水和熱による温度上昇が始まるのは、上記供試体用コンクリートが上記養生容器４内に投入された後、例えば、４〜５時間を要するので、この時間に至る前に上記供試体用コンクリートの温度が上記目標初期温度に到達すればよい。
【００３２】
上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度に達したことを上記温度計測記録装置３によって判断したとき、上記排水路２１ｄの栓を開状態にして上記第１収容空間２１ａから上記熱伝達水を排水する。また、上記排水路２１ｅの栓を開状態にして上記第２収容空間２１ｂから上記高温水を排水する。上記熱伝達水は上記高温水の熱を得て３８℃以上になっていると考えられ、これを残しておくと、供試体用コンクリートの温度が目標初期温度を越えてしまうためである。
【００３３】
なお、上記高温水および上記熱伝達水の排水を行わないようにすることも可能である。例えば、一定量の供試体用コンクリートおよび一定量の水（熱伝達水）を例えば５℃上昇させるのに必要な熱量を上記断熱性材の断熱性能を加味して計算することは可能であり、このように計算された熱量を上記高温水に持たせることで、上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度を目標初期温度丁度にすることができ、上記高温水および上記熱伝達水の排水を行わずに済ますことが可能である。また、実験を事前に行って上記高温水の温度を検証しておくこともできる。また、上記供試体用コンクリートの目標初期温度到達が当該コンクリートの水和熱による温度上昇前の４〜５時間をかけて達成されればよいが、余裕をみて、例えば、上記供試体用コンクリートが上記養生容器４内に投入された後から３時間以内で達成されるようにするのが望ましく、また、そのために、上記仕切り板２１ｃとして熱伝導性に優れた素材を用いる等の工夫を行ってもよい。また、上記高温水を注入してから例えば２時間後に一旦排水し、新たに高温水として熱水を注入するようにしてもよい。
【００３４】
上記の製作方法であれば、上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度を目標初期温度にすることができるので、高温季節を想定した供試体を高温季節の到来前に製作しておくことができる。また、上記第１収容空間２１ａから隔てられた上記第２収容空間２１ｂに上記高温水を注入することで上記供試体用コンクリートを加熱するので、上記高温水の温度制御をする設備を不要にすることができ、簡易に供試体を製作できる。また、上記高温水で温められた上記熱伝達水で上記養生容器４内の供試体用コンクリートを加熱するので、供試体用コンクリートの加熱の不均一を軽減することが容易になる。
【００３５】
また、上記熱伝達水の初期温度を現場水中養生における水の温度と同温度とする場合には、手軽に得られる現場水中養生用の水を用いて供試体を製作することができる。
【００３６】
上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度に達したときに上記高温水および上記熱伝達水を排水すると、上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度以上に高温になるのを簡単に防止することができる。なお、上記高温水および上記熱伝達水の排水を同時とするのが簡単であるが、必ずしも同時である必要はない。また、上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度の例えば−０．５℃となったときに上記高温水だけを排水し、上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度に達したときに上記熱伝達水を排水するようにしてもよいものである。これによれば、排水に時間を要するような場合において、上記養生容器４内の供試体用コンクリートの温度が目標初期温度以上に高温になるのを簡単に防止できる。もちろん、このような排水手順に限るものではないし、先述のように、特に排水を要しない方法を採用することも可能である。
【００３７】
また、この発明の供試体の製作装置１は、断熱性素材からなる断熱性容器２内に、供試体用コンクリートが投入される養生容器４が収容される上記第１収容空間２１ａと、上記第１収容空間２１ａから仕切られて存在する上記第２収容空間２１ｂと、が形成されているので、上述したコンクリート強度確認用供試体の製作が簡単に行える。
【００３８】
上記第１収容空間２１ａおよび上記第２収容空間２１ｂ内の水を上記断熱性容器の外側に排水する排水路２１ｄ，２１ｅを備えていると、上記第１収容空間２１ａおよび上記第２収容空間２１ｂ内の水の排水が容易に行える。なお、排水路２１ｄ，２１ｅに共通の栓またはバルブを設け、一箇所の操作で排水路２１ｄ，２１ｅを同時に開にできるようにしてもよい。
【００３９】
また、以上説明した実施形態において、上記目標初期温度の３８℃は例示であり、例えば、２８℃から４０℃の範囲の温度とすることができる。また、上記熱伝達水の温度の３３℃も例示であり、これよりも低温でもよいし、高温でもよい。高温とする場合は、上記目標初期温度を上回らないようにするのがよい。また、上記目標初期温度の−０．５℃も例示であり、このような−０．５℃に限定されない。
【００４０】
上記方法により製作された供試体に対しては所定の試験を行う。この試験の結果次第では、何らかの対策が必要になる場合もある。この対策として、従来項で述べた生コンクリート材料の冷却或いはミキシングドラムの遮熱処理を挙げることができる。すなわち、無闇にこのような冷却等の対策を採るのではなく、供試体の試験結果次第で対策を採ることとすれば、対策費用の軽減を図ることができる。
【００４１】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１      供試体製作装置
２      断熱性容器
２１    本体部
２１ａ  第１収容空間
２１ｂ  第２収容空間
２１ｃ  仕切り板
２１ｄ  排水路
２１ｅ  排水路
２２    蓋部
３      温度計測記録装置
４      養生容器
【図１】
2015152466.tif 000003
【図２】
2015152466.tif 000004