(57)【要約】【課題】土木学会で規定する流動性試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）に準じた粘性測定を、計測者の熟練度や個人差等による影響を受けずに正確に、かつ簡単な操作で行うことができるようにする。【解決手段】漏斗１０から流下したＰＣ用グラウトの質量を秤２０によって計測し、コントローラ３０がその計測結果を質量計測データとして取得すると、自動でその質量計測データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求め、さらにＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である質量時間を求めた後、その質量時間を、流下質量に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定するようにする。【選択図】　　図１
2004144703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣ用グラウトを流下させる漏斗と、
流下した前記ＰＣ用グラウトの質量を計測し、その計測結果を質量計測データとして出力する秤と、
前記質量計測データを基に、前記ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求め、さらに前記ＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である質量時間を求めた後、その質量時間を、前記流下質量に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する流下時間推定手段とを備える
ことを特徴とするＰＣ用グラウト粘性測定システム。
【請求項２】
前記流下時間推定手段は、
前記任意の範囲の最小設定値と最大設定値との入力を受け付ける手段と、
前記質量計測データを基に、前記ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求める質量認識部と、
タイマからの時間データを基に、前記質量認識部によって求められた前記ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係から前記最小設定値と最大設定値との間での前記質量時間を計測する質量時間計測部と、
前記質量時間計測部によって計測された前記質量時間を、前記流下質量に対応する流下時間換算式を用いて前記流下時間に換算する流下時間換算部と、
前記質量時間計測部によって計測された質量時間と前記流下時間換算部によって換算された流下時間とを表示させる計測結果表示制御部とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のＰＣ用グラウト粘性測定システム。
【請求項３】
前記流下時間推定手段は、前記ＰＣ用グラウトの密度を考慮した流下体積と時間との関係を求め、さらに一定の体積が流下する時間である体積時間を求め、その体積時間を、前記流下体積に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する機能を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＣ用グラウト粘性測定システム。
【請求項４】
前記流下時間推定手段は、前記流下時間換算式の入力を受け付ける手段を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＰＣ用グラウト粘性測定システム。
【請求項５】
前記流下時間推定手段は、前記質量計測データを受け取ると、自動で前記流下時間の推定を実行することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のＰＣ用グラウト粘性測定システム。
【請求項６】
前記質量時間と前記換算された流下時間とを印字する印字手段を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のＰＣ用グラウト粘性測定システム。
【請求項７】
漏斗から流下したＰＣ用グラウトの質量を計測し、その計測結果を質量計測データとして出力する工程と、
前記質量計測データを基に、前記ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求め、さらに前記ＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である質量時間を求めた後、その質量時間を、前記流下質量に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する工程とを有する
ことを特徴とするＰＣ用グラウト粘性測定方法。
【請求項８】
前記任意の範囲の最小設定値と最大設定値との入力を受け付ける工程と、
前記質量計測データを基に、前記ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求める工程と、
タイマからの時間データを基に、前記ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係から前記最小設定値と最大設定値との間での前記質量時間を計測する工程と、
前記計測された質量時間を、前記流下質量に対応する流下時間換算式を用いて前記流下時間に換算する工程と、
前記計測された質量時間と前記換算された流下時間とを表示させる工程とを有する
ことを特徴とする請求項７に記載のＰＣ用グラウト粘性測定方法。
【請求項９】
前記ＰＣ用グラウトの密度を考慮した流下体積と時間との関係を求め、さらに一定の体積が流下する時間である体積時間を求め、その体積時間を、前記流下体積に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する工程を有することを特徴とする請求項７又は８に記載のＰＣ用グラウト粘性測定方法。
【請求項１０】
前記流下時間換算式の入力を受け付ける工程を有することを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載のＰＣ用グラウト粘性測定方法。
【請求項１１】
前記質量計測データを受け取ると、自動で前記流下時間の推定を実行する工程を有することを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載のＰＣ用グラウト粘性測定方法。
【請求項１２】
前記質量時間と前記換算された流下時間とを印字する工程を有することを特徴とする請求項７〜１１の何れかに記載のＰＣ用グラウト粘性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣ（プレストレストコンクリート）用グラウトの粘性測定を行うＰＣ用グラウト粘性測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木学会のコンクリート標準示方書［施工編］では、ＰＣ用グラウトの流動性を流動性試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）に準じて求める流下時間により設定するとなっている。つまり、流動性試験においては、一般にＪＰ漏斗又はＪ１４漏斗が用いられ、流下時間はその流出口を押さえていた指を離してからグラウト流が急激に細くなるまでのストップウォッチによる計測時間とされている。しかしながら、流動性試験により得られる流下時間は流動性を表す一つの指標にすぎない。また、得られる流下時間は計測者の熟練度や個人差等によって真の値と大きく異なるおそれのあることが指摘されている。ＰＣ用グラウトの流動性を的確に評価することは、ＰＣ用グラウトの施工計画及び硬化後の品質保証のために極めて重要である。
【０００３】
ちなみに、試料の流動性等を測定するものとして、たとえば特許文献１ではロートから流下する試料の質量をコンピュータに接続された電気式秤で測定し、測定した質量と試料の流下経過時間とにより、試料のレオロジー定数をインタバルタイマ設定時間毎に求めるようにしたレオロジー測定装置を提案している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１７６９８３号公報（段落００７８、図１）
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した特許文献１では、試料の質量や試料の流下経過時間を電気的に測定できるので、正確な測定が可能となるが、土木学会で規定する流動性試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）に準じた粘性測定を行うことができないという問題があった。また、特許文献１では、流下経過時間の計測の開始と終了とを、たとえばキーボードのスタートキーのＯＮ／ＯＦＦで行う必要があるため、計測操作が煩雑なものとなるばかりか、スタートキーのＯＮ／ＯＦＦのタイミングによって計測時間が異なるため、やはり計測者の熟練度や個人差等によって計測結果が異なってしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、土木学会で規定する流動性試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）に準じた粘性測定を、計測者の熟練度や個人差等による影響を受けずに正確に、かつ簡単な操作で行うことができるＰＣ用グラウト粘性測定システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のＰＣ用グラウト粘性測定システムは、ＰＣ用グラウトを流下させる漏斗と、流下したＰＣ用グラウトの質量を計測し、その計測結果を質量計測データとして出力する秤と、質量計測データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求め、さらにＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である質量時間を求めた後、その質量時間を、流下質量に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する流下時間推定手段とを備えることを特徴とする。
また、流下時間推定手段は、任意の範囲の最小設定値と最大設定値との入力を受け付ける手段と、質量計測データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求める質量認識部と、タイマからの時間データを基に、質量認識部によって求められたＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係から最小設定値と最大設定値との間での質量時間を計測する質量時間計測部と、質量時間計測部によって計測された質量時間を、流下質量に対応する流下時間換算式を用いて流下時間に換算する流下時間換算部と、質量時間計測部によって計測された質量時間と流下時間換算部によって換算された流下時間とを表示させる計測結果表示制御部とを備えるようにすることができる。
また、流下時間推定手段は、ＰＣ用グラウトの密度を考慮した流下体積と時間との関係を求め、さらに一定の体積が流下する時間である体積時間を求め、その体積時間を、流下体積に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する機能を備えるようにすることができる。
また、流下時間推定手段は、流下時間換算式の入力を受け付ける手段を備えるようにすることができる。
また、流下時間推定手段は、質量計測データを受け取ると、自動で流下時間の推定を実行するようにすることができる。
また、質量時間と換算された流下時間とを印字する印字手段を備えるようにすることができる。
本発明のＰＣ用グラウト粘性測定方法は、漏斗から流下したＰＣ用グラウトの質量を計測し、その計測結果を質量計測データとして出力する工程と、質量計測データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求め、さらにＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である質量時間を求めた後、その質量時間を、流下質量に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する工程とを有することを特徴とする。
また、任意の範囲の最小設定値と最大設定値との入力を受け付ける工程と、質量計測データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求める工程と、タイマからの時間データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係から最小設定値と最大設定値との間での質量時間を計測する工程と、計測された質量時間を、流下質量に対応する流下時間換算式を用いて流下時間に換算する工程と、計測された質量時間と換算された流下時間とを表示させる工程とを有するようにすることができる。
また、ＰＣ用グラウトの密度を考慮した流下体積と時間との関係を求め、さらに一定の体積が流下する時間である体積時間を求め、その体積時間を、流下体積に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する工程を有するようにすることができる。
また、流下時間換算式の入力を受け付ける工程を有するようにすることができる。
また、質量計測データを受け取ると、自動で流下時間の推定を実行する工程を有するようにすることができる。
また、質量時間と換算された流下時間とを印字する工程を有するようにすることができる。
本発明に係るＰＣ用グラウト粘性測定システムにおいては、漏斗から流下したＰＣ用グラウトの質量を計測し、その計測結果を質量計測データとして取得し、その質量計測データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求め、さらにＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である質量時間を求めた後、その質量時間を、流下質量に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定するようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のＰＣ用グラウト粘性測定システムの一実施の形態を示すブロック図、図２は、図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムによる計測方法を説明するための図、図３〜図１２は、図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図、図１３は、図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムによる計測方法を説明するためのフローチャートである。
【０００８】
図１に示すＰＣ用グラウト粘性測定システムは、漏斗１０、秤２０、コントローラ３０を備えている。
漏斗１０は、ＰＣ用グラウトを流下させるためのものであり、既存のＪＰ漏斗又はＪ１４漏斗を用いることができる。秤２０は、コントローラ３０に対し信号コードを介して接続されているとともに、漏斗１０から流下されたＰＣ用グラウトの質量を計測し、計測結果を質量計測データとしてコントローラ３０に出力するものである。
【０００９】
流下時間推定手段としてのコントローラ３０は、秤２０からの質量計測データを受け取ると、自動的に質量時間を計測し、その質量時間から土木学会の時計計測による流下時間を推定するものである。質量時間については、後述する。また、コントローラ３０は、タッチパネル３１、質量認識部３２、タイマ３３、質量時間計測部３４、流下時間換算部３５、計測結果表示制御部３６、制御部３７を備えている。
【００１０】
タッチパネル３１は、ＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲の入力や後述する流下時間換算式の入力を受け付ける機能と、計測結果を表示する機能等を備えている。ＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲とは、たとえば図２において、最小設定値を５０ｇ、最大設定値を９５０ｇとした範囲である。なお、最小設定値及び最大設定値については、５０ｇや９５０ｇに限るものではなく、図２の線形部分であれば何れの範囲であってもよい。ただし、最小設定値は、後述するように落下初期の衝撃の影響を避けるために、０ｇを含まないことが好ましい。また、最大設定値は、後述するように、ＰＣ用グラウトの密度を１．９ｇ／ｃｍ３と仮定した場合では後述する理由から９５０ｇ以下が好ましい。最小設定値を５０ｇ、最大設定値を９５０ｇとした理由については、後述する。ここで、タッチパネル３１にＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲の入力や後述する流下時間換算式の入力を受け付ける機能を持たせているが、タッチパネル３１には表示機能のみを持たせるようにし、流下質量の任意の範囲の入力の受け付けは操作ボタン等によって行うようにしてもよい。また、後述する流下時間換算式は、予め図示しないメモリに格納させておき、タッチパネル３１にその流下時間換算式を表示させるととも、選択又は編集可能にしておくことも可能である。
【００１１】
質量認識部３２は、秤２０からの質量計測データを基に図２のように、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求めるものである。ちなみに、図２のｔａは流下質量が５０ｇのときの計測開始時間（０）であり、ｔｂは流下質量が９５０ｇのときの計測終了時間であって、ｔｂにより質量時間が分かる。ここで、質量時間とは、ＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である。ちなみに、土木学会の時計計測による流下時間は、グラウト流が急激に細くなる部分に相当するｔｃにて計測される。また、ｔｃは図２の０（ｇ）から計測されるものである。本実施の形態では、質量時間ｔｂを計測した後、その質量時間ｔｂを換算して流下時間ｔｃを推定するものであるが、その詳細は後述する。
【００１２】
タイマ３３は、時間データを与えるものである。質量時間計測部３４は、タイマ３３からの時間データを基に、図２のｔａから計測を開始し、ｔｂまでの時間を計測するものである。流下時間換算部３５は、質量時間計測部３４によって計測された質量時間ｔｂを流下時間ｔｃに換算するものである。換算の詳細については、後述する。
【００１３】
計測結果表示制御部３６は、タッチパネル３１に、質量時間計測部３４によって計測された質量時間ｔｂと、流下時間換算部３５によって換算された流下時間ｔｃとを表示させるものである。制御部３７は、秤２０からの質量計測データを受け取りを認識すると、自動的に質量認識部３２や計測結果表示制御部３６の動作を制御するとともに、タッチパネル３１によって受け付けられたＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲に基づき、質量時間計測部３４による計測動作や流下時間換算部３５による換算動作等を制御するものである。
【００１４】
なお、質量認識部３２、タイマ３３、質量時間計測部３４、流下時間換算部３５、計測結果表示制御部３６、制御部３７等は、ハードウェア構成であってよいし、ソフトウェア構成であってもよい。また、コントローラ３０には、プリンタ４０やコンピュータ５０を接続するようにしてもよい。プリンタ４０は、タッチパネル３１に表示される計測結果が印字できるものであればよい。コンピュータ５０は、ノートパソコンのような小型軽量なもの等であってもよく、コントローラ３０による計測結果を内蔵のハードディスク等に記憶させておくことで、ＰＣ用グラウトの流動性に関しての詳細な検討を行う場合に用いることができる。また、コンピュータ５０に質量認識部３２、タイマ３３、質量時間計測部３４、流下時間換算部３５、計測結果表示制御部３６、制御部３７等をソフトウェア構成で搭載することも可能であり、このような場合にはコンピュータ５０に秤２０からの質量計測データをダイレクトに取り込むようにすることで、コントローラ３０を用いないようにすることもできる。つまり、コンピュータ５０を流下時間推定手段として用いることができる。
【００１５】
また、流下時間推定手段としてのコントローラ３０は、秤２０からの質量計測データを基に、質量時間を計測し、その質量時間から土木学会の時計計測による流下時間を推定するものに限らず、後述する体積時間から土木学会の時計計測による流下時間を推定するようにすることもできる。この場合、コントローラ３０に、ＰＣ用グラウトの密度を考慮した流下体積と時間との関係を求め、さらに一定の体積が流下する時間である体積時間を求め、その体積時間を、流下体積に対応する後述の流下時間換算式により換算して流下時間を推定する機能を持たせればよい。
【００１６】
次に、このような構成のＰＣ用グラウト粘性測定システム（以下、本システムという）の動作について説明する。
まず、図１３に示すように、コントローラ３０のタッチパネル３１により、流下質量の最小設定値である５０ｇ、最大設定値である９５０ｇを入力する（ステップ１３０１）。次いで、流下時間換算式を入力する（ステップ１３０２）。ここで、質量時間から流下時間を推定する場合には、後述するｙ＝１．６０７ｘ−１．３５５を入力し、体積時間から流下時間を推定する場合には、後述するｙ＝１．５５６ｘ−０．２７９を入力する。ちなみに、上述したように、これらの流下時間換算式が予め図示しないメモリに格納されている場合には、タッチパネル３１に表示されるそれらの流下時間換算式を選択するようにしてもよい。これら最小設定値及び最大設定値や流下時間換算式の入力を終えると、コントローラ３０による計測スタートの準備が完了する。これにより、計測のスタート／ストップを人為的に行わなくてもコントローラ３０による計測のスタートとストップが自動的に行われるようにする準備が整うことになる。
【００１７】
次いで、漏斗１０からＰＣ用グラウトを流下させると、秤２０によりその流下質量が計測され、その計測結果が質量計測データとして出力される。このとき、コントローラ３０の制御部３７が質量認識部３２に対し、秤２０からの質量計測データを基に図２のように、ＰＣ用グラウトの質量の変化を認識させる（ステップ１３０３）。ここでの認識とは、上述したように、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求めることである。
【００１８】
ＰＣ用グラウトの質量の変化が認識されると、制御部３７が質量時間計測部３４に対し、図２の最小設定値である５０ｇに対応するｔａから計測を開始させ、最大設定値である９５０ｇに対応するｔｂまでの質量時間を計測させる（ステップ１３０４）。ｔａからｔｂまでの質量時間を計測する場合、タイマ３３からの時間データが用いられる。
【００１９】
質量時間の計測が終了すると、制御部３７が流下時間換算部３５に対し、質量時間計測部３４によって計測された質量時間ｔｂを流下時間ｔｃに換算させる（ステップ１３０５）。換算に際しては、たとえば後述の図６に示す流下時間換算式であるｙ＝１．６０７ｘ−１．３５５が用いられる。つまり、その流下時間換算式のｘに質量時間ｔｂを代入することで、流下時間ｔｃが求められる。なお、体積時間により流下時間ｔｃを求めることも可能であり、その場合には、後述の図１１に示す流下時間換算式であるｙ＝１．５５６ｘ−０．２７９が用いられるが、その詳細は後述する。
【００２０】
流下時間ｔｃが求められると、制御部３７が計測結果表示制御部３６に対し、タッチパネル３１に計測結果を表示させる（ステップ１３０６）。このとき、タッチパネル３１には、質量時間計測部３４によって計測された質量時間ｔｂと、流下時間換算部３５によって換算された流下時間ｔｃとが表示される。
【００２１】
次に、本システムの構築の基となった予備試験について説明する。
まず、上述した漏斗１０のＰＣ用グラウトの収容可能な容量は、ＰＣ用グラウトの密度を１．９ｇ／ｃｍ３　と仮定した場合、ＪＰ、Ｊ１４漏斗共に計算上、１２００ｇ程度であった。予備試験において、実際にＰＣ用グラウトが漏斗１０からどの程度流下するのかを確認した結果、Ａ社製の高粘性タイプのＰＣ用グラウトにおいては、ＪＰ漏斗又はＪ１４漏斗共に時計での計測終了時で１０５０ｇ程度、殆ど落下しなくなった時点で１０８０ｇ程度であった。このような結果から、計測対象とする流下質量の範囲を５０ｇ〜９５０ｇとした。計測開始を５０ｇとしたのは、落下初期の衝撃の影響を避けるためであり、計測終了を９５０ｇとしたのは、できる限り広く範囲を設定した方が流下時間推定の精度上有利であり、しかも通常のＰＣ用グラウトで落下質量が９５０ｇ以下になることはないとの判断からである。逆に、９５０ｇ以下となり計測不能となった場合、漏斗１０内に相当量の試料が塊状で残留している等のＰＣ用グラウトとしての不適な状況とみなすことができる。
【００２２】
また、ＪＰ漏斗と試料として豊浦産旧標準砂（以下、旧標準砂と記す）とを用いて、同じ条件での測定を５回行い本システムの安定性確認と精度を求めた。ＪＰ漏斗から流下する旧標準砂の質量はおよそ８５０ｇであったので、測定範囲の最大設定値を８００ｇとした。得られた実験結果の一覧を、図３に示す。
【００２３】
秤２０は耐久性を重視しロードセル型としたため、１秒間での計測可能回数は２回程度であった。図３に示す秒数は、その間を線形補間して求めた値である。コンピュータ５０に示される測定結果である質量時間と、コントローラ３０に示される測定結果である質量時間とはほぼ等しいことが分かった。これらの結果より、機器間のタイムラグも生じず両機器とも安定したデータの得られることが確認できた。また、ＪＰ漏斗は旧標準砂が１秒間にほぼ１００ｇ流下する形状となっていることも分かった。得られた質量時間における標準偏差の最大値は０．０５秒であり極めて小さく、本システムの精度は±０．１秒となることが確認できた。
【００２４】
また、流下時間と本システムで得られる質量時間との関係を求めるために、ＪＰ漏斗又はＪ１４漏斗を用いての比較試験を行った。混和剤には、Ａ社製の高粘性型でノンブリーディングタイプのものを使用した。水セメント比（ｗ／ｃ）は、広い範囲での流下時間との関係を求めるために意図的に４３％〜５５％まで１％毎に１３段階に変化させた。流下時間の計測は同時に５人で行ったが、Ｊ１４漏斗を用いての計測では水セメント比（ｗ／ｃ）４７％においては５人とも、４８％においては４人がＰＣ用グラウトの流下終了時点を判断できず、流下時間を計測できなかった。Ｊ１４漏斗を用いての流下時間の計測結果には、人為的誤差が大きく含まれるおそれのあることが再確認された。
【００２５】
図４に流下質量と流下する時間との関係を示す。旧標準砂の場合、線形関係を示し、ＰＣ用グラウトにおいては、粘性が高いほど、また、漏斗１０内の残存グラウト量が少なくなるほど非線形性が強まり、曲率の大きくなることが明確に示されている。なお、土木学会方式での流下時間の測定は、流下質量が１０００ｇを超えた残存グラウト量が極めて少なくなった点で行われていることになる。
【００２６】
試験より得られた土木学会方式の流下時間と質量時間との一覧を、図５に示す。流下時間は５人の平均値である。また、ＪＰ漏斗における流下時間と質量時間との関係を、図６に示す。両時間の関係は線形となり、図６に示す一次式の流下時間換算式であるｙ＝１．６０７ｘ−１．３５５で表すことができた。相関係数Ｒは、０．９９９となり強い相関を示している。これにより、開発した本システムにより機械的に精度よく５人での測定による平均流下時間を推定できることが明らかとなった。
【００２７】
図７に、ＪＰ漏斗とＪ１４漏斗とのそれぞれにおける水セメント比（ｗ／ｃ）毎の５人の流下時間測定値に対する標準偏差を示す。流下終了の見極めがＪ１４漏斗より容易なＪＰ漏斗においても、流下時間が２５秒を越える高粘性域では標準偏差の大きくなる傾向が見られる。５回の計測値から求めた前述の質量時間の標準偏差と一概には比較できないが、これまでの結果も含めて総合的に評価すると、本システムによって求められる質量時間の方が学会方式の流下時間より、低粘性から高粘性まで精度のよい安定したデータが得られるものと推察できる。
【００２８】
また、混和剤の粘性特性とＰＣ用グラウトの流下時間との関係を明らかにすることを目的とし、本システムによる流動性試験を行った。混和剤には、上述したＡ社製のものより若干粘性が小さいＢ社製のものと、それよりさらに粘性の小さいＣ社製のものとを用いた。ここでは、便宜上、Ａ社製を高粘性、Ｂ社製を中粘性、Ｃ社製を低粘性として示す。また、中粘性の水セメント比（ｗ／ｃ）は４５％、低粘性の水粉体比は３２％と規定されており、Ｊ１４漏斗での流下時間は気温２０℃で、中粘性が５．５秒、低粘性が３．５秒程度と示されたものである。予備試験より得られた結果の一部を、図８に示す。図８の（１）と（２）とは練り混ぜ後の経過時間が異なることを示している。流下時間は４人の平均値でＪＰ漏斗による値である。
【００２９】
中粘性（１）と低粘性（１）との流下質量と、時間との関係を、図９に示す。図９より、中粘性（１）と低粘性（１）とは、質量時間がほぼ等しくなっていることが分かる。つまり、両流動性能はほぼ等しく、流下質量８００ｇを超える辺りからわずかに差が生じている程度であり、質量時間もこれに対応して中粘性（１）６．０秒に対し、低粘性（１）は５．５秒となっている。ここで、図８に示したように、時計計測による学会方式の流下時間は、低粘性（１）の方が逆に１．３秒大きくなっている。このような相反する結果が生じた原因としては、土木学会の試験方法が流下体積を基準とした方法であることと、混和剤によりグラウト密度が異なっていたためと考えられる。予備試験で用いたＰＣ用グラウトの密度は、水セメント比（ｗ／ｃ）が異なるため、水セメント比（ｗ／ｃ）４５％の場合の高粘性と中粘性が約１．９ｇ／ｃｍ３　、低粘性が約２．１ｇ／ｃｍ３　であった。
【００３０】
本システムでは、これまで流下質量と時間との関係を求めてきたが、密度を考慮してこれを流下体積と時間との関係に変換することは容易である。流下体積と時間の関係に変換したものを、図１０に示す。図９と図１０とを比較すれば分かるように、体積を基準とするのか質量を基準とするのかによりＰＣ用グラウトの流動性能の評価が若干異なってくる場合がある。密度差を考えれば、体積を基準とするのが妥当であるが、練り混ぜた実感としては質量を基準とした方が流動性能を妥当に表しているものと考えられる。ＰＣ用グラウトの流動性能を表す指標として何が最も妥当であるかは、実際の注入施工時の流動性能と本システムで得られる流下質量又は流下体積と時間との関係を求めていくことにより明らかになるものと考えられる。
【００３１】
ここで、図８に示したように、混和剤によりＰＣ用グラウトの粘性特性及び密度が異なると、図６で示した質量を基準とする流下時間換算式から得られる流下時間は、学会方式の流下時間に対して誤差範囲ではあるが多少のずれがある。そこで、図６における流下質量と学会方式での流下時間との関係を２５ｃｍ３　〜５００ｃｍ３　の一定の体積が落下する時間との関係に変換したものを、図１１に示す。以下、この一定の体積が流下する時間を体積時間と記す。
【００３２】
図１１中の流下時間換算式であるｙ＝１．５５６ｘ−０．２７９（相関係数Ｒは、０．９９８）を用いて体積時間から求めた流下時間は、図８に示す推定値２である。図８の推定値２から分かる通り、密度の影響を受けずに土木学会方式の流下時間とほぼ対応した結果が得られている。この結果からも、土木学会方式の試験は、体積を基準とした方法であることが再確認されたわけであるが、計測終了時となるグラウト流が急激に細くなるまでに漏斗１０から流下するＰＣ用グラウトの量が粘性特性によって異なっている。すなわち、粘性が小さいほどＰＣ用グラウトが漏斗１０に付着する量は少なく、その分、流下量の多くなる傾向が見られる。試験による混和剤においては、低粘性の方が高粘性より約１００ｇ多く流下した。このことは、土木学会方式では、流下質量と共にＰＣ用グラウトの密度によっては流下体積も計測時において常に一定であるとは保証されておらず、測定した流下時間は流動性の指標とはなり得ないおそれがあることを示しているものと考えられる。
【００３３】
本システムで求められる質量時間又は体積時間は、漏斗１０へのＰＣ用グラウトの付着量に影響を受けずに機械的に安定して得られるため、今後、これを基に流下時間を推定するのではなく、質量時間又は体積時間そのものを流動性の指標とすることがより合理的と考えられる。ヨーロッパの基準（ＥＮ４４５）に示される流動性試験においては、流下時間の測定は漏斗容量約１８００ｃｍ３　のうち一定量１０００ｃｍ３　が流下するまでの時間となっている。そこで、ＥＮ４４５で示されている漏斗と１０００ｃｍ３　の容器とを用いての流動性試験を行った。ＥＮ４４５で示されている漏斗の流出口の内径は１０ｍｍであり、ＪＰ漏斗での流下時間と比較すると、ＥＮ４４５方式の方が低粘性の場合で約５倍、高粘性の場合で約６倍の時間を要した。旧標準砂は３秒でほぼ１００ｇ流下し、ＪＰ漏斗の約３倍の時間を要することが分かった。
【００３４】
ちなみに、質量時間がほぼ同じでも粘性特性が異なる場合がある。その流下質量と流下する時間との関係の一例を、図１２に示す。図１２から明らかなように、混和剤が異なるＰＣ用グラウトの流動性を定量的に評価する場合には、質量時間あるいは体積時間のようなある１点だけでの評価では不十分であり、流下曲線の特性を表す何らかの指標も組み合わせて行うことが必要となる。たとえば、各曲線を２次の近似式で表すと次のようになる。
高粘性ｗ／ｃ５４：ｙ＝−３２．０ｘ２　＋３５７ｘ＋４２．０
低粘性（２）　　：ｙ＝−１６．４ｘ２　＋２９１ｘ＋４３．２
高粘性ｗ／ｃ４９：ｙ＝−１１．８ｘ２　＋２１３ｘ＋４２．５
中粘性（２）　　：ｙ＝−　７．６ｘ２　＋１７８ｘ＋５０．７
【００３５】
図１２と得られた上記の各式とから判断すると、ＰＣ用グラウトの粘性特性を定量的に評価するには、上記の各式の２次と１次の項の両数値を指標とすればよいものと考えられる。すなわち、２次の項の絶対値が大きくなり１次の項の値が小さくなるほど、高粘性でポンプの圧送性は低下することになる。水に近づけば、それらの値は逆となる。よって、実際の注入施工時でのＰＣ用グラウトの理想とする粘性特性は、ＰＣ用グラウトのダクトへの充填性能、ポンプ圧送性能及び硬化後の品質とこれら近似式の値との関係を求めることにより、定量的に示されるものと考えられる。
【００３６】
このように、本実施の形態では、漏斗１０から流下したＰＣ用グラウトの質量を秤２０によって計測し、コントローラ３０がその計測結果を質量計測データとして取得すると、自動でその質量計測データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求め、さらにＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である質量時間を求めた後、その質量時間を、流下質量に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定するようにした。
【００３７】
また、コントローラ３０には、ＰＣ用グラウトの密度を考慮した流下体積と時間との関係を求め、さらに一定の体積が流下する時間である体積時間を求め、その体積時間を、流下体積に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定する機能を持たせるようにした。
【００３８】
よって、施工現場では、少なくとも漏斗１０、秤２０及びコントローラ３０を用いるとともに、コントローラ３０のタッチパネル３１によってＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲である最小設定値と最大設定値との入力や流下時間換算式の入力を行うだけで、土木学会で規定する流動性試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）に準じた粘性測定を、簡単な操作で行うことができる。また、計測のスタート／ストップを人為的に行わなくてもコントローラ３０による計測のスタートとストップが自動的に行われるため、計測者の熟練度や個人差等による影響を受けずに正確な粘性測定を行うことができる。この場合、上述した体積時間から土木学会で規定する流動性試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）に準じた粘性測定を行うこともできる。
【００３９】
また、粘性測定の結果は、タッチパネル３１によって表示されるため、即座にその結果を認識することができる。また、粘性測定の結果は、プリンタ４０によって印字させることも可能であるため、プリンタ４０による印字結果からも粘性測定の結果を容易に認識することができる。
【００４０】
また、本システムにより求めた質量時間又は体積時間と土木学会方式の流下時間との関係は、図６及び図１１で説明したように、線形となり、相関係数Ｒ＝０．９９８〜０．９９９といったように、強い相関を得ることができることから、土木学会で規定する流動性試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）に準じた粘性測定を、精度よく行うことができる。
【００４１】
また、一定の量が流下する時間を計測する本システムでの質量時間又は体積時間は、漏斗１０へのＰＣ用グラウトの付着量に影響を受けずに機械的に安定して得られるため、質量時間又は体積時間そのものを流動性の指標とすることで、より合理的な粘性測定を行うことができる。
【００４２】
また、コントローラ３０による粘性測定の結果は、ノートパソコンのような小型軽量なコンピュータ５０のハードディスク等に記憶させておくことで、ＰＣ用グラウトの流動性に関しての詳細な検討を行うこともできる。つまり、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間あるいは流下体積と時間の関係を統計的に処理することで、流動性能を定量的に評価することが可能となる。この場合、高流動コンクリートをも含めた流動性試験における一つのブレイクスルー的な手法に役立たせることも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、漏斗から流下したＰＣ用グラウトの質量を計測し、その計測結果を質量計測データとして取得し、その質量計測データを基に、ＰＣ用グラウトの流下質量と時間との関係を求め、さらにＰＣ用グラウトの流下質量の任意の範囲を計測対象としたときの計測時間である質量時間を求めた後、その質量時間を、流下質量に対応する流下時間換算式により換算して流下時間を推定するようにしたので、土木学会で規定する流動性試験（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１）に準じた粘性測定を、計測者の熟練度や個人差等による影響を受けずに正確に、かつ簡単な操作で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＣ用グラウト粘性測定システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムによる計測方法を説明するための図である。
【図３】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図４】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図５】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図６】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図７】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図８】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図９】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図１０】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図１１】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図１２】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムの構築の基となった予備試験について説明するための図である。
【図１３】図１のＰＣ用グラウト粘性測定システムによる計測方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０　漏斗
２０　秤
３０　コントローラ
３１　タッチパネル
３２　質量認識部
３３　タイマ
３４　質量時間計測部
３５　流下時間換算部
３６　計測結果表示制御部
３７　制御部
４０　プリンタ
５０　コンピュータ
【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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【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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【図１２】
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【図１３】
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