(57)【要約】【課題】生コンクリートの空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９８）により空気量を測定した後、その試料に中性子水分計をセットして熱中性子数を検知することにより、単位水量を迅速、容易に、かつ高い精度で求める。【解決手段】生コンクリートを打設現場で受入れる際に、空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９）により空気量を測定した後、中性子水分計４をその試料容器１の中心５にセットして、熱中性子数を検知し、事前に把握した熱中性子数と試料容器中の水量との関係から試料容器中の水量を算定し、細骨材および粗骨材の吸水量と実測した空気量を用いて単位水量を算定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生コンクリートを打設現場で受入れる際に、空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９）により空気量を測定した後、中性子水分計をその試料容器の中心にセットして、熱中性子数を検知し、事前に把握した熱中性子数と試料容器中の水量との関係から試料容器中の水量を算定し、細骨材および粗骨材の吸水量と実測した空気量を用いて単位水量を算定するコンクリートの単位水量測定方法。
【請求項２】
所定量のコンクリート試料を詰めこめる空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９）の試料容器及びその試料容器の中心位置にセット可能で、棒状の熱中性子検出器に中性子線源を取り付けた中性子水分計からなるコンクリートの単位水量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として生コンクリート中の水素原子と、放出する中性子との衝突によってエネルギーを失った中性子（熱中性子に変化）を検出して、その計数値を計測することによってその水分量を検知することができるコンクリートの単位水量測定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水セメント比によってその強度や耐久性が変化する生コンクリートにおいては、品質管理上、生コンクリートの打設場所におけるその生コンクリート中の単位水量の迅速な測定方法が必要とされている。（例えば非特許文献１参照）
【０００３】
【非特許文献１】
「月刊生コンクリート」  Ｖｏｌ．１８，  Ｎｏ．７，  Ｊｕｌ．  １９９９
【０００４】
そこで、生コンクリートの単位水量を迅速に測定する方法としては種々の方法が提案されてきているが、近年コンクリート中の水分（厳密には水素）量と高速中性子の減衰量との関係を利用した中性子水分計法が、コンクリート中の水分量を検知する方法のうち、現時点で最も有用な単位水量の迅速測定方法の一つになりうると考えられている。
【０００５】
この中性子水分計法は、その放射線源に運動のエネルギーの大きい高速中性子の線源をもちい、線源から放出される高速中性子は、物質中の原子核との弾性散乱によってエネルギーを失い熱中性子に変化し、この熱中性子の生成量は、水分量が多いほど増大するため、生成された熱中性子の量を計測することにより間接的に水分量を求めることができることを特徴としている。
【０００６】
一方、通常の生コンクリートの受入れ時に、フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９）に従ってコンクリートの試料を空気量測定器の容器に採取して空気量を測定しており、本発明者等は空気量測定後にその空気量測定器に存在するコンクリートの試料に上記中性子水分計法を適用することに着目して本発明に到達した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、生コンクリートの空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９）により空気量を測定した後、その試料に中性子水分計をセットして熱中性子数を検知することにより、単位水量を迅速、容易に、かつ高い精度で求めることのできるコンクリートの単位水量測定方法および装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、生コンクリートを打設現場で受入れる際に、空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９）により空気量を測定した後、中性子水分計をその試料容器の中心にセットして、熱中性子数を検知し、事前に把握した熱中性子数と試料容器中の水量との関係から試料容器中の水量を算定し、細骨材および粗骨材の吸水量と実測した空気量を用いて単位水量を算定するコンクリートの単位水量測定方法からなり、その方法を実施する装置は、所定量のコンクリート試料を詰めこめる空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９）の試料容器及びその試料容器の中心位置にセット可能で、棒状の熱中性子検出器に中性子線源を取り付けた中性子水分計からなるコンクリートの単位水量測定装置からなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明のコンクリートの単位水量測定方法の実施の形態につき説明する。
【００１０】
図１は本発明の測定方法に適用される中性子水分計を用いた単位水量測定装置の一実施形態の概要側断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ方向の要部断面図である。
【００１１】
まず、本発明の測定方法では、吸水率が判明している表面乾燥状態の細骨材と吸水率が判明している粗骨材を使用した基準コンクリートを用いて、空気量測定器３の試料容器１内に詰めた試料２に対し、棒状の熱中性子検出器９に中性子線源８を取り付けた中性子水分計４を試料容器１の中心５にセットして、中性子の線源８からの熱中性子数を検出器９で検出する。なお図１の１０で示すものは計測器である。
【００１２】
また、中性子の線源８は試料容器１のほぼ１／２の高さに位置させることがより好ましい。
【００１３】
この検出器９による測定時間は、１０秒間５回（平均）もしくは６０秒間１回を標準として、熱中性子を検出し、熱中性子数とこの時の試料容器１中の水量との関係を事前に把握しておく。
【００１４】
この関係の把握方法について詳述すると、まず、コンクリートの単位水量（Ｗ０  ）の算出は、練上がったコンクリートに対して、下記した空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９）（１）による実測空気量から単位水量を算出する方法（２）と、さらに単位容積質量（３）試験（ＪＩＳＡ１１１６−１９９８）による単位容積質量から単位水量を算出する方法（４）とがあるが、いづれの補正方法を用いてもよい。
（１）空気量試験（ＪＩＳＡ１１２８−１９９９  ）を行い、空気量（実測空気量）を読む。
（２）単位水量Ｗ０  を算出する。
Ｗ０  の算出方法は、Ｗ０  ＝Ｌ０  ／Ｌ１  ×Ｗによる
ここに、
Ｌ０  ；示方配合上の練上がりコンクリートの絶対容積（ｌ）
＝Ｗｃ  ＋ＣＣ  ＋ＳＣ  ＋ＧＣ  ＋ａｉｒ１  ×  １０００
Ｌ１  ；実測空気量による補正後の練上がりコンクリートの絶対容積（ｌ）
＝Ｗｃ  ＋ＣＣ  ＋ＳＣ  ＋ＧＣ  ＋ａｉｒ１×１０００＋（ａｉｒ０×１０００−ａｉｒ１×１０００）
Ｗｃ  ；  示方配合上の水，（ｌ）
ＣＣ  ；  セメント，（ｌ）
ＳＣ  ；  細骨材，（ｌ）
ＧＣ  ；  粗骨材，（ｌ）
ａｉｒ０；  実測空気量（％）
ａｉｒ１；  設計空気量（％）
（３）単位容積質量試験（ＪＩＳＡ１１１６−１９９８）を行い、単位容積質量γ０  を算出す  る。
【００１５】
γ０  の算出方法は、γ０  ＝Ｍ１  ／Ｖ１  
ここに、
Ｍ１  ；コンクリート試料の質量（ｇ）
＝｛（試料容器＋蓋＋試料）−（試料容器＋蓋）｝
Ｖ１  ；コンクリート試料の容積（ｌ）＝試料容器（エアメータ）の容積
（４）単位水量Ｗ０  を算出する。
【００１６】
Ｗ０  の算出方法は、Ｗ０  ＝γ０  ／γ１  ×Ｗ
ここに、
γ１  ；  示方配合上の単位容積質量（ｋｇ／ｍ３）＝Ｗ＋Ｃ＋Ｓ＋Ｇ
Ｗ  ；  示方配合上の単位水量，（ｋｇ／ｍ３）
Ｃ  ；  単位セメント量，（ｋｇ／ｍ３）
Ｓ  ；  単位粗骨材量，（ｋｇ／ｍ３）
Ｇ  ；  単位細骨材量（ｋｇ／ｍ３）
【００１７】
次に、コンクリート試料が詰められたエアメータ（試料容器１）の中心５に中性子水分計４を差し込み、１０秒間測定を５回繰り返し、熱中性子数を読み、５回の平均値か、または６０秒間１回測定値のいずれかを使用する。
【００１８】
つづいて、熱中性子数とエアメータ容器中試料の水量との関係を求める。
【００１９】
試料容器１中の試料の水量Ｗ２  には、細骨材の吸水量、粗骨材の吸水量が含まれているので、水量Ｗ２  から細骨材の吸水量及び粗骨材の吸水量を除いた単位水量がＷ０  に相当するので、以下の式から水量Ｗ２  を算定する。
Ｗ０  ＝Ｗ２  ×１０００／エアメータ容積−Ｓ吸水率×Ｓ単位量×エアメータ容積／１０００−Ｇ吸水率×Ｇ単位量×エアメータ容積／１０００
ここで、ＳとＧの吸水率は、骨材成績表の値を用いるものとするが、ＪＩＳＡ１１０９，ＪＩＳＡ１１１０の方法で実施した値を使用するとより好ましい。
【００２０】
関係式作成には単位水量を変化させた３種類（３配合）以上のものを用い、図３に示す回帰曲線を引く。
【００２１】
次に、コンクリートの打設施工の現場におけるコンクリート受入れ測定時には、前記事前に得られた熱中性子数と、このときの試料容器１中の水量との関係を表わす図３の回帰曲線を基準に単位水量を図１と同様な装置により求めていく。
【００２２】
まず、空気量試験（ＪＩＳＡ１１１６−１９９８）を行ない、実測空気量を読み、試料容器１を測定架台６上にセットし、コンクリートが詰められた試料容器１の中心５に中性子水分計４を差し込み、１０秒間測定を５回繰り返した平均値か、または６０秒間１回測定値のいずれかを熱中性子数とする。
【００２３】
次に、事前に得られた図３の回帰曲線を用いて、熱中性子数より水量Ｗ２  を求める。
例えば、熱中性子数が９０００の場合は、図４に示すようになる。
【００２４】
そこで、水量Ｗ２  より現場単位水量Ｗ０  ′を次式を用いて算出する。
Ｗ０  ′（ｋｇ／ｍ３）  ＝Ｗ２  ×１０００／エアメータ容積（ｌ）−Ｓ吸水率（％）×Ｓ単位量（ｋｇ／ｍ３）  ×エアメータ容積（ｌ）／１０００−Ｇ吸水率（％）×Ｇ単位量（ｋｇ／ｍ３）  ×エアメータ容積／１０００
次に、上記Ｗ０  ′を実測空気量ａｉｒ２（％）を用いて設計空気量ａｉｒ１（％）に対して増減した  ａｉｒ２  と  ａｉｒ１  とにより、補正単位水量Ｗ４  とする。
【００２５】
上記の  ａｉｒ２  と  ａｉｒ１  との図５に示す差Ｄに生じる単位水量が含まれており、
【数１】
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ここで、実測単位水量（Ｗ５  ）は次式で求める。
Ｗ５  ＝Ｗ０  ′×  Ｗ４  
【００２６】
なお、上記の実施形態において、熱中性子数に対するＷ０  ′の関係が得られた場合での計算例で、
熱中性子数＝９０００，
Ｗ０  ′＝１７３ｋｇ／ｍ３  ，
ａｉｒ１  ＝４．５％  ，  ａｉｒ２  ＝２．０％，
Ｗ＝１８３，Ｃ＝３４７，Ｓ＝６９７，Ｇ＝１０２６（ｋｇ／ｍ３）
Ｗ４    ＝（４５−２０）／（１８３＋３４７＋６９７＋１０２６）×１８３
＝２．０（ｋｇ／ｍ３）
Ｗ５    ＝Ｗ０  ′＋Ｗ４  ＝１７３＋２．０＝１７５．０（ｋｇ／ｍ３）
と求められた。
【００２７】
【発明の効果】
上記本発明の単位水量測定方法および装置によれば、通常の生コンクリートの受入れ試験として行なわれる空気量測定試験の後、中性子水分計を所定の位置にセットするだけなので測定が簡便であり、中性子水分計をセットしてから１分程度の測定時間で済むため迅速に単位水量の測定ができる。
【００２８】
また、得られた空気量試験結果にて補正できるため、比較的精度よく結果が得られ、例えば前記の実施形態での例では測定精度が±５ｋｇ／ｍ３  であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の単位水量測定装置の一実施形態における概要側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向の要部断面図である。
【図３】本発明の事前に得られた回帰曲線図である。
【図４】図３の回帰曲線を用いて熱中性子数より水量を求める線図である。
【図５】現場推定単位水量を実測空気量と設計空気量との差を示す説明図である。
【符号の説明】
１    試料容器
２    試料
３    空気量測定器
４    中性子水分計
５    中心
６    測定架台
８    線源
９    検出器
【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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