JP2008197013A - Flowability evaluation test method for concrete, and device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレッシュコンクリートの流動性評価試験方法及びその試験に用いる試験装置に関する。 The present invention relates to a method for evaluating the flowability of fresh concrete and a test apparatus used for the test.
一般に、フレッシュコンクリートの流動性評価試験方法は、スランプおよびスランプフロー試験により行われており、スランプ値、スランプフロー値等が流動性の良否の指標とされている。高流動コンクリートに関しては、スランプフロー試験とは別に、コンシステンシーを評価する試験方法が数多く提案されており、実用されている方法も多く認められる。しかしながら、スランプ試験で評価されるコンクリート（以下、「スランプコンクリート」という）のコンシステンシーを評価する試験方法は規格化・規準化がされてなく、評価方法自体が確立されていないのが現状である。そのため、独自の手法による評価の試みも行われており、例えば、スランプコンクリートの材料分離抵抗性評価方法（特許文献１）やテーブルバイブレータを用いる方法（特許文献２）等が提案されている。 Generally, the fluidity evaluation test method for fresh concrete is performed by a slump and slump flow test, and the slump value, slump flow value, and the like are used as indicators of the quality of fluidity. For high-fluidity concrete, apart from the slump flow test, many test methods for evaluating the consistency have been proposed, and many methods are in practical use. However, the test method for evaluating the consistency of concrete evaluated in the slump test (hereinafter referred to as “slump concrete”) has not been standardized and standardized, and the evaluation method itself has not been established. . Therefore, the trial of the evaluation by the original method is also performed, for example, the material separation resistance evaluation method (patent document 1) of slump concrete, the method (patent document 2) using a table vibrator, etc. are proposed.
特許文献１に記載されているスランプコンクリートの材料分離抵抗性評価方法の概要は以下のとおりである。
（１）スランプ値が１８〜２３cmのコンクリート試料について、まずスランプ試験を行った後にスランプ台板上のコンクリート試料を囲繞するようにバリア装置を載置する。その後、台板を突き棒で叩いて振動を与え、台板上のコンクリート試料の一部がバリア装置の檻状壁部を通過してバリア装置の外部へ流動するようにして、コンクリート試料のフローをバリア装置の径より大きい所定の径まで拡げる。
（２）バリア装置の内部から採取した試料の粗骨材質量比とバリア装置の外部から採取した試料の粗骨材質量比との比率を、コンクリート試料の材料分離抵抗性の指標値とする。
（３）バリア装置の径が３０cmの場合は、スランプフローを拡げる際の所定の径が５０〜７０cmの範囲内から選択することが望ましく、約６０cmとすれば、なお好ましい。
（４）バリア装置の外部から採取した試料とバリア装置の内部から採取した試料それぞれの粗骨材質量比の比率は、分離抵抗性が高ければ極めて１．０に近い数値となる。一般には閾値を１．３とし比率が１．３以上となった場合には、不良なコンクリートと判断される。
(1) For a concrete sample having a slump value of 18 to 23 cm, first a slump test is performed, and then a barrier device is placed so as to surround the concrete sample on the slump base plate. After that, the base plate is struck with a stick to give vibration, and a part of the concrete sample on the base plate flows through the bowl-shaped wall part of the barrier device and flows to the outside of the barrier device. Is expanded to a predetermined diameter larger than the diameter of the barrier device.
(2) The ratio between the coarse aggregate mass ratio of the sample collected from the inside of the barrier device and the coarse aggregate mass ratio of the sample collected from the outside of the barrier device is used as an index value for the material separation resistance of the concrete sample.
(3) When the diameter of the barrier device is 30 cm, it is desirable to select the predetermined diameter when expanding the slump flow from the range of 50 to 70 cm, and more preferably about 60 cm.
(4) The ratio of the mass ratio of the coarse aggregate between the sample collected from the outside of the barrier device and the sample collected from the inside of the barrier device becomes a value very close to 1.0 if the separation resistance is high. Generally, when the threshold is 1.3 and the ratio is 1.3 or more, it is determined that the concrete is defective.
上記の特許文献１では、台板への振動を突き棒の落下させて行っているため、試験者によって試料に与えるエネルギーが異なり、定量的な判定を下すことが困難である。このため、この評価方法は振動条件下での材料分離抵抗性の判定のみに留まり、流動性の判定には適切な方法とはいえない。また、特許文献２のテーブルバイブレータを用いる方法では設備が必要となることから、施工現場あるいは生コン工場で実施するのは困難であった。 In the above-mentioned patent document 1, since the vibration to the base plate is performed by dropping the tip, the energy given to the sample differs depending on the tester, and it is difficult to make a quantitative determination. For this reason, this evaluation method is limited only to the determination of material separation resistance under vibration conditions, and is not an appropriate method for determining fluidity. In addition, since the method using the table vibrator of Patent Document 2 requires equipment, it has been difficult to implement at a construction site or a ready-mixed factory.
良質な天然骨材の枯渇等によって、粒形や粒度分布が必ずしも良好ではない骨材を使用せざるを得ない施工が増えつつある。特に西日本地区においては、これまで一般的に使用されてきた海砂の採取が規制され、海砂の代替骨材として、加工砂、砕砂等の使用が増えつつある。これらの新しい骨材の使用にあたっては、その使用比率や切替えに伴う配合変更が必要となるため、コンクリート試験を行い、性状を確認するのが一般的である。 Due to the depletion of high-quality natural aggregates and the like, there is an increasing number of constructions that must use aggregates that do not necessarily have a good particle shape and particle size distribution. In particular, in the West Japan area, the collection of sea sand that has been generally used so far has been restricted, and the use of processed sand, crushed sand, etc. is increasing as an alternative aggregate of sea sand. When these new aggregates are used, it is generally necessary to conduct a concrete test to confirm the properties because the usage ratio and blending change due to switching are necessary.
粒形や粒度分布が良好ではない骨材を使用すると、コンクリートの配合条件が適切でない場合には、現場で施工した際に型枠への充填性や材料分離抵抗性、あるいはポンプ圧送性等が問題となることが多い。最近では、耐震性能確保のため構造物の配筋量が増える方向にあり、以前より配筋が密となっている。配筋が密である箇所では、施工性が低下したコンクリートを用いると施工欠陥が生じる可能性が高くなるため、コンクリートの耐久性確保の観点から施工性に優れたコンクリートが望ましい。 When aggregates with poor particle shape and particle size distribution are used, if the concrete mixing conditions are not appropriate, the formability, material separation resistance, pump pumpability, etc. will be improved when constructed on site. Often problematic. Recently, in order to ensure seismic performance, the amount of reinforcement in the structure is increasing, and the reinforcement is denser than before. In places where the bar arrangement is dense, the use of concrete with poor workability increases the possibility of construction defects, so concrete with excellent workability is desirable from the viewpoint of ensuring the durability of the concrete.
高流動コンクリートについては、充填試験やフロー試験等の流動性評価試験がすでに確立されつつあり、規格・規準案等として実用化されているため、充填性あるいは間隙通過性等のコンクリート性能について評価が可能である。 For high-fluidity concrete, fluidity evaluation tests such as filling tests and flow tests are already being established and put into practical use as standard / standard proposals. Is possible.
しかしながら、スランプコンクリートの場合、コンシステンシーの評価はスランプ試験によることが多く、充填性や鉄筋間隙通過性について判断することは難しい。これはスランプコンクリートの場合、例えばポンプ圧送によって打設し、バイブレータで加振するといった施工状況が、スランプ試験の条件とは異なることによると考えられる。そのため、骨材の切替えや配合の変更を行った際に、スランプ試験において同等のフレッシュ性状が得られると判断される配合条件（骨材の使用比率等）を設定しても、実際の施工においては充填性や鉄筋間隙通過性等が問題となる事態が多々生じている。 However, in the case of slump concrete, the consistency evaluation is often based on a slump test, and it is difficult to judge the filling property and the rebar gap passing property. In the case of slump concrete, for example, it is considered that the construction situation of placing by pumping and vibrating with a vibrator is different from the conditions of the slump test. Therefore, even if you set the blending conditions (such as the aggregate usage ratio) that are judged to give the same fresh properties in the slump test when you change the aggregate or change the blend, There are many situations in which filling properties, rebar penetration properties, and the like become problems.
このため、スランプコンクリートについても、高流動コンクリートと同様に、コンクリートの流動性を適切に評価できる試験方法の確立が望まれている。本発明は、このような要望を満たすために、生コン工場や建設工事現場においても、コンクリートの施工を行う前に施工性の確認が可能であり、スランプが１２〜２３cmまでのコンクリートの流動性や施工性を評価できる試験方法を提供することを目的とする。 For this reason, with respect to slump concrete, it is desired to establish a test method capable of appropriately evaluating the fluidity of concrete, as with high-fluidity concrete. In the present invention, in order to satisfy such a demand, it is possible to check the workability before concrete construction even in a ready-mix factory or a construction site, and the fluidity of concrete with a slump of 12 to 23 cm can be confirmed. It aims at providing the test method which can evaluate workability.
本発明者らは、上記目的を達成するために試験方法の検討を鋭意行った結果、コンクリートの流動性について定量的な施工性判定を可能にする試験方法を開発するに至った。 As a result of intensive studies on the test method in order to achieve the above object, the present inventors have developed a test method that enables quantitative workability determination on the fluidity of concrete.
すなわち本発明は、スランプコーンを逆さまに設置した状態でコンクリートのスランプ試験を実施し（以下、「逆スランプ試験」という）、逆スランプ試験後、振動機を用いて台板に一定の振動エネルギーを与え、加振前後のコンクリートのフロー面積比（Ｓb／Ｓi）によって流動性の良否を判断する方法（以下、「振動逆スランプ試験方法」という）に関する。具体的には、コンクリートの流動性評価試験方法であって、台板上に逆さに設置したスランプコーンにコンクリート試料を充填し、スランプコーンを引き抜いた後の台板上のコンクリート試料のフロー面積Ｓｉを測定し、次いで、台板に一定の振動エネルギーを与えた後の台板上のコンクリート試料のフロー面積Ｓｂを測定し、両者のフロー面積の比（Ｓb／Ｓi）をコンクリートの流動性評価指標値とする、コンクリートの流動性評価試験方法である。 That is, according to the present invention, a concrete slump test is performed with the slump cone installed upside down (hereinafter referred to as “reverse slump test”). After the reverse slump test, a constant vibration energy is applied to the base plate using a vibrator. The present invention relates to a method for judging the quality of fluidity based on the flow area ratio (S b / S i ) of concrete before and after vibration (hereinafter referred to as “vibration reverse slump test method”). Specifically, it is a concrete fluidity evaluation test method, in which a concrete sample is filled in a slump cone placed upside down on a base plate, and the concrete sample on the base plate after the slump cone is pulled out, is a flow area S. i was measured, then, measures the flow area S b of the concrete sample on the base plate after giving constant vibration energy to the base plate, the ratio of the flow area of both the (S b / S i) of the concrete This is a concrete fluidity evaluation test method using a fluidity evaluation index value.
また、開口部分に鉄筋を配したＬ形フロー試験装置にコンクリート試料を充填し、仕切り板を引き抜いた後に振動機によって一定の振動エネルギーを与え、コンクリート試料が一定距離に到達するまでの時間によって、鉄筋間隙通過性の良否を判定する試験方法（以下、「振動Ｌ形フロー試験方法」という）に関する。具体的には、コンクリートの流動性評価試験方法であって、開口部に鉄筋を縦に配したＬ形フロー試験装置の試料投入部にコンクリート試料を充填し、Ｌ形フロー試験装置に設けられた仕切り板を引き抜いた後に、Ｌ形フロー試験装置に一定の振動エネルギーを与え、コンクリート試料が一定距離に到達するまでの流動時間を測定し、この流動時間を、鉄筋間隙通過性に関するコンクリートの流動性評価指標値とする、コンクリートの流動性評価試験方法である。 In addition, a concrete sample is filled in an L-shaped flow test apparatus in which reinforcing bars are arranged in the opening, and a certain vibration energy is given by a vibrator after the partition plate is pulled out, and depending on the time until the concrete sample reaches a certain distance, The present invention relates to a test method (hereinafter referred to as “vibration L-shaped flow test method”) for determining whether or not the rebar gap passing property is good. Specifically, it is a concrete fluidity evaluation test method, in which a concrete sample is filled in a sample input portion of an L-shaped flow test apparatus in which reinforcing bars are vertically arranged in an opening, and provided in the L-shaped flow test apparatus. After pulling out the partition plate, a certain amount of vibration energy is given to the L-shaped flow test device, and the flow time until the concrete sample reaches a certain distance is measured. This is a concrete fluidity evaluation test method with an evaluation index value.
本発明に係わる振動逆スランプ試験方法及び振動Ｌ形フロー試験方法を用いるコンクリートの流動性評価試験方法によれば、コンクリートに一定の振動エネルギーを与えた際の流動性の定量的評価が可能となる。特に、一般的に行われるスランプ試験ではコンクリートの施工性の判断は困難であったが、振動を与えた際の流動性に注目したことで、コンクリートの施工性の評価が可能となった。また、本発明は、特殊な試験装置を用いることなく、これまでのスランプ試験装置やＬ形フロー試験装置を用いるため、場所を問わず、簡易にコンクリートの施工性の評価を行うことが可能となった。 According to the concrete fluidity evaluation test method using the vibration reverse slump test method and the vibration L-shaped flow test method according to the present invention, it is possible to quantitatively evaluate the fluidity when a certain vibration energy is applied to the concrete. . In particular, it was difficult to judge the workability of concrete in the slump test that is generally performed, but it became possible to evaluate the workability of concrete by paying attention to the fluidity when vibration was applied. In addition, since the present invention uses the conventional slump test apparatus and L-shaped flow test apparatus without using a special test apparatus, it is possible to easily evaluate the workability of concrete regardless of the location. became.
加えて、振動機を用いて振動を与えることで、振動エネルギーを毎回一定とすることが可能となり、再現性に優れる試験方法となった。なお、本試験では、振動後におけるコンクリート性状を目視で確認できるので、粗骨材の分離状況を確認することも可能である。 In addition, by applying vibration using a vibrator, the vibration energy can be made constant every time, and the test method has excellent reproducibility. In addition, in this test, since the concrete property after vibration can be confirmed visually, it is also possible to confirm the separation status of the coarse aggregate.
以下、本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、コンクリートの流動性評価試験方法に係る本発明の第一の態様である振動逆スランプ試験法の概要を示す図である。振動逆スランプ試験装置１においては、スランプコーン２を逆さに設置してコンクリート試料を充填し逆スランプ試験を行う。コーン２を引き抜き、試料の流動が停止した直後に、台板３上のコンクリート試料のフロー面積（Ｓｉ）を測定し、その後、型枠バイブレータ等の振動機４によって一定の振動エネルギーを与えた後に、再度台板３上のコンクリート試料のフロー面積（Ｓｂ）を測定し、振動前後のフロー面積比（Ｓb／Ｓi）によって流動性を評価する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a vibration reverse slump test method which is a first embodiment of the present invention related to a concrete fluidity evaluation test method. In the vibration reverse slump test apparatus 1, the slump cone 2 is installed upside down and filled with a concrete sample to perform a reverse slump test. The cone 2 was pulled out, and immediately after the flow of the sample stopped, the flow area (S i ) of the concrete sample on the base plate 3 was measured, and then a certain vibration energy was given by a vibrator 4 such as a mold vibrator. Later, the flow area (S b ) of the concrete sample on the base plate 3 is measured again, and the fluidity is evaluated by the flow area ratio (S b / S i ) before and after vibration.
従来のスランプ試験と異なり、以下の理由によりスランプコーン２を逆さにした。コーンを逆さにすることで、実験に供されるコンクリート試料は自重によって加圧され、コーン引き抜き後のコンクリート試料は、あたかもポンプ圧送されたコンクリートのように絞られ、そしてほぐされた状態となる。最近のコンクリート施工においては、ポンプによって打設箇所まで圧送され、ポンプ筒先から吐出後に加振されることが多い。したがって、スランプコーンを逆さにして使用することが、実施工に近い状態を模擬し、流動性を評価・確認するために適切である。 Unlike the conventional slump test, the slump cone 2 was inverted for the following reasons. By turning the cone upside down, the concrete sample subjected to the experiment is pressurized by its own weight, and the concrete sample after drawing the cone is squeezed and loosened as if it were pumped concrete. In recent concrete construction, a pump is often pumped to a placement site, and is often vibrated after being discharged from a pump cylinder tip. Therefore, it is appropriate to use the slump cone upside down in order to simulate the state close to the construction work and to evaluate and confirm the fluidity.
後述の参考例に示すように、一般的なスランプ試験を行った後、同様にコンクリート試料に振動を与えた場合のフロー面積比を用いる評価方法は、細骨材の粗粒率の影響については確認できたが、粗骨材かさ容積による影響は認められず施工性の良否は判断できない。したがって、粗骨材かさ容積による影響をも評価が可能である本発明の振動逆スランプ試験法におけるフロー面積比は、コンクリートの実施工を模擬再現することができる点で、従来の方法に比較して格段に優れていることが理解できる。 As shown in a reference example to be described later, after performing a general slump test, the evaluation method using the flow area ratio when vibration is applied to a concrete sample in the same manner is as follows. Although it was confirmed, the influence of the coarse aggregate bulk volume was not recognized, and the quality of workability could not be judged. Therefore, the flow area ratio in the vibration reverse slump test method of the present invention, which can evaluate the influence of coarse aggregate bulk volume, can be compared with the conventional method in that it can simulate the concrete construction work. It can be understood that it is extremely superior.
なお、本発明においては、逆スランプ試験後のコンクリート試料に振動を与える際には、スランプの台板３に振動を与えることとし、コンクリート試料には直接振動を与えないようにする。コンクリート試料には一定の振動を均等に与えることが望ましいので、例えば台板上に溶接等により剛接合されたような取手５を介して振動を与えるのが好ましい。なお、試験においては、接合された取手に振動を与えることで均等に振動が伝播することが確認された。 In the present invention, when a vibration is applied to the concrete sample after the reverse slump test, vibration is applied to the base plate 3 of the slump, and the concrete sample is not directly subjected to vibration. Since it is desirable to uniformly apply a certain vibration to the concrete sample, it is preferable to apply the vibration through the handle 5 that is rigidly joined to the concrete plate by welding or the like. In the test, it was confirmed that vibration was evenly propagated by applying vibration to the joined handles.
なお、試験の際に台板上にバリア（図示せず）を配すると、材料分離抵抗性が小さいコンクリートでは、バリア内に径の大きな粗骨材が留まるため、バリア内外における試料中の粗骨材質量の比較によって分離の程度を確認することも可能である。この時、バリアは振動条件下で試料流動の妨げとなる必要があり、転倒や移動が無いように鋼棒やステンレス材を使用することが好ましい。更には、強化マグネットによって台板に固定することが望ましい。 If a barrier (not shown) is placed on the base plate during the test, the coarse aggregate in the sample inside and outside the barrier remains in the concrete with low material separation resistance because coarse aggregate with a large diameter remains in the barrier. It is also possible to confirm the degree of separation by comparing the material mass. At this time, the barrier needs to hinder the flow of the sample under vibration conditions, and it is preferable to use a steel rod or a stainless material so that the sample does not fall or move. Furthermore, it is desirable to fix to the base plate with a reinforcing magnet.
コンクリート試料に与える振動エネルギーは、好ましくは、１．０〜５０（J・s/m3）、より好ましくは５．０〜２５（J・s/m3）である。コンクリート試料に与える振動エネルギーが非常に大きい場合（例えば、スランプの台板の振動時間が極端に長い場合）には試料間の差が不明確となる。また、振動エネルギーが非常に小さい場合（スランプの台板の振動時間が極端に短い場合）も同様に試料間の差が不明確となる。適切な振動時間としては、例えば、振動数が１４０〜１８０Hzの振動機を用いた場合は、振動時間は、３．０〜３０秒、より好ましくは５．０〜２０秒である。これらは上記のコンクリート試料に与える振動エネルギーおよびその好ましいエネルギーに相当する。 The vibration energy applied to the concrete sample is preferably 1.0 to 50 (J · s / m 3 ), more preferably 5.0 to 25 (J · s / m 3 ). When the vibration energy given to the concrete sample is very large (for example, when the vibration time of the slump base plate is extremely long), the difference between the samples becomes unclear. Similarly, when the vibration energy is very small (when the vibration time of the slump base plate is extremely short), the difference between the samples is unclear. As an appropriate vibration time, for example, when a vibrator having a vibration frequency of 140 to 180 Hz is used, the vibration time is 3.0 to 30 seconds, more preferably 5.0 to 20 seconds. These correspond to the vibrational energy given to the concrete sample and its preferred energy.
振動を与えるのに使用するバイブレータは、型枠バイブレータ等の、加振面が平らで振動数が１００〜２５０Hzであるバイブレータを使用することが好ましい。振動数が２５０Hzを超えるようなバイブレータを使用すると、過剰な振動の影響によりコンクリート性状の良否に関わらず材料分離が生じてしまい、過度に流動するためである。市販されているエクセン社製の壁打用バイブレータを好適に使用することができる。 It is preferable to use a vibrator having a flat excitation surface and a vibration frequency of 100 to 250 Hz, such as a formwork vibrator, as a vibrator used for applying vibration. This is because when a vibrator having a frequency exceeding 250 Hz is used, material separation occurs regardless of whether the concrete property is good or not due to the influence of excessive vibration, and the fluid flows excessively. A commercially available wall vibrator made by EXEN can be suitably used.
コンクリート試料に振動を与えた後、再度フロー面積の測定を行い、振動前後のフロー面積比を測定する。種々のコンクリートについて本発明の方法で試験評価した結果、施工性に優れるコンクリートは、振動数が１００〜２５０Hzの振動機を用いて１．０〜５０（J・s/m3）の振動エネルギーを与えた場合、振動前後のフロー面積比（Ｓb／Ｓi）として２．０以上であることが判明した。また、振動前後のフロー面積比が２．５以上であるコンクリートは、施工性がより良好であることが判明した。 After vibration is applied to the concrete sample, the flow area is measured again, and the flow area ratio before and after vibration is measured. As a result of testing and evaluating various concrete by the method of the present invention, the concrete having excellent workability has a vibration energy of 1.0 to 50 (J · s / m 3 ) using a vibrator having a frequency of 100 to 250 Hz. When given, it was found that the flow area ratio (S b / S i ) before and after vibration was 2.0 or more. Moreover, it was found that the concrete having a flow area ratio before and after vibration of 2.5 or more has better workability.
図２は、コンクリートの流動性評価試験方法に係る本発明の第一の態様である振動Ｌ形フロー試験方法の概要を示す図である。ここで、（イ）はコンクリート試料投入部Ａに試料投入後に仕切り板７を引き抜く図、（ロ）は仕切り板７を引き抜いた後に振動機１０で振動を与える図、（ハ）は試料流動部Ｂを正面から見た図である。振動フロー試験装置６は、高流動コンクリートのコンシステンシー評価試験に用いられるＬ形フロー試験装置を使用し、振動機１０によって一定の振動を与えることで、スランプコンクリートについてもコンシステンシーの評価を可能とした。なお、Ｌ形フロー試験装置を用いた試験方法としては、土木学会基準「高流動コンクリートのＬ形フロー試験方法（案）ＪＳＣＥ−Ｆ ５１４−１９９９」があり、高流動コンクリートの流動速度によってコンシステンシーを評価している。 FIG. 2 is a diagram showing an outline of a vibration L-shaped flow test method according to the first aspect of the present invention relating to a concrete fluidity evaluation test method. Here, (a) is a view of pulling out the partition plate 7 after the sample is put into the concrete sample input portion A, (b) is a view of applying vibration by the vibrator 10 after the partition plate 7 is pulled out, and (c) is a sample flow portion. It is the figure which looked at B from the front. The vibration flow test apparatus 6 uses the L-type flow test apparatus used for the consistency evaluation test of high-fluidity concrete, and by giving a constant vibration by the vibrator 10, the consistency of slump concrete can be evaluated. did. In addition, as a test method using the L-type flow test apparatus, there is a civil engineering society standard “L-type flow test method for high-fluidity concrete (draft) JSCE-F 514-1999”, and the consistency depends on the flow rate of the high-fluidity concrete. Is evaluated.
振動Ｌ形フロー試験方法は以下の手順で試験を行う。
まず、仕切り板７で遮られたコンクリート試料投入部８の上面までコンクリート試料を充填し、次いで仕切り板７を引き抜き、振動機１０によって振動Ｌ形フロー試験装置６に一定の振動エネルギーを与える。振動によってコンクリート試料を４０cm流動させ、そのときの流動時間を計測する。振動機１０は、上記スランプ試験の場合と同様に、振動数が１００〜２５０Hzのバイブレータを使用することが好ましい。種々のコンクリートについてこの試験法で試験評価した結果、施工性に優れるコンクリートは、振動数が２５０Hz以下の振動機を用いて１．０〜５０（J・s/m3）の振動エネルギーを与えた場合、Ｌフロー値が４０cmに到達するまでの時間Ｔ40が４０秒以下であることが判明した。
The vibration L-shaped flow test method is performed by the following procedure.
First, the concrete sample is filled up to the upper surface of the concrete sample inserting portion 8 blocked by the partition plate 7, and then the partition plate 7 is pulled out and given a certain vibration energy to the vibration L-shaped flow test apparatus 6 by the vibrator 10. A concrete sample is caused to flow 40 cm by vibration, and the flow time at that time is measured. As in the case of the slump test, the vibrator 10 preferably uses a vibrator having a vibration frequency of 100 to 250 Hz. As a result of testing and evaluating various concrete using this test method, the concrete having excellent workability gave vibration energy of 1.0 to 50 (J · s / m 3 ) using a vibrator having a frequency of 250 Hz or less. The time T 40 until the L flow value reaches 40 cm was found to be 40 seconds or less.
また、振動前後における粗骨材量の偏りのない鉄筋間隙通過性に優れるコンクリートが好ましい。試料が流動時に通過する流動部９に配されるバリア１１は、２０〜８０mmの範囲の間隔とすることが好ましい。なお、バリアとしては土木学会基準（案）「充てん装置を用いた間隙通過性試験方法（ＪＳＣＥ‐Ｆ ５１１−１９９９」の障害Ｒ２相当、すなわちバリア間隔３５mm、Ｄ１３鉄筋３本使用が好ましい。 Moreover, concrete which is excellent in rebar gap passing property without unevenness of the amount of coarse aggregate before and after vibration is preferable. It is preferable that the barrier 11 disposed in the flow part 9 through which the sample flows at a distance of 20 to 80 mm. The barrier is preferably equivalent to the obstacle R2 of the JSCE Standard (Draft) “Gap Passage Test Method Using Filling Device (JSCE-F 511-1999)”, that is, a barrier interval of 35 mm and three D13 rebars are used.
本発明のコンクリートの流動性評価試験方法において、振動逆スランプ試験方法では、振動下でのコンクリートの流動性能の評価が可能であり、一方の振動Ｌ形フロー試験方法では、コンクリートの鉄筋間隙通過性能の評価が可能となる。このため、両試験方法を併用することにより、施工状況に応じた施工性の評価が可能となる。施工上好ましいコンクリートは、（ａ）振動逆スランプ試験方法において振動前後のフロー面積比が大きく、（ｂ）振動Ｌ形フロー試験方法において鉄筋間隙通過性に優れ、振動を与えた際に一定距離までの流動時間が短いコンクリートである。 In the concrete fluidity evaluation test method of the present invention, the vibration reverse slump test method can evaluate the flow performance of the concrete under vibration, while the vibration L-type flow test method allows the concrete to pass through the rebar gap. Can be evaluated. For this reason, by using both test methods together, it becomes possible to evaluate the workability according to the construction situation. Concrete that is preferable for construction is (a) a large flow area ratio before and after vibration in the vibration reverse slump test method, and (b) excellent rebar clearance through the vibration L-type flow test method, and up to a certain distance when vibration is applied. The concrete has a short flow time.
本試験によって施工性に優れると判断されるコンクリートは、実際に施工される際にも、加振時の流動性や鉄筋間隙通過性に優れ、また振動を与えても材料分離が生じにくいと判断できる。施工性に優れるコンクリートは、耐久性上欠陥となり得るような脆弱な箇所、例えば、ジャンカや豆板等が形成されにくいため、高耐久で堅固な構造物を提供することができる。 Concrete that is judged to be excellent in workability by this test is judged to be excellent in fluidity and vibration through the rebar between vibrations even during actual construction, and it is difficult for material separation to occur even when vibration is applied. it can. Since concrete having excellent workability is difficult to form fragile portions that may become defects in durability, such as junkers and beans, it is possible to provide a highly durable and solid structure.
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
［１．使用材料］
（１）セメント
普通ポルトランドセメント（宇部興産（株）製、密度：３．１６g/cm3）
（２）骨材
（ｉ）細骨材
砕砂（表乾密度：２．６８g/cm3、吸水率：１．６５％、粗粒率：２．６４）
海砂（表乾密度：２．５７g/cm3、吸水率：２．０８％、粗粒率：３．１２）
（ii）粗骨材
硬質砂岩砕石（実積率：５９％、吸水率：０．５０％、表乾密度：２．７３g/cm3、粗粒率：６．５８）
（３）混和剤
多機能型ＡＥ減水剤（ポゾリス No.１５Ｓ：ＮＭＢ社製）
（４）練混ぜ水
上水道水
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
[1. Materials used]
(1) Cement Ordinary Portland cement (Ube Industries, Ltd., density: 3.16 g / cm 3 )
(2) Aggregate
(I) Fine aggregate Crushed sand (surface dry density: 2.68 g / cm 3 , water absorption: 1.65%, coarse particle rate: 2.64)
Sea sand (surface dry density: 2.57 g / cm 3 , water absorption: 2.08%, coarse particle rate: 3.12)
(Ii) Coarse aggregate Hard sandstone crushed stone (actual volume ratio: 59%, water absorption: 0.50%, surface dry density: 2.73 g / cm 3 , coarse particle ratio: 6.58)
(3) Admixture Multifunctional AE water reducing agent (Pozoris No. 15S: manufactured by NMB)
(4) Mixing water Tap water
［２．コンクリートの調整及び評価］
コンクリートの調整は、普通ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材を表１に示す条件で混合し、二軸強制練りミキサで３０秒間撹拌した後、混和剤と水道水を混合した練混ぜ水をミキサ内に投入し、更に９０秒間撹拌することによって行った。なお、細骨材の粗粒率として、２．６４、３．１２の２水準、粗骨材かさ容積として、０．５６、０．５９、０．６１（m3/m3）の３水準で試験を行った。コンクリートは、スランプが１８cm、空気量が４．５±０．５％を目標として調整を行った。配合条件を表１に示す。
[2. Adjustment and evaluation of concrete]
For concrete adjustment, ordinary Portland cement, fine aggregate, and coarse aggregate are mixed under the conditions shown in Table 1. After stirring for 30 seconds with a biaxial forced kneading mixer, mixed water containing admixture and tap water is mixed. It put into the mixer and performed by stirring for 90 seconds. The coarse aggregate ratio of fine aggregate is 2.64 and 3.12, and the coarse aggregate bulk volume is 0.56, 0.59, and 0.61 (m 3 / m 3 ). The test was conducted. The concrete was adjusted with a slump of 18 cm and an air volume of 4.5 ± 0.5%. The blending conditions are shown in Table 1.
（１）スランプ
ＪＩＳ Ａ １１０１−２００５「コンクリートのスランプ試験方法」に記載される方法に準じて行った。
（２）空気量
ＪＩＳ Ａ １１２８−２００５「フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法（空気室圧力方法）」に記載される方法に準じて行った。
（３）施工性評価
図１に示す振動逆スランプ試験装置を用いて試験を行った。振動は、周波数１４０〜１８０Hzのバイブレータ（エクセン社製）を使用して、１０秒間加振した。これは、振動エネルギーで約８．０（J・s/m3）に相当した。また、図２に示す振動Ｌ形フロー試験装置を用い、鉄筋間隔が３５mmになるようにφ１３mmの異形鉄筋を配して鉄筋間隙通過試験を行い、同様に型枠バイブレータで加振してフロー値が４０cmに到達するまでの時間を測定した。さらに、参考のために行った通常のスランプ試験では、試験後にスランプの台板を型枠バイブレータで１０秒間加振して、加振後のフロー値の測定を行った。
(1) Slump The slump was performed according to the method described in JIS A 1101-2005 “Concrete slump test method”.
(2) Air quantity It carried out according to the method described in JIS A 1128-2005 "Test method by pressure of air quantity of fresh concrete (air chamber pressure method)".
(3) Workability evaluation A test was conducted using the vibration reverse slump test apparatus shown in FIG. The vibration was applied for 10 seconds using a vibrator having a frequency of 140 to 180 Hz (manufactured by EXEN). This corresponded to about 8.0 (J · s / m 3 ) in vibrational energy. In addition, using the vibration L-shaped flow test device shown in FIG. 2, a deformed reinforcing bar with a diameter of 13 mm is arranged so that the spacing between the reinforcing bars is 35 mm, and a reinforcing bar clearance passage test is performed. The time to reach 40 cm was measured. Furthermore, in the normal slump test performed for reference, the base plate of the slump was vibrated for 10 seconds with a mold vibrator after the test, and the flow value after vibration was measured.
［参考例１〜１０、実施例１〜１０］
配合条件を変化させたコンクリートのスランプ試験結果とコンクリート試料の加振前後のフロー面積比を表２に示す。いずれのコンクリートもスランプ値が１８〜１９ｃｍの一定となるように混和剤添加率を調整したため、図３の実施例１、５、７及び１０に示すように、スランプ試験後の試料からは施工性の判定はできなかった。スランプ試験後の試料に振動を与えた場合は、細骨材の粗粒率が大きいほうが振動前後のフロー面積比は小さくなる傾向が認められたが、粗骨材かさ容積の影響は確認できなかったことから、施工性が劣るコンクリートについての見極めは不十分と判断された。
[Reference Examples 1 to 10, Examples 1 to 10]
Table 2 shows the results of the slump test for concrete with different blending conditions and the flow area ratio before and after the vibration of the concrete sample. Since the admixture addition rate was adjusted so that the slump value was constant between 18 and 19 cm for all the concrete, as shown in Examples 1, 5, 7 and 10 in FIG. Could not be judged. When vibration was applied to the sample after the slump test, the flow area ratio before and after vibration tended to decrease as the coarse particle ratio of fine aggregate increased, but the effect of coarse aggregate bulk volume could not be confirmed. Therefore, it was judged that the identification of concrete with poor workability was insufficient.
これに対し、表３に示す本発明の振動逆スランプ試験方法においては、コンクリート試料の加振前後のフロー面積比を比較すると、粗骨材かさ容積が大きいほどフロー面積比が小さくなり、細骨材の粗粒率が大きいほどフロー面積比が小さくなる傾向が認められた。また、細骨材の粒形が異なると、同一の粗粒率であってもフロー面積比が異なっていることも確認できた。振動逆スランプ試験法では、コンクリートを構成する細骨材、粗骨材のそれぞれが施工性に及ぼす影響を直接把握することが可能と考えられ、コンクリートの施工性を十分に判定できると判断された。 On the other hand, in the vibration reverse slump test method of the present invention shown in Table 3, when comparing the flow area ratio before and after the vibration of the concrete sample, the flow area ratio decreases as the coarse aggregate bulk volume increases. It was recognized that the flow area ratio tended to decrease as the coarse grain ratio of the material increased. It was also confirmed that the flow area ratio was different when the fine aggregate had a different particle shape even at the same coarse particle ratio. In the vibration reverse slump test method, it is thought that it is possible to directly understand the influence of each of the fine aggregate and coarse aggregate constituting the concrete on the workability, and it was judged that the concrete workability could be judged sufficiently. .
［実施例１１〜２０］
表４に、配合条件を変化させたコンクリートの振動Ｌ形フロー試験結果を示す。Ｌ形フロー試験装置を用いた鉄筋間隙通過性評価によれば、細骨材の粗粒率が大きい場合には、フロー４０cm到達時間Ｔ40が大幅に長くなる傾向が確認された。また、粗骨材かさ容積が０．６１m3/m3の場合には、細骨材の粗粒率に依存せず、Ｔ40が長くなった。
[Examples 11 to 20]
Table 4 shows the vibration L-shaped flow test results of concrete with different blending conditions. According to the rebar gap permeability evaluation using the L-type flow test apparatus, it was confirmed that when the coarse aggregate ratio of the fine aggregate is large, the flow 40 cm arrival time T 40 tends to be significantly increased. Further, when the coarse aggregate bulk volume was 0.61 m 3 / m 3 , T 40 became longer regardless of the coarse particle ratio of the fine aggregate.
以上の２つの評価結果をまとめた表５によれば、粗骨材かさ容積、細骨材粗粒率の双方が小さいとコンクリートの施工性に優れることがわかる。鉄筋間隔が施工上問題とならない場合には、振動下での流動性のみで施工性の評価が可能であるが、配筋が密な箇所の施工性も含めれば、本発明の振動Ｌ形フロー試験方法によるコンクリートの流動性評価が適切である。 According to Table 5 that summarizes the above two evaluation results, it can be seen that when both the coarse aggregate bulk volume and the fine aggregate coarse particle ratio are small, the workability of the concrete is excellent. When rebar spacing is not a problem in construction, it is possible to evaluate the workability only by the fluidity under vibration. However, if the workability of densely arranged bars is included, the vibration L-shaped flow of the present invention can be used. The fluidity evaluation of concrete by the test method is appropriate.
１ 振動逆スランプ試験装置
２ スランプコーン
３ スランプ台板
４ 振動機
５ 取手
６ 振動Ｌ形フロー試験装置
７ 仕切り版
８ Ｌ形フロー試験装置の試料投入部
９ Ｌ形フロー試験装置の試料流動部
１０ 振動機
１１ バリア
Ａ 加振部試料
Ｂ 流動部試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration reverse slump test apparatus 2 Slump cone 3 Slump base plate 4 Vibrator 5 Handle 6 Vibration L type flow test apparatus 7 Partition plate 8 Sample input part 9 of L type flow test apparatus Sample flow part 10 of L type flow test apparatus Vibration Machine 11 Barrier A Excitation part sample B Fluidization part sample
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