JP2006118996A - Concrete tester and concrete testing method using it - Google Patents

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Yukihiro Ito
幸広 伊藤
Rintaro Katsuragi
輪太郎 葛城
Shigehisa Taguchi
茂久 田口
Shohei Tsutsumiguchi
昭平 堤口
Tatsunori Makikado
龍憲 牧角
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact concrete tester and a concrete testing method for simply, easily and inexpensively finding various thermal characteristic values so as to accurately calculate a thermal crack index. <P>SOLUTION: The concrete tester is provided with a vessel 1 comprising a vacuum thermal-insulation vessel having a high thermal-insulation performance, a heater 6 for internally heating the vessel 1, a cooling apparatus 16 for using a Peltier element and internally cooling the vessel 1, fans 7, 8 for equalizing a thermal distribution within the vessel 1, a temperature measuring means 10 embedded into a concrete specimen 3 accommodated within the vessel 1, and programmable temperature regulators 12, 13 connected to the temperature measuring means 10, the heaters 7, 8 and the cooling apparatus 16 and regulating the temperature. An adiabatic temperature rising test is implemented by the concrete tester A. A thermal diffusion coefficient test and a thermal capacity test are implemented by using the specimen 3 after the adiabatic temperature rising test. Then, a test for finding a dynamic characteristic value of the specimen 3 having a high-temperature history due to the tests is implemented. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、コンクリートの各種特性値を測定する試験装置およびそれを用いたコンクリート試験方法に関する。   The present invention relates to a test apparatus for measuring various characteristic values of concrete and a concrete test method using the same.

ダムに代表されるような寸法の非常に大きな構造物(マスコンクリート)では、セメントの水和熱によって温度応力と呼ばれる応力が発生し、ひび割れ(温度ひび割れ)を生じる原因となる。そのため、マスコンクリートでは、水和熱による温度上昇を考慮して設計、施工することが要求される。同様な温度ひび割れの現象は、近年における鉄筋コンクリート構造物の大量急速施工、高強度化などによって、例えば、橋台、橋脚、擁壁、カルバート等についても生じるため、特に大型の構造物でなくても、マスコンクリートとして扱わなければならない構造物が増加している。   In a structure (mass concrete) having a very large size as represented by a dam, a stress called a temperature stress is generated by the heat of hydration of the cement, which causes a crack (temperature crack). For this reason, mass concrete is required to be designed and constructed in consideration of temperature rise due to heat of hydration. The same phenomenon of temperature cracking occurs due to rapid construction of reinforced concrete structures in recent years, high strength, etc., for example, abutment, pier, retaining wall, culvert, etc. The number of structures that must be handled as mass concrete is increasing.

従来においては、鉄筋コンクリート構造物の温度ひび割れに対しては、ひび割れ抑制のための統一的な指針や基準がなく、施工現場毎に計画、施工されている。ひび割れが発生した場合も、個々に検討されているのが現状で、特に、耐久性に対する影響が考えられる大きなひび割れに対しては、学識経験者等にその判断が委ねられていた。   Conventionally, for temperature cracks in reinforced concrete structures, there is no uniform guideline or standard for suppressing cracks, and each site is planned and constructed. Even when cracks occur, the current situation is that they are being examined individually, especially for large cracks that may have an impact on durability.

しかし、近年においては、性能照査型の示方書に移行し、設計段階のみならず施工計画段階においても温度ひび割れの照査を行うケースが増えてきた。温度ひび割れ指数の計算においては、打設時の外気温や日照条件などの不確定なパラメータが多く用いられるが、入力するコンクリートの各種熱特性値も推定値を用いる場合が多い。推定した熱特性値と実際の熱特性値との間に大きな差異があると、温度ひび割れ指数の算出結果に多大な誤差を生ずる。示方書によると各種熱特性値は試験により求めることを原則としているが、大規模もしくは特殊な構造物の検討の場合を除いては、終局断熱温度上昇量および温度上昇速度に関する定数は、既往のデータや推定式から求める場合がほとんどのようである。さらに熱伝導率および力学的特性値に至っては、精度の良い推定式(特に、高温履歴を受けたコンクリートの強度推定式)がなく、また既往のデータも少ないため、決定根拠が希薄な推定値を用いているケースが多いように思われる。さらに、特殊なセメント、混和材料および配合を用いる場合(例えば、特許文献1,2参照)には、既往のデータから推定値を定めることが難しく、示方書に示されているように試験によって求める必要性がある。   However, in recent years, there has been an increasing number of cases in which the transition to the performance check-type instruction manual is performed and temperature cracks are checked not only at the design stage but also at the construction planning stage. In the calculation of the temperature cracking index, uncertain parameters such as the outside air temperature and sunshine conditions at the time of placing are used in many cases, but various thermal characteristic values of the input concrete often use estimated values. If there is a large difference between the estimated thermal characteristic value and the actual thermal characteristic value, a large error occurs in the calculation result of the temperature cracking index. According to the specifications, various thermal characteristic values are obtained by testing, but the constants related to the ultimate adiabatic temperature rise and the rate of temperature rise are the same as in the past, except when examining large-scale or special structures. Most cases are obtained from data and estimation formulas. Furthermore, for thermal conductivity and mechanical property values, there are no accurate estimation formulas (especially, strength estimation formulas for concrete subjected to high-temperature history), and there are few existing data, so estimations with little decision base. It seems that there are many cases using. In addition, when using special cements, admixtures, and blends (see, for example, Patent Documents 1 and 2), it is difficult to determine an estimated value from existing data, and it is obtained by testing as shown in the specifications. There is a need.

コンクリート構造物の熱特性試験としては、断熱温度上昇試験、熱拡散係数試験および熱容量試験があり、すべての試験が終わった供試体は、高温履歴を受けたコンクリートとしての強度特性値の試験を行う。断熱温度上昇試験装置としては、例えば、特許文献3〜6に開示されたものがある。   Thermal properties tests for concrete structures include adiabatic temperature rise test, thermal diffusion coefficient test, and heat capacity test, and test specimens for which all tests have been completed are tested for strength property values as concrete subjected to high temperature history. . As an adiabatic temperature rise test apparatus, there exist some which were indicated by patent documents 3-6, for example.

特許文献3には、供試体を格納する熱媒ジャケットを内設した試験槽を備えた断熱温度上昇試験装置であって、試験槽を断熱状態に維持する断熱壁面により囲繞した断熱室と、断熱壁の内部を一定温度に保持する温度調節手段とを備えたコンクリート等の断熱温度上昇試験装置が開示されている。   Patent Document 3 discloses an adiabatic temperature rise test apparatus including a test tank in which a heat medium jacket for storing a specimen is provided, and a heat insulating chamber surrounded by a heat insulating wall surface that maintains the test tank in a heat insulating state, An adiabatic temperature rise test apparatus for concrete or the like provided with a temperature adjusting means for maintaining the inside of a wall at a constant temperature is disclosed.

特許文献4には、試料内部の温度上昇に試料容器表面温度を追随させた試験環境により、試料の自己発熱量およびその発熱速度を測定する自己発熱を伴う試料の断熱温度上昇試験装置において、加圧装置を接続させた端圧試料容器に熱媒ジャケットを一体に形成させた断熱温度上昇試験容器を備えた断熱温度上昇試験装置が開示されている。   Patent Document 4 describes a sample adiabatic temperature rise test apparatus with self-heating that measures the amount of self-heating of a sample and the rate of heat generation in a test environment in which the temperature of the sample container follows the temperature rise inside the sample. There is disclosed an adiabatic temperature rise test apparatus including an adiabatic temperature rise test container in which a heat medium jacket is integrally formed on an end pressure sample container to which a pressure apparatus is connected.

特許文献5には、着脱自在な蓋を有し、コンクリート試料を出入自在に収容する空間を設け、蓋を含む容器外面を加熱するヒータを一体に設けた試料容器と、この試料容器を収容するとともにこの試料容器を収容した空間を真空状態に減圧保持する真空容器と、この真空容器を所定真空度まで減圧する減圧装置と、試料容器内のコンクリート試料の中心温度および周辺温度を測定するとともにその測定温度に基づきヒータへの供給電力を調節する温度制御装置とを備えたコンクリートの断熱温度上昇試験装置が開示されている。   Patent Document 5 includes a sample container having a detachable lid, provided with a space for detachably storing a concrete sample, and integrally provided with a heater for heating the outer surface of the container including the lid, and the sample container. In addition, a vacuum container that holds the space containing the sample container in a vacuum state under reduced pressure, a decompression device that decompresses the vacuum container to a predetermined vacuum degree, and measures the center temperature and the ambient temperature of the concrete sample in the sample container There is disclosed a concrete adiabatic temperature rise test device including a temperature control device that adjusts power supplied to a heater based on a measured temperature.

特許文献6には、試験体形状に合わせた外形を有し、内部を中空にし、この中空部を真空にできる排気口を設けた本体部と、この本体部の外面に沿って埋設されて本体部表面温度をコンクリートの水和反応による発熱状態を模して昇温させるヒータとからなる断熱温度上昇試験装置の断熱保持能力検定装置が開示されている。   In Patent Document 6, a main body portion having an outer shape adapted to the shape of a test body, a hollow inside, and an exhaust port capable of evacuating the hollow portion is provided, and a main body is embedded along the outer surface of the main body portion. An adiabatic retention capacity verification apparatus for an adiabatic temperature rise test apparatus comprising a heater that raises the temperature of the surface of the part by imitating the heat generation state due to the hydration reaction of concrete is disclosed.

大掛かりな機械を使用することなく、簡単に、また実際の構造体とほぼ同じ温度履歴を受けた供試体を得る手法としては、特許文献7に開示されたものがある。この特許文献7には、コンクリート構造体と同じ断面寸法の空間部を確保し、この空間部の底に断熱材の底板を配設し、その上に、上面開放の合成樹脂製周壁の外容器をスタンドにより支承して立設し、この外容器内に容易に破断可能な簡易型枠容器をなるべく隙間なく配置し、前記空間部内でこの簡易型枠容器内および外容器外の両方へ構造体と同じコンクリートを打設し、簡易型枠容器にキャップをして封かん状態とし、さらに、前記空間部の上を断熱材で覆い、養生期間経過後、簡易型枠容器を取り出して内部から供試体を得る構造体コンクリートの供試体の作成方法が開示されている。   As a technique for obtaining a specimen that receives a temperature history substantially the same as that of an actual structure without using a large-scale machine, there is one disclosed in Patent Document 7. In this Patent Document 7, a space portion having the same cross-sectional dimension as that of a concrete structure is secured, a bottom plate of a heat insulating material is disposed on the bottom of the space portion, and an outer container of a synthetic resin peripheral wall having an open top surface thereon. Is supported by a stand, and a simple formable container that can be easily broken is arranged in the outer container with as little gap as possible, and a structure is provided in both the simple formwork container and the outside of the outer container in the space. The same concrete is placed, the simple formwork container is capped and sealed, and the space is covered with a heat insulating material. After the curing period, the simple formwork container is taken out and the specimen is taken from the inside. A method for producing a structural concrete specimen that obtains the above is disclosed.

また、高強度コンクリートおよび高流動コンクリートの強度管理試験装置としては、例えば、特許文献8〜10に開示されたものがある。
特許文献8には、発泡スチロール等の断熱材壁で密閉した内部空間中に混練後のコンクリート供試体を置き、コンクリート供試体内部で生ずる水和熱の経時的変化、コンクリート供試体の熱特性、断熱材壁の伝熱特性、および断熱材壁外の気温により温度を変化させるコンクリート供試体の断熱養生法が開示されている。
Moreover, as an intensity | strength management test apparatus of high strength concrete and high fluidity concrete, there exist some which were disclosed by patent documents 8-10, for example.
In Patent Document 8, a concrete specimen after kneading is placed in an internal space sealed with a heat insulating material wall such as polystyrene foam, and the time-dependent change in heat of hydration generated inside the concrete specimen, thermal characteristics of the concrete specimen, insulation A heat insulation curing method for a concrete specimen is disclosed in which the temperature is changed by the heat transfer characteristics of the material wall and the temperature outside the heat insulation wall.

特許文献9には、強度を推定しようとするコンクリート構造物と同じコンクリートを円筒容器状の型枠内に打設するとともに、その上部開口を蓋で閉塞して供試体を成型し、コンクリートの打設直後の型枠と蓋の外表面全面を、周方向で複数個に分割するとともに全体を均一な厚みとした断熱性の被覆材で被覆し、被覆材どうしの合わせ箇所をシール材でシールし、所定期間養生後に型枠内から供試体を取り出して、その強度を測定するコンクリート構造体の強度管理法が開示されている。   In Patent Document 9, the same concrete as the concrete structure whose strength is to be estimated is placed in a cylindrical container-like formwork, and the upper opening is closed with a lid, and a specimen is molded. Immediately after installation, the entire outer surface of the mold and lid is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction and covered with a heat-insulating coating material with a uniform thickness, and the joints between the coating materials are sealed with a sealing material. A concrete structure strength management method is disclosed in which a specimen is taken out from a mold after curing for a predetermined period and its strength is measured.

特許文献10には、高強度コンクリートの供試体を温度制御可能な養生槽内に入れ、部材温度追従養生温度、つまり、実大の構造体内部の温度履歴と同じ条件の温度で供試体を養生する際に、供試体の部材温度追従養生期間を部材が最高温度に達する時間の少なくとも約1.4倍の期間とし、それ以降は現場封緘養生したところに高強度コンクリート供試体でもって判定することとした高強度コンクリートの構造体強度管理方法が開示されている。   In Patent Document 10, a high-strength concrete specimen is placed in a temperature-controllable curing tank, and the specimen is cured at a temperature following the member temperature following curing temperature, that is, under the same conditions as the temperature history inside the full-scale structure. When doing this, set the specimen temperature follow-up curing period of the specimen to a period of at least about 1.4 times the time for the part to reach the maximum temperature, and after that, use a high-strength concrete specimen in the place where it was sealed on-site. A structure strength management method for high-strength concrete is disclosed.

特開2000−143311号公報JP 2000-143111 A 特開2003−184034号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-184034 特開平6−18457号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-18457 特開平8−247978号公報JP-A-8-247978 特開2000−329719号公報JP 2000-329719 A 特開2002−181750号公報JP 2002-181750 A 特開平8−152386号公報JP-A-8-152386 特開平6−201548号公報JP-A-6-201548 特開平5−87716号公報JP-A-5-87716 特開平5−294754号公報JP-A-5-294754

しかし、各種熱特性値を測定する試験にはそれぞれの試験装置が必要となり、高額な費用が必要となるため、設計段階や施工計画段階で熱特性値を試験によって求めることは、特殊な工事を除いて現状ではほとんど行われていない。   However, each test device that measures various thermal characteristic values requires individual test equipment, which requires high costs, so obtaining thermal characteristic values by testing at the design and construction planning stages requires special construction. Except for the current situation, it is rarely done.

そこで、本発明は、より精度の高い温度ひび割れ指数を算出するために、各種熱特性値を簡易で安価に求めることができる小型のコンクリート試験装置およびそれを用いたコンクリート試験方法を提供することを第1の目的とする。
また、本発明は、事前に取得したコンクリート構造物の温度履歴、または、施工中のコンクリート構造物に挿入した測温体により計測した温度に基づき、再現性高く強度管理試験または強度試験を行うことを第2の目的とする。
Therefore, the present invention provides a small concrete test apparatus capable of obtaining various thermal characteristic values easily and inexpensively and a concrete test method using the same in order to calculate a more accurate temperature crack index. The first purpose.
In addition, the present invention performs a strength management test or a strength test with high reproducibility based on a temperature history of a concrete structure acquired in advance or a temperature measured by a temperature measuring body inserted into a concrete structure under construction. Is the second purpose.

前記課題を解決するため、本発明の第1の構成は、断熱性能の高い真空断熱容器からなる容器と、前記容器内部を加熱するヒータと、前記容器内部を冷却するペルチェ素子を用いた冷却装置と、前記容器内部の温度分布を均一にするためのファンと、前記容器内部に収納されるコンクリート供試体内部に埋設された測温手段と、前記測温手段、前記ヒータおよび冷却装置に接続され、温度制御を行うためのプログラミング可能な温度調節器とを備えたことを特徴とするコンクリート試験装置である。   In order to solve the above problems, a first configuration of the present invention is a cooling device using a container made of a vacuum heat insulating container having high heat insulating performance, a heater for heating the inside of the container, and a Peltier element for cooling the inside of the container. And a fan for making the temperature distribution inside the container uniform, a temperature measuring means embedded in a concrete specimen housed in the container, the temperature measuring means, the heater, and a cooling device. A concrete test apparatus comprising a programmable temperature controller for temperature control.

本発明の第2の構成は、第1の構成の容器は、内部に、コンクリート供試体を複数本収納可能であることを特徴とするコンクリート試験装置である。   The second configuration of the present invention is a concrete test apparatus characterized in that a plurality of concrete specimens can be stored inside the container of the first configuration.

本発明の第3の構成は、第1の構成の容器と、ヒータと、冷却装置と、ファンと、測温手段とからなる試験装置ユニットを複数、前記温度調節器に並列に接続したことを特徴とするコンクリート試験装置である。   According to a third configuration of the present invention, a plurality of test apparatus units each including a container, a heater, a cooling device, a fan, and a temperature measuring unit of the first configuration are connected in parallel to the temperature controller. This is a concrete test apparatus.

本発明の第4の構成は、第1〜第3のいずれかの構成のコンクリート試験装置により断熱温度上昇試験を行い、前記断熱温度上昇試験を行った後のコンクリート供試体を用いて熱拡散係数試験および熱容量試験を行い、前記各試験により高温履歴を受けた供試体の力学的特性値を求める試験を行うことを特徴とするコンクリート試験方法である。   The fourth configuration of the present invention is a heat diffusion coefficient using a concrete specimen after performing an adiabatic temperature rise test using the concrete test apparatus of any one of the first to third configurations and performing the adiabatic temperature rise test. It is a concrete test method characterized by conducting a test and a heat capacity test, and performing a test for obtaining a mechanical property value of a specimen subjected to a high temperature history by each test.

本発明の第5の構成は、第1〜第3のいずれかの構成のコンクリート試験装置を用いたコンクリート試験方法であって、事前に取得したコンクリート構造物の温度履歴もしくは構造体モデル試験体の温度履歴を前記温度調節器にプログラミングし、これを再現するように前記温度調節器により前記真空断熱容器内でコンクリート供試体の温度制御を行うことにより、高強度コンクリートもしくは高流動コンクリートの強度管理試験を行うことを特徴とするコンクリート試験方法である。   A fifth configuration of the present invention is a concrete test method using the concrete test apparatus according to any one of the first to third configurations, in which the temperature history of a concrete structure acquired in advance or the structure model specimen is obtained. Strength control test of high strength concrete or high fluidity concrete by programming temperature history in the temperature controller and controlling the temperature of the concrete specimen in the vacuum insulation container by the temperature controller so as to reproduce it It is a concrete test method characterized by performing.

本発明の第6の構成は、第1〜第3のいずれかの構成のコンクリート試験装置を用いたコンクリート試験方法であって、施工中のコンクリート構造物に温度調節器と接続した測温体を挿入し、計測した温度を目標値として、前記温度調節器により前記真空断熱容器内で供試体の温度制御を行うことにより、高強度・高流動コンクリートの強度管理試験を行うことを特徴とするコンクリート試験方法である。   A sixth configuration of the present invention is a concrete test method using the concrete test apparatus according to any one of the first to third configurations, and includes a temperature measuring body connected to a temperature controller in a concrete structure under construction. Inserted and measured temperature is set as a target value, and the temperature controller controls the temperature of the specimen in the vacuum heat insulating container by the temperature controller, thereby conducting a strength management test of high strength and high fluidity concrete. This is a test method.

本発明は、1台で複数の熱特性値の測定および各種強度管理試験ができる安価で小型なコンクリート試験装置を提供するものである。
マスコンクリートの温度ひび割れ抑制用試験は、断熱温度上昇試験、熱拡散係数試験および熱容量試験、高温履歴を受けたコンクリートの力学的特性値を求める試験を、共通の供試体を用いて一連の試験として行うことができる。
断熱温度上昇試験で求めた終局断熱温度上昇量、温度上昇速度に関する定数、熱拡散係数試験および熱容量試験で求めた熱伝導率、高温履歴を受けたコンクリートの力学的特性値を求める試験で求めた圧縮強度、ヤング係数は、全て温度ひび割れ制御プログラムに用いられるパラメータである。
The present invention provides an inexpensive and small concrete testing apparatus that can measure a plurality of thermal characteristic values and perform various strength management tests with a single unit.
Mass concrete temperature cracking suppression tests include adiabatic temperature rise test, thermal diffusion coefficient test and heat capacity test, and tests to determine the mechanical property values of concrete subjected to high temperature history as a series of tests using a common specimen. It can be carried out.
Obtained by tests to determine the final adiabatic temperature rise obtained in the adiabatic temperature rise test, constants related to the rate of temperature rise, thermal conductivity obtained from the thermal diffusion coefficient test and heat capacity test, and mechanical property values of concrete subjected to high temperature history Compressive strength and Young's modulus are all parameters used for the temperature crack control program.

試験方法としては、まず断熱温度上昇試験を行った後、同じ供試体を用いて熱拡散係数試験を行う。熱拡散係数試験は、20℃一定とした供試体を50℃の温水に入れ昇温過程をGlover法により解析し求める。50℃となったコンクリート供試体は、その直後、20℃の水中に浸漬し、降温過程より熱容量の測定を行う。さらに、全ての試験が終わったコンクリート供試体は、高温履歴を受けたコンクリートとしての強度特性値の試験ができる。   As a test method, after first conducting an adiabatic temperature rise test, a thermal diffusion coefficient test is performed using the same specimen. The thermal diffusivity test is obtained by analyzing a temperature rising process by the Glover method by placing a specimen kept constant at 20 ° C. in warm water at 50 ° C. Immediately after that, the concrete specimen that has reached 50 ° C. is immersed in water at 20 ° C., and the heat capacity is measured from the temperature lowering process. Furthermore, the concrete specimens for which all tests have been completed can be tested for strength characteristic values as concrete having undergone a high temperature history.

高強度コンクリートもしくは高流動コンクリートの強度管理試験は、事前に取得したコンクリート構造物の温度履歴を温度調節器にプログラミングし、これを再現するように温度制御を行うか、もしくは施工中の構造物に温度調節器と接続した測温体を挿入し、計測した温度を目標値として温度制御を行うことにより行うことができる。   In the strength management test of high-strength concrete or high-fluidity concrete, the temperature history of the concrete structure acquired in advance is programmed into the temperature controller and temperature control is performed to reproduce it, or the structure under construction is It can be performed by inserting a temperature measuring body connected to the temperature controller and performing temperature control using the measured temperature as a target value.

また、高強度コンクリートもしくは高流動コンクリートの強度試験は、事前に取得した構造体モデル試験体の温度履歴を温度調節器にプログラミングし、これを再現するように温度制御を行うか、もしくは装置内で打設後数日間のみ断熱状態とすることにより行うことができる。   In addition, the strength test of high-strength concrete or high-fluidity concrete is performed by programming the temperature history of the structural model specimen obtained in advance in the temperature controller and controlling the temperature so as to reproduce it. It can be performed by making it insulative only for a few days after placement.

本発明のコンクリート構造物の各種特性値を試験する装置は、容器に断熱性能の高い真空断熱容器を用いることを特徴とし、これにより外気温(外乱)の変動を受けず高い制御精度を実現でき、また、温度変動が小さいため加熱・冷却装置を小型化できる。   The apparatus for testing various characteristic values of the concrete structure according to the present invention is characterized by using a vacuum heat insulating container with high heat insulating performance as a container, thereby realizing high control accuracy without being subjected to fluctuations in outside air temperature (disturbance). Moreover, since the temperature fluctuation is small, the heating / cooling device can be downsized.

また、冷却装置にペルチェ素子を用いることを特徴とし、これにより装置全体の大幅な小型化、低廉化が図れる。   In addition, a Peltier element is used in the cooling device, which can greatly reduce the size and cost of the entire device.

また、従来の断熱温度上昇試験機と異なり、コンクリート試験を複数の強度試験用型枠に入れ養生することを特徴とし、断熱試験後に強度試験が可能となる。   Further, unlike a conventional heat insulation temperature rise tester, the concrete test is put in a plurality of strength test molds and cured, and the strength test becomes possible after the heat insulation test.

強度管理用試験としては、最大8本のコンクリート供試体を同時に養生できる装置であるが、加熱・冷却装置を内蔵した真空断熱容器を温度調節器に接続することにより装置の増設が容易にでき、8本以上の供試体の養生が可能となる。   As a strength management test, it is a device that can cure up to eight concrete specimens at the same time, but by connecting a vacuum insulation container with a built-in heating / cooling device to the temperature controller, the expansion of the device can be facilitated. Eight or more specimens can be cured.

本発明装置は、加熱装置、冷却装置、容器内の温度を均一にするためのファンを真空断熱容器内に内蔵することを特徴とし、これにより小型化が図れる。   The device according to the present invention is characterized in that a heating device, a cooling device, and a fan for making the temperature in the container uniform are built in the vacuum heat insulating container, and thus the size can be reduced.

さらに、温度履歴を温度調節器にプログラミングし、温度制御を行うためのプログラミング可能な温度調節器を用いることにより、高精度の温度制御が可能となる。   Further, by programming the temperature history into the temperature controller and using a programmable temperature controller for performing temperature control, temperature control with high accuracy becomes possible.

本発明においては、次の効果を奏する。
(1)容器に断熱性能の高い真空断熱容器を用いることにより、外気温(外乱)の変動を受けず高い制御精度を実現でき、また、温度変動が小さいため加熱・冷却装置を小型化できる。
(2)冷却装置にペルチェ素子を用いることにより、装置全体の大幅な小型化、低廉化が図れる。
(3)従来の断熱温度上昇試験機と異なり、コンクリート試料を複数の強度試験用型枠に入れ養生することにより、断熱温度上昇試験後に強度試験が可能となる。
(4)強度管理用試験としては、例えば最大8本のコンクリート供試体を同時に養生できる装置であるが、加熱・冷却装置を内蔵した真空断熱容器(試験装置ユニット)を複数、温度調節器に接続することにより装置の増設が容易にでき、8本以上のコンクリート供試体の養生が可能となり、効率的、経済的な試験ができる。
(5)加熱装置、冷却装置、容器内の温度を均一にするためのファンを真空断熱容器内に内蔵することにより、小型化が図れる。
(6)温度履歴を温度調節器にプログラミングし、温度制御を行うためのプログラミング可能な温度調節器を用いることにより、再現性の高い試験を行うことができる。
(7)施工業者が独自に、構造物に使用するコンクリートの熱特性値の確認試験を行い、温度ひび割れの照査を行うことが可能となる。
(8)コンクリートを供給する生コンクリート業者が装置を使用し、発注者から指示されたスランプ、強度確認等の試験練りの際に、各種熱特性値の測定試験も一連の試験として実施することにより、出荷コンクリートの品質管理・品質保証を行うことができる。
(9)本発明の装置を用いて多くの試験が実施され、各種熱特性値のデータの集積が行われ、種々のコンクリートについての関係式が求まれば、これを温度ひび割れ解析プログラムに反映させ、ひび割れ指数計算精度の向上に寄与できる。
The present invention has the following effects.
(1) By using a vacuum heat insulating container having high heat insulating performance for the container, high control accuracy can be realized without being subjected to fluctuations in the outside air temperature (disturbance), and the heating / cooling apparatus can be downsized because the temperature fluctuation is small.
(2) By using a Peltier element for the cooling device, the entire device can be significantly reduced in size and cost.
(3) Unlike a conventional adiabatic temperature rise tester, a concrete test is placed in a plurality of strength test molds and cured, thereby enabling a strength test after the adiabatic temperature rise test.
(4) As a strength management test, for example, it is a device that can simultaneously cure up to 8 concrete specimens, but a plurality of vacuum insulation containers (test device units) with built-in heating / cooling devices are connected to the temperature controller. By doing so, the expansion of the apparatus can be facilitated, and curing of eight or more concrete specimens becomes possible, and an efficient and economical test can be performed.
(5) Miniaturization can be achieved by incorporating a heating device, a cooling device, and a fan for making the temperature inside the container uniform in the vacuum heat insulating container.
(6) By programming a temperature history in the temperature controller and using a programmable temperature controller for temperature control, a highly reproducible test can be performed.
(7) The contractor can independently conduct a confirmation test of the thermal property value of the concrete used for the structure and check the temperature cracks.
(8) When the ready-mixed concrete supplier supplying the concrete uses the equipment and conducts the test of slump, strength confirmation, etc. instructed by the orderer, the measurement test of various thermal characteristics values is also carried out as a series of tests. Can perform quality control and quality assurance of shipped concrete.
(9) When many tests are carried out using the apparatus of the present invention, data of various thermal characteristic values are accumulated, and relational expressions for various concrete are obtained, this is reflected in the temperature crack analysis program. This can contribute to the improvement of crack index calculation accuracy.

以下、本発明の実施の形態を、図1〜図12を用いて説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る断熱温度上昇試験装置の構成を示す断面図、図2は同装置内における供試体の配置例を示す平面図である。図1および図2において、本実施の形態に係る断熱温度上昇試験装置Aは、2個の断熱性能の高い大型真空断熱容器(φ33×36cm)1−1と1−2を、2段組積みした容器1を有しており、真空断熱容器1−1,1−2の間には、ゴムパッキンを取り付けた樹脂製のリング2を配置し、空気の流入出を防いでいる。容器1の内部には、φ10×20cmの供試体(簡易型枠にフレッシュコンクリートを入れ、締め固めて蓋をしたもの)3が、アルミニウム製の台4の上に、4個×2段の8個まで収納できるようになっている。容器1の内部の底部には、台5を介してヒータ6とその上に耐熱ファン7が設置されており、上部には、容器1内の温度分布を均一にするために耐熱ファン8が設けられている。また、容器1には、容器1内を冷却するためのペルチェ素子内蔵ファン16が設置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an adiabatic temperature rise test apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing an arrangement example of specimens in the apparatus. 1 and 2, the adiabatic temperature rise test apparatus A according to the present embodiment includes two large vacuum insulated containers (φ33 × 36 cm) 1-1 and 1-2 with high thermal insulation performance, which are stacked in two stages. The resin ring 2 to which a rubber packing is attached is arranged between the vacuum heat insulating containers 1-1 and 1-2 to prevent the inflow and outflow of air. Inside the container 1, a specimen 10 of φ10 × 20 cm (with fresh concrete put in a simple mold and compacted with a lid) 3 is placed on an aluminum base 4 in 4 × 2 steps 8 It is possible to store up to pieces. A heater 6 and a heat-resistant fan 7 are installed on the bottom of the container 1 via a base 5, and a heat-resistant fan 8 is provided on the top to make the temperature distribution in the container 1 uniform. It has been. The container 1 is provided with a Peltier element built-in fan 16 for cooling the inside of the container 1.

各供試体3のうち、少なくとも1個には、測温体として、熱電対(例えばPt100)10が埋設されており、供試体2の中心温度を用いて高精度な温度測定を行っている。また、ヒータ6の高精度温度制御のためにも熱電対11が用いられている。容器1の外部には、容器1内の温度を制御するための2台の温度調節器12,13と、ペルチェ素子内蔵ファン16の制御用SSR(ソリッドステートリレー)14と、ヒータ6の制御用SSR15とが設置されている。温度調節器12と13のいずれか1つはプログラミング可能としている。   A thermocouple (for example, Pt100) 10 is embedded in at least one of the specimens 3 as a temperature measuring body, and highly accurate temperature measurement is performed using the center temperature of the specimen 2. A thermocouple 11 is also used for high-precision temperature control of the heater 6. Outside the container 1 are two temperature regulators 12 and 13 for controlling the temperature in the container 1, an SSR (solid state relay) 14 for controlling the Peltier element built-in fan 16, and for controlling the heater 6. SSR15 is installed. Any one of the temperature controllers 12 and 13 is programmable.

この実施の形態においては、容器1として、断熱性能の高い真空断熱容器(例えば、シャトルドラム(JIK−W18、内容量は18L))を用いたことにより、外乱(外気温)の影響を受けにくく、安定した温度制御が可能となる。また、加熱・冷却装置が小型化できる。   In this embodiment, since the container 1 is a vacuum heat insulating container having high heat insulating performance (for example, shuttle drum (JIK-W18, inner volume is 18 L)), it is less susceptible to disturbance (outside temperature). Stable temperature control becomes possible. Also, the heating / cooling device can be miniaturized.

また、容器1には、供試体3が最大8本セットでき、試験終了後に、熱拡散係数、熱容量および強度特性値の試験(後述)が可能となる。さらに、温度調節器12,13を2台用い、互いにリンクさせることにより、コストを削減することができる。なお、この2台の温度調節器12,13は、熱拡散係数、熱容量試験にも用いられる。   In addition, a maximum of eight specimens 3 can be set in the container 1, and a test (described later) of a thermal diffusion coefficient, a heat capacity, and a strength characteristic value can be performed after the test is completed. Furthermore, the cost can be reduced by using two temperature controllers 12 and 13 and linking them together. The two temperature controllers 12 and 13 are also used for a thermal diffusion coefficient and heat capacity test.

図3は、本発明の実施の形態に係る熱拡散係数試験装置Bの構成を示す図であり、断熱温度上昇試験装置Aで用いた容器1の一方の真空断熱容器1−1を用いて、その内部に、熱電対10を埋設した供試体3を入れ、熱媒としての水を一定(50℃)に保って、熱電対10により供試体3の熱拡散係数を測定するものである。真空断熱容器1−1内の水温を制御するために、温度調節器12を用いる。水温の加熱は、真空断熱容器1−1の開口部に載せる架台21と、供試体3を所定の位置に支持する供試体台22と、モータ23,ギアヘッド24,回転軸25,シースヒータ26,撹拌羽根27,28を一体構造としたものを用いる。攪拌羽根28は、回転軸25に固定されており、攪拌羽根27と同じように回転駆動される。   FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the thermal diffusion coefficient test apparatus B according to the embodiment of the present invention, using one vacuum heat insulating container 1-1 of the container 1 used in the adiabatic temperature rise test apparatus A, The specimen 3 in which the thermocouple 10 is embedded is placed therein, and the heat diffusion coefficient of the specimen 3 is measured by the thermocouple 10 while keeping water as a heating medium constant (50 ° C.). In order to control the water temperature in the vacuum heat insulating container 1-1, the temperature controller 12 is used. The heating of the water temperature is performed by a gantry 21 that is placed on the opening of the vacuum heat insulating container 1-1, a specimen base 22 that supports the specimen 3 in a predetermined position, a motor 23, a gear head 24, a rotating shaft 25, a sheath heater 26, an agitation. A structure in which the blades 27 and 28 are integrated is used. The stirring blade 28 is fixed to the rotary shaft 25 and is driven to rotate in the same manner as the stirring blade 27.

本熱拡散係数試験装置Bの特徴としては、以下の通りである。
攪拌用モータ23、シースヒータ26等を一体構造とし、取り付け可能とすることにより、断熱温度上昇試験で用いた真空断熱容器1−1を利用できる。
The features of the thermal diffusion coefficient test apparatus B are as follows.
By making the agitation motor 23, the sheath heater 26, and the like an integral structure and making them attachable, the vacuum insulation container 1-1 used in the adiabatic temperature rise test can be used.

温度制御装置内の温度調節器12と1個の真空断熱容器1−1を用い、熱拡散係数試験を行うことができるため、温度調節器13ともう一つの真空断熱容器1−2を用いて熱容量試験(後述)が同時にできる。   Since the thermal diffusion coefficient test can be performed using the temperature controller 12 and one vacuum heat insulating container 1-1 in the temperature controller, the temperature controller 13 and another vacuum heat insulating container 1-2 are used. A heat capacity test (described later) can be performed simultaneously.

図4は、本発明の実施の形態に係る熱容量試験装置Cの構成を示す図であり、断熱温度上昇試験装置Aで用いた容器1の一方の真空断熱容器1−2を用いて、その内部に発泡スチロール容器を入れ、その中に所定の水量の20℃の水を入れる。そして、水中に熱電対10を埋設した供試体3を入れ、熱容量試験を行うものである。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the heat capacity test apparatus C according to the embodiment of the present invention, and uses one vacuum heat insulating container 1-2 of the container 1 used in the heat insulation temperature rise test apparatus A, A polystyrene foam container is put into the container, and a predetermined amount of water at 20 ° C. is put therein. And the test body 3 which embedded the thermocouple 10 in water is put, and a heat capacity test is performed.

真空断熱容器1−2の内部には、発泡スチロール等の断熱材で構成した断熱容器31を取り付けることにより、高い断熱性を確保する。断熱容器31の底部にはペルチェ素子32を内蔵したファン33を取り付け、断熱容器31内部の熱媒としての水の温度制御(800ccの水を20℃に一定に保つ)を行う。水温の制御には、断熱温度上昇試験で用いた温度調節器12と13のうち、一方の温度調節器13を用いることができる。   A high heat insulating property is secured by attaching a heat insulating container 31 made of a heat insulating material such as polystyrene foam inside the vacuum heat insulating container 1-2. A fan 33 incorporating a Peltier element 32 is attached to the bottom of the heat insulating container 31 to control the temperature of water as a heat medium inside the heat insulating container 31 (800 cc of water is kept constant at 20 ° C.). For controlling the water temperature, one of the temperature controllers 12 and 13 used in the adiabatic temperature rise test can be used.

この熱容量試験装置Cにおいては、断熱温度上昇試験で用いた真空断熱容器1−2を容器とし、内部に発泡スチロール等の断熱容器31を取り付けることによって、高い断熱性を確保できる。また、断熱温度上昇試験で用いたペルチェ素子内蔵ファン16を冷却装置として転用することができる。   In this heat capacity test apparatus C, high heat insulation can be secured by using the vacuum heat insulation container 1-2 used in the heat insulation temperature rise test as a container and attaching a heat insulation container 31 such as polystyrene foam inside. Further, the Peltier element built-in fan 16 used in the adiabatic temperature rise test can be diverted as a cooling device.

次に、以上の構成の断熱温度上昇試験装置A、熱拡散係数試験装置B、および熱容量試験装置Cを用いたコンクリート試験方法について説明する。図5はそのコンクリート試験方法の流れを示すものである。熱容量試験の後に、各種力学的特性試験ができる。   Next, a concrete test method using the adiabatic temperature rise test apparatus A, the thermal diffusion coefficient test apparatus B, and the heat capacity test apparatus C configured as described above will be described. FIG. 5 shows the flow of the concrete test method. After the heat capacity test, various mechanical property tests can be performed.

1.断熱温度上昇試験
まず、サミットモールド(商品名)の缶の中に同一バッチのコンクリートを流し込んでφ10×20cmの供試体3を所用本数作成した。このとき、3本の供試体3のうち2本の中心部に熱電対10の先端が位置するように配置する(図5(a)参照)。コンクリートの配合は、最大骨材寸法20mm、練上り温度20℃、混和剤種類は高性能AE減水剤、スラグ混入率40%、スラグ比表面積4000cm2/gを用いた配合である。
この供試体3を用いて、市販の断熱温度上昇試験機(株式会社マルイ製、TBC−1000)と本発明の実施の形態に係る小型断熱温度上昇試験装置Aにより断熱温度上昇試験を行った。前記の市販の断熱温度上昇試験機の大きさは、146×61×83.5cmと大型で設置スペースを広く占有するのに対し、本実施の形態の断熱温度上昇試験装置は、容器1がφ33×76cm、温度制御装置(温度調節器12,13)が31×28×18cmで、小さな設置スペースで済む。
1. Adiabatic temperature rise test First, the same batch of concrete was poured into a can of a summit mold (trade name), and the required number of specimens 3 of φ10 × 20 cm were prepared. At this time, it arrange | positions so that the front-end | tip of the thermocouple 10 may be located in two center part among the three specimens 3 (refer Fig.5 (a)). The concrete composition is a composition using a maximum aggregate size of 20 mm, a kneading temperature of 20 ° C., and an admixture of a high-performance AE water reducing agent, a slag mixing ratio of 40%, and a slag specific surface area of 4000 cm 2 / g.
Using this specimen 3, an adiabatic temperature rise test was performed using a commercially available adiabatic temperature rise tester (manufactured by Marui, TBC-1000) and a small adiabatic temperature rise test apparatus A according to the embodiment of the present invention. The size of the commercially available adiabatic temperature rise tester is 146 × 61 × 83.5 cm and is large and occupies a large installation space, whereas the adiabatic temperature rise test apparatus of the present embodiment has a container 1 of φ33 X 76 cm, temperature control device (temperature regulator 12, 13) is 31 x 28 x 18 cm, and a small installation space is sufficient.

この断熱温度上昇試験装置Aの容器1内に、供試体3を収納し、熱電対10により断熱温度上昇量を94時間(約4日間)測定した(図5(b)参照)。
表1は、断熱温度上昇試験の結果を示したものである。
The specimen 3 was housed in the container 1 of the adiabatic temperature rise test apparatus A, and the adiabatic temperature rise was measured for 94 hours (about 4 days) with the thermocouple 10 (see FIG. 5B).
Table 1 shows the results of the adiabatic temperature rise test.

Figure 2006118996
Figure 2006118996

ここで、Qは、最小二乗法により求めた終局断熱温度上昇量、γは、温度上昇速度に関する定数である。表1の結果より、市販の断熱温度上昇試験機と本発明の断熱温度上昇試験装置の温度履歴はほぼ一致していることが分かる。4日目の時点での温度上昇量は、本発明試験装置の場合、40.5℃および40.3℃であり、断熱温度上昇試験機では41.5℃となっている。その差は1℃程度であった。また、各装置による実測値およびQ=Q(1−e-γt)による近似式を図6に示す。 Here, Q is the ultimate adiabatic temperature rise obtained by the least square method, and γ is a constant related to the temperature rise rate. From the results in Table 1, it can be seen that the temperature histories of a commercially available adiabatic temperature rise tester and the adiabatic temperature rise tester of the present invention are substantially the same. The amount of temperature rise at the time of the fourth day is 40.5 ° C. and 40.3 ° C. in the case of the test apparatus of the present invention, and 41.5 ° C. in the adiabatic temperature rise tester. The difference was about 1 ° C. Further, FIG. 6 shows an actual measurement value obtained by each apparatus and an approximate expression based on Q = Q (1-e −γt ).

2.熱伝導率の算出方法
断熱温度上昇試験を行った後、同じ供試体を用いて熱拡散係数試験を行う。熱拡散係数試験は、図3に示した熱拡散係数試験装置Bを用いて行う。まず、図4に示した熱容量試験装置Cを用いて20℃一定とした供試体(図5(c)参照)を、熱拡散係数試験装置Bにおいて温度制御された50℃の温水に入れ、昇温過程をGlover法により解析し求めた(図5(d)参照)。その解析により求められた熱拡散係数h2の試験結果を図7に示す。
2. Calculation method of thermal conductivity After conducting an adiabatic temperature rise test, a thermal diffusion coefficient test is performed using the same specimen. The thermal diffusion coefficient test is performed using the thermal diffusion coefficient test apparatus B shown in FIG. First, a specimen (see FIG. 5 (c)) that was kept constant at 20 ° C. using the heat capacity test device C shown in FIG. 4 was placed in 50 ° C. warm water controlled by the thermal diffusion coefficient test device B, and The temperature process was determined by analysis using the Glover method (see FIG. 5D). FIG. 7 shows the test result of the thermal diffusion coefficient h 2 obtained by the analysis.

図7において、温度変化Θ’=(Θ1−Θt)/(Θ1−Θ0)である。ここで、Θ1は水温、Θ0は供試体の初期材齢、Θtは時刻tにおける供試体の温度である。
図7の温度降下行程結果から、Glover法により熱拡散係数を求める。
供試体1 h2 1=0.00317(m2/h)
供試体2 h2 2=0.00313(m2/h)
In FIG. 7, the temperature change Θ ′ = (Θ 1 −Θ t ) / (Θ 1 −Θ 0 ). Here, Θ 1 is the water temperature, Θ 0 is the initial age of the specimen, and Θ t is the temperature of the specimen at time t.
From the temperature drop process result of FIG. 7, the thermal diffusion coefficient is obtained by the Glover method.
Specimen 1 h 2 1 = 0.00317 (m 2 / h)
Specimen 2 h 2 2 = 0.00313 (m 2 / h)

次に、50℃となった供試体は、その直後、熱容量試験装置Cの20℃の水中に浸漬し、降温過程より熱容量の測定を行う(図5(e)参照)。その試験結果を図8に示す。
Glover法で求めた熱拡散係数h2と、図8の温度降下行程の温度変化より、熱容量ρcを求める。
Next, immediately after that, the specimen having reached 50 ° C. is immersed in 20 ° C. water of the heat capacity test apparatus C, and the heat capacity is measured from the temperature lowering process (see FIG. 5 (e)). The test results are shown in FIG.
The heat capacity ρc is obtained from the thermal diffusion coefficient h 2 obtained by the Glover method and the temperature change in the temperature drop process of FIG.

供試体1 ρc1=486.2(kcal/m3/℃)[2035(kJ/m/h/℃)]
供試体2 ρc2=490.0(kcal/m3/℃)[2051(kJ/m/h/℃)]
熱伝導率(λ)は、λ=ρc×h2より、
供試体1 λ1=1.54(kcal/m/h/℃)[6446(J/m/h/℃)]
供試体2 λ2=1.53(kcal/m/h/℃)[6404(J/m/h/℃)]
Specimen 1 ρc 1 = 486.2 (kcal / m 3 / ° C.) [2035 (kJ / m / h / ° C.)]
Specimen 2 ρc 2 = 490.0 (kcal / m 3 / ° C.) [2051 (kJ / m / h / ° C.)]
The thermal conductivity (λ) is λ = ρc × h 2 ,
Specimen 1 λ 1 = 1.54 (kcal / m / h / ° C.) [6446 (J / m / h / ° C.)]
Specimen 2 λ 2 = 1.53 (kcal / m / h / ° C.) [6404 (J / m / h / ° C.)]

全ての試験が終わった供試体3は、高温履歴を受けたコンクリートとしての強度特性値の試験が可能となる(図5(f)参照)。   After all the tests are completed, the specimen 3 can be tested for strength characteristic values as concrete that has undergone a high temperature history (see FIG. 5 (f)).

強度管理用の試験としては、高強度コンクリートもしくは高流動コンクリートの強度試験として使用できる。図9は、強度管理用試験で断熱養生を行う方法を示す説明図であり、図1と同じ構成となっている。   As a test for strength management, it can be used as a strength test for high-strength concrete or high-fluidity concrete. FIG. 9 is an explanatory view showing a method of performing heat insulation curing in the strength management test, and has the same configuration as FIG.

強度管理用の試験は、図10に示すように、事前に取得したコンクリート構造物の温度履歴を温度調節器12にプログラミングし、これを再現するように温度制御を行うか、もしくは図11に示すように、施工中のコンクリート構造物に温度調節器12と接続した測温体を挿入し、計測した温度を目標値として温度制御を行うことにより、高強度コンクリートもしくは高流動コンクリートの強度管理試験を行うことができる。   In the test for strength management, as shown in FIG. 10, the temperature history of the concrete structure acquired in advance is programmed in the temperature controller 12, and temperature control is performed so as to reproduce it, or as shown in FIG. As described above, the temperature control body connected to the temperature controller 12 is inserted into the concrete structure under construction, and the temperature control is performed with the measured temperature as a target value, so that the strength management test of high-strength concrete or high-fluidity concrete is performed. It can be carried out.

例えば、高強度コンクリートの強度試験は、図12に示すように、事前に取得したマス試験体の温度履歴を温度調節器12にプログラミングし、これを再現するように温度制御を行うか、もしくは装置内でコンクリート打設後、数日間のみ断熱状態とすることにより行う。   For example, as shown in FIG. 12, the strength test of high-strength concrete is performed by programming the temperature history of the mass specimen obtained in advance in the temperature controller 12 and controlling the temperature so as to reproduce it, or by using an apparatus. After placing concrete in the building, heat insulation is performed only for a few days.

本発明は、1台で複数の熱特性値の測定および各種強度管理試験ができる安価で小型なコンクリート試験装置およびそれを用いたコンクリート試験方法として、コンクリート構造物の温度ひび割れ抑制対策およびコンクリートの品質管理に、好適に利用することができる。   The present invention is an inexpensive and small concrete test apparatus capable of measuring a plurality of thermal characteristic values and various strength management tests with one unit, and a concrete test method using the same, as a measure for suppressing temperature cracks in concrete structures and the quality of concrete. It can be suitably used for management.

本発明の実施の形態に係る断熱温度上昇試験装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the adiabatic temperature rise test apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る断熱温度上昇試験装置内における供試体の配置例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of arrangement | positioning of the test body in the adiabatic temperature rise test apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る熱拡散係数試験装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the thermal-diffusion-coefficient test apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る熱容量試験装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the heat capacity test apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るコンクリート試験方法の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the concrete test method which concerns on embodiment of this invention. 終局断熱温度上昇量および温度上昇速度に関する定数を示すグラフである。It is a graph which shows the constant regarding the ultimate heat insulation temperature rise amount and a temperature rise rate. 解析により求められた熱拡散係数の試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result of the thermal diffusion coefficient calculated | required by analysis. 熱容量試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows a heat capacity test result. 強度管理用試験で断熱養生を行う方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of performing heat insulation curing by the test for intensity | strength management. 構造物の温度履歴を温度調節器にプログラミングして高強度もしくは高流動コンクリートの品質管理試験を行う方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of programming the temperature history of a structure to a temperature controller, and performing the quality control test of high strength or high fluidity concrete. 施工中の構造物の温度履歴を再現して高強度もしくは高流動コンクリートの品質管理試験を行う方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of reproducing the temperature history of the structure under construction and performing the quality control test of high strength or high fluidity concrete. コンクリートの強度試験を行う機器の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the apparatus which performs the intensity | strength test of concrete.

符号の説明Explanation of symbols

A 断熱温度上昇試験装置
B 熱拡散係数試験装置
C 熱容量試験装置
1 容器
1−1,1−2 真空断熱容器
2 リング
3 供試体
4,5 台
6 ヒータ
7 耐熱ファン
8 耐熱ファン
10,11 熱電対(測温体)
12,13 温度調節器
14,15 SSR
16 ペルチェ素子内蔵ファン
21 架台
22 供試体台
23 モータ
24 ギアヘッド
25 回転軸
26 シースヒータ
27,28 撹拌羽根
31 断熱容器
32 ペルチェ素子
33 ファン
A heat insulation temperature rise test device B heat diffusion coefficient test device C heat capacity test device 1 container 1-1, 1-2 vacuum heat insulation container 2 ring 3 specimen 4, 5 units 6 heater 7 heat resistant fan 8 heat resistant fan 10, 11 thermocouple (Temperature sensor)
12, 13 Temperature controller 14, 15 SSR
16 Peltier element built-in fan 21 Base 22 Specimen base 23 Motor 24 Gear head 25 Rotating shaft 26 Sheath heater 27, 28 Stirring blade 31 Thermal insulation container 32 Peltier element 33 Fan

Claims (6)

断熱性能の高い真空断熱容器からなる容器と、
前記容器内部を加熱するヒータと、
前記容器内部を冷却するペルチェ素子を用いた冷却装置と、
前記容器内部の温度分布を均一にするためのファンと、
前記容器内部に収納されるコンクリート供試体内部に埋設された測温手段と、
前記測温手段、前記ヒータおよび冷却装置に接続され、温度制御を行うためのプログラミング可能な温度調節器と
を備えたことを特徴とするコンクリート試験装置。
A container comprising a vacuum insulation container with high heat insulation performance;
A heater for heating the inside of the container;
A cooling device using a Peltier element for cooling the inside of the container;
A fan for making the temperature distribution inside the container uniform;
Temperature measuring means embedded in the concrete specimen stored in the container,
A concrete testing apparatus comprising: a programmable temperature controller connected to the temperature measuring means, the heater, and the cooling device for performing temperature control.
前記容器は、内部に、前記コンクリート供試体を複数本収納可能であることを特徴とする請求項1記載のコンクリート試験装置。   The concrete test apparatus according to claim 1, wherein the container is capable of storing a plurality of the concrete specimens therein. 前記容器と、前記ヒータと、前記冷却装置と、前記ファンと、前記測温手段とからなる試験装置ユニットを複数、前記温度調節器に並列に接続したことを特徴とする請求項1または2に記載のコンクリート試験装置。   The test apparatus unit comprising the container, the heater, the cooling device, the fan, and the temperature measuring unit is connected in parallel to the temperature controller, according to claim 1 or 2. The concrete test equipment described. 請求項1〜3のいずれかの項に記載のコンクリート試験装置により断熱温度上昇試験を行い、
前記断熱温度上昇試験を行った後のコンクリート供試体を用いて熱拡散係数試験および熱容量試験を行い、
前記各試験により高温履歴を受けたコンクリート供試体の力学的特性値を求める試験を行うことを特徴とするコンクリート試験方法。
Conduct a heat insulation temperature rise test with the concrete test apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Conducting a thermal diffusion coefficient test and a heat capacity test using the concrete specimen after performing the adiabatic temperature rise test,
A concrete test method characterized in that a test for obtaining a mechanical characteristic value of a concrete specimen subjected to a high temperature history by each of the tests is performed.
請求項1〜3のいずれかの項に記載のコンクリート試験装置を用いたコンクリート試験方法であって、事前に取得したコンクリート構造物の温度履歴もしくは構造体モデル試験体の温度履歴を前記温度調節器にプログラミングし、これを再現するように前記温度調節器により前記真空断熱容器内でコンクリート供試体の温度制御を行うことにより、高強度コンクリートもしくは高流動コンクリートの強度管理試験を行うことを特徴とするコンクリート試験方法。   A concrete test method using the concrete testing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a temperature history of a concrete structure or a structure model specimen obtained in advance is used as the temperature controller. The strength control test of high-strength concrete or high-fluidity concrete is performed by controlling the temperature of the concrete specimen in the vacuum heat insulation container by the temperature controller so as to reproduce it. Concrete test method. 請求項1〜3のいずれかの項に記載のコンクリート試験装置を用いたコンクリート試験方法であって、施工中のコンクリート構造物に前記温度調節器と接続した測温体を挿入し、計測した温度を目標値として、前記温度調節器により前記真空断熱容器内でコンクリート供試体の温度制御を行うことにより、高強度コンクリートもしくは高流動コンクリートの強度管理試験を行うことを特徴とするコンクリート試験方法。   A concrete testing method using the concrete testing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a temperature measuring body connected to the temperature controller is inserted into a concrete structure under construction, and the measured temperature. A concrete test method characterized in that a strength control test of high-strength concrete or high-fluidity concrete is performed by controlling the temperature of the concrete specimen in the vacuum heat insulating container by the temperature controller with the temperature controller as a target value.
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