(57)【要約】      （修正有）【課題】施工現場（屋外）における初期ひび割れ発生状況の傾向を精度良く評価できるコンクリートの初期ひび割れの試験方法を提供する。【解決手段】下記（Ａ）〜（Ｃ）の工程を経て求めた単位面積当たりのひび割れ面積を用いて、コンクリートの初期ひび割れを評価する。（Ａ）コンクリートの一面が露出した状態になるように、鋼製拘束型枠にコンクリートを打設するコンクリート打設工程。（Ｂ）コンクリートの施工予定現場の温度、相対湿度、風速、および日照時間と略同程度に調整した環境下に、コンクリートの一面が露出した状態の前記鋼製拘束型枠を設置する、型枠設置工程。（Ｃ）前記鋼製拘束型枠を設置して所定の時間が経過した後に、該コンクリートの露出面に発生したひび割れの幅と長さを測定し、該ひび割れの幅と長さを用いて単位面積当たりのひび割れ面積を算出する、ひび割れ面積算出工程。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）〜（Ｃ）の工程を経て求めた単位面積当たりのひび割れ面積を用いて、コンクリートの初期ひび割れを評価する、コンクリートの初期ひび割れ試験方法。
（Ａ）コンクリートの一面が露出した状態になるように、鋼製拘束型枠にコンクリートを打設するコンクリート打設工程
（Ｂ）コンクリートの施工予定現場の温度、相対湿度、風速、および日照時間と略同程度に調整した環境下に、コンクリートの一面が露出した状態の前記鋼製拘束型枠を設置する、型枠設置工程
（Ｃ）前記鋼製拘束型枠を設置して所定の時間が経過した後に、該コンクリートの露出面に発生したひび割れの幅と長さを測定し、該ひび割れの幅と長さを用いて単位面積当たりのひび割れ面積を算出する、ひび割れ面積算出工程
【請求項２】
前記（Ｂ）の工程が、温度を４０±３℃および相対湿度を３０±３％に調整した環境下に、コンクリートの一面が露出した状態の前記鋼製拘束型枠を設置した後、該露出面に対し、該露出面を基準として仰角２５±５°の方向から、風速４±０．５ｍ／ｓの風を当てるとともに、該露出面から２０±５ｃｍ離れた位置から、１５０Ｗの白熱電球を用いて該露出面を照射する工程である、請求項１に記載のコンクリートの初期ひび割れ試験方法。
【請求項３】
前記鋼製拘束型枠が図２に示す型枠である、請求項１または２に記載のコンクリートの初期ひび割れ試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの初期ひび割れを評価するための試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの打設後において、未硬化でプラスティックな状態にあるコンクリート表面が乾燥すると、該表面に不規則な初期ひび割れが発生する場合がある。この初期ひび割れはプラスティックひび割れとも呼ばれ、混練水の急激な蒸発によるコンクリートの乾燥収縮が主な原因である。そのため、初期ひび割れは、ブリーディングが少ないコンクリートで発生し易く、特に、コンクリート舗装では施工直後から発生する場合がある。
この初期ひび割れを抑制する方法として、コンクリート表面への養生剤の噴霧（非特許文献１）、軽量細骨材の使用（非特許文献２）、および骨材量が多い配合（非特許文献３）が有効とされている。
しかし、前記対策を取るためには施工現場（屋外）で使用するコンクリートに初期ひび割れが発生し易いか否か等を評価する必要がある。
【０００３】
ところで、コンクリートの初期ひび割れは、一般に、コンクリート材料、配合、施工、および気象条件等の多様な要因が影響するため、初期ひび割れの試験方法は、かかる影響を反映したものが望まれる。例えば、非特許文献４に記載の初期ひび割れの試験方法は、初期ひび割れ試験装置にコンクリートを打設して、材齢２４時間まで該コンクリート面を風速４〜５ｍ／ｓの風にさらした後、発生したひび割れの長さと幅を測定して初期ひび割れの発生のし易さを評価するものである。
しかしながら、前記非特許文献４に記載の方法により、初期ひび割れが発生しにくいコンクリートであると評価されても、実際の施工現場において、初期ひび割れが多数発生する場合があるなど、施工現場における初期ひび割れの発生状況の傾向と一致しない場合があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】高木ほか、「養生剤の使用によるコンクリート舗装のプラスチック収縮ひび割れ抑制効果の検討」、第６７回セメント技術大会講演要旨  ２０１３、９４〜９５頁
【非特許文献２】嶌田ほか、「軽量細骨材の使用によるコンクリート舗装のプラスティック収縮ひび割れ抑制効果に関する検討」、平成２５年度土木学会全国大会  第６８回年次学術講演会講演概要集  Ｖ‐４６５  ９２９〜９３０頁
【非特許文献３】高木ほか、「コンクリート舗装のプラスティック収縮ひび割れに配合条件が及ぼす影響」、平成２５年度土木学会全国大会  第６８回年次学術講演会講演概要集  Ｖ‐４６４  ９２７〜９２頁
【非特許文献４】上田ほか、「短繊維補強コンクリートの強度特性と乾燥収縮ひび割れ」、コンクリート工学年次論文集、Ｖｏｌ．２３、Ｎｏ．２、２００１、２１１〜２１６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、初期ひび割れが発生し易い試験条件を設定することにより、施工現場における初期ひび割れ発生状況の傾向を、精度良く評価できる初期ひび割れの試験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】
【０００６】
本発明者らは、前記目的にかなう初期ひび割れの試験方法を検討したところ、下記の構成を有する試験方法は、施工現場にける初期ひび割れ発生状況の傾向を精度良く評価できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］下記（Ａ）〜（Ｃ）の工程を経て求めた単位面積当たりのひび割れ面積を用いて、コンクリートの初期ひび割れを評価する、コンクリートの初期ひび割れ試験方法。
（Ａ）コンクリートの一面が露出した状態になるように、鋼製拘束型枠にコンクリートを打設するコンクリート打設工程
（Ｂ）コンクリートの施工予定現場の温度、相対湿度、風速、および日照時間と略同程度に調整した環境下に、コンクリートの一面が露出した状態の前記鋼製拘束型枠を設置する、型枠設置工程  
（Ｃ）前記鋼製拘束型枠を設置して所定の時間が経過した後に、該コンクリートの露出面に発生したひび割れの幅と長さを測定し、該ひび割れの幅と長さを用いて単位面積当たりのひび割れ面積を算出する、ひび割れ面積算出工程
［２］前記（Ｂ）の工程が、温度を４０±３℃および相対湿度を３０±３％に調整した環境下に、コンクリートの一面が露出した状態の前記鋼製拘束型枠を設置した後、該露出面に対し、該露出面を基準として仰角２５±５°の方向から、風速４±０．５ｍ／ｓの風を当てるとともに、該露出面から２０±５ｃｍ離れた位置から、１５０Ｗの白熱電球を用いて該露出面を照射する工程である、請求項１に記載のコンクリートの初期ひび割れ試験方法。
［３］前記鋼製拘束型枠が図２に示す型枠である、前記［１］または［２］に記載のコンクリートの初期ひび割れ試験方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のコンクリートの初期ひび割れ試験方法は、施工現場の諸条件が異なる場合であっても、施工現場における初期ひび割れ発生状況の傾向を精度良く評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のコンクリートの初期ひび割れ試験に用いる鋼製拘束型枠の一例を示す図である。
【図２】単位水量が異なるコンクリートを用いて本発明のコンクリートの初期ひび割れ試験を行った場合の、試験室内と施工現場での単位面積当たりのひび割れ面積の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のコンクリートの初期ひび割れ試験方法は、前記のとおり、（Ａ）コンクリート打設工程、（Ｂ）型枠設置工程、および（Ｃ）ひび割れ面積算出工程を経て求めた単位面積当たりのひび割れ面積を用いて、コンクリートの初期ひび割れを評価する、コンクリートの初期ひび割れ試験方法である。以下に、本発明ついて前記（Ａ）工程、（Ｂ）工程、および（Ｃ）工程に分けて詳細に説明する。
【００１０】
（Ａ）コンクリート打設工程
該工程は、コンクリートの一面が露出した状態になるように、鋼製拘束型枠にコンクリートを打設するコンクリート打設工程である。打設後はコンクリートの一面が大気に露出して、該露出面に初期ひび割れが発生する。
ここで、前記鋼製拘束型枠とは、該型枠の内側において、コンクリートの収縮を拘束するための治具を備えてなる鋼製の型枠である。その形状や寸法は特に制限されず、例えば、図１に示す鋼製拘束型枠が挙げられる。
また、本発明の試験方法の対象となるコンクリートは、特に制限されず、普通コンクリート、流動化コンクリート、高流動コンクリート、高強度コンクリート、低発熱コンクリート、膨張コンクリート、低収縮コンクリート、繊維補強コンクリート、軽量コンクリート、およびポリマーコンクリート等が挙げられる。また、初期ひび割れの発生頻度が高いことから、本発明の試験方法の対象は舗装用コンクリートが好適である。なお、本発明の試験方法に用いるコンクリートの配合は、試験の精度を高めるため、施工予定のコンクリートの配合と同じものが好ましい。
【００１１】
（Ｂ）型枠設置工程
該工程は、コンクリートの施工予定現場の温度、相対湿度、風速、および日照時間と略同程度に調整した環境下に、コンクリートの一面が露出した状態の前記鋼製拘束型枠を設置する工程である。コンクリートの施工期間が数日以上に及ぶ場合、前記温度、相対湿度、風速、および日照時間は、それぞれ該施工期間の平均温度、平均相対湿度、平均風速、および平均日照時間を採用するのが好ましい。
本発明の試験方法は、例えば、前記（Ｂ）の工程において、温度を４０±３℃および相対湿度を３０±３％に調整した環境下に、コンクリートの一面が露出した状態の前記鋼製拘束型枠を設置した後、該露出面に対し、該露出面を基準として仰角２５±５°の方向から、風速４±０．５ｍ／ｓの風を当てるとともに、該露出面から２０±５ｃｍ離れた位置から、１５０Ｗの白熱電球を用いて該露出面を照射して行われる。また、これらの条件の下では、コンクリート表面にひび割れが発生しやすい。なお、前記「該露出面を基準として仰角２５±５°の方向」とは、該露出面を水平面とした場合において仰角が２５±５°の方向をいう。
【００１２】
（Ｃ）ひび割れ面積算出工程
該工程は、前記鋼製拘束型枠を設置して所定の時間が経過した後に、該コンクリートの露出面に発生したひび割れの幅と長さを測定し、該ひび割れの幅と長さを用いて単位面積当たりのひび割れ面積を算出する工程である。該ひび割れ面積は、コンクリートの初期ひび割れの発生を評価するための指標として好適である。また、前記所定の時間は任意でよいが、通常、ひび割れの発生に十分な時間であるコンクリートの材齢２４時間が適切である。また、ひび割れの幅と長さはクラックスケール等を用いて測定することができる。
【実施例】
【００１３】
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．使用材料
使用材料を表１に示す。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
２．コンクリートの作製と初期ひび割れの測定
表２に示す配合に従い、セメント、細骨材、および粗骨材を強制練りミキサーに投入して１５秒間空練りした後、さらに混和剤を溶解した水を投入して１２０秒間混練し、単位水量がそれぞれ１４０ｋｇ／ｍ３、１５５ｋｇ／ｍ３、および１７０ｋｇ／ｍ３のコンクリートを作製した。該コンクリートのスランプはＪＩＳ  Ａ  １１０１に準拠し、空気量はＪＩＳ  Ａ  １１２８に準拠して測定した。これらの測定結果を表２に示す。
次に、前記コンクリートを図１に示す鋼製拘束型枠に打設して露出面を均した後、温度を４０℃および相対湿度を３０％に調整した環境下に設置し、コンクリートの露出面に対し、該露出面を基準として仰角２５°の方向から、風速４ｍ／ｓの風を当てるとともに、該露出面から２０ｃｍ離れた位置から、１５０Ｗの白熱電球を用いてコンクリートの露出面を照射した。材齢２４時間が経過した時に、前記送風と照射を終了して、該露出面に発生したひび割れの長さと幅を、クラックスケールを用いて測定し、単位面積当たりのひび割れ面積を求めた。
また、試験室内での試験結果と施工現場での試験結果を比べるため、施工現場として東京湾岸の若洲と千葉県佐倉市を選び、表２に示す配合の各コンクリートを混練し、打設面積１０ｍ２（２×５ｍ）、打設厚さ２５ｃｍで打設・施工した。打設から２４時間経過後、コンクリートの露出面上の、ひび割れが発生している箇所を中心に、０．５×０．５ｍの区画を４箇所設定し、各区画内の単位面積当たりのひび割れ面積を求めた。これらの結果を図２に示す。
なお、前記のいずれの施工時期も８月であり、その時の環境条件は、若洲の施工現場では、平均気温３３℃、平均相対湿度６９％、平均風速５ｍ／ｓ、日照時間９時間であり、佐倉市の施工現場では、平均気温３２℃、平均相対湿度７４％、平均風速２．４ｍ／ｓ、日照時間８時間であった。
【００１６】
【表２】
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【００１７】
図２に示すように、本発明の初期ひび割れ試験方法では、単位水量が多いコンクリートほど、初期ひび割れ発生量は多くなった。また、各施工現場における試験においても、単位水量が多いコンクリートほど、初期ひび割れ発生量は多くなり、本発明の初期ひび割れ試験方法におけるひび割れ発生状況の傾向と一致した。
したがって、本発明の初期ひび割れ試験方法は、施工現場の諸条件が異なる場合であっても、施工現場でのひび割れ発生状況の傾向を精度良く評価できるといえる。
【００１８】
なお、参考として、前記非特許文献４に記載された試験方法を用いて、表２に記載の各コンクリートの初期ひび割れを評価した。該試験方法は、具体的には、前記実施例で使用した鋼製拘束型枠に、表２に記載の各コンクリートを打設して露出面を均して、２０℃で材齢２４時間まで該コンクリート面を風速４ｍ／ｓの風にさらした後、前記実施例と同様にして、単位面積当たりのひび割れ面積を求めた。
その結果、単位水量が１４０ｋｇ／ｍ３と１５５ｋｇ／ｍ３のコンクリートでは、ひび割れ面積が１００ｍｍ２／ｍ２以下であるから、ひび割れが発生しにくいコンクリートと評価されることになり、施工現場におけるひび割れ発生状況の傾向と一致しなかった。
【図１】
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【図２】
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