JP2010117134A - 現場におけるフレッシュコンクリートのアルカリ総量の測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、セメント、骨材、混和剤、水を含むフレッシュコンクリート、及び該コンクリートを希釈する水を準備し、希釈する水のNa+、K+濃度を測定し、アルカリ量を算出し、準備したフレッシュコンクリートを希釈し、所定時間静置し、静置した希釈フレッシュコンクリートの上澄み水のNa+、K+濃度を測定し、アルカリ量を算出し、及び前記アルカリ量を用いて、式(1)により目的のアルカリ総量を算出する。
【数1】
(A:フレッシュコンクリートのアルカリ総量、B:溶出したアルカリ量、C:単位セメント量、D:セメント試験成績書の全アルカリ量の最大値、α:定数)
【選択図】なし
Description
そこで、より正確なアルカリ総量を求めるために、実際に打ち込まれるフレッシュコンクリートに用いられる各材料のアルカリ量を実際に分析・測定し、算出する方法が考えられる。しかし、このような実際に分析・測定する方法には時間とコスト等を要し、また、現場での実施を考慮した場合、非現実的であるため採用されていない。
また、このような従来の測定方法では、フレッシュコンクリート中に含まれるアルカリ総量を直接測定するのではないため、骨材に海砂を使用する場合や練り混ぜ水に回収水を使用する場合などフレッシュコンクリート中に試験成績書では確認できないアルカリ分が供給される可能性も考えられる。
そこで、現場における簡易な方法により、より精度の高いフレッシュコンクリート中に含まれるアルカリ総量を測定する方法の開発が望まれている。
希釈する水のアルカリ量は、例えば、HORIBA社製のナトリウムイオン用及びカリウムイオン用のコンパクトイオンメーター等の市販のイオンメーターを用いて、ナトリウムイオン濃度及びカリウムイオン濃度を測定し、該ナトリウムイオン濃度をNa2O濃度に換算し、該カリウムイオン濃度をK2O濃度に換算して、以下の式により求めることができる。
希釈する水のアルカリ量(kg/m3)=希釈する水量(kg)×(希釈する水のNa2O濃度(%)+希釈する水のK2O濃度(%)×0.658)/100
採取するフレッシュコンクリート量は特に限定されないが、通常、0.005〜0.010m3程度が取扱いの点で好ましい。
希釈する水の量は作業性を考慮して適宜選択でき、例えば、採取したフレッシュコンクリートの容積の1〜2倍程度、もしくは5〜15kg程度が好ましい。
この静置時間は、後述する式(1)のα値を決定する時間となり、図1に示すα値と計測時間(静置時間)との関係を示すグラフに基づいて、1〜5時間の範囲から決定することも可能である。
上澄み水のアルカリ量(kg/m3)=上澄み水量(kg)×(上澄み水のNa2O濃度(%)+上澄み水のK2O濃度(%)×0.658)/100
Bは、単位体積あたりのフレッシュコンクリートから溶出したアルカリ量(kg/m3)であって、工程(d)で算出した上記上澄み水のアルカリ量(kg/m3)−工程(b)で算出した上記希釈する水のアルカリ量(kg/m3)により算出したものである。
Cは単位セメント量(kg/m3)であって、工程(a)で実際にフレッシュコンクリートを製造した際のセメントの単位量を示す。
Dは工程(a)で用いたセメントのセメント試験成績書のNa2O換算による全アルカリ量の最大値(%)を示し、該Na2O換算による全アルカリ量は、Na2O(%)+0.658×K2O(%)により求めることができる。
実施例
表1に示すセメント、骨材、水及び混和剤を用いてフレッシュコンクリートを調製した。得られた各フレッシュコンクリート16kgを、容積量0.007m3のエアメーターで採集した(以下、この採集したフレッシュコンクリートを「コンクリート試料」ということがある)。このコンクリート試料バケツに移し、予めアルカリ量を測定した上水道水10kgを加えた後、混合した。次いで、バケツの開口に蓋をし、各希釈フレッシュコンクリートを1、2、3、5時間静置させた。静置後、上澄み水を採取し、HORIBA社製のナトリウムイオン用及びカリウムイオン用のコンパクトイオンメーターを用いて、各上澄み水のナトリウムイオン濃度及びカリウムイオン濃度を測定し、以下の式に基づいてフレッシュコンクリートから溶出したアルカリ量Bを算出した。
アルカリ量B(kg/m3)=(上澄み水のアルカリ量(kg)−希釈する上水道水のアルカリ量(kg))/(コンクリート試料の体積(m3))
ここで、上澄み水のアルカリ量(kg)=(上澄み水のNa2O濃度(%)+上澄み水のK2O濃度(%)×0.658)/100×(コンクリート試料の体積(m3)×コンクリートの単位水量(kg/m3)+希釈する上水道水の重量(kg))であり、希釈する上水道水のアルカリ量(kg)=希釈する上水道水量(kg)×(希釈する上水道水のNa2O濃度(%)+希釈する上水道水のK2O濃度(%)×0.658)/100である。
次いで、このアルカリ量Bを用い、上述の式(1)に基づいてフレッシュコンクリートのアルカリ総量を算出した。結果を表2に示す。
セメント:早強ポルトランドセメント、密度=3.14g/cm3、太平洋セメント社製、全アルカリ量=0.48%(分析値)、0.59%(試験成績表値に記載されている直近6ヶ月の最大値)、普通ポルトランドセメント、密度=3.16g/cm3、太平洋セメント社製、全アルカリ量=0.59%(分析値)、0.64%(試験成績表値に記載されている直近6ヶ月の最大値)、高炉セメントB種、密度=3.04g/cm3、太平洋セメント社製、全アルカリ量=0.53%(分析値)、0.52%(試験成績表値)、低熱ポルトランドセメント、密度=3.22g/cm3、三菱マテリアル社製、全アルカリ量=0.39%(分析値)、0.39%(試験成績表値)、細骨材:砕砂、F.M.=2.80、表乾密度=2.61g/cm3、茨城郡岩瀬町産、粗骨材:砕石、F.M.=6.78、表乾密度=2.63g/cm3、茨城郡岩瀬町産、混和剤(SP):高性能AE減水剤、レオビルドSP8SV(x2)、密度=1.12g/cm3、全アルカリ量=1.40%、BASFポゾリス社製。
また、用いた各材料のアルカリ量を、JIS A 5002構造用軽量コンクリート骨材、JIS R 5202ポルトランドセメントの化学分析方法、JIS A 6204コンクリート化学混和剤に準じて測定し、実施例で調製した各フレッシュコンクリートの正確なアルカリ総量を算出した。結果を表2に示す。
実施例に用いた同一材料を用いてフレッシュコンクリートを製造した場合のアルカリ総量を、従来の方法に基づいて、(セメント試験成績表に示されたセメントのNa2O換算による全アルカリ量の最大値のうち直近6ヶ月の最大値)/100×単位セメント量)+(0.53×骨材中のNaClの割合(%))/100×当該単位骨材量)+混和剤中のアルカリ量)により求めた。結果を表2に示す。
Claims (2)
- セメントと、骨材と、混和剤と、水とを含み、所定の空気量としたフレッシュコンクリート、及び該フレッシュコンクリートを希釈する水を準備する工程(a)、
前記希釈する水のナトリウムイオン濃度及びカリウムイオン濃度を測定し、該希釈する水のアルカリ量を算出する工程(b)、
工程(a)で準備したフレッシュコンクリートを、前記希釈する水で希釈し、所定時間静置する工程(c)、
工程(c)で静置した希釈フレッシュコンクリートの上澄み水のナトリウムイオン濃度及びカリウムイオン濃度を測定し、該上澄み水のアルカリ量を算出する工程(d)、及び
工程(b)及び工程(d)で測定したアルカリ量を用いて、式(1)によりフレッシュコンクリートのアルカリ総量を算出する工程(e)、を含むことを特徴とする現場におけるフレッシュコンクリートのアルカリ総量の測定方法。
- 工程(b)及び工程(d)において、ナトリウムイオン濃度及びカリウムイオン濃度の測定を、コンパクトイオンメーターを用いて実施することを特徴とする請求項1記載の測定方法。
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