JP2003121389A - Method of estimating water-cement ratio of concrete - Google Patents
Method of estimating water-cement ratio of concreteInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、既存コンクリート
構造物を構成する硬化コンクリートの水セメント比を推
定する方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for estimating a water-cement ratio of hardened concrete constituting an existing concrete structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】既存構造物の耐久性などを評価するため
に、その構造物を構成する硬化コンクリートの水セメン
ト比を推定することが行なわれており、従来、いくつか
の推定方法が知られている。例えば、採取した硬化コン
クリートの試験体を粉砕し、コンクリート中のカルシウ
ム分を同定することによりセメント量を求め、コンクリ
ートを乾燥させて骨材やモルタルなどに遠心分離して水
量を求め、これらセメント量と水量とから水セメント比
を推定する方法がある。2. Description of the Related Art In order to evaluate the durability of an existing structure, the water-cement ratio of hardened concrete constituting the structure has been estimated, and several estimation methods have been known in the past. ing. For example, the amount of cement is obtained by crushing the collected hardened concrete specimen and identifying the calcium content in the concrete, drying the concrete and centrifuging it into aggregate or mortar to obtain the amount of water. There is a method to estimate the water-cement ratio from the water content and the water content.
【０００３】しかしながら、この従来方法では、骨材の
カルシウム分をセメントのカルシウム分として判断する
ことがあり、セメント量の推定に誤差が生じ、しかも、
硬化コンクリートの粉砕工程や化学的な分析工程には、
比較的多くの時間やコストが掛かるという欠点がある。However, in this conventional method, the calcium content of the aggregate may be judged as the calcium content of the cement, which causes an error in the estimation of the cement content.
For the crushing process of hardened concrete and the chemical analysis process,
The disadvantage is that it takes a relatively large amount of time and cost.
【０００４】一方、従来、コンクリートが材料分離を起
こさずに充分に締固められているか、あるいはコンクリ
ート内部に空隙が存在しないか等を確認するための方法
として、Ｘ線によるコンピューター断層写真法、いわゆ
るＸ線ＣＴ法を用いた非破壊検査が知られている。しか
しながら、このＸ線ＣＴ法をコンクリートの非破壊検査
に適用する方法は、硬化コンクリート内部の空隙の有無
や、締固め状態を評価する方法であって、セメント量や
水量を求めて水セメント比を推定することができるもの
ではない。On the other hand, conventionally, as a method for confirming whether concrete is sufficiently compacted without causing material separation, or whether there are voids inside the concrete, computer tomography by X-ray, so-called Nondestructive inspection using the X-ray CT method is known. However, the method of applying this X-ray CT method to the nondestructive inspection of concrete is to evaluate the presence or absence of voids in the hardened concrete and the compacted state, and obtain the cement amount and the water amount to determine the water-cement ratio. It cannot be estimated.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決せんとしたものであり、その課題は、
硬化コンクリートの水セメント比を非破壊で推定するこ
とができて、且つ、比較的短かい時間、低コストで高精
度な推定結果を得ることができる水セメント比推定方法
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art.
It is an object of the present invention to provide a water-cement ratio estimation method capable of non-destructively estimating a water-cement ratio of hardened concrete and obtaining highly accurate estimation results in a relatively short time and at low cost.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明では、既存コンク
リート構造物を構成する硬化コンクリートの水セメント
比を推定する方法であって、前記硬化コンクリートの設
計配合から粗骨材を除いた材料でモルタルの試験体を形
成し、Ｘ線ＣＴ法により前記モルタル試験体のＣＴ値を
求め、該ＣＴ値と前記モルタル試験体の単位容積質量及
び水セメント比との関係を予め求め、前記既存コンクリ
ート構造物から硬化コンクリートの試験体を採取し、該
硬化コンクリート試験体のＣＴ値をＸ線ＣＴ法により求
め、該ＣＴ値から少なくとも粗骨材による影響を除去し
た補正ＣＴ値を求め、前記モルタル試験体におけるＣＴ
値と単位容積質量及び水セメント比の関係に基づいて、
前記補正ＣＴ値から前記硬化コンクリート試験体におけ
るモルタル部分の単位容積質量の推定値を求め、該推定
値から前記硬化コンクリート試験体の水セメント比の推
定値を求めることを特徴とする水セメント比の推定方法
が提供される。According to the present invention, there is provided a method of estimating a water-cement ratio of hardened concrete constituting an existing concrete structure, wherein the mortar is made of a material excluding coarse aggregate from the design mix of the hardened concrete. Of the mortar specimen is formed by the X-ray CT method, and the relationship between the CT value and the unit volume mass of the mortar specimen and the water-cement ratio is obtained in advance to obtain the existing concrete structure. A specimen of hardened concrete is sampled from the specimen, a CT value of the specimen of hardened concrete is obtained by an X-ray CT method, and a corrected CT value in which at least the influence of coarse aggregate is removed is obtained from the CT value. CT
Based on the relationship between the value and unit volume mass and water cement ratio,
Obtaining an estimated value of the unit volume mass of the mortar portion in the hardened concrete test body from the corrected CT value, and obtaining an estimated value of the water cement ratio of the hardened concrete test body from the estimated value. An estimation method is provided.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明において、前記硬化コンク
リートの設計配合とは、既存コンクリート構造物の施工
に際して予め作成された示方書、工事仕様書、設計図書
などの計画書類に記載されたコンクリートの配合をいう
ものとする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, the design mix of the hardened concrete means the concrete described in plan documents such as specifications, construction specifications, and design documents created in advance when constructing an existing concrete structure. Refers to the combination.
【０００８】本発明では、硬化コンクリートの設計配合
から粗骨材を除いた材料でモルタル試験体を形成し、ま
た硬化コンクリート試験体の補正ＣＴ値は少なくとも粗
骨材による影響を除去して求めるが、このように粗骨材
の影響を除外するようにして水セメント比を推定する理
由は下記の通りである。
水とセメントを練り混ぜたものをペーストと呼び、モ
ルタルはこのペーストに細骨材を加えて練り混ぜたもの
であり、細骨材の最大寸法は５ｍｍ、最大寸法５ｍｍ以
上のものは粗骨材である。
Ｘ線ＣＴ法の測定程度は０．５ｍｍ程度であることか
ら、モルタルのＣＴ値が測定できると考えられる。
水セメント比は、水とセメントの比であって、モルタ
ル部分が水とセメントを含有する一方で、粗骨材部分に
は水とセメントが含有されない。In the present invention, a mortar test body is formed from a material excluding the coarse aggregate from the design mix of hardened concrete, and the corrected CT value of the hardened concrete test body is determined by removing at least the influence of the coarse aggregate. The reason for estimating the water-cement ratio by excluding the effect of coarse aggregate in this way is as follows. A mixture of water and cement is called a paste, and mortar is a mixture of fine paste added to this paste. The maximum size of the fine aggregate is 5 mm, and the maximum size of 5 mm or more is coarse aggregate. Is. Since the measurement degree of the X-ray CT method is about 0.5 mm, it is considered that the CT value of mortar can be measured. The water-cement ratio is the ratio of water to cement, where the mortar part contains water and cement while the coarse aggregate part does not contain water and cement.
【０００９】前記Ｘ線ＣＴ法とは、所要の断面を横断す
る放射線の吸収に関する情報または放射能分布に関する
多くの情報を記憶・蓄積し、これらの情報をコンピュー
ターにより再構成して断面画像を得る手法であって、例
えば、このＸ線ＣＴ法を適用した機器としてＸ線ＣＴス
キャナーがある。According to the X-ray CT method, information about absorption of radiation across a required cross section or a lot of information about radioactivity distribution is stored and accumulated, and the information is reconstructed by a computer to obtain a cross-sectional image. There is an X-ray CT scanner as a method, for example, a device to which this X-ray CT method is applied.
【００１０】本発明において、モルタル試験体のＣＴ値
は、試験体全体として平均化された値を求めることが好
ましく、例えば、Ｘ線ＣＴスキャナーにより求めること
ができる。すなわち、Ｘ線ＣＴスキャナーにより得られ
る撮影画像は数十万画素、例えば、５１２×５１２の画
素で構成され、各画素には下記の（式１）により定義さ
れる数値（ＣＴ値）が与えられるので、これら各画素ご
との数値を平均すれば、モルタル試験体全体として平均
化されたＣＴ値を得ることができる。
ＣＴ値＝Ｋ（μt−μw）／μw ・・・・（式１）
μt：求める点のＸ線吸収係数
μw：水のＸ線吸収係数
Ｋ ：定数In the present invention, the CT value of the mortar specimen is preferably obtained by averaging the CT specimen as a whole, and can be obtained by, for example, an X-ray CT scanner. That is, the captured image obtained by the X-ray CT scanner is composed of hundreds of thousands of pixels, for example, 512 × 512 pixels, and each pixel is given a numerical value (CT value) defined by the following (Formula 1). Therefore, by averaging these numerical values for each pixel, it is possible to obtain an averaged CT value for the entire mortar specimen. CT value = K (μt-μw) / μw (Equation 1) μt: X-ray absorption coefficient at the desired point μw: X-ray absorption coefficient of water K: Constant
【００１１】また本発明において、補正ＣＴ値は、硬化
コンクリート試験体のＣＴ値から少なくとも粗骨材によ
る影響を除去して求め、さらに、空隙による影響をも除
去して求めることが好ましい。すなわち、既存コンクリ
ート構造物を構成する硬化コンクリートから採取した試
験体は、多くの空隙を含むことがあり、この場合、誤差
が大きくなる可能性があるので、この空隙による影響を
補正することが好ましい。硬化コンクリート試験体をＸ
線ＣＴスキャナーにより撮影し、各画素ごとのＣＴ値を
求めると、粗骨材部分とモルタル部分と空隙部分とで
は、それぞれ大きく異なる数値が得られる。これは、Ｘ
線吸収係数が物体の密度に比例した値を取るため、粗骨
材部分のＣＴ値はモルタル部分よりも大きくなり、一
方、空隙部分のＣＴ値は０よりも小さくなるからであ
る。したがって、粗骨材と空隙による影響を除去する方
法としては、例えば、硬化コンクリート試験体の撮影画
像を画像処理ソフトウェアにより二値化するか、あるい
は撮影画像の粗骨材部分を手書きで抜き出した図を画像
処理ソフトウェアにより二値化して粗骨材部分の面積を
求め、この面積の全断面積に占める面積比を求める。一
方、各画素ごとに得られたＣＴ値は、頻度分布表（横軸
にＣＴ値、縦軸にＣＴ値の頻度を取ったグラフ）に表わ
し、頻度分布表におけるＣＴ値の高い側から面積比分だ
けを粗骨材のＣＴ値と見なすと共に、例えば、０よりも
小さい側を空隙部分のＣＴ値と見なし、両者を取り除い
た領域をモルタル部分のＣＴ値の分布として求める。そ
して、このモルタル部分のＣＴ値の分布を平均すれば、
硬化コンクリート試験体の補正ＣＴ値を求めることがで
きる。In the present invention, the corrected CT value is preferably obtained by removing at least the influence of coarse aggregate from the CT value of the hardened concrete test body, and further by removing the influence of voids. That is, the test sample taken from the hardened concrete that constitutes the existing concrete structure may include many voids, and in this case, the error may increase, so it is preferable to correct the influence of this void. . Hardened concrete test piece X
When a CT value is obtained for each pixel by imaging with a line CT scanner, numerical values that are significantly different are obtained for the coarse aggregate portion, the mortar portion, and the void portion. This is X
Since the linear absorption coefficient takes a value proportional to the density of the object, the CT value of the coarse aggregate portion becomes larger than that of the mortar portion, while the CT value of the void portion becomes smaller than 0. Therefore, as a method of removing the effect of coarse aggregate and voids, for example, a photographed image of a hardened concrete specimen is binarized by image processing software, or a rough aggregate portion of the photographed image is extracted by hand. Is binarized by image processing software to obtain the area of the coarse aggregate portion, and the area ratio of this area to the total cross-sectional area is obtained. On the other hand, the CT value obtained for each pixel is represented in a frequency distribution table (graph in which the horizontal axis is the CT value and the vertical axis is the frequency of the CT value), and the area ratio component Is regarded as the CT value of the coarse aggregate, for example, the side smaller than 0 is regarded as the CT value of the void portion, and the area excluding both is obtained as the CT value distribution of the mortar portion. Then, if the CT value distribution of this mortar part is averaged,
The corrected CT value of the hardened concrete test body can be obtained.
【００１２】本発明の水セメント比推定方法では、前記
モルタル試験体のＣＴ値と単位容積質量との関係を示す
関係式またはグラフを予め作成すると共に、前記モルタ
ル試験体の単位容積質量と水セメント比との関係を示す
関係式またはグラフを予め作成し、これらの関係式また
はグラフと、前記補正ＣＴ値とにより前記硬化コンクリ
ート試験体の水セメント比を求めることができる。さら
に詳細に説明すれば、例えば、モルタル試験体は、硬化
コンクリートの設計配合から粗骨材を除いた材料で形成
するものであり、その単位容積質量及び水セメント比は
容易に算出することができる。これらの算出値により、
モルタル試験体のＣＴ値と単位容積質量との関係を示す
関係式またはグラフ（第一の関係式またはグラフとい
う）と、モルタル試験体の単位容積質量と水セメント比
との関係を示す関係式またはグラフ（第二の関係式また
はグラフという）とを作成する。そして、この第一の関
係式またはグラフに、硬化コンクリート試験体の補正Ｃ
Ｔ値を代入すれば、硬化コンクリート試験体におけるモ
ルタル部分の単位容積質量の推定値を求めることができ
て、さらに、この単位容積質量の推定値を第二の関係式
またはグラフに代入すれば、硬化コンクリート試験体に
おけるモルタル部分の水セメント比の推定値を求めるこ
とができる。In the method for estimating the water cement ratio of the present invention, a relational expression or a graph showing the relationship between the CT value and the unit volume mass of the mortar specimen is prepared in advance, and the unit volume mass of the mortar specimen and the water cement are prepared. A relational expression or graph showing a relation with the ratio can be created in advance, and the water-cement ratio of the hardened concrete test body can be obtained from the relational expression or the graph and the corrected CT value. More specifically, for example, the mortar test body is formed from a material excluding coarse aggregate from the design mix of hardened concrete, and its unit volume mass and water cement ratio can be easily calculated. . With these calculated values,
A relational expression or graph showing the relationship between the CT value of the mortar specimen and the unit volume mass (referred to as the first relational expression or graph), and a relational expression showing the relationship between the unit volume mass of the mortar specimen and the water cement ratio, or Create a graph (called the second relational expression or graph) and. Then, in this first relational expression or graph, the correction C of the hardened concrete test body is added.
By substituting the T value, the estimated value of the unit volume mass of the mortar portion in the hardened concrete test body can be obtained, and further, by substituting the estimated value of the unit volume mass into the second relational expression or graph, An estimated value of the water-cement ratio of the mortar part in the hardened concrete test body can be obtained.
【００１３】[0013]
【実施例】以下に実施例を説明するが本発明はこれに限
定されるものではない。本実施例では、既存ダムを構成
する超硬練りコンクリート（ＲＣＤ用コンクリート）の
水セメント比を推定する方法について説明する。ここ
で、硬化コンクリートの試験体を既存ダムから採取する
代りに、ＲＣＤ工法による試験施工を行ない、ＲＣＤ用
コンクリートが硬化した後にコア抜きして円柱試験体を
採取し、これを既存コンクリート構造物から採取した硬
化コンクリート試験体と見なす実験を行なった。EXAMPLES Examples will be described below, but the present invention is not limited thereto. In this example, a method for estimating the water-cement ratio of super-hard mixed concrete (concrete for RCD) forming an existing dam will be described. Here, instead of collecting a test piece of hardened concrete from an existing dam, a test construction is performed by the RCD method, and after the RCD concrete has hardened, the core is removed and a cylindrical test piece is collected from the existing concrete structure. An experiment was conducted in which the sample was regarded as a sample of hardened concrete.
【００１４】（１）硬化コンクリート試験体の作成
ＲＣＤ用コンクリートの結合材は中庸熱セメント（密度
３．２１ｋｇ／ｃｍ3）とフライアッシュセメント（密
度２．１４ｋｇ／ｃｍ3）であり、フライアッシュセメ
ントの置換率は３０％である。骨材は砂岩岩塊混在岩を
使用し、最大粒径が１５０ｍｍ、４分級である。骨材の
物性を図１に示した。試験施工に用いたＲＣＤ用コンク
リートの配合を図２に示した。試験施工では、１５ｔ級
ブルドーザー及び起振力２３ｔの振動ローラーを使用し
た。１リフトの厚さは１ｍで、敷き均しは５層撒き出
し、振動ローラーによる転圧回数は１６回と１２回の両
方を実施した。ＲＣＤ用コンクリートが硬化した後に、
ボーリングマシンにより直径２００ｍｍ、長さ１０００
ｍｍの硬化コンクリート試験体を抜き取った。以下、転
圧回数が１６回の箇所から採取したものを試験体Ａ、転
圧回数が１２回の箇所から採取したもの試験体Ｂとす
る。(1) Preparation of Hardened Concrete Specimen The binders for RCD concrete are medium heat cement (density 3.21 kg / cm 3 ) and fly ash cement (density 2.14 kg / cm 3 ). The substitution rate of is 30%. Aggregate is a mixture of sandstone and lumps, and the maximum particle size is 150 mm and it is classified into 4 classes. The physical properties of the aggregate are shown in FIG. The composition of the RCD concrete used for the test construction is shown in FIG. In the test construction, a 15-ton class bulldozer and a vibrating roller with a vibration force of 23 tons were used. The thickness of one lift was 1 m, the spread was spread out in 5 layers, and the number of times of rolling by the vibrating roller was both 16 and 12. After the RCD concrete has hardened,
200 mm diameter and 1000 length by boring machine
mm specimens of hardened concrete were extracted. Hereinafter, a sample collected from a location where the number of times of rolling is 16 is referred to as a test body A, and a specimen B collected from a place where the number of times of rolling is 12 times.
【００１５】（２）モルタル試験体の作成
図２に示した配合から粗骨材を除いた材料を使用して、
水セメント比４０％、６０％、８０％、１００％、１１
０％のモルタルを練り上げ、直径１０ｃｍ、長さ２０ｃ
ｍの試験体を形成した。各試験体の重量を計測してそれ
ぞれの単位容積質量を算出した。(2) Preparation of Mortar Specimen Using materials excluding coarse aggregate from the composition shown in FIG.
Water cement ratio 40%, 60%, 80%, 100%, 11
Kneading 0% mortar, diameter 10cm, length 20c
m specimens were formed. The weight of each test body was measured and each unit volume mass was calculated.
【００１６】（３）モルタル試験体のＣＴ値の算出
前記各モルタル試験体をＸ線ＣＴスキャナーにより撮影
し、それぞれの試験体のＣＴ値を求めた。ここで、Ｘ線
ＣＴスキャナーは、Ｘ線管電圧４００ｋＶ、管電流２
Ａ、スライス厚さ２ｍｍのものを使用した。Ｘ線管と１
７６個の検出器は同一水平面上に固定されて上下方向に
移動し、一方、試験体はターンテーブルの上に設置さ
れ、必要な併進と回転を行なうように構成されている。
モルタル試験体をＸ線ＣＴスキャナーで撮影し、撮影画
像を構成する画素ごとに得られた数値（ＣＴ値）を平均
し、一つのモルタル試験体としてのＣＴ値を算出した。(3) Calculation of CT Value of Mortar Specimen Each of the mortar specimens was photographed with an X-ray CT scanner, and the CT value of each specimen was determined. Here, the X-ray CT scanner has an X-ray tube voltage of 400 kV and a tube current of 2
A, slice thickness 2 mm was used. X-ray tube and 1
The 76 detectors are fixed on the same horizontal plane and move up and down, while the test piece is placed on a turntable and is configured to perform the necessary translation and rotation.
The mortar specimen was photographed with an X-ray CT scanner, and the numerical values (CT values) obtained for each pixel constituting the photographed image were averaged to calculate the CT value as one mortar specimen.
【００１７】（４）モルタル試験体のＣＴ値と単位容積
質量及び水セメント比との関係
（２）及び（３）の工程により得た各モルタル試験体の
水セメント比と、単位容積質量と、ＣＴ値とから、図３
に示したグラフを作成した。この図３のグラフは、縦軸
に単位容積質量（ｋｇ／ｍ3）の目盛を採り、横軸の右
側に水セメント比（％）の目盛を採り、横軸の左側にＣ
Ｔ値の目盛を採ったものであり、各モルタル試験体のデ
ータは、図３の左右両側にそれぞれ点として記入され
る。つまり、図３の右側には、各モルタル試験体の水セ
メント比と単位容積質量とのグラフを記載し、３の左側
には各モルタル試験体のＣＴ値と単位容積質量とを記載
した。(4) Relationship between CT value of mortar specimen and unit volume mass and water cement ratio Water cement ratio and unit volume mass of each mortar specimen obtained by the steps (2) and (3), From the CT value,
The graph shown in was created. In the graph of FIG. 3, the vertical axis represents the unit volume mass (kg / m 3 ) scale, the horizontal axis represents the water cement ratio (%) scale, and the horizontal axis represents the C scale.
This is a scale of T value, and the data of each mortar specimen is entered as points on the left and right sides of FIG. 3, respectively. That is, on the right side of FIG. 3, a graph of water cement ratio and unit volume mass of each mortar test body is described, and on the left side of 3, the CT value and unit volume mass of each mortar test body are described.
【００１８】（５）硬化コンクリート試験体の補正ＣＴ
値の算出
（５−１）粗骨材率
硬化コンクリート試験体Ａ，Ｂを２０ｍｍごとに前記Ｘ
線ＣＴスキャナーにより撮影し、それぞれ５０断面の撮
影画像を得た。従来の画像処理ソフトウェアを使用し
て、各撮影画像を、粗骨材部分とそれ以外の部分の境界
線が明瞭になるように画像処理し、この画像をプリント
アウトした。プリントアウトした画像にトレーシングペ
ーパーを重ねて、境界線をトレーシングペーパー上に手
書きで描き出し、このトレーシングペーパーをスキャナ
ーでコンピューターに入力した。このスキャン画像を処
理して境界線で囲まれた部分を黒くすることにより、二
値化画像を得た。なお、Ｘ線ＣＴスキャナーにより得ら
れた各撮影画像が鮮明である場合には、手書きによる処
理を行なうこと無しに、従来の画像処理ソフトウェアで
直接二値化画像を得ても良い。二値化画像において、試
験体の全断面積に対する黒い部分の面積比を粗骨材が占
める割合と考えて、その面積比を粗骨材率Ｇｒと定義す
る。図２の設計配合から求められる理論上の容積率は５
９％であり、試験体Ａ，Ｂの粗骨材率Ｇｒの平均値はそ
れぞれ５６％、５５％であった。粗骨材率Ｇｒは２次断
面から算出した数値であるが、理論容積率の９３〜９５
％程度の値を示しているので、粗骨材率Ｇｒは、補正Ｃ
Ｔ値の算出に充分に使用可能であることが判る。(5) Corrected CT of hardened concrete specimen
Calculation of value (5-1) Coarse aggregate ratio hardened concrete test bodies A and B are set to the above X every 20 mm.
A line CT scanner was used to obtain images of 50 cross sections. Using the conventional image processing software, each photographed image was image-processed so that the boundary line between the coarse aggregate portion and the other portion was clear, and this image was printed out. A tracing paper was overlaid on the printed image, the boundary line was drawn by hand on the tracing paper, and the tracing paper was input to the computer with a scanner. A binarized image was obtained by processing this scan image and blackening the part surrounded by the boundary line. When each captured image obtained by the X-ray CT scanner is clear, the binary image may be directly obtained by the conventional image processing software without performing the process by handwriting. In the binarized image, the area ratio of the black portion to the total cross-sectional area of the test body is considered as the ratio of the coarse aggregate, and the area ratio is defined as the coarse aggregate ratio Gr. The theoretical volume ratio calculated from the design composition in Fig. 2 is 5
9%, and the average values of the coarse aggregate ratios Gr of the test bodies A and B were 56% and 55%, respectively. The coarse aggregate ratio Gr is a numerical value calculated from the secondary cross section, but is 93 to 95 of the theoretical volume ratio.
%, The coarse aggregate ratio Gr is corrected C
It can be seen that it can be sufficiently used to calculate the T value.
【００１９】（５−２）ＣＴ値の頻度分布
また硬化コンクリート試験体Ａ，Ｂの撮影画像からＣＴ
値の頻度分布表を作成すると、全断面において同じよう
な傾向の頻度分布表が得られた。この頻度分布表の一例
を図４に示した。(5-2) Frequency distribution of CT values Also, CT images are taken from images of hardened concrete test bodies A and B.
When the frequency distribution table of the values was created, the frequency distribution table with the same tendency was obtained in all the cross sections. An example of this frequency distribution table is shown in FIG.
【００２０】（５−３）補正ＣＴ値の算出
ここで、粗骨材の単位容積質量はモルタルのそれに比較
して大きいので、ＣＴ値も大きくなる。すなわち、図４
の頻度分布表において、ＣＴ値の高い部分に粗骨材のＣ
Ｔ値が分布していることになり、頻度分布表の総面積に
対する粗骨材率ＧｒをＣＴ値の高いほうから取り除いた
残りが、モルタルと空隙の占める頻度分布と考えられ
る。またＣＴ値が０以下になるのは、水よりも密度が小
さいことを表わしているので、０以下は空隙部分と考え
られる。このような頻度分布表における区分を図５に示
した。したがって、頻度分布表から、空隙部分と粗骨材
部分とを取り除いた残りがモルタル部分を表わし、これ
を平均化することにより、硬化コンクリート試験体の補
正ＣＴ値が算出できる。硬化コンクリート試験体Ａ，Ｂ
に関し、それぞれ補正ＣＴ値の平均は４８１．６０、４
７３．８８であった。(5-3) Calculation of Corrected CT Value Since the unit volume mass of coarse aggregate is larger than that of mortar, the CT value is also large. That is, FIG.
In the frequency distribution table of C, coarse aggregate C
Since the T values are distributed, it is considered that the remainder obtained by removing the coarse aggregate ratio Gr with respect to the total area of the frequency distribution table from the higher CT value is the frequency distribution occupied by mortar and voids. Further, the CT value of 0 or less means that the density is smaller than that of water, so that the CT value of 0 or less is considered to be a void portion. The categories in such a frequency distribution table are shown in FIG. Therefore, from the frequency distribution table, the remaining portion after removing the void portion and the coarse aggregate portion represents the mortar portion, and by averaging this, the corrected CT value of the hardened concrete test body can be calculated. Hardened concrete specimen A, B
, The average of corrected CT values is 481.60 and 4 respectively.
It was 73.88.
【００２１】（６）補正ＣＴ値から水セメント比の推定
図６は、図３のグラフを簡略化したものであり、これに
より、補正ＣＴ値から水セメント比の推定値を求める方
法について説明する。最初に、上記（５）の工程により
求めた補正ＣＴ値ａを、図６の右側の曲線に代入する
と、単位容積質量の推定値ｂが得られる。そして、この
単位容積質量の推定値ｂを図６の左側の直線に代入する
と、水セメント比の推定値ｃが得られる。例えば、硬化
コンクリート試験体Ａ，Ｂの補正ＣＴ値の平均値４８
１．６０及び４７３．８８を、図３のグラフに代入すれ
ば、それぞれ水セメント比の推定値として、９０．９％
及び９４．２％が得られる。なお、図３における左右の
直線と曲線の両方について、それぞれ単位容積質量と水
セメント比の関係式、ＣＴ値と単位容積質量の関係式を
求め、これら関係式を用いることにより水セメント比の
推定値ｃを得ることも可能である。(6) Estimating the water-cement ratio from the corrected CT value FIG. 6 is a simplified graph of FIG. 3, and a method for obtaining the estimated value of the water-cement ratio from the corrected CT value will be described. . First, by substituting the corrected CT value a obtained in the step (5) into the curve on the right side of FIG. 6, the estimated value b of the unit volume mass is obtained. Then, by substituting the estimated value b of the unit volume mass into the straight line on the left side of FIG. 6, the estimated value c of the water cement ratio is obtained. For example, the average value of the corrected CT values of the hardened concrete test bodies A and B is 48
By substituting 1.60 and 473.88 into the graph of FIG. 3, the water cement ratio is estimated to be 90.9%.
And 94.2% are obtained. In addition, regarding both the straight line and the curve on the left and right in FIG. 3, the relational expression of the unit volume mass and the water cement ratio and the relational expression of the CT value and the unit volume mass are obtained, and the water cement ratio is estimated by using these relational expressions. It is also possible to obtain the value c.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明では、硬化コンクリートの設計配
合から粗骨材を除いた材料でモルタルの試験体を形成
し、このモルタル試験体のＣＴ値、単位容積質量及び水
セメント比との関係式またはグラフを予め求める一方
で、既存コンクリート構造物から硬化コンクリートの試
験体を採取し、この硬化コンクリート試験体の補正ＣＴ
値を求め、この補正ＣＴ値を、前記関係式またはグラフ
に代入することで硬化コンクリート試験体の水セメント
比の推定値を求めるものである。つまり、既存コンクリ
ート構造物からは硬化コンクリート試験体を採取し、こ
れにＸ線ＣＴ法による非破壊検査を行なうだけで、その
水セメント比を推定することができるので、比較的短か
い時間、低コストで高精度な推定結果が得られ、さら
に、必要であれば、何回でも繰り返し測定することも可
能である。INDUSTRIAL APPLICABILITY In the present invention, a mortar test body is formed from a material excluding the coarse aggregate from the design mix of hardened concrete, and the relational expression between the CT value, unit volume mass and water cement ratio of the mortar test body is formed. Alternatively, while obtaining the graph in advance, a specimen of hardened concrete is sampled from the existing concrete structure, and the corrected CT of the specimen of hardened concrete is obtained.
By calculating the value and substituting this corrected CT value into the above relational expression or graph, the estimated value of the water-cement ratio of the hardened concrete test body is calculated. In other words, the water-cement ratio can be estimated only by collecting a hardened concrete specimen from the existing concrete structure and performing a nondestructive inspection by the X-ray CT method on the specimen. Highly accurate estimation results can be obtained at a cost, and if necessary, repeated measurement can be performed.
【図１】ＲＣＤ工法による試験施工に用いた骨材の物性
を示す表である。FIG. 1 is a table showing physical properties of aggregates used for test construction by the RCD method.
【図２】試験施工に用いたＲＣＤ用コンクリートの配合
を示す表である。FIG. 2 is a table showing a mixture of RCD concrete used for test construction.
【図３】モルタル試験体の水セメント比、単位容積質
量、ＣＴ値の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship among a water cement ratio, a unit volume mass, and a CT value of a mortar test body.
【図４】硬化コンクリート試験体のＸ線ＣＴスキャナー
による撮影画像から作成したＣＴ値の頻度分布表の一例
である。FIG. 4 is an example of a frequency distribution table of CT values created from an image of a hardened concrete specimen taken by an X-ray CT scanner.
【図５】頻度分布表において、空隙部分、モルタル部
分、粗骨材部分の区分を示したものである。FIG. 5 shows the classification of voids, mortars, and coarse aggregates in a frequency distribution table.
【図６】図３のグラフを簡略化したものであり、補正Ｃ
Ｔ値から水セメント比の推定値を求める方法を説明する
ための図である。FIG. 6 is a simplified version of the graph of FIG.
It is a figure for demonstrating the method of calculating | requiring the estimated value of water cement ratio from T value.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 祐治 東京都港区北青山２丁目５番８号 株式会 社間組内 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA11 CA01 DA06 FA08 JA01 JA06 JA08 JA09 LA20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yuji Murakami 2-5-8 Kita-Aoyama, Minato-ku, Tokyo Stock market Within the company group F-term (reference) 2G001 AA01 BA11 CA01 DA06 FA08 JA01 JA06 JA08 JA09 LA20
Claims (3)
コンクリートの水セメント比を推定する方法であって、 前記硬化コンクリートの設計配合から粗骨材を除いた材
料でモルタルの試験体を形成し、Ｘ線ＣＴ法により前記
モルタル試験体のＣＴ値を求め、該ＣＴ値と前記モルタ
ル試験体の単位容積質量及び水セメント比との関係を予
め求め、 前記既存コンクリート構造物から硬化コンクリートの試
験体を採取し、該硬化コンクリート試験体のＣＴ値をＸ
線ＣＴ法により求め、該ＣＴ値から少なくとも粗骨材に
よる影響を除去した補正ＣＴ値を求め、 前記モルタル試験体におけるＣＴ値と単位容積質量及び
水セメント比の関係に基づいて、前記補正ＣＴ値から前
記硬化コンクリート試験体におけるモルタル部分の単位
容積質量の推定値を求め、該推定値から前記硬化コンク
リート試験体の水セメント比の推定値を求めることを特
徴とする水セメント比の推定方法。1. A method for estimating the water-cement ratio of hardened concrete that constitutes an existing concrete structure, wherein a mortar test body is formed from a material excluding coarse aggregate from the design mix of the hardened concrete, and X The CT value of the mortar specimen is obtained by the linear CT method, the relationship between the CT value and the unit volume mass of the mortar specimen and the water cement ratio is obtained in advance, and a specimen of hardened concrete is collected from the existing concrete structure. Then, the CT value of the hardened concrete specimen is X
Obtained by the linear CT method, the corrected CT value is obtained by removing at least the influence of coarse aggregate from the CT value, based on the relationship between the CT value and the unit volume mass and water cement ratio in the mortar specimen, the corrected CT value A method for estimating a water-cement ratio, wherein an estimated value of a unit volume mass of a mortar portion in the hardened concrete test body is obtained from, and an estimated value of the water-cement ratio of the hardened concrete test body is obtained from the estimated value.
験体における粗骨材による影響を除去することに加え
て、空隙による影響も除去したものであることを特徴と
する請求項１記載の水セメント比の推定方法。2. The water cement according to claim 1, wherein the corrected CT value is obtained by removing the influence of the coarse aggregate in the hardened concrete test body as well as the influence of the void. Ratio estimation method.
質量との関係を示す関係式またはグラフを予め作成する
と共に、前記モルタル試験体の単位容積質量と水セメン
ト比との関係を示す関係式またはグラフを予め作成し、
これらの関係式またはグラフと、前記補正ＣＴ値とによ
り前記硬化コンクリート試験体の水セメント比の推定値
を求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の水セメント比の推定方法。3. A relational expression or a graph showing the relationship between the CT value and the unit volume mass of the mortar specimen is prepared in advance, and a relational expression showing the relationship between the unit volume mass of the mortar specimen and the water cement ratio. Or create a graph in advance,
The method for estimating the water-cement ratio according to claim 1 or 2, wherein an estimated value of the water-cement ratio of the hardened concrete specimen is obtained from these relational expressions or graphs and the corrected CT value.
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