埋め込み杭の根固め部における未固結試料採取における施工管理手法の提案
その 3 固化供試体の作成と圧縮強度

埋込み杭養生

施工管理
材齢

試料採取
圧縮強度

1. はじめに根固め部の良否判定で固化供試体の強度は重要な位置

正会員
同同○平川泰行*1
朝妻雅博*3
桑原文夫*5

西村 裕*2
安達俊治*4

2.3 供試体の個数

試体の作製方法、養生方法、得られた強度データの現状

強度試験は、原則として、3 材齢(3, 7, 28 日)で各 3 体ずつ行うため最低 9 体が必要となる。
2.4 作製時の留意点
使用する円柱供試体(直径及び若材齢強度からの任意材齢における強度推定式の提50mm)に直径の 1/3 以上の礫案について述べる。

が混入すると圧縮強度に影響付けにある。信頼性のあるデータを得るためには試料採取方法や養生条件が重要である。ここでは、標準的な供2. 供試体の作製方法と養生方法
前報の Step1 における物性試験の判定をクリヤーした場
合に固化供試体の作成工程に入る。採取した根固め部試料は、なるべく外的影響が少ない状態で試験体を作成し、早期に適切な養生を行うのが望ましい。以下に標準的な供試体の作製方法と養生方法を示す。
2.1 使用機器
a 現場での使用機器を与える恐れがある。その場
合は、10mm 程度の網目のふるい等を用いて礫を取り除いてから供試体を作製する。
2.5 通常養生の場合作製した供試体は、即座にクーラーボックス等に入れて初期養生を行う。このとき、①モールド缶：直径 50mm, 高さ 100mm

外気温が 20℃以下となる場②漏斗(じょうご)：直径 10cm 程度

合は温度による悪影響が生じ③ポリバケツなど：容量 10～15 ㍑ないよう低温防止策を施す。

④ひしゃく⑤ふるい：10mm 程度の網目ふるい
b 試験用機械器具①カッター：小型ダイヤモンドカッター②研磨機③圧縮試験機2.2 容器および作製方法
強度試験供試体の容器は、養生や運搬の事を考慮して原則としてモールド缶を用いる。さらにブリージング対策としてモールド缶上部に 30mm 程度の嵩上げを行うこともある。

図 1 嵩上げ例 1

図 2 嵩上げ例 2

図 3 封緘例

Quality control for installation of bored piles by investigating
fresh soil-cement specimen from the base bulbs.
Part 3. Preparation of test specimen and compressivestrength.

図 4 礫の除去例

図 5 事務所内養生例
供試体に衝撃等を与えないようにスポンジ等により間詰めを行う。1 日程度は現場事務所等に静置したのち、所定材齢まで標準養生 (20±2℃の水中養生「JIS A 1188 コンクリートの圧縮試験方法」)を行う。
3. 強度発現状況
高支持力杭の根固め部品質管理研究会の各社から収集した圧縮強度試験から、所定の養生を行ったデータを対象に、プレボーリング工法 10 工法(277 データ)、中掘工法2 工法(8 データ)の合計 285 データから材齢 28 日強度について先端地盤種別ごとに統計的な整理を行った結果を図 6に示す 。 平均強度は砂質土 (24.6 N/mm2)、礫質土(25.4N/mm2) に比べ、粘性土(21.4N/mm2)はやや小さな数値を示したが、いずれの地盤種別においても強度は 20N/mm2を超えている。変動係数は砂質土、礫質土とも 30%以上を示したが、粘性土はやや小さな値を示した。比較的大きなばらつきは、異なる施工法の結果を統合したためであり、施工方法により使用するセメントミルクの水セメント比、根固め液の撹拌方法等が異なることによるものと考えられる。

HIRAKAWA Yasuyuki, NISHIMURA Yutaka,
ASAZUMA Masahiro, ADACHI Shunji
and KUWABARA Fumio

砂質土が見られた。

平均強度= 24.6 N/mm2
変動係数 V = 30.5%
n = 131

砂質土

σ28＝(1.1～2.4)σ７(1)礫質土σ28＝(1.1～2.4)σ７(2)粘性土

σ28＝(1.2～2.3)σ７(3)5. 任意材齢における強度推定式の提案収集した強度データを土木学会コンクリート標準仕様

2圧縮強度(N/mm )礫質土

平均強度 = 25.4 N/mm2
変動係数 V = 33.2%
n = 113

書「施工編」に示される推定式(4)に適用したときの係数 a, b を求めた。係数 a, b は固化供試体に含有されるセメントの種類や土質の種別による決まる材料定数で、以下のように、初期材齢の増加率を示す材料定数 a は礫質土が最も大きな数値を示した。中期材齢以降の強度増加率を示す材料定数 b は砂質土、礫質土および粘性土ともほぼ同程度の数値を示している。図 8 に回帰式(推定式)

2圧縮強度 (N/mm )と実測強度比との関係図を示す。
粘性土

2

平均強度 = 21.4 N/mm
変動係数 V = 22.8%
n = 31(4)
ここに、(N/mm2)：材齢 t 日の固化供試体推定強度(N/mm2)：固化供試体の目標強度

28 ：材齢 28 日強度を目標強度とする補正係数

圧縮強度(N/mm2)

砂質土 礫質土 粘性土1.01
1.031.01

図 6 材齢 28 日の圧縮強度

材料定数：a4. 材齢 7 日強度と日 28 日強度の関係
材齢 7 日強度と 28 日強度の強度比(σ28/σ7)の頻度分布を図 7 に示す。
砂質土

礫質土

平均強度比＝1.47

平均強度比＝1.59

変動係数 V=17.3%

変動係数 V=19.5%

n=107

n=87

砂質土

砂質土 礫質土 粘性土3.013.602.99

材料定数：b
砂質土 礫質土 粘性土0.910.890.91

材齢(日)

礫質土

粘性土

圧縮強度比 (28/7)

圧縮強度比 (28/7)

粘性土
砂質土と礫質土では強度

平均強度比＝1.61

比の平均はそれぞれ 1.47 お

変動係数 V=21.8%

よび 1.59 であった。また、

n=19

ばらつきは両者ほぼ同様の値を

材齢 (日)示した。
粘性土は砂質土や礫質土と比べてデータ数が少ないため、単純に比較はできないが、平均強度比は砂質土や礫質土に圧縮強度比(28/7)

図 7 材齢 7 日と 28 日の強度比比べ粘性土が若干高い数値を示している。以上の結果をまとめると、材齢 7 日強度と 28 日強度には以下の関係*1 日本コンクリート工業*3 日本ヒューム*5 パイルフォーラム*2 トーヨーアサノ*4 日本高圧コンクリート

6. まとめ

図8

材齢(日)推定式と圧縮強度比の関係

現行の施工法で築造された固化供試体の圧縮強度は平均 20N/mm2 を以上の値を示し、その変動係数は 20～30%程度であった。強度増加推定式を用いて、任意材齢の強度から材齢 28 日の強度推定が可能と思われる。
参考文献
1)

土木学会(2002): 2002 制定コンクリート標準仕様書［施工編］.P52*1 Nippon Concrete Industries *2 Toyo Asano Foundation*3 Nippon Hume *4 Nippon High Strength Concrete*5 Pileforum