(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート組成物を型枠内で成型するコンクリート成形体の製造方法であって、
製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、脱型時に必要な圧縮強度を決定する工程（Ａ）、
コンクリート成形体に必要な長期圧縮強度から、コンクリート組成物の水結合材比の範囲を設定する工程（Ｂ）、
工程（Ｂ）で設定された水結合材比の範囲内において選択された、互いに異なる水結合材比を有する複数のコンクリート組成物を、それぞれ想定される寸法の型枠内に投入し、複数の加熱養生条件で加熱養生して、（ａ）それぞれ実測したコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度又は有効材齢、及び（ａ）実測により求めた温度履歴に基づき、それぞれのコンクリート組成物からなるコンクリート供試体を製造し、製造したコンクリート供試体の圧縮強度を求め、得られた圧縮強度の実測値と、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から圧縮強度予測式を構築し、構築された圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造時に実際に実施される加熱養生条件である加熱養生温度と加熱養生時間で得られる、前記積算温度又は有効材齢を、前記構築された圧縮強度予測式に代入して、コンクリート成形体の圧縮強度を算出する工程（Ｃ）
並びに、工程（Ｃ）で算出された圧縮強度が、工程（Ａ）で設定した圧縮強度以上となるように、コンクリート組成物の水結合材比及び加熱養生条件の少なくとも一方を決定する工程（Ｄ）、
を含むコンクリート成形体の製造方法。
【請求項２】
コンクリート組成物を型枠内で成型するコンクリート成形体の製造方法であって、
製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、脱型時に必要な圧縮強度を決定する工程（Ａ）、
コンクリート成形体に必要な長期圧縮強度から、コンクリート組成物の水結合材比の範囲を設定する工程（Ｂ）、
工程（Ｂ）で設定された水結合材比の範囲内において選択された、互いに異なる水結合材比を有する複数のコンクリート組成物を、それぞれ想定される寸法の型枠内に投入し、複数の加熱養生条件で加熱養生して、（ｂ）加熱養生条件もしくは実測養生温度の少なくともいずれかを用いて非定常熱伝導解析により求めたコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度又は有効材齢、及び（ｂ）非定常熱伝導解析により求めた温度履歴に基づき、それぞれのコンクリート組成物からなるコンクリート供試体を製造し、製造したコンクリート供試体の圧縮強度を求め、得られた圧縮強度の実測値と、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から圧縮強度予測式を構築し、構築された圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造時に実際に実施される加熱養生条件である加熱養生温度と加熱養生時間で得られる、前記積算温度又は有効材齢を、前記構築された圧縮強度予測式に代入して、コンクリート成形体の圧縮強度を算出する工程（Ｃ）
並びに、工程（Ｃ）で算出された圧縮強度が、工程（Ａ）で設定した圧縮強度以上となるように、コンクリート組成物の水結合材比及び加熱養生条件の少なくとも一方を決定する工程（Ｄ）、
を含むコンクリート成形体の製造方法。
【請求項３】
前記工程（Ｃ）における圧縮強度予測式は、コンクリート組成物の水結合材比として少なくとも３水準、養生履歴温度として少なくとも３水準、及び材齢として少なくとも２水準のコンクリート供試体を作製し、評価することで構築される請求項１又は請求項２に記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項４】
前記工程（Ｃ）が、前記コンクリート組成物の水結合材比、実測又は非定常熱伝導解析により求めた積算温度又は有効材齢と温度履歴とを変数として、ロジスティック関数式、対数式、及び累乗式から選ばれる少なくとも一つの式を適用し、実験結果と対比して圧縮強度予測式を構築する工程を含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項５】
前記工程（Ｃ）における非定常熱伝導解析において、加熱養生条件によってコンクリート組成物に伝わる熱量に応じて補正したコンクリート組成物の断熱温度上昇速度に関する係数を用いて、型枠内のコンクリート組成物の温度分布を推定し、加熱養生条件を決定する工程、加熱養生条件によってコンクリート組成物に伝わる熱量に応じて補正したコンクリート組成物の断熱温度上昇速度に関する係数と表面からの距離に応じて補正した比熱を用いて型枠内のコンクリート組成物の温度分布を推定し、加熱養生条件を決定する工程、及び、加熱養生条件によってコンクリート組成物に伝わる熱量に応じて補正したコンクリート組成物の断熱温度上昇速度に関する係数を用いて、型枠内のコンクリート組成物の温度分布、及び強度分布を推定し、コンクリート成形体の適切な型枠の取り外し時期、吊り上げ時期を決定する工程のうち少なくとも１つを含む請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項６】
工程（Ａ）で設定した圧縮強度と、工程（Ｃ）で用いた圧縮強度予測式により算出した圧縮強度の結果を対比し、
コンクリート成形体の脱型時に必要な圧縮強度を得るためのコンクリート組成物の水結合材比から決定される材料コストと、積算温度を出力するためのエネルギーコストとの総コストが最小となるように、コンクリート組成物の水結合材比と、加熱養生条件とを決定する工程（Ｅ）を、さらに含む請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のコンクリート成形体の製造方法。
【請求項７】
コンクリート組成物を型枠内で成型するコンクリート成形体の製造管理方法であって、
製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、脱型時に必要な圧縮強度を決定する工程（Ａ２）、
コンクリート成形体に必要な長期圧縮強度から、コンクリート組成物の水結合材比の範囲を設定する工程（Ｂ２）、
工程（Ｂ２）で設定された水結合材比の範囲内において選択された、互いに異なる水結合材比を有するコンクリート組成物を、それぞれ想定される寸法の型枠内に投入し、複数の加熱養生条件で加熱養生して、（ａ）それぞれ実測したコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度又は有効材齢、及び（ａ）実測により求めた温度履歴に基づき、それぞれのコンクリート組成物からなるコンクリート供試体を製造し、製造したコンクリート供試体の圧縮強度を求め、得られた圧縮強度の実測値と、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から圧縮強度予測式を構築し、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から構築された前記圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造時に実際に実施される加熱養生条件である加熱養生温度と加熱養生時間で得られる、前記積算温度又は有効材齢を、前記圧縮強度予測式に代入して、コンクリート成形体の圧縮強度を算出する工程（Ｃ２）、
並びに、工程（Ａ２）で設定した圧縮強度と、工程（Ｃ２）で算出した圧縮強度の結果を対比し、工程（Ａ２）で設定した圧縮強度に対し、工程（Ｃ２）で算出した圧縮強度の結果が同じであるか、又はより大きいことにより、コンクリート成形体が脱型可能であることを確認する工程（Ｄ２）、
を含むコンクリート成形体の製造管理方法。
【請求項８】
コンクリート組成物を型枠内で成型するコンクリート成形体の製造管理方法であって、
製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、脱型時に必要な圧縮強度を決定する工程（Ａ２）、
コンクリート成形体に必要な長期圧縮強度から、コンクリート組成物の水結合材比の範囲を設定する工程（Ｂ２）、
工程（Ｂ２）で設定された水結合材比の範囲内において選択された、互いに異なる水結合材比を有するコンクリート組成物を、それぞれ想定される寸法の型枠内に投入し、複数の加熱養生条件で加熱養生して、（ｂ）加熱養生条件もしくは実測養生温度の少なくともいずれかを用いて非定常熱伝導解析により求めたコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度又は有効材齢、及び（ｂ）非定常熱伝導解析により求めた温度履歴に基づき、それぞれのコンクリート組成物からなるコンクリート供試体を製造し、製造したコンクリート供試体の圧縮強度を求め、得られた圧縮強度の実測値と、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から圧縮強度予測式を構築し、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から構築された前記圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造時に実際に実施される加熱養生条件である加熱養生温度と加熱養生時間で得られる、前記積算温度又は有効材齢を、前記圧縮強度予測式に代入して、コンクリート成形体の圧縮強度を算出する工程（Ｃ２）、
並びに、工程（Ａ２）で設定した圧縮強度と、工程（Ｃ２）で算出した圧縮強度の結果を対比し、工程（Ａ２）で設定した圧縮強度に対し、工程（Ｃ２）で算出した圧縮強度の結果が同じであるか、又はより大きいことにより、コンクリート成形体が脱型可能であることを確認する工程（Ｄ２）、
を含むコンクリート成形体の製造管理方法。
【請求項９】
前記工程（Ｃ２）において、コンクリート組成物の型枠内における温度履歴を、前記コンクリート組成物を使用する型枠内に打ち込んで、加熱養生を行い、型枠内部のコンクリート組成物の温度を実測することで求める、請求項７又は請求項８に記載のコンクリート成形体の製造管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型枠を使用し、加熱養生を行って得られるコンクリート成形体の製造方法、及び、コンクリート成形体の製造管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、型枠を複数使ってプレキャスト部材と称されるコンクリート成形体を形成し、壁材、構造材、装飾材などの種々の分野に適用することが行われている。
コンクリート成形体を予め作製することで、建築現場などにおけるコンクリート組成物の使用頻度が減少し、工期短縮などに有用である。
コンクリート成形体は、プレキャストコンクリート工場にて製造される。製造方法は、一般的には、まず、コンクリート組成物を型枠内に打込んだプレキャスト部材を養生後、翌日に脱型し、型枠を清掃する。清掃後に、次に製造するプレキャスト部材の鉄筋、型枠、打込み金物等の取り付けを行い、打込み前検査で問題ないことを確認してコンクリート組成物を型枠に打込み、養生を行うことを１サイクルとした製造方法を行う。
【０００３】
コンクリート成形体に使用するコンクリート組成物の配合、及び水結合材比は、脱型時に必要な強度、出荷時に必要な強度、及び最終製品としての設計基準強度（長期強度）のいずれをも満足するように決定される。一方、コンクリート成形体の脱型時の圧縮強度は、コンクリート組成物の配合、水結合材比、型枠内でコンクリート組成物が加熱養生により受けた温度履歴等によって異なる。しかしながら、硬化直後のコンクリート成形体からコアを採取しても正確な強度の測定は困難である。
このため、従来、コンクリート成形体と同一の条件で養生した一定形状のコンクリート供試体で圧縮強度を予測評価することが一般的である。作製するコンクリート成形体と供試体とでは、断面寸法が異なることから、同じ条件で加熱したとしてもコンクリートの温度履歴が大幅に異なり、従って発現する圧縮強度も異なってしまう。型枠内でコンクリート組成物が受ける温度履歴は、型枠の形状、加熱養生条件で大きく異なることから、供試体の圧縮強度評価により、任意の型枠で形成されるコンクリート成形体の圧縮強度を正確に予測することは困難であった。
このため、プレキャスト部材としてのコンクリート成形体の製造条件を決定する際には、一定の品質を保証する観点から、コンクリート組成物の水結合材比を小さくしたり、養生温度を高くしたり、養生時間を長くしたりするなど、配合条件、製造条件を安全側に設定せざるを得なかった。
特に、同じ型枠を使って１日に複数回製造を行うような場合には、強度を正確に把握できない傾向が強く、より安全側に設定せざるを得ず、製造効率、省エネルギーの観点から、コンクリート成形体において、型枠の形状に拘らず正確な初期強度及び長期強度を予測する方法が望まれていた。
【０００４】
プレキャスト部材の効率のよい製造方法として、コンクリートを打設する伝熱性の型枠の下面に電熱材を介して熱を伝える面状発熱体を設け、予め、加熱最高温度および昇温速度それぞれを複数種類に設定して試験体を作製し、各試験体の圧縮強度を求め、それらの積算温度と圧縮強度との相対関係から導いた関係式を用いて、実製造時に、要求される圧縮強度を前記関係式に代入し、求められた積算温度が得られるように面状発熱体に対する通電制御を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、短時間で脱型可能な圧縮強度が発現され、その後、経時により充分な強度が発現される水硬性材料用硬化促進材を用いた硬化体の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１７４５３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の製造方法では、実製造時における積算温度に着目はしているものの、型枠の形状に制限があり、関係式も対数関数であるため、汎用性が低く、正確なコンクリート成形体の初期強度の発現条件を設定するには至っていない。
また、特許文献２に記載の製造方法では、ある程度の効率化はなされるものの、水硬性材料の配合が規定されており、汎用性が少ないという問題がある。また、特許文献２に記載の方法は、コンクリート成形体における所望の初期強度、長期強度を発現する条件を予測するものではなく、目的に応じた最適化までは考慮されていない。
【０００７】
本発明の課題は、加熱養生を行って製造するコンクリート成形体において、型枠の形状に拘らず、脱型時に必要なコンクリート成形体の初期圧縮強度、及び、長期圧縮強度を正確に予測することができ、最適な製造条件による効率のよいコンクリート成形体の製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、型枠の形状に拘らず、脱型時に必要なコンクリート成形体の初期圧縮強度、及び、長期圧縮強度を正確に予測することによる、生産性の高いコンクリート成形体の製造管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本明細書において、工程との文言は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても本工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、コンクリート成形体、及びコンクリート組成物の文言は、細骨材のみを含むモルタル成形体、及びモルタル組成物、並びに、骨材を含まないセメント成形体、及びセメント組成物を包含する意味で用いられる。
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討した結果、コンクリート成形体の型枠の形状、及び所望の圧縮強度から、「脱型時及び長期の圧縮強度」を決定し、コンクリート組成物の受ける内部温度履歴より算出した積算温度と配合条件である水結合材比から初期の圧縮強度を予測する式である圧縮強度予測式を予め作成し、得られた圧縮強度予測式を用いて、実際のコンクリート成形体の加熱養生温度からコンクリート組成物の内部温度履歴を推定し、脱型時の初期圧縮強度、長期圧縮強度のいずれをも満たす所定の配合条件のコンクリート組成物を型枠へ投入するか、或いは、加熱養生条件を決定することで、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
本発明の構成は以下に示すとおりである。
＜１＞  コンクリート組成物を型枠内で成型するコンクリート成形体の製造方法であって、製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、脱型時に必要な圧縮強度を決定する工程（Ａ）、コンクリート成形体に必要な長期圧縮強度から、コンクリート組成物の水結合材比の範囲を設定する工程（Ｂ）、工程（Ｂ）で設定された水結合材比の範囲内において選択された、互いに異なる水結合材比を有する複数のコンクリート組成物を、それぞれ想定される寸法の型枠内に投入し、複数の加熱養生条件で加熱養生して、（ａ）それぞれ実測したコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度、又は有効材齢、或いは、（ｂ）加熱養生条件もしくは実測養生温度の少なくともいずれかを用いて非定常熱伝導解析により求めたコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度、又は有効材齢と、（ａ）実測により求めた、或いは、（ｂ）非定常熱伝導解析により求めた温度履歴とで、それぞれのコンクリート組成物からなるコンクリート供試体を製造し、製造したコンクリート供試体の圧縮強度を求め、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から構築された圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造時に実際に実施される加熱養生条件である加熱養生温度と加熱養生時間で得られる、前記積算温度又は有効材齢を、前記圧縮強度予測式に代入して、コンクリート成形体の圧縮強度を算出する工程（Ｃ）、及び、工程（Ｃ）で算出された圧縮強度が、工程（Ａ）で設定した圧縮強度以上となるようにコンクリート組成物の水結合材比及び加熱養生条件の少なくとも一方を決定する工程（Ｄ）、を含むコンクリート成形体の製造方法である。
【００１１】
＜２＞  前記工程（Ｃ）における非定常熱伝導解析において、加熱養生条件によってコンクリート組成物に伝わる熱量に応じて補正したコンクリート組成物の断熱温度上昇速度に関する係数を用いて、型枠内のコンクリート組成物の温度分布を推定し、加熱養生条件を決定する工程、加熱養生条件によってコンクリート組成物に伝わる熱量に応じて補正したコンクリート組成物の断熱温度上昇速度に関する係数と表面からの距離に応じて補正した比熱を用いて型枠内のコンクリート組成物の温度分布を推定し、加熱養生条件を決定する工程、及び、加熱養生条件によってコンクリート組成物に伝わる熱量に応じて補正したコンクリート組成物の断熱温度上昇速度に関する係数を用いて、型枠内のコンクリート組成物の温度分布、及び強度分布を推定し、コンクリート成形体の適切な型枠の取り外し時期、吊り上げ時期を決定する工程のうち少なくとも１つを含む＜１＞に記載のコンクリート成形体の製造方法である。
【００１２】
＜３＞  工程（Ａ）で設定した圧縮強度と、工程（Ｃ）で得た圧縮強度予測式により算出した圧縮強度の結果を対比し、コンクリート成形体の脱型時に必要な圧縮強度を得るためのコンクリート組成物の水結合材比から決定される材料コストと、積算温度を出力するためのエネルギーコストとの総コストが最小となるように、コンクリート組成物の水結合材比と、加熱養生条件とを決定する工程（Ｅ）を、さらに含む＜１＞又は＜２＞に記載のコンクリート成形体の製造方法である。
【００１３】
＜４＞  コンクリート組成物を型枠内で成型するコンクリート成形体の製造管理方法であって、製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、脱型時に必要な圧縮強度決定する工程（Ａ２）、工程（Ｂ２）で設定された水結合材比の範囲内において選択された、互いに異なる水結合材比を有する複数のコンクリート組成物を、それぞれ想定される寸法の型枠内に投入し、複数の加熱養生条件で加熱養生して、（ａ）それぞれ実測したコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度、又は有効材齢、或いは、（ｂ）加熱養生条件もしくは実測養生温度の少なくともいずれかを用いて非定常熱伝導解析により求めたコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度、又は有効材齢と、（ａ）実測により求めた、或いは、（ｂ）非定常熱伝導解析により求めた温度履歴とで、それぞれのコンクリート組成物からなるコンクリート供試体を製造し、製造したコンクリート供試体の圧縮強度を求め、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から構築された圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造時に実際に実施される加熱養生条件である加熱養生温度と加熱養生時間で得られる、前記積算温度又は有効材齢を、前記圧縮強度予測式に代入して、コンクリート成形体の圧縮強度を算出する工程（Ｃ２）、及び工程（Ａ２）で設定した圧縮強度と、工程（Ｃ２）で算出した圧縮強度の結果を対比し、工程（Ａ２）で設定した圧縮強度に対し、工程（Ｃ２）で算出した圧縮強度の結果が同じであるか、又はより大きいことにより、コンクリート成形体が脱型可能であることを確認する工程（Ｄ２）、を含むコンクリート成形体の製造管理方法である。
【００１４】
＜５＞  前記工程（Ｃ２）において、コンクリート組成物の型枠内における温度履歴を、前記コンクリート組成物を使用する型枠内に打ち込んで、加熱養生を行い、型枠内部のコンクリート組成物の温度を実測することで求める、＜４＞に記載のコンクリート成形体の製造管理方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加熱養生を行って製造するコンクリート成形体において、型枠の形状に拘らず、脱型時に必要なコンクリート成形体の初期圧縮強度、及び、長期圧縮強度を正確に予測することができ、最適な製造条件による効率のよいコンクリート成形体の製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、型枠の形状に拘らず、脱型時に必要なコンクリート成形体の初期圧縮強度、及び、長期圧縮強度を正確に予測することによる、生産性の高いコンクリート成形体の製造管理方法を提供するができる。
【００１６】
本発明の製造方法及び製造管理方法によれば、型枠内のコンクリート組成物において、圧縮強度の部位ごとの熱履歴や強度分布を精度良く推定することができ、型枠の取り外し時期の判定や施工サイクルの最適化に有用である。
また、適切な加熱養生条件により製造したコンクリート成形体は、最適な強度発現を呈するものであり、本発明によれば、コンクリート成形体の形状に拘らず、最適な配合条件、加熱養生条件を決定することができ、効率のよいコンクリート成形体の製造方法、及び、製造管理方法を提供しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】加熱養生温度を２０〜９５℃の５段階を想定して、３時間の加熱養生後の温度分布を、加熱面からの距離に応じて記載したグラフである。
【図２】実験結果を基にコンクリート組成物のα値を同定し、加熱表面からの距離でプロットしたグラフである。
【図３】図２で得たα値の修正係数と、温度との関係を示すグラフである。
【図４】圧縮強度予測式構築の第一の例における３通りの養生パターン（養生パターンＡ：薄部材中心、養生パターンＢ：厚部材中心、養生パターンＣ：厚部材表層）を示すグラフである。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、評価に用いた各種コンクリート組成物の材齢評価尺度と圧縮強度の関係を示すグラフである。
【図６】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）中に示した各々の回帰式の各係数ａ、ｂと結合材水比の関係を示すグラフである。
【図７】圧縮強度予測式から求めた材齢３時間、及び４．５時間の圧縮強度推定値と部材製造実験で得られた圧縮強度の対応関係を示すグラフである。
【図８】圧縮強度予測式構築の第二の例における３通りの養生パターン（養生パターンＡ：薄部材中心、養生パターンＢ：厚部材中心、養生パターンＣ：厚部材表層）を示すグラフである。
【図９】圧縮強度予測式構築の第二の例におけるコンクリート成形体の積算温度（４０℃基準）と圧縮強度の関係から最小二乗法により求めた近似曲線である。
【図１０】図９における近似曲線から構築された圧縮強度予測式を用いて求めた圧縮強度の推定値と、圧縮強度の実測値との関係を示すグラフである。
【図１１】実施例で適用した加熱養生温度の２つのパターンを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜コンクリート成形体の製造方法＞
以下、本発明の製造方法を、工程順に説明する。
〔工程（Ａ）：製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、脱型時に必要な圧縮強度を決定する工程〕
まず、製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、コンクリート成形体の重量、使用態様から脱型時に必要な圧縮強度を決定する。詳細には、脱型時におけるフックの取り付け位置、フックによりコンクリート成形体を保持できるフック取り付け位置の圧縮強度、及びつり下げに耐える初期圧縮強度を設定する。
【００１９】
〔工程（Ｂ）：コンクリート成形体に必要な長期圧縮強度から、コンクリート組成物の水結合材比の範囲を設定する工程〕
コンクリート成形体の使用目的、形状等を考慮して、コンクリート成形体の長期圧縮強度を決定し、決定した長期圧縮強度を達成しうるコンクリート成形体形成用のコンクリート組成物の配合、水結合材比の範囲を設定する。コンクリート成形体の長期圧縮強度は、コンクリート組成物の配合、特には、水結合材比に依存するため、長期圧縮強度発現に必要な水結合材比を設定する。なお、本発明ではコンクリートに加熱養生を施すことを前提としており、長期圧縮強度は、加熱養生を施したコンクリート組成物を評価の対象とする。通常は、長期強度発現可能な最も高い水結合材比を設定する。
【００２０】
〔工程（Ｃ）：工程（Ｂ）で設定された水結合材比の範囲内において選択された、互いに異なる水結合材比を有する複数のコンクリート組成物を、それぞれ想定される寸法の型枠内に投入し、複数の加熱養生条件で加熱養生して、（ａ）それぞれ実測したコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度、又は有効材齢、或いは、（ｂ）加熱養生条件もしくは実測養生温度の少なくともいずれかを用いて非定常熱伝導解析により求めたコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度、又は有効材齢と、（ａ）実測により求めた、或いは、（ｂ）非定常熱伝導解析により求めた温度履歴とで、それぞれのコンクリート組成物からなるコンクリート供試体を製造し、製造したコンクリート供試体の圧縮強度を求め、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から構築された圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造時に実際に実施される加熱養生条件である加熱養生温度と加熱養生時間で得られる、前記積算温度又は有効材齢を、前記圧縮強度予測式に代入して、コンクリート成形体の圧縮強度を算出する工程〕
工程（Ｃ）では、決定された配合のコンクリート組成物を用いて、所定の加熱養生履歴を決定し、型枠内に投入し、加熱養生条件と、実測したコンクリート組成物の内部温度の時間履歴あるいは、非定常熱伝導解析により計算した温度履歴から求められる積算温度を用いて、コンクリート成形体の圧縮強度を求めて構築した圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造条件を決定する。
工程（Ｃ）では、精度の高い圧縮強度予測式を構築するため、理想的には、コンクリート組成物の水結合材比として３水準，養生履歴温度として３水準、材齢は２水準の評価をそれぞれ行うことが好ましい。これらの実測値又は推定値を元に、製造上と品質上の制約から決定される加熱温度条件の上限、加熱時間の上限を考慮して、必要強度に対する積算温度と水結合材比の組み合わせを決めることができ、これを用いて、コンクリート成形体の製造に最適な、コンクリート組成物の水結合材比及び加熱養生条件の少なくとも一方決定することができる。
【００２１】
ここで有効材齢とは、温度の違いによる反応速度の違いをアレニウス則で評価し、２０℃一定で１日の反応量を基準として、総反応量から等価材齢を求めたものである。アレニウスによる温度による化学反応速度の予測式ｋ＝Ａ・ exp（−Ｅ／（Ｒ・Ｔ）） を用いると、２０℃に対するＸ℃における反応速度の比は次式となる。
ｋＸ／ｋ２０＝ exp（Ｅ／（Ｒ・２９３）−Ｅ／（Ｒ・Ｔ））
＝exp（１３．６５−４０００／Ｔ）
上記式中、ｋは反応速度定数を表し、Ａは温度に無関係な定数（頻度因子）を表し、Ｅは活性化エネルギー（アレニウスパラメータともいう）を表す。Ｒは気体定数であり、Ｔは絶対温度 [Ｋ]を表す。
反応速度の比に温度継続時間を乗じて総和をとることにより，２０℃一定に対する反応量の多少を考慮した有効材齢が得られる。
下記式中、ｔｅは、有効材齢（日）を、Δｔｉは、温度Ｔが継続する期間(日)を、Ｔ（Δｔｉ）は、Δｔｉの間継続するコンクリートの温度(℃)を、ｔ０は材齢を無次元化する値で１日を表す。
【００２２】
【数１】
0006488085.tif 000002
【００２３】
基準となるコンクリート組成物の断熱温度上昇量の特性値は下記式（１）で示される係数を、断熱温度上昇試験により求めることができる。また、信頼のおけるコンクリート組成物に関する公知文献等を基に決定することもできる。
【００２４】
【数２】
0006488085.tif 000003
式（１）
上記式（１）中、Ｔ（ｔ）は材齢ｔ日における温度（℃）を表し、Ｋは断熱温度上昇量の終局値（℃）を表す。αは断熱温度上昇速度に関する定数（１／日）を表し、ｔ０は、凝結時間（発熱開始時間）（日）を表す。
【００２５】
次に加熱養生条件に応じて、（１）で得られた特性値（α値）を補正する。
コンクリートの水和発熱を無視して、加熱養生による外部からの熱のコンクリート内部への伝わり方を算定することができる。
図１は、加熱養生温度を２０〜９５℃の５段階を想定して、３時間の加熱養生後の温度分布を、加熱面からの距離で整理したものである。外部からの熱供給は、材齢３時間程度では表面から２０ｃｍ近辺までであるといえる。すなわち、加熱面から２０ｃｍ以上離れた位置では、熱が伝わっていないことになる。このことから、２０ｃｍより奥に位置するコンクリートは加熱養生を行わない通常のコンクリートの発熱特性を示し、２０ｃｍよりも表面側では凝結前に高温履歴を受けるため、コンクリートの特性値が大きく変わることが想定される。
また、材齢３時間では、凝結前であり対象とするコンクリートには自由水が多く、その比熱は「水」に近いものと想定される。これらについて本発明者らが複数回の実験評価を行ない、検討した結果、加熱表面から５ｃｍまでのコンクリートの比熱は４．０〜５．２ｋＪ／ｋｇ℃として取り扱うことで、実測値を再現することができることを見出した。汎用のコンクリート組成物では、加熱表面から５ｃｍまでのコンクリートの比熱は４．０〜５．２ｋＪ／ｋｇ℃として推定することが好ましく、４．６ｋＪ／ｋｇ℃として推定することがより好ましい。このような推定値を用いることでより簡易に評価を行うことができる。
【００２６】
凝結前に加熱養生を受けるコンクリート組成物の断熱温度上昇速度に関する係数α値は、一般的なコンクリートの値と異なる。
図２は、実験結果を基にコンクリート組成物のα値を同定し、加熱表面からの距離で整理したものである。表面に近いほど、加熱温度が高いほど、α値が大きくなる。この関係は、図１で示した水和発熱を除いた温度分布と同様の傾向を示していることから、両者を整理することで、α値の修正値を関数化することができる。
一般に、一次元の熱伝導方程式は、物質の密度をρ、比熱をｃ、熱伝導率をλとすると、経過時間ｔ、位置ｘの物質の温度Ｔは、下記式（２）で表される。
境界条件として、コンクリートの内部温度をＴｉ、表面温度をＴｓとすれば、誤差関数を用いて、下記式（２）は、下記式（３）と補正することができる。
下記式（３）におけるコンクリートの表面温度Ｔｓ、及び、加熱温度Ｔａは、有限要素法による解析結果を線形近似して、下記式（４）および下記式（５）により簡易に算出できる。
下記式（３）におけるＴと図２のα値の関係を図化すると図３を得る。
なお、α値の修正係数ηは、修正を行わないα値の乗数で表現した。修正したα値をαｃとすると、下記式（６）で表されるものとなる。
【００２７】
【数３】
0006488085.tif 000004
式（２）
【００２８】
【数４】
0006488085.tif 000005
式（３）
【００２９】
【数５】
0006488085.tif 000006
式（４）
【００３０】
【数６】
0006488085.tif 000007
式（５）
【００３１】
【数７】
0006488085.tif 000008
式（６）
【００３２】
以上の手順により対象のコンクリート組成物の温度履歴を非定常熱伝導解析により推定することができる。また、その結果が所要の性能を満足しない場合には、コンクリート成形体の形状を考慮して、コンクリート組成物の配合条件、加熱養生条件を見直し、最適化を図ることが可能となる。なお、本手法は、断熱温度上昇量の特性値を補正するため、コンクリート組成物の断熱温度上昇量の特性値を事前に求めておけばよく、この方法はコンクリート組成物の配合条件、材料の種類に特定されることがないという利点をも有することになる。
【００３３】
次に、推定されたコンクリート組成物の温度履歴、及びコンクリート成形体、即ち、型枠のサイズ、形状を考慮して推定される積算温度を用いて、脱型時のコンクリート成形体の圧縮強度を求める圧縮強度予測式を構築する。
なお、工程（Ｃ）においては、構築された圧縮強度予測式を用いてコンクリート成形体の圧縮強度を算出することができる。
【００３４】
なお、材齢ｉ時間の積算温度Ｄｉ（℃・時間）は、加熱養生として、温度Ｔ（℃）で、加熱期間ｔ（時間）加熱した場合、温度Ｔ（℃）と期間ｔ（時間）との積として、一般に下記式（Ｄ）で表される値である。なお、式中に＋１０は、コンクリートが−１０℃以上であれば水和反応が生じるという知見に基づいており、この値を用いるのが一般的であるが、文献によっては−５℃とするもの、０℃とするものもある。
【００３５】
【数８】
0006488085.tif 000009
式（Ｄ）
【００３６】
圧縮強度予測式の構築は、コンクリート組成物の配合条件、水結合材比、及び型枠の形状を考慮して行われる。
【００３７】
以下に、圧縮強度予測式構築の一例（以下、第一の例と称する）を示す。
まず、型枠として、薄部材（厚さ２００ｍｍ）、厚部材（厚さ１０００ｍｍ）を想定して、加熱養生パターンとして、薄部材の中心（表面から１００ｍｍ）、厚部材の中心（表面から５００ｍｍ）、及び厚部材の表面から１００ｍｍを想定して加熱養生時の温度について検討した。コンクリート組成物の練り上がり温度は３５℃に設定した。
コンクリート供試体（中心部）に与える温度履歴は、模擬部材の温度測定結果を元に図４に示す３通り（養生パターンＡ：薄部材の中心、養生パターンＢ：厚部材の中心、養生パターンＣ：厚部材の表面から１００ｍｍ）を設定した。
【００３８】
プレキャスト部材などのコンクリート成形体では、作業性を向上させるため、初期から加熱養生を行う。一方、本発明者らの検討によれば、加熱３時間後に４０℃に到達したときにおいて、標準的な水結合材比が３０〜５０程度のコンクリート組成物では、圧縮強度が１．５Ｎ／ｍｍ２以上となり、硬化していることが確認されている。この検討結果より、本発明では、コンクリート組成物の温度が４０℃に上昇した時点を硬化開始時期と仮定することにし、４０℃を基準の積算温度（温度履歴の４０℃を超える部分の面積）を、材齢評価尺度として検討した。
その後、実験データを元に、各々の材齢の評価尺度と水結合材比から初期材齢の圧縮強度予測式を最小二乗法により求めた。実機製造実験における部材同一養生供試体、部材温度追従養生供試体の温度履歴と水結合材比から圧縮強度を推定した。また、圧縮強度を実測して、推定した圧縮強度の推定結果を検証した。
【００３９】
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に、各種の材齢評価尺度と圧縮強度の関係を示す。図中にそれぞれ近似曲線を併記した。−１０℃基準の積算温度および有効材齢を材齢評価尺度とした場合は対数式が、４０℃基準の積算温度とした場合はほぼ原点を通るため累乗式が実験結果と良く一致した。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）中に示した各々の回帰式Ｙ＝ａ・ｌｎ（Ｘ）＋ｂ、Ｙ＝ａ・Ｘｂの各係数ａ、ｂと結合材水比の関係を示す。いずれの係数も結合材水比と線形の関係に近いといえる。
これらの結果をふまえ、水結合材比と各種の材齢評価尺度と圧縮強度の関係を、下記式（７）または式（８）の形として最小二乗法により係数を決定した。決定した係数を表１に示す
【００４０】
【表１】
0006488085.tif 000010
【００４１】
圧縮強度予測式を以下に示す。
【００４２】
【数９】
0006488085.tif 000011
式（７）
【数１０】
0006488085.tif 000012
式（８）
【００４３】
前記式（７）、式（８）中、σは圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）を表し、Ｃ／Ｗはコンクリート組成物の結合材水比を表す。Ｘは積算温度〔温度（℃）・時間（ｈｒ）〕または有効材齢（日）を表す。α、β、γ、及びδは係数である。
【００４４】
図７に、有効材齢を用いた圧縮強度予測式から求めた材齢３時間、及び４．５時間の圧縮強度推定値と部材製造実験で得られた圧縮強度の対応関係を示す。
水結合材比３０％の場合は、いずれの尺度を用いてもばらつきが大きかった。水結合材比が小さい領域では、温度履歴の違いによる強度発現の差異が非常に大きいことが一因と考えられる。水結合材比４０％・５０％の場合は、いずれの圧縮強度予測式の場合も実測値と良く対応している。
【００４５】
次に、圧縮強度予測式構築の他の例（以下、第二の例と称する）を示す。
型枠は、薄部材（厚さ２００ｍｍ）、厚部材（厚さ１０００ｍｍ）を想定して、加熱養生パターンとしては、プレキャスト部材の作製を考慮し、比較的温度上昇が急激と予想される薄部材中心（表面から１００ｍｍ：２００ｍｍ厚の薄部材に４５℃→８０℃の２段階養生を実施した場合の中心温度）、及び厚部材表面から１００ｍｍ（厚部材表層：１０００ｍｍ厚の厚部材に９０℃養生を実施した場合の表層から１００ｍｍの温度）を想定し加熱養生時の温度について検討した。コンクリート組成物の練り上がり温度は２０℃に設定した。
第一の例と同様に、コンクリート組成物の配合としては、水結合材比３０、４０、及び５０にて評価を行った。
コンクリート供試体（中心部）に与える温度履歴は、第二の例では、模擬部材の温度測定結果を元に図８に示す３通り（養生パターンＡ：薄部材の中心、養生パターンＢ：厚部材の中心（１０００ｍｍ厚の厚部材に９０℃養生を実施した場合の中心温度）、養生パターンＣ：厚部材の表面から１００ｍｍ）を設定したが、第二の例では、既述のように急激な温度上昇の例を想定し、養生パターンＡ（薄部材中心）、及び養生パターンＣ（厚部材表層）についてのみ、その後の検討を行った。
予め行った実験にて得られた薄部材中心、及び厚部材表層の温度履歴を用いて温度追従養生を行なった。
【００４６】
追従養生完了（注水から３時間）後、養生槽から供試体を取り出し、簡易断熱養生槽に移し、所定の試験材齢まで養生した。
供試体内部に設置した熱電対から得られた温度を測定して温度履歴を検知し、且つ、試験材齢まで養生した、所定の材齢における各供試体の圧縮強度を測定した。
追従養生した供試体の初期の圧縮強度試験結果と、温度履歴から４０℃基準の積算温度Ｄ４０と圧縮強度の関係をプロットし、図９に示すグラフを得た。
図９に示すグラフより、水結合材比に応じて強度が変化することがわかる。
【００４７】
図９に示すグラフに対して、型枠脱型時、即ち初期強度におけるコンクリートの強度推定に用いられるロジスティック式で各係数を結合材水比と積算温度と圧縮強度の関係を表すと下記式（９）のようになる。
【００４８】
【数１１】
0006488085.tif 000013
【００４９】
温度上昇が比較的急激な養生パターンＡ、及び養生パターンＣと、温度上昇が比較的緩やかな養生パターンＢでは、同じ温度履歴を受けても強度発現が異なることが予想されるが、本発明においては、養生パターンＡ、及び養生パターンＣについて圧縮強度予測式を求めることとして、実験値と推定値の誤差が最小になるよう、最小二乗法で係数ａ〜ｆを決定すると、養生パターンＡ及びＣの圧縮強度予測式は以下に示す式（１０ＡＣ）のようになる。
【００５０】
【数１２】
0006488085.tif 000014
【００５１】
上記式（１０ＡＣ）から得られた近似曲線を前記図９に合わせて示す。
この近似式から予想される圧縮強度の推定値と、実際に圧縮強度を測定した実測値の関連を図１０に示す。図１０に示されるグラフより、上記圧縮強度予測式で予想された圧縮強度は、実測値とよく一致することがわかる。
【００５２】
これらの結果より、第一の例においては、水結合材比４０％、及び５０％の場合は、４０℃基準の積算温度を用いた場合、本工程により、コンクリート部材中の温度履歴が予想できることがわかる。また、第二の例においては、水結合材比３０％、４０％、及び５０％のいずれにおいても、４０℃基準の積算温度を用いた場合、本工程により、コンクリート部材中の温度履歴及び発現する圧縮強度が予想できることがわかる。
このため、任意の位置のコンクリート成形体の圧縮強度を正確に推定することができ、ひいては、所要の脱型強度を得るための水結合材比の設定、成形体中の温度履歴の実測又は推定により脱型、吊上げ時の強度管理が可能と考えられる。
【００５３】
〔工程（Ｄ）：工程（Ｃ）で算出された圧縮強度が、工程（Ａ）で設定した圧縮強度以上となるようにコンクリート組成物の水結合材比及び加熱養生条件の少なくとも一方を決定する工程〕
工程（Ｃ）にて構築した圧縮強度予測式を用いて算出した圧縮強度は、検証の結果、コンクリート組成物の配合条件を考慮すれば実測値とよく一致することがわかる。
このため、工程（Ａ）で設定した圧縮強度と、工程（Ｃ）で圧縮強度予測式により算出した圧縮強度の結果を対比し、工程（Ｃ）で算出した圧縮強度の結果が工程（Ａ）の設定値を上回るように、評価対象としたコンクリート組成物の配合条件である水結合材比及び加熱養生条件の少なくとも一方を決定することができる。また、決定された水結合材比のコンクリート組成物を用いるか、或いは、決定した加熱養生条件をコンクリート成形体の製造に適用することの少なくともいずれかを行なってコンクリート成形体を製造することで、脱型強度を達成することが確認できる。このため、例えば、短時間に脱型する、低温で加熱する、コンクリート組成物の水結合材比を低く抑える、等の種々の要求に応じて設定した条件でコンクリート成形体の製造を、生産性高く実施できる。
【００５４】
本発明のコンクリート成形体の製造方法によれば、精度よく、短時間に脱型可能なコンクリート成形体の初期強度が推定できることから、コンクリート成形体の量産に最適なコンクリート組成物の配合条件、加熱養生条件の適否を確認することができ、効率のよいコンクリート成形体の製造が可能となる。
【００５５】
本発明のコンクリート成形体の製造方法は、既述の工程（Ａ）〜工程（Ｄ）に加え、任意の工程をさらに含んでもよい。
例えば、工程（Ｄ）において、工程（Ａ）で設定した圧縮強度が、工程（Ｃ）で算出した圧縮強度の結果を上回る場合には、コンクリート組成物の配合条件、加熱養生条件のうち少なくとも一方を見直して再検討する必要があるが、その場合には、上記工程（Ｃ）を、条件を代えて再度実施することにより、最適な条件を容易に見出すことができる。
【００５６】
〔工程（Ｅ）：工程（Ａ）で設定した圧縮強度と、工程（Ｃ）で算出した圧縮強度の結果を対比し、コンクリート成形体の脱型時に必要な圧縮強度を得るためのコンクリート組成物の水結合材比から決定される材料コストと、積算温度を出力するためのエネルギーコストとの総コストが最小となるように、コンクリート組成物の水結合材比と、加熱養生条件とを決定する工程〕
本発明の製造方法では、さらにコストを最小とすることを目的として工程（Ｅ）を実施することができる。
工程（Ｅ）で、水結合材比から決定される、コンクリート成形体の脱型時に必要な圧縮強度を得るためのコンクリート組成物の配合の範囲から求められる材料コストの範囲と、コンクリート成形体の脱型時に必要な圧縮強度を得るために必要な積算温度を出力するためのエネルギーコストの範囲を算出し、これらのコストが最小となるように、コンクリート組成物の水結合材比と、加熱養生条件とを決定することができる。これにより、コンクリート組成物に用いられる材料の種類、水結合材比、加熱に用いる加熱装置のエネルギー、加熱温度と加熱時間との積算などと考慮することで、工程（Ａ）で設定した脱型に必要な圧縮強度を達成するためのコストを最小とし、製造方法における効率のみならず、コストについても最適な範囲を推定でき、最適なコンクリート成形体の製造方法を選択することができる。
【００５７】
（コンクリート組成物）
本発明のコンクリート成形体の製造方法に適用するコンクリート組成物の配合には特に制限はなく、一般的なコンクリート組成物の配合条件にはいずれも適用できる。
プレキャスト部材の効率的な製造を考慮すれば、初期強度が高いコンクリート組成物に適用することで、本発明の効果が著しい。
そのような観点からは、無機硫酸塩を１０質量％〜３０質量％、カルシウムサルフォアルミネートを１０質量％〜７０質量％、及び、無機水酸化物を１０質量％〜３０質量％含有する水硬性材料用硬化促進材を含有するコンクリート組成物を用いることが好ましい。
より詳細には、無機硫酸塩を１０質量％〜３０質量％、カルシウムサルフォアルミネートを１０質量％〜７０質量％、及び、無機水酸化物を１０質量％〜３０質量％含有する水硬性材料用硬化促進材、及び、水硬性材料１００質量部に対して、該水硬性材料用硬化促進材を２質量部〜１０質量部含有するコンクリート組成物を用いることで本発明の効果が著しい。本発明に好適に使用される、前記特定の水硬性材料用硬化促進材を用いたコンクリート組成物については、本願出願人らが先に提案した特開２０１４−１９６１８号公報に詳細に記載され、ここに記載の水硬性組成物は、本発明の製造方法及び後述する本発明のコンクリート成形体の製造管理方法に好適に使用しうる。
【００５８】
＜コンクリート成形体の製造管理方法＞
本発明のコンクリート成形体の製造管理方法は、コンクリート組成物を型枠内で成型するコンクリート成形体の製造管理方法であって、製造されるコンクリート成形体の形状を考慮して、脱型時に必要な圧縮強度及を決定する工程（Ａ２）、工程（Ｂ２）で設定された水結合材比の範囲内において選択された、互いに異なる水結合材比を有する複数のコンクリート組成物を、それぞれ想定される寸法の型枠内に投入し、複数の加熱養生条件で加熱養生して、（ａ）それぞれ実測したコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度、又は有効材齢、或いは、（ｂ）加熱養生条件もしくは実測養生温度の少なくともいずれかを用いて非定常熱伝導解析により求めたコンクリート組成物の内部温度の時間履歴から求められる積算温度、又は有効材齢と、（ａ）実測により求めた、或いは、（ｂ）非定常熱伝導解析により求めた温度履歴とで、それぞれのコンクリート組成物からなるコンクリート供試体を製造し、製造したコンクリート供試体の圧縮強度を求め、積算温度又は有効材齢とコンクリート組成物の水結合材比の関係から構築された圧縮強度予測式を用いて、コンクリート成形体の製造時に実際に実施される加熱養生条件である加熱養生温度と加熱養生時間で得られる、前記積算温度又は有効材齢を、前記圧縮強度予測式に代入して、コンクリート成形体の圧縮強度を算出する工程（Ｃ２）、及び工程（Ａ２）で設定した圧縮強度と、工程（Ｃ２）で算出した圧縮強度の結果を対比し、工程（Ａ２）で設定した圧縮強度に対し、工程（Ｃ２）で算出した圧縮強度の結果が同じであるか、又はより大きいことにより、コンクリート成形体が脱型可能であることを確認する工程（Ｄ２）、を含むコンクリート成形体の製造管理方法である。
【００５９】
本発明の製造管理方法においては、前記工程（Ｃ２）において脱型時のコンクリート成形体の圧縮強度を求める圧縮強度予測式を構築するために必要な、コンクリート組成物の型枠内の温度履歴を、コンクリート組成物を使用する型枠内に打ち込んで、加熱養生を行い、型枠内部のコンクリート組成物の温度を実測することにより求めてもよい。
型枠内での温度を実測して温度履歴を求める工程をさらに含むことにより、一度温度を実測することで温度履歴の正確な予測が可能となり、同様の配合条件を有するコンクリート組成物に本発明の製造管理方法を適用する場合に、より正確な製造管理ができる。
【００６０】
本発明の製造管理方法における工程（Ａ２）、工程（Ｂ２）、及び、工程（Ｃ２）は、具体的には、それぞれ、既述の本発明のコンクリート成形体の製造方法において詳述した工程（Ａ）、工程（Ｂ）、及び、工程（Ｃ）と同様に行うことができる。
【００６１】
本発明のコンクリート成形体の製造管理方法によれば、予め定められた配合条件のコンクリート組成物を用いて、精度よく、短時間に脱型可能なコンクリート成形体の初期強度が推定できることから、コンクリート成形体の量産に最適なコンクリート組成物の加熱養生条件の適否を確認することができ、過剰な配合条件、加熱養生条件を必要とせず、脱型不良などによる不良品の発生が抑制され、生産性の高いコンクリート成形体の製造管理が可能となる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に制限されるものではない。
（実施例１）
長さ４１００ｍｍ×幅１３００ｍｍ×厚さ１４０ｍｍの型枠を準備した。この型枠の脱型時に必要な圧縮強度は、コンクリート成形体の質量を考慮して１０Ｎ／ｍｍ２と定めた〔工程（Ａ）〕。
型枠は、加熱養生による加熱面以外を断熱材で被覆した。
【００６３】
コンクリート成形体の長期圧縮強度を考慮して、以下の配合のコンクリート組成物を使用した〔工程（Ｂ）〕。
（コンクリート組成物の配合）
水１６５ｋｇ／ｍ３
セメント４１３ｋｇ／ｍ３（早強ポルトランドセメント、太平洋セメント社）
細骨材７５７ｋｇ／ｍ３（宇賀川産川砂および藤原鉱山産の砕砂）
粗骨材９７９ｋｇ／ｍ３北勢町産砕石）
減水剤１．２３９ｋｇ／ｍ３（高性能減水剤、竹本油脂社、チューポールＮＶ−Ｇ５：商品名）
水結合材比：３８．０％
【００６４】
前記配合のコンクリート組成物を調製し、加熱養生による加熱面以外を断熱材で被覆した型枠内に打込み、加熱を開始して、コンクリートの内部の温度を熱電対により測定した。
【００６５】
＜加熱養生条件＞
加熱養生は、加水から３０分後に開始し、最高温度に到達させる。最高温度の保持は、加水から３時間までとして、その後、加熱養生を終了させる。最高温度は、パターン１が９５℃、パターン２が６５℃とした。図１１に本実施形態で適用した加熱養生温度の２つのパターンを示す。
【００６６】
型枠内のコンクリート組成物の温度を、既述の工程（Ｃ）に記載の手法で、式（１）〜式（５）を用いて、表面から深さ１００ｍｍの位置における温度の推定値を算出した。また、さらに、補正値である式（６）を用いて、より高精度の推定値の算出を試みた。
この推定値と、前記熱電対で測定した実測値を対比した。
【００６７】
まず、加熱養生パターン１で加熱したコンクリート組成物において、本発明の製造方法における工程（Ｃ）に基づき、断熱温度上昇量の特性値のα値を補正した実施例１では加熱面からの距離１００ｍｍにおいて、材齢３時間までの積算温度は１３５．８℃・ｈと算出された。なお、実測値では、１４３．６℃・ｈであり、積算温度の誤差は−５．４％と、１０％以内にあり、実測値を精度良く再現していた。さらに、本発明に基づき、断熱温度上昇量の特性値のα値および比熱を補正するために構築した前記式（６）を適用したところ、得られた値は、１３９．１℃・ｈであり、測定誤差は−３．１％と、積算温度の誤差は５％以内にあり、実測値を精度良く再現していた。
【００６８】
（実施例２）
次に、パターン２で加熱養生を実施した以外は、実施例１と同様にして積算温度の推定と積算温度の実験値（実測値）との対比を行った。
本発明に基づき断熱温度上昇量の特性値のα値を補正した実施例２では、加熱面からの距離１００ｍｍにおいて、材齢３時間までの積算温度は１２３．１℃と算出された。なお、実測値は、１２１．９℃であり、積算温度の誤差は１．０％と、誤差は５％以内にあり、実測値を精度良く再現していた。さらに、本発明に基づき、断熱温度上昇量の特性値のα値および比熱を補正した式（６）を適用したところ、得られた値は、１２２．７℃であり、測定誤差は０．７％と、積算温度の誤差は１％以内にあり、実測値を精度良く再現していた。
本発明は、加熱養生のパターンによらず精度良く、積算温度を推定することができ、その結果は、よく実測値と一致した。
【００６９】
次に、工程（Ｃ）で推定された積算温度から、検知された温度履歴から求められる積算温度を用いて、脱型時のコンクリート成形体の圧縮強度を求める圧縮強度予測式を構築する。
この方法は、工程（Ｃ）において詳述したように、コンクリート組成物の温度が４０℃に上昇した時点を硬化開始時期と仮定することにし、４０℃を基準の積算温度（温度履歴の４０℃を超える部分の面積）を材齢評価尺度として検討した。
その後、実験データを元に、各々の材齢の評価尺度と水結合材比から初期材齢の圧縮強度予測式を最小二乗法により求めた。実機製造実験における部材同一養生供試体・部材温度追従養生供試体の温度履歴と水結合材比から圧縮強度を推定した。
既述の図６（Ａ）、図６（Ｂ）に、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）中に示した各々の下記回帰式Ｙ＝ａ・ｌｎ（Ｘ）＋ｂ、Ｙ＝ａ・Ｘｂの各係数ａ、ｂと結合材水比の関係によれば、いずれの係数も結合材水比と線形の関係に近いと判断されたので、これらの結果をふまえ、水結合材比と各種の材齢評価尺度と圧縮強度の関係を、４０℃基準積算温度に掛る下記式（１１）の形として最小二乗法により係数を決定した。決定した係数は、α：１．６７０、β：−２．３３９、γ：０．０３０、δ：０．５４７であった。
【００７０】
【数１３】
0006488085.tif 000015
式（１１）
【００７１】
コンクリート表面から１００ｍｍの位置で受ける４０℃基準の積算温度は２７℃・ｈであり、この圧縮強度予測式から推定されるコンクリート成形体の水結合材比４０％のときの初期圧縮強度は、それぞれ１４．３Ｎ／ｍｍ２であった〔工程（Ｃ）〕。
得られた圧縮強度を、工程（Ａ）で決定した圧縮強度：１０Ｎ／ｍｍ２と対比したところ、圧縮強度〔工程（Ａ）で設定〕＜圧縮強度〔工程（Ｃ）で推定〕であり、実施例１で決定したコンクリート組成物の配合条件を用いて、加熱養生条件（パターン２）で加熱養生することで、脱型可能な初期強度が達成されることを確認した〔工程（Ｄ）〕。
また、上記コンクリート組成物の配合条件では、水結合材比３８．０％であり、十分な長期圧縮強度を発現しうることが工程（Ｂ）において、既に確認されている。
【００７２】
このように、本発明の製造方法によれば、加熱養生を行って製造するコンクリート成形体において、型枠の形状に拘らず、脱型時に必要なコンクリート成形体の初期圧縮強度、及び、長期強度を正確に予測することができ、最適な製造条件による効率のよいコンクリート成形体の製造方法を提供しうるものである。
【図１】
0006488085.tif 000016
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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