(57)【要約】【課題】  モルタル強度及び静弾性係数と骨材の静弾性係数により、コンクリートの試し練りを行うことなく、コンクリート強度を推定することができる、コンクリート強度の推定手法を提供することを課題とする。【解決手段】  予め求められている、モルタル圧縮強度とコンクリート圧縮強度との比が被説明変数であり、骨材静弾性係数とモルタル静弾性係数との比が説明変数であるコンクリート圧縮強度推定用回帰曲線に、算出対象のコンクリートの骨材静弾性係数とモルタル静弾性係数との比を代入することにより、前記算出対象のコンクリートのモルタル圧縮強度とコンクリート圧縮強度の比を求めるコンクリート強度の推定方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め求められている、モルタル圧縮強度とコンクリート圧縮強度との比が被説明変数であり、骨材静弾性係数とモルタル静弾性係数との比が説明変数であるコンクリート圧縮強度推定用回帰曲線に、
算出対象のコンクリートの骨材静弾性係数とモルタル静弾性係数との比を代入することにより、前記算出対象のコンクリートのモルタル圧縮強度とコンクリート圧縮強度の比を求めることを特徴とする、コンクリート強度の推定方法。
【請求項２】
前記算出対象のモルタル静弾性係数は、
予め求められている、モルタル静弾性係数が被説明変数であり、モルタル圧縮強度が説明変数であるモルタル静弾性係数推定用回帰曲線に、
前記算出対象のコンクリートのモルタル圧縮強度を代入して求めることを特徴とする、請求項１に記載のコンクリート強度の推定方法。
【請求項３】
前記算出対象のモルタル圧縮強度は、
予め求められている、モルタル圧縮強度が被説明変数であり、セメント水比が説明変数であるモルタル圧縮強度推定用回帰曲線に、
前記算出対象のコンクリートのセメント水比を代入して求めることを特徴とする、請求項２に記載のコンクリート強度の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの試し練りを行うことなく、骨材物性によりコンクリート強度を推定する、コンクリート強度の推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの圧縮強度は、コンクリート構造物の力学的特性を推定する上で最も重要なコンクリートの物理的性能である。そのため、コンクリート構造物の構築においては、必要とされる圧縮強度を確実に発現するコンクリートの配合を把握する必要がある。
【０００３】
従来、コンクリートの圧縮強度の推定には、セメント水比（Ｃ／Ｗ）、つまりコンクリート中のセメントペーストを構成するセメントと水との質量比率をもとに、基本となる試し練りデータから推測する手法がとられており、その手法は、略確立されているといえる。
したがって、セメントペースト部分の強度が普通強度であれば、当該強度は骨材の強度に比べて極めて小さいため、骨材がコンクリート強度に与える影響は少なく、前記の手法による推定値を使用することができる。
【０００４】
一方、セメントペースト部分の強度が骨材の強度に近い強度（以下「高強度」という場合がある）を有する場合や、それ以上の強度（以下「超高強度」という場合がある）を有する場合は、骨材の物性がコンクリート強度に与える影響が大きい。
しかしながら、骨材等の物性に関しては、規格等により最低水準が設けられてはいるものの、それらがコンクリートの圧縮強度に与える影響について推測する手法は確立されていない。そのため、高強度又は超高強度のコンクリートに関しては、１００リットル程度の試し練りを行い、２８日〜９１日後に圧縮試験を行う方法により、その圧縮強度を求めていた。
【０００５】
このような方法は、各材料の配合量の調整及び試し練りを繰り返し行うことで、目標とする物性を有するコンクリートの配合を決定するため、その作業が煩雑な上、時間がかかり、その結果が不満足であった場合の調整は技術者の技術力に頼らざるをえず、その精度もまちまちである。
そのため、本出願人は、標準配合に基づいて行った試し練りの結果と、目標性能とを比較し、試し練りの結果と目標性能とが一致しない場合に、補正すべき項目の増減を補正項目表から選択して行うことにより、技術者の勘や熟練に頼ることなく、コンクリートの配合等を容易に精度良く設計できるコンクリートの配合設計選定方法を開発し、実用化に至っている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７０２４４号公報（［０００７］−［００２５］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記のコンクリートの配合設計選定方法では、同じセメント水比で骨材を選定することにより、目標とする物性を有するコンクリートを得ようとする場合にも、全ての骨材に対して試し練りを行う必要があり、的確なコンクリート配合を決定するためには、繰り返し試し練りを行う煩雑な作業や時間を要する場合があるという、問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、モルタル強度及び静弾性係数と骨材の静弾性係数により、コンクリートの試し練りを行うことなく、コンクリート強度を推定することができる、コンクリート強度の推定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために請求項１に記載の発明は、予め求められている、モルタル圧縮強度とコンクリート圧縮強度との比が被説明変数であり、骨材静弾性係数とモルタル静弾性係数との比が説明変数であるコンクリート圧縮強度推定用回帰曲線に、算出対象のコンクリートの骨材静弾性係数とモルタル静弾性係数との比を代入することにより、前記算出対象のコンクリートのモルタル圧縮強度とコンクリート圧縮強度の比を求めることを特徴とする、コンクリート強度の推定方法である。
【０００９】
かかるコンクリート強度の推定方法によれば、推定するコンクリートのモルタルの物性値と粗骨材の物性値により簡易にコンクリートの圧縮強度の推定ができるため、設定されたコンクリート強度を発現するための骨材の選定を容易に行うことが可能となる。
なお、コンクリート圧縮強度推定用回帰曲線は、被説明変数及び説明変数により、直線、２次曲線、対数曲線等を用いることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリート強度の推定方法であって、前記算出対象のモルタル静弾性係数は、予め求められている、モルタル静弾性係数が被説明変数であり、モルタル圧縮強度が説明変数であるモルタル静弾性係数推定用回帰曲線に、前記算出対象のコンクリートのモルタル圧縮強度を代入して求めることを特徴としている。
【００１１】
かかるコンクリート強度の推定方法によれば、モルタルの圧縮強度を用いて、モルタル静弾性係数が算出されるため、モルタルの圧縮強度と粗骨材の静弾性係数が与えられれば、設定されたコンクリート強度を、コンクリートの試し練りを行うことなく推定することが可能となる。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のコンクリート強度の推定方法であって、前記算出対象のモルタル圧縮強度は、予め求められている、モルタル圧縮強度が被説明変数であり、セメント水比が説明変数であるモルタル圧縮強度推定用回帰曲線に、前記算出対象のコンクリートのセメント水比を代入して求めることを特徴としている。
【００１３】
かかるコンクリート強度の推定方法によれば、セメント水比と粗骨材の物性値とにより、コンクリート強度の推定が可能となるため、モルタルの圧縮強度を算出するために、モルタルの試し練りを行う必要がない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、コンクリートの試し練りを行うことなく、粗骨材の物性によりコンクリートの圧縮強度が推定できることから、設定された圧縮強度を満足する粗骨材の選定の際に、試し練りに要する手間や時間を要することなく選定できるため、費用の大幅な削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１６】
本実施の形態では、設定されたセメント水比によるコンクリートについて、粗骨材の選定により、所望の強度を有するコンクリートとする方法について記述する。
図１は、本発明によるコンクリート強度の推定方法に用いるコンクリート圧縮強度推定用回帰直線（回帰曲線）を示している。
本発明のコンクリート強度の推定方法は、コンクリートのセメント水比と骨材の静弾性係数とを指定することにより、当該コンクリートの強度を推定するものであって、セメント水比からモルタルの圧縮強度と静弾性係数とを推定した後、このモルタルの圧縮強度と、モルタルの静弾性係数と予め指定された骨材の静弾性係数との比を、コンクリート強度推定式（式１）に代入してコンクリート強度を推定するものである。ここで、コンクリート強度推定式は、高強度コンクリートの圧縮強度とモルタルの圧縮強度の比（被説明変数）及び骨材の静弾性係数とモルタルの静弾性係数の比（説明変数）について、過去に測定した実測データを用いて最小二乗法により推定したものである（図１参照）。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
次に、本実施の形態によるコンクリート強度推定方法の推定手順について記載する。
図２は、本発明によるコンクリート強度の推定方法を示すフローチャートであり、予め設定されたコンクリートの圧縮強度を粗骨材の選定により行う推定方法の手順を示している。図２に示すように、当該推定方法は、モルタル圧縮強度の推定Ｓ１、モルタル静弾性係数の推定Ｓ２、粗骨材の選定Ｓ３、コンクリート強度の推定Ｓ４の手順に従い行う。
【００１９】
［モルタル圧縮強度の推定Ｓ１］
まず、標準配合などから、算定するコンクリートのセメント水比Ｃ／Ｗを決定し、当該セメント水比から推定されるモルタルの圧縮強度を推定する。なお、モルタルの圧縮強度ｆMは、予め他のサンプルを用いて測定した、セメント水比Ｃ／Ｗに対するモルタルの圧縮強度ｆMの実測データに基づくモルタル圧縮強度推定用回帰直線（図３）から求められたモルタル圧縮強度推定式（式２）に、前記のセメント水比Ｃ／Ｗを代入して算出する。
【００２０】
【数２】
2005221467.tif 000004
【００２１】
［モルタル静弾性係数の推定Ｓ２］
次に、モルタル圧縮強度の推定Ｓ１により求められたモルタルの圧縮強度ｆMを用いて、モルタルの静弾性係数ＥMを推定する。モルタルの圧縮強度ｆMと静弾性係数ＥMとの間には、比較的高い相関があるため、予め他のサンプルを用いて測定した、モルタルの圧縮強度ｆMと静弾性係数ＥMの関係の実測データに基づくモルタル静弾性係数推定回帰直線（図４）から求まるモルタル静弾性係数推定式（式３）にモルタルの圧縮強度ｆMを代入することにより、静弾性係数ＥMを算出するものとする。
【００２２】
【数３】
2005221467.tif 000005
【００２３】
［粗骨材の選定Ｓ３］
次に、粗骨材の選定を行い、当該粗骨材の静弾性係数ＥGを原石コアの圧縮試験等により求める。ここで、粗骨材とは、川砂利、山砂利、海砂利等の天然骨材と、砕石、スラグ骨材等の人工骨材とがあり、選定される粗骨材は、種別、比重等により区分された中から選定する。
【００２４】
［コンクリート強度の推定Ｓ４］
そして、モルタル圧縮強度の推定Ｓ１、モルタル静弾性係数の推定Ｓ２及び粗骨材の選定Ｓ３においてそれぞれ求めたモルタルの圧縮強度ｆM、モルタルの静弾性係数ＥM及び粗骨材の静弾性係数ＥGを、コンクリート強度推定式（式１）に代入することにより、コンクリートの圧縮強度ｆCを算出する。そして、コンクリートの圧縮強度ｆCが、設定値と相違する場合には、粗骨材の選定Ｓ３とコンクリート強度の推定Ｓ４の作業を繰り返し行うか、若しくはセメント水比Ｃ／Ｗの設定値を変えて、所定のコンクリート強度を有するコンクリートの配合を決定する。
【００２５】
上記のコンクリート強度推定方法によれば、セメント水比と粗骨材の物性値とを用いることにより、試し練りを行うことなく、コンクリート強度の推定が可能となるため、例えば、所定のセメント水比のコンクリートについて、骨材の選定により設定されたコンクリート強度を発現させる場合に、容易に且つ技術者の勘や熟練に頼ることなく、適切な配合を決定することが可能となる。
【００２６】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
例えば、前記の実施の形態では高強度のコンクリートに関して、図1に示すコンクリート圧縮強度推定用回帰直線を使用するものとしたが、コンクリートの破壊性状はその強度により大きく異なるため、超高強度のコンクリートに関しては図５に示すようなコンクリート圧縮強度推定用回帰直線を使用するなど、コンクリートの強度別に回帰曲線を求めて強度の推定に使用すればよい。なお、普通強度のコンクリートに関しては、骨材に比べてセメントペーストの強度が極めて小さいため、モルタルの圧縮強度をコンクリートの圧縮強度として推定することができる。
また、図１及び図５に示された回帰曲線は、直線で示されているが、変数の取り方により曲線としてもよい。
【００２７】
また、前記の実施の形態では、モルタルの圧縮強度ｆMを、過去の実測データをもとに推定するものとしたが、この方法に限定されるものではなく、モルタルの試し練りを行い、圧縮強度試験により求めた実測値を用いてもよい。
また、モルタル圧縮強度の推定Ｓ１において、モルタルの圧縮強度ｆMを、試し練りにより求めた場合においては、この圧縮強度試験とともに、静弾性係数の計測を行い、この計測値をモルタルの静弾性係数ＥMとして用いてもよい。
また、前記の実施の形態では、図４に示すように、モルタルの圧縮強度ｆMと静弾性係数ＥMとの関係が略直線を示しているため、モルタル静弾性係数推定式を直線近似として求めているが、データにより、曲線を用いても問題はなく、その場合には、日本建築学会の提唱するコンクリートにおける強度と静弾性係数との関係式等を参考にモルタル静弾性係数推定式を求めるとよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実測データに基づく高強度コンクリートのコンクリート圧縮強度推定用回帰曲線を示したグラフである。
【図２】コンクリート強度の推定方法を示すフローチャート図である。
【図３】実測データに基づくモルタル圧縮強度推定用回帰曲線を示したグラフである。
【図４】実測データに基づくモルタル静弾性係数推定用回帰曲線を示したグラフである。
【図５】実測データに基づく超高強度コンクリートのコンクリート圧縮強度推定用回帰曲線を示したグラフである。
【図１】
2005221467.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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