(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料投入口から投入された測定対象となる流体を溜めて保持するための試料タンク部と、底面が前記試料タンク部の底面と直線的に連続し傾斜角度が可変な傾斜流動部と、前記試料タンク部と前記傾斜流動部を鉛直方向に仕切る開閉可能なゲート板とを備え、前記ゲート板は前記試料タンク部と傾斜流動部との境界部の外側に立設した支柱を備えたゲート板支持具に支持された状態で鉛直方向に昇降可能とした傾斜フロー試験装置としてのレオロジー定数測定装置を用い、対象となるフレッシュコンクリートの試料を前記傾斜フロー試験装置の前記試料投入口から投入し、前記試料タンク部に所定量の試料を溜めた状態で前記ゲート板を開き、前記傾斜流動部を流下して行く試料の流動先端速度を測定する作業を複数の傾斜角度θについて行い、
前記試料の見掛けのせん断応力τ（Pa）を次式によって求め、
τ＝Ｗ×ｈ×ｇ×sinθ      …(1)
ここに、
Ｗ：試料の単位容積質量（kg/m3）
ｈ：センサー間を通過するときの試料の高さ（m）
ｇ：重力加速度（9.807m/sec2）
θ：傾斜角度
複数の傾斜角度について求めた流動先端速度または該流動先端速度を用いて算出したひずみ速度と、前記見掛けのせん断応力τ（Pa）から得られる回帰直線の流動先端速度が０となる切片における見掛けのせん断応力τ（Pa）を見掛けの降伏値τｙ（Pa）、回帰直線の傾きを見掛けの塑性粘度η（Pa・s/mまたはPa・s）として求め、測定された見掛けの降伏値τおよび見掛けの塑性粘度ηに基づいて、フレッシュコンクリートの施工性に関する評価を行うコンクリートの施工性評価試験により、現場においてフレッシュコンクリートの施工性に関する評価を行うコンクリートの施工性評価方法であって、
前記施工性評価試験を現場で行う前に、適用現場と同様の使用材料および調合による試験練りの試料を用いて試験室で施工性評価試験を行って、事前にフレッシュコンクリートの状態を確認して適用現場で行う施工性評価試験における複数の傾斜角度および流動先端速度の計測位置を設定し、それらの傾斜角度および流動先端速度の計測位置に基づいて現場におけるフレッシュコンクリートの施工性評価試験を行うことを特徴とするコンクリートの施工性評価方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリートの施工性評価方法において、評価される施工性がコンクリートの充填性または締固め性に関するものであり、粘性が想定より高く施工が困難と評価される場合にはコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行い、粘性が想定より高いが施工が可能と評価される場合には充填または締固め作業の調整を行うことを特徴とするコンクリートの施工性評価方法。
【請求項３】
請求項１記載のコンクリートの施工性評価方法において、評価される施工性がコンクリート圧送性に関するものであり、粘性が想定より高く施工が困難と評価される場合にはコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行い、粘性が想定より高いが施工が可能と評価される場合には圧送速度または圧送圧力の調整を行うことを特徴とするコンクリートの施工性評価方法。
【請求項４】
請求項１記載のコンクリートの施工性評価方法において、評価される施工性がコンクリートの材料分離または圧送性に関するものであり、粘性が想定より低く、材料分離による品質の低下または材料分離に伴う圧送配管の閉塞が懸念される場合にはコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行うことを特徴とするコンクリートの施工性評価方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンクリートの施工性評価方法において、前記流動先端速度として、前記ゲート板から離れた位置での流動先端速度、または測定対象となる流体の流れが安定した流れになると考えられる終局速度として求めた流動先端速度を用いることを特徴とするコンクリートの施工性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未硬化のフレッシュコンクリートについて、傾斜フロー試験によって求められる見掛けの降伏値および見掛けの塑性粘度を用いて、コンクリートの現場施工におけるコンクリートの充填性、締固め性、ポンプ圧送性などの施工性を評価する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
未硬化のフレッシュコンクリートのワーカビリティーを評価するための試験方法としては、スランプコーンを用いたJIS A 1101のスランプ試験方法が普及している。
【０００３】
一方、高流動コンクリートは流動性が高すぎて従来のスランプ試験では対応できないため、高流動コンクリートについてはJIS A 1150のスランプフロー試験方法が利用されている。
【０００４】
また、スランプフロー試験方法の改良型として、Ｌ形フロー試験方法があり、スランプフロー試験方法とともに、高流動コンクリートの試験方法として規格化されている。
【０００５】
なお、フレッシュコンクリートの挙動をビンガム流体の挙動としてモデル化した場合、スランプ値やスランプフロー値は主として降伏値の評価に用いられ、時間的要素を含むスランプフロー試験における５００ｍｍ到達時間やＶ漏斗試験が塑性粘度の評価に用いられている。
【０００６】
これに対し、本願の発明者らによる特許文献１では、従来のスランプ試験やスランプフロー試験では的確な評価ができなかった準高流動コンクリートや軟練りのコンクリートのワーカビリティーの評価を適正に行うための方法および装置として、試料の傾斜フローを利用したコンクリートの試験方法および試験装置を開示している。
【０００７】
特許文献１記載の試験方法は、筒状のタンク部と、その下部側面に形成された開口部で連通する傾斜フロー部と、開口部を開閉可能に仕切り傾斜フロー部をタンク部の下部と区画する仕切板とを備えた傾斜フロー試験器を用い、タンク部に上部より未硬化のフレッシュコンクリートの試料を投入して所定の高さまで詰め込んだ後、仕切板を開放することにより、開口部から傾斜フロー部に試料を流下させ、その際の試料の傾斜面での流下速度を測定することにより、試料のワーカビリティーを評価するというものである。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載される試験方法および装置の場合、以下の課題があった。
(1) 流動先端速度より、ビンガム流体の流動性をどのように評価するか、特にビンガム流体の性質である降伏値と塑性粘度をどのように評価するかが設定されていない。
(2) 垂直試料ボックス部の垂直応力が加わるため、試料ボックスコーナー部でも流動の乱れが生じる。
【０００９】
これに対して、本願の発明者らは、非特許文献１、２に開示したように、垂直試料ボックス部の代わりに、傾斜流動部と直線的に連続する試料タンク部をゲート板で仕切る構造とした試験装置を用い、異なる複数の傾斜角度で傾斜フロー試験を行い、その試験結果からフレッシュコンクリートのレオロジー定数としての降伏値および塑性粘度に対応する見掛けの降伏値および見掛けの塑性粘度を求め、流動性の評価を行う試験方法を開発した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３９６３８００号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】笹倉博行、桝田佳寛、李榮蘭：傾斜フロー試験器によるフレッシュコンクリートの流動性評価に関する実験、日本建築学会技術報告集、第18巻、第36号、pp.11-14、2012年2月
【非特許文献２】笹倉博行、桝田佳寛、李榮蘭：傾斜フロー試験器によるレオロジー定数に及ぼす調合の影響、日本建築学会技術報告集、第19巻、第42号、pp.387-392、2013年6月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
コンクリートの施工性を評価・管理する上において、フレッシュコンクリートの流動性状を定量的に把握することは重要である。フレッシュコンクリートの流動性状を表すモデルとしては、ビンガム流体モデルが一般的に用いられており、降伏値および塑性粘度という、２つのレオロジー定数によって評価される。しかしながら、コンクリートとしてのレオロジー定数を測定することは困難である。
【００１３】
実際の工事においては、フレッシュコンクリートの流動性や変形特性は、前述のJIS A 1101（コンクリートのスランプ試験方法）またはJIS A 1150（コンクリートのスランプフロー試験方法）の値により規定されており、また、生コン受入れ時の品質もスランプまたはスランプフローの値により管理されている。
【００１４】
このように、従来、コンクリートの流動性状は、スランプまたはスランプフローにより品質の規定・管理がされているが、これらの試験はフレッシュコンクリートの降伏値および塑性粘度を直接的に求められるものではない。
【００１５】
一応、スランプやスランプフローの値は主として降伏値に対し、JIS A 1150 における５０ｃｍフロー到達時間は主として塑性粘度に対し関係すると考えられているものの、直接的に対応するものではなく、またスランプフローが５０ｃｍを超えないような流動性の低いコンクリートでは、粘性（塑性粘度）を評価することは難しい。
【００１６】
例えば、同じスランプまたはスランプフロー（降伏値）であっても、粘性（塑性粘度）が違うと施工性が異なり、特に圧送性（管内圧力損失）やこて均し性に影響を及ぼす。そのため、コンクリートの調合（あるいは生コン工場）を選定もしくは修正したいが、粘性が評価できないと難しいという問題がある。
【００１７】
圧送計画を立案する場合にも、粘性を把握することは合理的な計画に繋がるが、従来の評価方法ではそれが困難となっている。
【００１８】
さらに、従来は、受け入れたコンクリートはスランプまたはスランプフローでしか評価していないので、急な粘性の増減によって施工時のトラブルに繋がる可能性がある。例えば、粘性が急に低くなると材料分離やそれに伴う圧送配管の閉塞などが懸念され、急に高くなると圧送圧力の増大やそれに伴うスランプまたはスランプフローの圧送ロスの増大、不十分な締固めなどが懸念される。
【００１９】
本発明は上述のような課題の解決を図ったものであり、本願の発明者らが開発、改良してきた傾斜フロー試験によって求められる見掛けの降伏値および見掛けの塑性粘度を用いることで、現場施工におけるコンクリートの充填性、締固め性、ポンプ圧送性などの施工性をより的確に評価でき、より的確な施工管理および施工の合理化を図ることができるコンクリートの施工性評価方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明のコンクリートの施工性評価方法では、試料投入口から投入された測定対象となる流体を溜めて保持するための試料タンク部と、底面が前記試料タンク部の底面と直線的に連続し傾斜角度が可変な傾斜流動部と、前記試料タンク部と前記傾斜流動部を鉛直方向に仕切る開閉可能なゲート板とを備え、前記ゲート板は前記試料タンク部と傾斜流動部との境界部の外側に立設した支柱を備えたゲート板支持具に支持された状態で鉛直方向に昇降可能とした傾斜フロー試験としてのレオロジー定数測定装置を用いる。
【００２１】
現場において、対象となるフレッシュコンクリートの試料を前記傾斜フロー試験装置の前記試料投入口から投入し、前記試料タンク部に所定量の試料を溜めた状態で前記ゲート板を開き、前記傾斜流動部を流下して行く試料の流動先端速度ｖa（m/sec）を測定する作業を複数の傾斜角度θについて行い、
前記試料の見掛けのせん断応力τ（Pa）を次式によって求める。
τ＝Ｗ×ｈ×ｇ×sinθ      …(1)
ここに、
Ｗ：試料の単位容積質量（kg/m3）
ｈ：センサー間を通過するときの試料の高さ（m）
ｇ：重力加速度（9.807m/sec2）
θ：傾斜角度
【００２２】
そして、複数の傾斜角度について求めた流動先端速度ｖa（m/sec）または該流動先端速度ｖa（m/sec）を用いて算出したひずみ速度（/sec）と前記見掛けのせん断応力τ（Pa）から得られる回帰直線の流動先端速度ｖaが０となる切片における見掛けのせん断応力τ（Pa）を見掛けの降伏値τｙ（Pa）、回帰直線の傾きを見掛けの塑性粘度η（Pa・s/mまたはPa・s）として求め、測定された見掛けの降伏値τおよび見掛けの塑性粘度ηに基づいて、フレッシュコンクリートの施工性に関する評価を行う。
【００２３】
これら見掛けの降伏値τｙおよび見掛けの塑性粘度ηは、後述するように他の測定手段で測定された流体の降伏値および塑性粘度と高い相関性を確認しており、流体としてのフレッシュコンクリートのレオロジー定数としてその特性の把握に利用することができる。
なお、粘性以外の要素については、従来のスランプ試験やスランプフロー試験を併用することで打設したコンクリートの強度や品質に関する管理がより確実なものとなる。
【００２４】
本発明によって評価される施工性に関しては、一つにはコンクリートの充填性または締固め性に関する評価が可能である。
粘性が想定より高く施工が困難と評価される場合にはコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行い、粘性が想定より高いが施工が可能と評価される場合には充填または締固め作業の調整を行う。
【００２５】
コンクリートの調合の再選定もしくは修正には、生コン工場における配合の調整の他、各生コン工場ごとの特性を考慮した生コン工場の選定も含まれる。
【００２６】
粘性が想定の範囲内であれば、現場に受け入れたコンクリートをそのまま予定の施工方法で打設し、締固め、養生などを行えばよい。
【００２７】
本発明によって評価される施工性に関する他の要素としては、例えばコンクリート圧送性に関する評価が可能である。
粘性が想定より高くポンプ圧送による施工が困難と評価される場合にはコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行い、粘性が想定より高いが施工が可能と評価される場合には圧送速度または圧送圧力の調整を行う。場合によっては圧送ポンプをより能力が高いものに交換することも考えられる。
【００２８】
粘性が想定の範囲内であれば、現場に受け入れたコンクリートをそのまま予定の方法でポンプ圧送すればよい。
【００２９】
また、評価される施工性がコンクリートの材料分離または圧送性に関するものとして、粘性が想定より低く、材料分離による品質の低下または材料分離に伴う圧送配管の閉塞が懸念される場合には、必要に応じコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行うなどして対処することになる。
【００３０】
なお、本発明のコンクリートの施工性評価方法において、前記流動先端速度ｖaとして、前記ゲート板から離れた位置での流動先端速度、または測定対象となる流体の流れが安定した流れになると考えられる終局速度Ｖrとして求めた流動先端速度を用いることができる。
【００３１】
流動先端速度を装置に取り付けたセンサー等を用いて測定する場合には、ゲート板近傍よりもゲート板からある程度離れた位置で測定することで、見掛けの降伏値τおよび見掛けの塑性粘度ηについて、実際のレオロジー定数である降伏値および塑性粘度との相関関係が高い結果が得られている。
【００３２】
また、現場で測定する場合などにおいて、センサー等が使用できない場合は、ゲート板を開いた時点から傾斜流動部を流下した試料の先端部が傾斜流動部の端部に到達した時点までの時間をストップウォッチなどで測定して流動先端速度を求めてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明で用いる傾斜フロー試験は、異なる傾斜角度による流動先端速度などを測定することで、流動先端速度とせん断応力の関係より、流体の降伏値および塑性粘度との相関関係が高い見掛けの降伏値をおよび見掛けの塑性粘度を求めるものであり、従来のスランプ試験やスランプフロー試験では、評価が困難であったフレッシュコンクリートの粘性も評価することができるため、スランプ試験やスランプフロー試験に加え傾斜フロー試験を併用することで、コンクリートの施工性評価において、調合選定もしくは修正や圧送計画、品質管理をより適切に合理的に行うことができる。
【００３４】
傾斜フロー試験は、流体としてのフレッシュコンクリートの降伏値や塑性粘度そのものの測定ではないが、これらと相関関係が高い見掛けの降伏値をおよび見掛けの塑性粘度を簡易な試験装置で簡易に測定することができ、施工現場での試験も可能であるため、実用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明で用いる傾斜フロー試験器の一実施例を示したもので、(a)は側面図、(b)は平面図である。
【図２】傾斜フロー試験結果から得られた流動先端速度を流動高さで除して求めた見掛けのせん断ひずみ速度と、見掛けのせん断応力との関係を示すグルフである。
【図３】コンクリートの調合・性質と、Ｖ１・Ｖ２、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５の計測結果から得られたτｙ・ηとの関係を示すグラフである。
【図４】傾斜フロー試験から得られた見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係を示すグラフである。
【図５】圧送配管内の圧力計測の結果から得られた管内圧力損失について、理論吐出量との関係を示すグラフである。
【図６】圧送配管内の圧力計測の結果から得られた管内圧力損失について、ηとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施例および効果の検証のために行った試験などについて説明する。
【００３７】
１．概要
(1) 実際の工事においては、あらかじめ室内試験を行い、図１に示すような傾斜フロー試験器を用いてフレッシュコンクリートの見掛けの降伏値および塑性粘度を直接的に求める。その際、傾斜角度や試料量、流動先端速度の計測位置（測定センサーの位置）などを決める。
【００３８】
(2) 求めたフレッシュコンクリートの見掛けの降伏値および塑性粘度（図４）と、打設する部材の形状や配筋状態などを勘案してコンクリートの調合（生コン工場）を選定もしくは修正する。
【００３９】
(3) また、求めたフレッシュコンクリートの見掛けの降伏値および塑性粘度（図４参照）を用いて管内圧力損失を推定し、圧送距離やポンプ車の能力などを勘案して合理的な圧送計画を立案する。
【００４０】
(4) さらに、受け入れたコンクリートを、傾斜フロー試験器を用いて測定し（受入れ時の試験の場合は確認なので測定する傾斜角度は２つ以上でよい）、安定した品質のコンクリートが供給されているか、急な粘性の増減がないかなどをチェックする（図４）。例えば、粘性が急に低くなると材料分離やそれに伴う圧送配管の閉塞などが懸念され、急に高くなると圧送圧力の増大やそれに伴うスランプまたはスランプフローの圧送ロスの増大、不十分な締固めなどが懸念されるので、粘性の増減に応じた施工上の対応を図る。
【００４１】
２．傾斜フロー試験の概要
２．１  傾斜フロー試験器と測定方法の概要
傾斜フロー試験器は、図１に示すように傾斜角度をつけて設置した直方体の箱の端部にフレッシュコンクリートを充填した後、ゲートを引き上げてコンクリートを流下させ、傾斜の途中に設置した非接触型のセンサーで流動速度を計測する装置である。
【００４２】
これまでは、ゲートの近傍にあるセンサー（第１〜第３センサー）で流動速度を計測していたが、安定した流動状態時の速度を計測する目的で試験器の終端付近にセンサー（第４〜第６センサー）を増設した。
【００４３】
流動速度は、コンクリートの流動先端が３つの点を通過する時間を測定して、各々の２点間を通過する平均速度を求め、さらにその平均値を求めて流動先端速度とする。また、速度センサーを通過する時の、コンクリート流の傾斜面からの垂直高さ（以下、流動高さと略記する）は、第１および第４センサーの付近にあらかじめセットしたスケールで目視により測定する。傾斜角度は１°〜３６°の可変であり、ゲートは各々の傾斜角度ごとに鉛直になるよう取り付けられている。
【００４４】
２．２．  見掛けの降伏値および塑性粘度の算定方法
傾斜フロー試験におけるフレッシュコンクリートに作用する見掛けのせん断応力τ(Pa)は(1)式で求めて、見掛けのせん断ひずみ速度(1/sec)は流動先端速度(m/sec)を流動高さ(m)で除して求めた。また、傾斜角度の違いより得られた見掛けのせん断ひずみ速度と見掛けのせん断応力の関係は線形の関係となる。これを直線回帰すると、回帰直線の切片は見掛けのせん断ひずみ速度が０であるため降伏値に相当するものと考えられ、これを見掛けの降伏値（以下、τｙ と略記）とした。一方、回帰直線の傾きは見掛けのせん断ひずみ速度に対する見掛けのせん断応力の変化であるため塑性粘度に相当するものと考えられ、これを見掛けの塑性粘度（以下、ηと略記）とした。なお、流動中のすべり摩擦抵抗の影響は小さいため無視している。
τ＝Ｗ×ｈ×ｇ×sinθ      …(1)
ここに、
Ｗ：試料の単位容積質量（kg/m3）
ｈ：センサー間を通過するときの試料の高さ（m）
ｇ：重力加速度（9.807m/sec2）
θ：傾斜角度
【００４５】
３.傾斜フロー試験方法の検証
３．１  実験概要
(1) 使用材料および調合
表1に、コンクリートの使用材料を示す。
【００４６】
【表１】
0006799289.tif 000002
また表２に、コンクリートの調合を示す。
【００４７】
【表２】
0006799289.tif 000003
【００４８】
(2) 練混ぜ方法
【００４９】
コンクリートは、１バッチ４０ｌを強制２軸ミキサ（容量５５ｌ）により９０〜１２０秒間練り混ぜた後、ミキサから排出して試験に供した。なお、水セメント比３６％および３０％の調合は、５分間静置した後、ミキサから排出した。
【００５０】
(3) 測定項目および方法
表３に、フレッシュコンクリート試験の項目および方法を示す。
【００５１】
【表３】
0006799289.tif 000004
【００５２】
傾斜フロー試験については、通常、非接触型センサーによって第１・第２センサー間の速度（以下、Ｖ１と略記）および第２・第３センサー間の速度（以下、Ｖ２と略記）を計測するが、より流下した時点での速度を把握するために、第４・第５センサー間の速度（以下、Ｖ３と略記）および第５・第６センサー間の速度（以下、Ｖ４と略記）を計測した。
【００５３】
また、現場における測定を考慮した簡便な測定方法として、ゲートから終端までの時間をストップウォッチにて手動で計測し平均速度（以下、Ｖ５と略記する）を求める方法についても測定した。
【００５４】
さらに、既往の試験結果では試料量により見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係に差がみられたため、試料量は８８２０ｃｃと５０００ｃｃの２水準で確認した。
【００５５】
３．２  実験結果および考察
(1) フレッシュコンクリート試験の結果
表４に、フレッシュコンクリート試験の結果を示す。
【００５６】
【表４】
0006799289.tif 000005
【００５７】
また、表５に、傾斜フロー試験における流動先端速度と流動高さの測定結果を示す。
【００５８】
【表５】
0006799289.tif 000006
【００５９】
コンクリートのスランプおよびスランプフローともに、いずれの試料においても目標値の範囲内の値が得られた。また空気量も、いずれも目標値の範囲内であり、良好なフレッシュ状態のコンクリートが試料として採取できたと言える。
【００６０】
傾斜フロー試験の流動先端速度については、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５は、すべての試料において傾斜角度が大きくなるほど流動先端速度は速くなり、それらの関係が逆転する現象はみられず測定誤差の小さいデータが得られた。
【００６１】
しかし、Ｖ１・Ｖ２ は、２つの試料（試料No.３６−８８の１８°−２３°、No.３６−５０の２６°−２９°）において逆転現象がみられた。これは、Ｖ１・Ｖ２ の計測位置がゲートに近いため、一定の速度になりきっていない時に測定していることが主な原因と推測される。
【００６２】
(2) 見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力の関係
図２に、傾斜フロー試験結果から得られた流動先端速度を流動高さで除して求めた見掛けのせん断ひずみ速度と、見掛けのせん断応力との関係を示す。また、図中に見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力の直線回帰式および決定係数を示す。
【００６３】
いずれの試料においても、見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との直線関係は高い相関性を示しており、多くの試料において決定係数は０．９以上となった。この中で決定係数が０．９を下回った試料は、Ｖ１・Ｖ２で計測した試料に多く、水セメント比３０％の調合については見掛けの降伏値に相当する回帰直線の切片が負の値となった。これは、上述したように、Ｖ１・Ｖ２の計測位置がゲートに近いため、特に粘性が高い試料の場合は引き上げられるゲートの影響を受け、一定の速度になりきっていない時にＶ１・Ｖ２の計測がなされていることが主たる原因と推測される。
【００６４】
ただし、Ｖ３・Ｖ４で計測した試料においても、試料No.４５−５０のように決定係数の低いものがある。これは、３２゜における流動高さが２０ｍｍと非常に低く、せん断ひずみ速度を測るには誤差が大きくなったものと推察される。この場合は、試料量を多くするなどの対策が必要と考えられる。
【００６５】
一方、Ｖ５により計測した結果については、試料No.３０−８８では回帰直線の切片が負の値となったが、決定係数は０．９以上であり全般に測定誤差の小さいデータが得られた。
【００６６】
試料量の影響については、既往の試験結果ではＶ１・Ｖ２の計測で試料量により見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係に差がみられたが、本実験の範囲では、Ｖ１・Ｖ２の計測でも水セメント比４５％のコンクリートでは差がみられなかった。一方、Ｖ３・Ｖ４またはＶ５により計測した場合、水セメント比３０％における計測では差がみられたものの、それ以外は大きな差がみられなかった。
【００６７】
(3) 見掛けの降伏値と塑性粘度
２．２で述べたように、図２に示す回帰直線の切片がτｙ、傾きがηであり、それを整理して一覧表にしたものを表６に示す。
【００６８】
【表６】
0006799289.tif 000007
【００６９】
また、図３に、コンクリートの調合・性質と、Ｖ１・Ｖ２、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５の計測結果から得られたτｙ・ηとの関係を示す。τｙはスランプフロー値と、ηは水セメント比との間に相関がみられた。ただし、Ｖ１・Ｖ２の計測結果から得られたτｙはスランプフロー値との相関が低い結果となり、安定した流動先端速度のデータが得られなかったことによるものと考えられる。
【００７０】
一方で、Ｖ３・Ｖ４ の計測結果から得られたτｙ・ηはスランプフロー値と水セメント比との相関が高い結果となった。また、Ｖ５ の計測結果から得られたτｙ・ηもスランプフロー値と水セメント比との相関が高い結果となり、簡便な測定方法ではあるが概略値を把握するには適用可能な測定方法と考えられる。
【００７１】
３．３  検証結果のまとめ
以上の検証試験の結果から、傾斜フロー試験器の終端付近における流動先端速度（Ｖ３・Ｖ４）を計測する方が、従来のゲート近傍における計測（Ｖ１・Ｖ２）よりも、測定誤差の小さいデータが得られることがわかった。
【００７２】
しかしながら、試験器終端付近の計測はコンクリートタンクから離れていることから、試料量や傾斜角度、コンクリートの降伏値によっては、流動高さが不十分となって誤差が大きくなる場合があり、またコンクリートの流下が途中で止まってしまい計測自体ができなくなる場合もあるので、現場に適用する際は事前に試験練りを行って確認する必要がある。
【００７３】
なお、Ｖ５ による簡便な計測も、適用可能と判断できる。特に、現場における試験では迅速性が求められるため有効な測定方法と考えられる。
【００７４】
４．傾斜フロー試験の現場適用
４．１  実打設コンクリートの概要
(1) 使用材料および調合
実打設したコンクリートは、設計基準強度が４２Ｎ／ｍｍ2の高強度コンクリートであり、セメントに中庸熱ポルトランドセメントを使用し、水セメント比は４１．８％の調合である。
表７にコンクリートの使用材料、表８にコンクリートの調合を示す。
【００７５】
【表７】
0006799289.tif 000008
【００７６】
【表８】
0006799289.tif 000009
【００７７】
なお、試験練りコンクリートの使用材料および調合も同様である。
【００７８】
(2) 練混ぜ方法
試験練りコンクリートは、１バッチ４０ｌを強制２軸ミキサ（容量６０ｌ）によって９０秒間練り混ぜた後、５分間静置してミキサから排出し試験に供した。
【００７９】
実打設したコンクリートは、１バッチ２．２５ｍ3および２．００ｍ3を強制２軸ミキサ（容量３．２５ｍ3）により４５秒間練り混ぜた後、計４．２５ｍ3をトラックアジテータに積み込み、現場へ運搬した。運搬時間は３０〜４０分である。
【００８０】
４．２  適用現場の概要
傾斜フロー試験を試験的に適用した現場は、鉄筋コンクリート造集合住宅の工事であり、地中梁のコンクリートを打設する際に試験適用した。打設時期は９月であり、打設中の外気温は２４〜２８℃であった。
【００８１】
４．３  測定項目および方法
(1) 試験練りの測定項目
表３に示すフレッシュコンクリート試験を実施した。
【００８２】
試験練りでは、事前にフレッシュコンクリートの状態を確認し、現場で実施する傾斜フロー試験方法を設定するため、流動先端速度はＶ１・Ｖ２、Ｖ３・Ｖ４、Ｖ５について、傾斜角度は２３゜、２６゜、２９゜、３２゜の４水準について計測した。なお、試料量は検証試験の結果を踏まえ６５００ｃｃとした。
【００８３】
(2) 現場適用の測定項目
表３に示すフレッシュコンクリート試験を実施した。現場では、コンクリート受入れ検査を３回実施するため、その検査にあわせて傾斜フロー試験を実施した。ただし、傾斜フロー試験は現場での測定であることから、迅速性を考慮して流動先端速度のセンサーによる計測は１箇所とし（Ｖ５は計測）、傾斜角度は３水準とした。
【００８４】
また、傾斜フロー試験より得られる見掛けの塑性粘度との関係を確認するために、管内圧力損失を測定した。具体的には、傾斜フロー試験を実施したコンクリートが圧送されている水平配管（４Ｂ管）の直管部分（長さ６ｍ）の管内圧力を計測し、その結果から管内圧力損失を算定した。
表９に、コンクリートポンプの仕様を示す。
【００８５】
【表９】
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【００８６】
４．４  測定結果と考察
表１０に、フレッシュコンクリート試験の結果を示す。
【００８７】
【表１０】
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【００８８】
また、表１１に傾斜フロー試験における流動先端速度と流動高さの測定結果を、図４に傾斜フロー試験から得られた見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係を、表１２に傾斜フロー試験から得られたτｙおよびηの一覧を示す。
【００８９】
【表１１】
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【００９０】
【表１２】
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【００９１】
さらに、圧送配管内の圧力計測の結果から得られた管内圧力損失について、図５に理論吐出量との関係を、図６にηとの関係を示す。
【００９２】
(1) 試験練りの結果
コンクリートのスランプおよび空気量ともに管理値である２１±２ｃｍおよび３．０±１．５％を満足し、良好なフレッシュ状態のコンクリートが得られた。
【００９３】
傾斜フロー試験の流動先端速度については、Ｖ１・Ｖ２、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５は、すべての試料において傾斜角度が大きくなるほど流動先端速度は速くなり、逆転現象はみられず測定誤差の小さいデータが得られた。
【００９４】
見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係については、Ｖ１・Ｖ２の決定係数がやや低く０．９を下回ったが、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５は０．９以上となり、検証試験と同様の結果となった。
【００９５】
このことから、現場適用の傾斜フロー試験については、流動先端速度の計測はＶ３・Ｖ４およびＶ５とすることとした。また、傾斜角度については、２３゜における試料の流動速度が終端近くで遅くなったことから、現場適用の傾斜角度は２３゜を除く、２６゜、２９゜、３２゜について計測することとした。
【００９６】
(2) 現場適用の結果
いずれのコンクリートの受入れ検査においても、スランプ、空気量およびコンクリート温度は、管理値である２１±２ｃｍ、３．０±１．５％および３５℃以下を満足し、試験練りコンクリートと同様、良好なフレッシュ状態のコンクリートが得られた。
【００９７】
傾斜フロー試験の流動先端速度については、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５ともに、すべての試料において傾斜角度が大きくなるほど流動先端速度は速くなり、逆転現象はみられずに測定誤差の小さいデータが得られた。
【００９８】
見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係については、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５ともに決定係数が０．９以上の高い相関を示し、試験練りコンクリートとの関係は実打設コンクリートの３回の結果が試験練りコンクリートを中心に上下にばらつく関係となった。
【００９９】
スランプ値やスランプフロー値の結果はいずれのコンクリートとも大きな差はなくτｙも大きな差はみられないが、目視および手動でコンクリートをかき混ぜた感覚による粘性には差がありηとの相関がみられた。これは、ηと管内圧力損失との関係からも同様の傾向がみられた。
【０１００】
これらのことから、傾斜フロー試験によってスランプ試験やスランプフロー試験では評価が難しいコンクリートの粘性を評価できることが分かった。管内圧力損失については、図５、図６に示すように、理論吐出量およびηとの間に高い相関がみられた。管内圧力損失は吐出量やコンクリートの粘性との相関が高いといわれていることから、傾斜フロー試験の結果から得られるηは、コンクリートの粘性を評価できると考えられる。
【０１０１】
５．まとめ
以上の結果から、傾斜フロー試験の測定方法については、試験器の終端付近における流動先端速度を計測する方が、従来のゲート近傍における計測よりも、測定誤差の小さいデータが得られることがわかった。
【０１０２】
しかしながら、試験器終端付近の計測はコンクリートタンクから離れていることから、試料量や傾斜角度、コンクリートの降伏値によっては、流動高さが不十分となって誤差が大きくなる場合があり、またコンクリートの流下が途中で止まってしまい計測自体ができなくなる場合もあるので、現場に適用する際は事前に試験練りを行い確認する必要がある。
なお、ゲートから終端までの平均速度を測定する簡便な計測も、適用可能であり、特に現場における試験では迅速性が求められるため、有効な測定方法である。
【０１０３】
また、コンクリートを打設する現場において、コンクリート受入れ検査時に傾斜フロー試験を試験的に適用した結果、傾斜フロー試験によってスランプ試験やスランプフロー試験では評価が難しいコンクリートの粘性を評価できることが分かった。
【図１】
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【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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