(57)【要約】【課題】フレッシュコンクリートの水量を実情に近似した実験式によって精度良く測定してコンクリートの品質を安定化するフレッシュコンクリートの単位水量管理方法を提供する。【解決手段】フレッシュコンクリートを篩にかけてモルタル成分を採取して乾燥させ、モルタル成分の乾燥させる前の質量（ｗ１）と乾燥させた後の質量（ｗ２）とから下記式に基づいて単位水量（Ｗ）を算出することで、コンクリート品質の安定化を図っている。【式−１】2004098389.tif 000009
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレッシュコンクリートを篩いにかけてモルタル成分を採取して乾燥させ、該モルタル成分の乾燥させる前の質量と乾燥させた後の質量とから、下記の式−１に基づいて単位水量を算出して成るフレッシュコンクリートの単位水量管理方法。
【式−１】
2004098389.tif 000008
【請求項２】
フレッシュコンクリートから採取したモルタル成分を乾燥させて単位水量を算出し、該単位水量に基づき後続するフレッシュコンクリートの水量を調整することを特徴とする請求項１に記載のフレッシュコンクリートの単位水量管理方法。
【請求項３】
モルタル成分の乾燥が、高周波加熱によることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレッシュコンクリートの単位水量管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレッシュコンクリートの単位水量管理方法に関し、特に、フレッシュコンクリートの水量を実情に近似した実験式によって精度良く測定管理することで、コンクリート品質の安定化を図るフレッシュコンクリートの単位水量管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートの品質は、様々な要因からの影響を受けているが、それらの要因の中でも、特に、水量は構造体コンクリートの品質を大きく左右することが知られており、このために、製造時において練混ぜ水量の管理を十分に行うと共に、出荷時または荷卸し時にはフレッシュコンクリートの水量を精度良く測定して、この測定値を以てフィードバック管理することによってコンクリート品質の安定化を図る必要があった。
【０００３】
そこで従来から採用されてきた測定法としては、高周波加熱乾燥法をはじめとして塩水濃度差比重計法や静電容量法等があり、その中でも、高周波加熱乾燥法は、最も簡便で汎用性の高い手法として採用される機会も多くなっている。
【０００４】
しかして、高周波加熱乾燥法における単位水量は、コンクリートを篩いにかけて抽出したモルタル成分を用いて試験を行うものであり、モルタル試料を高周波加熱乾燥器によって加熱し、その前後の重量減少分から、従来は下記の推定式によってコンクリート中の単位水量を算出している。
【０００５】
【式−２】
2004098389.tif 000002
【０００６】
本推定式は、コンクリートが篩いを通過する際に細骨材、水及びセメントの組成成分割合は変化しないとすると共に、加熱によって、細骨材の吸水率分の全てと混練水の大半は蒸発するが、単位水量として計算されている中で混和剤の固形分は蒸発しない。又、混練水の一部は、セメントと反応結合しているので蒸発しない。そして、単位水量は、試験によって減少した量から骨材の吸水率分を差し引き、セメントとの結合水分と混和剤の固形分とを加えることで算出するとしている。
【０００７】
しかしながら、本推定式は、以下の理由によって多くの誤差が生じることを指摘されてきた。
【０００８】
▲１▼　篩いを掛けて得られるモルタルの組成成分割合が、コンクリートから粗骨材分のみを除いた理論上の値と同じであることを前提にしているが、実際には篩いに掛けることによって成分割合は異なってくることから誤差の要因に
なっている。
▲２▼　試料が加熱される温度にもよるが、骨材自体も加熱によって減少すること
が加味されていない。
【０００９】
以上の状況は、コンクリートの品質管理面におけるフレッシュコンクリートの水量測定において、誤差として影響を及ぼす大きな要因になっており、出荷時または荷卸し時にフレッシュコンクリートの水量を精度良く測定して、この測定値を以てフィードバック管理することによってコンクリート品質の安定化を図るためにも、測定精度の向上が望まれていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の現状に鑑みて状況の改善のために提案するものであり、フレッシュコンクリートから採取するモルタル成分について乾燥させる前の質量と乾燥させた後の質量とによって算出する水量に対して、加熱による骨材の質量減少量を補正し、篩いにかけることによる骨材割合の変化量に実情に近似した実験式によって補正を加えることで、フレッシュコンクリートの水量を精度良く測定してコンクリート品質の安定化を図るフレッシュコンクリートの単位水量管理方法を提供している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるフレッシュコンクリートの単位水量管理方法は、フレッシュコンクリートを篩いにかけてモルタル成分を採取して乾燥させ、モルタル成分の乾燥させる前の質量と乾燥させた後の質量とから下記の式−１に基づいて単位水量を算出することで、コンクリート品質の安定化を図るように構成されている。
【００１２】
【式−１】
2004098389.tif 000003
【００１３】
又、本発明によるフレッシュコンクリートの単位水量管理方法は、上記の単位水量管理方法において、フレッシュコンクリートから採取したモルタル成分を高周波加熱によって乾燥させて単位水量を算出し、算出した単位水量に基づいて後続するフレッシュコンクリートの水量を調整することを特徴としており、出荷時または荷卸し時にフレッシュコンクリートの水量を精度良く測定して、この測定値を以てフィードバック管理することによってコンクリート品質の安定化を図っている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明によるフレッシュコンクリートの単位水量管理方法は、以下の項目を考慮した式を実験式として確立することによって、フレッシュコンクリートの水量を精度良く測定することでコンクリート品質の安定化を図るものである。
【００１５】
本発明で採用するフレッシュコンクリートの水量算定式は、水とセメントについては、ペーストとして一体に動くことで水セメント比が変化しないが、骨材とペースト分の挙動は篩いを通過する時の振動によって異なることから、篩いを通過する細骨材及び粗骨材に対する水とセメントの比率は、篩いを通過することによって変化し得ること、加熱によって、セメントと反応結合していない混練水の全てと細骨材と粗骨材の吸水率分が蒸発し、骨材の一部は、熱分解することで試料質量がより小さくなることを基本認識にして、単位水量の式にこの観点を加味するために試験によって減少した量から骨材の分解分と吸水率分を差し引き、セメントとの結合水と混和剤の固形分とを加えて算出するように構成している。
【００１６】
以上の観点は、具体的に表現すると以下のように適用することによって水量算定式を構成することになる。
【００１７】
▲１▼　コンクリートの篩いを通過したモルタル成分を十分に乾燥させた際の骨材
単体の熱減少量を質量減少率として確立する。▲２▼　コンクリートの篩いを通過したモルタル成分の骨材割合を増加率として確
立する。▲３▼　コンクリートの篩いを通過したモルタル成分の割合を、理論上の値とすることなく、調合計画値を元にして骨材割合の増加率から算出し、骨材の熱減量を加味して単位水量を算定する式を確立する。
【００１８】
次に、上記の各項目に関する具体的な形態について詳細に説明する。
【００１９】
骨材は、乾燥のための加熱によって、絶乾状態からさらに質量が減少し、その割合は、温度や骨材の種類によって異なるために、上記▲１▼のように加熱時に計測した温度における骨材減量を、別途の加熱試験を行うことで設定している。
【００２０】
上記▲２▼を表現する算定式は、基本的に以下のように構成することで表現することができる。
【００２１】
【式−３】
2004098389.tif 000004
【００２２】
又、上記▲２▼の増加率を確立するために、計量したモルタル試料を０．０７５ｍｍ篩いの上で水洗いすることでセメントペースト分を除去し、しかる後に乾燥炉で絶乾状態にして再度計量する試験を実施している。
【００２３】
図１は、単位水量と骨材増加率との関係図（ａ）と表−１（ｂ）であり、表−１の骨材増加率及び図１（ａ）の単位水量と骨材増加率との各数値から実験式を形成しており、試料中に含まれる骨材量の増加率を算出することで篩いを通過する骨材量の変化を設定できるようにしている。
【００２４】
図１（ａ）には、篩いの通過によって生じる骨材割合の増加率を算定できる実験式を示しており、篩い方式の違いによって次のように構成することができる。
【００２５】
手篩い（Ｈ）　　　　：　△ａ＝（０．１７×Ｗｏ−２０．５）／１００
棒バイブレータ（Ｖ）：　△ａ＝（０．１７×Ｗｏ−２３．０）／１００
振動篩い試験器（Ｔ）：　△ａ＝（０．１７×Ｗｏ−２５．０）／１００
【００２６】
結合水率（Ｘ）の算出式は、セメントの水和反応生成物の脱水性状を考慮して、自由水が消失する１０５℃を経てＡｌ２Ｏ３やＦｅ２Ｏ３を含んだ水和物が脱水する４００℃迄の骨材の熱減量率、カルシウムシリケート水和物やＣａ（ＯＨ）２が脱水する８００℃迄の骨材の熱減量率及び絶乾〜８００℃迄の骨材の熱減量率を別途の項目として、以下のように構成している。但し、本式では加熱によるセメントの質量変化はないものとしている。
【００２７】
【式−４】
2004098389.tif 000005
【００２８】
そして、本発明では上記▲３▼の具体化を図るために、骨材の量、比重、質量減少率、吸水率及び混和剤の下記の値を単位水量算定式に勘案している。
【００２９】
【式−５】
2004098389.tif 000006
【００３０】
本発明による単位水量管理方法に用いる単位水量の算出式は、以上のように実験式を加味することで、実施形態として示す下記の式のように構成していることから、フレッシュコンクリートの水量を精度良く測定してコンクリート品質の安定化においてその管理に大いに貢献できるものである。
【００３１】
【式−６】
2004098389.tif 000007
【００３２】
次に、上述した単位水量の算出式についてその精度を検証する。
【００３３】
本検証は、５ｍｍ篩いを通過したモルタルにおいて、細骨材が篩いにとどまる量や粗骨材の篩いを通過する量、混和剤の固形分量の補正、モルタル中の骨材量の割合変動及び十分な乾燥における骨材熱減量の補正が、本実施の形態における算出式の精度向上を確立させていることを確認するものである。
【００３４】
この際のモルタル成分は、結合水比率２．０％、骨材熱減量率は、絶乾〜４００℃で細骨材０．６２％、粗骨材０．４５％、混和剤の固形分率は、ＡＥ減水剤１３％、高性能ＡＥ減水剤２０％の特性を備えている。
【００３５】
図２は、図面（ａ）、（ｂ）と表−２（ｃ）において、各種調合における単位水量と水セメント比の測定値と調合計画値との差を示しており、結果的に高い精度が確保できることを明確にしている。
【００３６】
図示のように単位水量の測定値は、調合計画値よりも若干多い側に出る結果を提示しているが、水セメント比の大きい調合および単位水量の多い調合の場合には、調合計画値との差を小さくすることができているものであり、従来と違って測定結果における偏りを小さく抑えることができている。
【００３７】
そして、振動篩い試験器の場合における数値は、表−２に見られるようにばらつきが若干大きくなっているが、これは、本検証における篩い試験器の形状によっては、通過した後のモルタルにも振動を与えることで、モルタルが分離するために均質な試料の採取がしづらかったためであり、水セメント比における測定値と調合計画値との差の標準偏差は１％未満にできるものである。
【００３８】
又、図４、５及び図３に示す表−３は、生コン工場における実地の測定結果であり、各種調合における単位水量のと測定値と調合計画値との差及び圧縮強度の日内推移を示している。
【００３９】
図４における単位水量の調合計画値との差は、図３に示す表−３に数値で示すように、Ａ工場では最大０．５０ｋｇ／ｍ３、最小−９．９０ｋｇ／ｍ３、平均−５．２９ｋｇ／ｍ３であり、同様にＢ工場では最大１．０１ｋｇ／ｍ３、最小−８．２２ｋｇ／ｍ３、平均−５．０６ｋｇ／ｍ３と、Ａ、Ｂ両生コン工場とも平均で−５ｋｇ／ｍ３程度であり、調合水量より少ない結果になっている。
【００４０】
そして、表−３には水セメント比についても数値で示しているが、Ａ工場では最大０．０５％、最小−２．５７％、平均−１．４１％であり、Ｂ工場では最大０．２０％、最小−２．０４％、平均−１．２７％と、Ａ、Ｂ両生コン工場とも平均で−１％台前半である。
【００４１】
又、図５における圧縮強度については、材令２８日の平均圧縮強度が４９．４Ｎ／ｍｍ２、５８．８Ｎ／ｍｍ２を示しながら、単位水量の測定値と調合計画値との差に類似した推移を示しており、圧縮強度の変動が、単位水量の変動に影響されていることを知ることが出来る。
【００４２】
そして、図６には、算出されたセメント水比と圧縮強度との関係を示しているが、現場受入れ時において測定されたセメント水比と圧縮強度の相関係数は、Ａ工場で０．５８４、Ｂ工場では０．５１８を記録しており、測定されたセメント水比と測定された圧縮強度との相関関係を確認することができる。
【００４３】
以上の各検証でも明らかなように、本発明の単位水量管理方法に用いる単位水量の算出式は、生コンエ場で製造したコンクリートにも適用できると共に、現場受け入れにおいても単位水量の日内変化を捉えることができるので実機レベルでの適用が可能であることが実証実験で確認できている。
【００４４】
従って、単位水量の算出式は、本発明の単位水量管理方法に用いることで、現場受入での水量の測定結果を工場にフィードバックしながら表面水率の設定値を適切な値に調整して日間変動を小さくすることを可能にしており、フレッシュコンクリートの水量を精度良く測定することで、コンクリート品質の安定化に大いに貢献できるものである。
【００４５】
以上、実施の形態に基づいて詳細に説明したように、本発明によるフレッシュコンクリートの単位水量管理方法は、フレッシュコンクリートから採取するモルタル成分について乾燥させる前の質量と乾燥させた後の質量とによって算出する水量に対して、加熱乾燥による骨材の質量減少量を補正し、篩いにかけることによる骨材割合の変化量に補正を加えることで形成した実情に近似した実験式を用いることによって、フレッシュコンクリートの水量を精度良く測定してコンクリート品質の安定化を図っているが、本発明によるフレッシュコンクリートの単位水量管理方法は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によるフレッシュコンクリートの単位水量管理方法は、フレッシュコンクリートから採取するモルタル成分について乾燥させる前の質量と乾燥させた後の質量とによって算出する水量に対して、加熱乾燥による骨材の質量減少量を補正し、篩いにかけることによる骨材割合の変化量に補正を加えるために、下記の観点を加えた水量算出式を構成して用いることによって、フレッシュコンクリートの水量を精度良く測定してコンクリート品質の安定化を図れる効果を奏している。
【００４７】
▲１▼　コンクリートの篩いを通過したモルタル成分を十分に乾燥させた際の骨材単体の熱減少量を質量減少率として確立する。
▲２▼　コンクリートの篩いを通過したモルタル成分の骨材割合を増加率として確立する。
▲３▼　コンクリートの篩いを通過したモルタル成分の割合を、理論上の値とすることなく、調合計画値を元にして骨材割合の増加率から算出し、骨材の熱減量を加味して単位水量を算定する式を確立する。
【００４８】
又、本発明によるフレッシュコンクリートの単位水量管理方法は、上記の単位水量管理方法において、フレッシュコンクリートから採取したモルタル成分を高周波加熱によって乾燥させて単位水量を算出し、算出した単位水量に基づいて後続するフレッシュコンクリートの水量を調整することを特徴としており、出荷時または荷卸し時にフレッシュコンクリートの水量を精度良く測定して、この測定値を以てフィードバック管理するコンクリートの品質を安定化できる効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【　図１】単位水量と骨材増加率との関係図（ａ）と表−１（ｂ）
【　図２】単位水量の調合計画値との差を示す計測図（ａ）と水セメント比の調合計画値との差を示す計測図（ｂ）及び表−２（ｃ）
【　図３】生コン工場における単位水量と水セメント比の調合計画値との差及び圧縮強度を示す表−３
【　図４】生コン工場における単位水量の調合計画値との差を示す計測図
【　図５】生コン工場における水セメント比の調合計画値との差示す計測図
【　図６】生コン工場における水セメント比と圧縮強度との関係図
【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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