JP2011006287A - Method for estimating drying shrinkage of hardened concrete, method for manufacturing and method for suppressing drying shrinkage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート硬化体の乾燥収縮予測方法、製造方法及び乾燥収縮抑制方法に関する。 The present invention relates to a drying shrinkage prediction method, a manufacturing method, and a drying shrinkage suppression method for a hardened concrete.
セメント等の水硬性組成物は、その水和反応に伴い硬化し、硬化後のコンクリート（コンクリート硬化体）は、自己収縮や乾燥収縮等により収縮して、収縮ひずみを生じる。 A hydraulic composition such as cement hardens with its hydration reaction, and the concrete after hardening (hardened concrete) shrinks due to self-shrinkage, drying shrinkage, and the like, thereby generating shrinkage strain.
コンクリート硬化体に収縮ひずみが生じると、それによりひび割れが生じることがある。発生したひび割れは、コンクリート硬化体の美観を損なうだけではなく、コンクリート硬化体の鋼材の腐食やコンクリート硬化体等の水密性の低下を招いたり、コンクリート硬化体の強度が低下したりすることになる。 If shrinkage strain occurs in the hardened concrete, it can cause cracks. The generated crack not only impairs the appearance of the hardened concrete, but also causes corrosion of the steel of the hardened concrete and water tightness of the hardened concrete, and the strength of the hardened concrete decreases. .
コンクリート硬化体の乾燥収縮に影響を与える因子は多岐にわたるが、一般に乾燥収縮はコンクリート硬化体中のセメントペーストにて生じるため、コンクリートの単位水量を減少させ、骨材（粗骨材及び細骨材）の割合を増加させることが乾燥収縮の抑制に効果的な手段と考えられる。 There are a variety of factors that affect the drying shrinkage of hardened concrete. Generally, dry shrinkage occurs in the cement paste in the hardened concrete. ) Is considered to be an effective means for suppressing drying shrinkage.
しかしながら、骨材は、その種類や性質が乾燥収縮に影響を与えることも知られているため、目標とする収縮量によっては、配合条件の変更のみでは必ずしも有効な手段とはならない場合もある。 However, since it is also known that the type and properties of aggregates affect drying shrinkage, depending on the target shrinkage amount, changing the blending conditions alone may not always be an effective means.
そのため、コンクリート硬化体を製造しようとする場合には、製造しようとするコンクリート硬化体の収縮、特に乾燥収縮を予測した上で、ひび割れが生じるのを抑制するための手段を講じる必要がある。 Therefore, when it is going to manufacture a hardened concrete body, it is necessary to take measures for suppressing the occurrence of cracks after predicting shrinkage of the hardened concrete body to be manufactured, in particular drying shrinkage.
このコンクリート硬化体のひび割れを抑制するためには、従来、製造しようとするコンクリート硬化体の配合設計（使用材料の種類、配合量等）に基づいて、下記式（３）より乾燥収縮量の予測値を算出し、当該予測値を指標として、ひび割れが生じるのを抑制することのできる材料を選択したり、配合を変更したりする方法が知られている（非特許文献１参照）。 In order to suppress cracking of the hardened concrete body, conventionally, the shrinkage amount of drying is predicted from the following formula (3) based on the blended design of the concrete hardened body to be manufactured (type of material used, blending amount, etc.). A method is known in which a value is calculated and a material capable of suppressing the occurrence of cracking is selected or the formulation is changed using the predicted value as an index (see Non-Patent Document 1).
式（３）中、εｓｈ（ｔ，ｔ０）は「乾燥開始材齢ｔ０における材齢ｔ日の収縮量予測値（×１０−６）」を、Ｗは「単位水量（ｋｇ／ｍ３）」を、Ｃは「単位セメント量（ｋｇ／ｍ３）」を、Ｇは「単位粗骨材量（ｋｇ／ｍ３）」を、ｈは「相対湿度（％）」を、Ｖは「体積（ｍｍ３）」を、Ｓは「外気に接する表面積（ｍｍ２）」を、並びにγ１、γ２及びγ３はそれぞれ「骨材の種類の影響」、「セメントの種類の影響」及び「混和材の種類の影響」を表す修正係数（表１参照）を示す。 In the formula (3), ε sh (t, t 0 ) is “predicted shrinkage amount of material age t at dry start material age t 0 (× 10 −6 )”, and W is “unit water amount (kg / m 3 ) ”, C is“ unit cement amount (kg / m 3 ) ”, G is“ unit coarse aggregate amount (kg / m 3 ) ”, h is“ relative humidity (%) ”, V is “Volume (mm 3 )”, S is “surface area in contact with outside air (mm 2 )”, and γ 1 , γ 2 and γ 3 are “influence of aggregate type” and “influence of cement type”, respectively. And the correction coefficient (refer Table 1) showing "the influence of the kind of admixture" is shown.
しかしながら、上記非特許文献１に記載の方法に従えば、短期間でコンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測することができるものの、その予測結果が正確ではなく、例えば、乾燥収縮量の予測値が目標とする乾燥収縮量以下であったとしても、製造されたコンクリート硬化体の乾燥収縮量が予測値を超えてしまい、コンクリート硬化体にひび割れが生じてしまうことがあるという問題があった。 However, according to the method described in Non-Patent Document 1, although the drying shrinkage amount of the hardened concrete can be predicted in a short period of time, the prediction result is not accurate. For example, the predicted value of the drying shrinkage amount is Even if it is below the target drying shrinkage, there is a problem that the dry shrinkage of the manufactured concrete hardened body exceeds the predicted value, and cracks may occur in the hardened concrete.
一方、コンクリート硬化体の収縮ひずみを正確に予測するためには、ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠して材齢６月におけるコンクリート供試体の長さ変化を測定する必要があるため、コンクリート硬化体を製造するための期間が長期化してしまうという問題があった。そのため、短期間にコンクリート硬化体の収縮ひずみを正確に予測する方法が望まれていた。 On the other hand, in order to accurately predict the shrinkage strain of the hardened concrete body, it is necessary to measure the length change of the concrete specimen at the age of 6 months in accordance with JIS-A1129. There was a problem that the period for this would be prolonged. Therefore, a method for accurately predicting the shrinkage strain of the hardened concrete in a short time has been desired.
そこで、本発明は、製造しようとするコンクリート硬化体の収縮ひずみを短期間で正確に予測する方法、並びに当該方法による予測に基づいてコンクリート硬化体を製造する方法及びコンクリート硬化体の乾燥収縮を抑制する方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a method for accurately predicting the shrinkage strain of a hardened concrete body to be manufactured in a short period of time, a method for producing a hardened concrete body based on the prediction by the method, and suppressing drying shrinkage of the hardened concrete body. It aims to provide a way to do.
上記課題を解決するために、本発明は、少なくともセメント、水及び骨材を含み、所望により混和材を含むコンクリート材料を用い、所定の配合に基づいて製造しようとするコンクリート硬化体のヤング係数を求め、前記コンクリート硬化体のヤング係数を指標として、当該コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測することを特徴とするコンクリート硬化体の乾燥収縮予測方法を提供する（請求項１）。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a concrete material containing at least cement, water and aggregate, and optionally contains an admixture, and has a Young's modulus of a hardened concrete to be produced based on a predetermined composition. A drying shrinkage prediction method for a hardened concrete body is provided, wherein the drying shrinkage amount of the hardened concrete body is predicted using the Young's modulus of the hardened concrete body as an index.
本発明者らの鋭意研究の結果、コンクリート硬化体のヤング係数と乾燥収縮量との間には、一定の相関関係が存在することが見出された。そのため、上記発明（請求項１）によれば、コンクリート硬化体のヤング係数を求めるだけで製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量を短期間に、かつ正確に予測することができる。 As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that a certain correlation exists between the Young's modulus of the hardened concrete and the amount of drying shrinkage. Therefore, according to the said invention (invention 1), the dry shrinkage amount of the concrete hardened | cured body which it is going to manufacture only by calculating | requiring the Young's modulus of a hardened concrete can be estimated correctly in a short time.
上記発明（請求項１）においては、前記ヤング係数から、下記式（１）に基づいて前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量の予測値を算出するのが好ましい（請求項２）。 In the said invention (invention 1), it is preferable to calculate the predicted value of the dry shrinkage amount of the said hardened concrete body from the said Young's modulus based on following formula (1) (invention 2).
式（１）中、Ｅは「コンクリート硬化体のヤング係数（ｋＮ／ｍｍ２）」を、εは「コンクリート硬化体の乾燥収縮量の予測値（×１０−６）」を表す。 In the formula (1), E represents “Young's modulus of hardened concrete (kN / mm 2 )”, and ε represents “predicted drying shrinkage of hardened concrete (× 10 −6 )”.
上記発明（請求項２）によれば、求めたコンクリート硬化体のヤング係数を上記式（１）に代入するだけで、短期間にかつ正確にコンクリート硬化体の乾燥収縮を予測することができる。 According to the said invention (invention 2), the drying shrinkage of a hardened concrete body can be accurately predicted in a short period of time only by substituting the determined Young's modulus of the hardened concrete body into the above equation (1).
上記発明（請求項１，２）においては、前記コンクリート硬化体と同一のコンクリート材料を用い、当該コンクリート硬化体と同一の配合に基づいてコンクリート供試体を作製し、ＪＩＳ−Ａ１１４９に準拠して算出した前記コンクリート供試体のヤング係数から、前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測してもよい（請求項３）。 In the above inventions (inventions 1 and 2), the same concrete material as the hardened concrete body is used, a concrete specimen is prepared based on the same composition as the hardened concrete body, and calculated according to JIS-A1149. The dry shrinkage of the hardened concrete may be predicted from the Young's modulus of the concrete specimen.
また、上記発明（請求項１，２）においては、前記コンクリート硬化体と同一のコンクリート材料を用い、当該コンクリート硬化体と同一の配合に基づいてコンクリート供試体を作製し、前記コンクリート供試体のヤング係数を下記式（２）に基づいて算出し、算出されたヤング係数から、前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測してもよい（請求項４）。 In the above inventions (Inventions 1 and 2), the same concrete material as the hardened concrete body is used, and a concrete specimen is prepared based on the same composition as the hardened concrete body. A coefficient may be calculated based on the following formula (2), and the amount of drying shrinkage of the hardened concrete body may be predicted from the calculated Young's modulus (claim 4).
式（２）中、Ｅは「コンクリート供試体のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）」を、γは「コンクリート供試体の単位容積質量（ｔｏｎ／ｍ３）」を、σＢは「コンクリート供試体の圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）」を、ｋ１は「粗骨材の種類により定まる修正係数」を、ｋ２は「混和材の種類により定まる修正係数」を表す。 In Equation (2), E is “Young's modulus of concrete specimen (N / mm 2 )”, γ is “Unit volume mass of concrete specimen (ton / m 3 )”, and σ B is “Concrete specimen” the compressive strength (N / mm 2) ", k 1 is the" correction factor determined by the type of coarse aggregate ", k 2 represents the" correction factor determined by the type of "admixture.
上記発明（請求項３，４）によれば、上記方法によってコンクリート供試体のヤング係数を簡単に求めることができるため、製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮を短期間に予測することができる。特に、上記発明（請求項４）によれば、コンクリート供試体の圧縮強度を求めるだけでヤング係数を算出することができるため、より簡単に、また短期間にかつ正確に製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮を予測することができる。 According to the above inventions (Inventions 3 and 4), the Young's modulus of the concrete specimen can be easily obtained by the above method, and therefore, the drying shrinkage of the hardened concrete to be manufactured can be predicted in a short time. . In particular, according to the above invention (invention 4), the Young's modulus can be calculated simply by determining the compressive strength of the concrete specimen, so that the concrete hardening to be manufactured more easily, in a short period of time and accurately. Can predict dry shrinkage of the body.
また、本発明は、少なくともセメント、水及び骨材を含むコンクリート材料を用いてコンクリート硬化体を製造する方法であって、上記発明（請求項１〜４）に係る乾燥収縮予測方法により前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測し、前記予測された乾燥収縮量が製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の目標値よりも大きい場合に、前記コンクリート材料の種類を変更することを特徴とするコンクリート硬化体の製造方法を提供する（請求項５）。 Further, the present invention is a method for producing a hardened concrete body using a concrete material containing at least cement, water, and aggregate, wherein the concrete hardening is performed by the drying shrinkage prediction method according to the inventions (inventions 1 to 4). Predicting the amount of drying shrinkage of the body, and changing the type of the concrete material when the predicted amount of drying shrinkage is larger than the target value of the amount of drying shrinkage of the hardened concrete to be produced. A method for producing a hardened concrete body is provided (claim 5).
さらに、本発明は、少なくともセメント、水及び骨材を含むコンクリート材料を用いて製造されるコンクリート硬化体の乾燥収縮を抑制する方法であって、上記発明（請求項１〜４）に係る乾燥収縮予測方法により前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測し、前記予測された乾燥収縮量が製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の目標値よりも大きい場合に、前記コンクリート材料の種類を変更することを特徴とするコンクリート硬化体の乾燥収縮抑制方法を提供する（請求項６）。 Furthermore, the present invention is a method for suppressing drying shrinkage of a hardened concrete produced using a concrete material containing at least cement, water, and aggregate, and the drying shrinkage according to the above inventions (Inventions 1 to 4). The amount of dry shrinkage of the hardened concrete is predicted by a prediction method, and the type of the concrete material is changed when the predicted dry shrinkage is larger than the target value of the dry shrinkage of the hardened concrete to be manufactured. A method for inhibiting drying shrinkage of a hardened concrete body is provided (claim 6).
本発明によれば、製造しようとするコンクリート硬化体の収縮ひずみを短期間で予測する方法、並びに当該方法による予測に基づいてコンクリート硬化体を製造する方法及びコンクリート硬化体の乾燥収縮を抑制する方法を提供することができる。 According to the present invention, a method for predicting shrinkage strain of a hardened concrete body to be manufactured in a short period of time, a method for manufacturing a hardened concrete body based on prediction by the method, and a method for suppressing drying shrinkage of the hardened concrete body Can be provided.
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係るコンクリート硬化体の乾燥収縮量予測方法においては、まず、製造しようとするコンクリート硬化体と同一の材料（セメント、骨材、混和材、混和剤等）を用い、同一の配合に基づいてコンクリート供試体を作製する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
In the method for predicting dry shrinkage of a hardened concrete according to this embodiment, first, the same material (cement, aggregate, admixture, admixture, etc.) as the hardened concrete to be manufactured is used, and the same composition is used. A concrete specimen is prepared based on this.
本実施形態において使用し得るセメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメント；高炉セメント、フライアッシュセメント等の各種混合セメント；都市ゴミ焼却灰及び／又は下水汚泥焼却灰を原料として製造した焼成物の粉砕物と石膏とからなるセメント（エコセメント）等が挙げられる。 The cement that can be used in the present embodiment is not particularly limited. For example, various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderately hot Portland cement, and low heat Portland cement; blast furnace cement and fly ash cement And other mixed cements such as, for example, cement (eco-cement) made of ground and incinerated ash and / or sewage sludge incinerated ash as a raw material.
また、骨材の種類も特に限定されるものではなく、天然骨材であってもよいし、人工骨材であってもよく、例えば、砂、砂利、砕砂、砕石、珪砂等を使用することができる。 Also, the type of aggregate is not particularly limited, and may be natural aggregate or artificial aggregate. For example, sand, gravel, crushed sand, crushed stone, quartz sand, etc. should be used. Can do.
さらに、混和材としては、通常のコンクリートに配合し得る混和材を適宜使用することができ、例えば、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末等を所望により使用することができる。 Furthermore, as the admixture, an admixture that can be blended with ordinary concrete can be used as appropriate, and for example, fly ash, blast furnace slag fine powder, and the like can be used as desired.
さらにまた、混和剤としては、通常のコンクリートに配合し得る混和剤を適宜使用することができ、例えば、リグニン系、ナフタリンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、ＡＥ剤（空気量調整剤）、凝結調整剤、防錆剤等を所望により使用することができる。 Furthermore, as the admixture, an admixture that can be blended with ordinary concrete can be used as appropriate. For example, water-reducing agents such as lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, polycarboxylic acid-based, and AE water reducing agents. A high performance water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, an AE agent (air amount adjusting agent), a setting adjusting agent, a rust preventive agent and the like can be used as desired.
本実施形態においてコンクリート供試体を作製する方法は、特に限定されるものではなく、常法により行えばよい。例えば、水、セメント、骨材（粗骨材、細骨材）、並びに所望により混和材及び混和剤を所定の配合で混和し、型枠に打設し、養生させることでコンクリート供試体を作製することができる。 The method for producing a concrete specimen in the present embodiment is not particularly limited, and may be performed by a conventional method. For example, water, cement, aggregates (coarse aggregates, fine aggregates), and if necessary, admixtures and admixtures are mixed in a prescribed composition, placed in a mold, and cured to produce a concrete specimen. can do.
このようにして得られたコンクリート供試体のヤング係数を求める。コンクリート供試体のヤング係数を求める方法としては、例えば、ＪＩＳ−Ａ１１４９に準拠して、コンクリート供試体のヤング係数（静弾性係数）を算出することができる。 The Young's modulus of the concrete specimen thus obtained is determined. As a method for obtaining the Young's modulus of the concrete specimen, for example, the Young's modulus (static elastic modulus) of the concrete specimen can be calculated in accordance with JIS-A1149.
また、コンクリート供試体のヤング係数は、日本建築学会「建築工事標準仕様書・同解説ＪＡＳＳ ５鉄筋コンクリート工事」に示されている下記式（２）に基づいて算出してもよい。 In addition, the Young's modulus of the concrete specimen may be calculated based on the following formula (2) shown in the Architectural Institute of Japan “Architectural Standard Specification / Explanation JASS 5 Reinforced Concrete Construction”.
式（２）中、Ｅは「コンクリート供試体のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）」を、γは「コンクリート供試体の単位容積質量（ｔｏｎ／ｍ３）」を、σＢは「コンクリート供試体の圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）」を表す。また、ｋ１は「粗骨材の種類により定まる修正係数」を、ｋ２は「混和材の種類により定まる修正係数」を表す（表２参照）。 In formula (2), E is “the Young's modulus of concrete specimen (N / mm 2 )”, γ is “unit volume mass of concrete specimen (ton / m 3 )”, and σ B is “concrete specimen” Compressive strength (N / mm 2 ) ”. Further, k 1 represents “a correction coefficient determined by the type of coarse aggregate”, and k 2 represents “a correction coefficient determined by the type of admixture” (see Table 2).
上記式（２）に基づいてヤング係数を算出するようにすれば、コンクリート供試体のヤング係数をＪＩＳ−Ａ１１４９に準拠して算出することなく、圧縮強度を測定するだけヤング係数を求めることができるため、より簡便にコンクリート硬化体の乾燥収縮を予測することができる。 If the Young's modulus is calculated based on the above formula (2), the Young's modulus can be obtained only by measuring the compressive strength without calculating the Young's modulus of the concrete specimen in accordance with JIS-A1149. Therefore, the drying shrinkage of the hardened concrete can be predicted more easily.
コンクリート硬化体の乾燥収縮量は、コンクリート硬化体の材料の種類、特に骨材の種類等によって変動するものであるが、本発明者らの鋭意研究の結果、後述する実施例の記載から明らかなように、コンクリート硬化体のヤング係数と乾燥収縮量との間には、下記式（１）に示す一定の相関関係があることが判明した。 The amount of drying shrinkage of the hardened concrete varies depending on the type of material of the hardened concrete, in particular, the type of aggregate, etc., but as a result of the earnest research by the present inventors, it is clear from the description of the examples described later. Thus, it has been found that there is a certain correlation shown in the following formula (1) between the Young's modulus of the hardened concrete and the amount of drying shrinkage.
式（１）中、Ｅは「コンクリート硬化体のヤング係数（ｋＮ／ｍｍ２）」を、εは「コンクリート硬化体の乾燥収縮量の予測値（×１０−６）」を表す。 In the formula (1), E represents “Young's modulus of hardened concrete (kN / mm 2 )”, and ε represents “predicted drying shrinkage of hardened concrete (× 10 −6 )”.
したがって、本実施形態においては、上述のようにして求められたコンクリート供試体のヤング係数（Ｅ）から、上記式（１）に基づいて、製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の予測値（ε）を算出する。 Therefore, in this embodiment, from the Young's modulus (E) of the concrete specimen obtained as described above, the predicted value of the amount of drying shrinkage of the hardened concrete body to be manufactured based on the above formula (1). (Ε) is calculated.
このようにして製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の予測値を簡単に、また短期間にかつ正確に算出することができる。そして、この予測値が、製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の目標値以下であれば、コンクリート供試体を作製した同一材料及び同一配合でコンクリート硬化体を製造すればよい。 Thus, the predicted value of the amount of drying shrinkage of the hardened concrete to be produced can be calculated easily, in a short time, and accurately. And if this predicted value is below the target value of the drying shrinkage | contraction amount of the concrete hardened | cured body which it is going to manufacture, what is necessary is just to manufacture a concrete hardened | cured body with the same material and the same mixing | blending which produced the concrete test body.
一方、当該予測値が目標値以上である場合、コンクリート供試体を作製した材料、特に骨材の種類を変更する必要がある。この場合においては、材料、特に骨材の種類を変更したコンクリート供試体を再度作製し、上記と同様にしてヤング係数を求めて、製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の予測値を算出することになる。 On the other hand, when the predicted value is equal to or higher than the target value, it is necessary to change the material from which the concrete specimen is manufactured, particularly the type of aggregate. In this case, concrete specimens with different materials, especially aggregate types, are produced again, the Young's modulus is obtained in the same manner as described above, and the predicted shrinkage of the hardened concrete to be produced is calculated. Will do.
このようにして乾燥収縮量の予測値を算出し、当該予測値が、製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の目標値以下になったときのコンクリート供試体と同一の材料を使用し、当該コンクリート供試体と同一の配合でコンクリート硬化体を製造する。 In this way, the predicted value of the amount of drying shrinkage is calculated, using the same material as the concrete specimen when the predicted value is equal to or less than the target value of the amount of drying shrinkage of the concrete hardened body to be manufactured, A hardened concrete body is produced with the same composition as the concrete specimen.
具体的には、まずセメントと、骨材（粗骨材及び細骨材）とをミキサに投入して混練し、水、並びに所望により混和材及び混和剤を添加してさらに混練し、得られた混練物を型枠等に流し込み、加温養生、水中養生、蒸気養生、オートクレーブ養生等により養生して硬化させ、コンクリート硬化体を製造することができる。 Specifically, first, cement and aggregate (coarse aggregate and fine aggregate) are put into a mixer and kneaded, and water and, if necessary, an admixture and an admixture are added and further kneaded. The kneaded product is poured into a mold or the like, and cured and cured by heating curing, underwater curing, steam curing, autoclave curing, etc., and a hardened concrete body can be produced.
このようにして得られるコンクリート硬化体は、目標とする乾燥収縮量を達成することができる。これにより、コンクリート硬化体の乾燥収縮を抑制し、乾燥収縮によるひび割れを効果的に抑制することができる。 The concrete hardened body thus obtained can achieve the target drying shrinkage. Thereby, the drying shrinkage | contraction of a hardened concrete body can be suppressed and the crack by drying shrinkage | contraction can be suppressed effectively.
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
（１）コンクリート供試体の作製
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）と、細骨材及び粗骨材とを２０秒間混練した。その後、水及び減水剤（ポリカルボン酸系ＡＥ減水剤（フローリックＲＶ（製品名，フローリック社製），ポゾリス７８Ｓ（製品名，ＢＡＳＦポゾリス社製）等）又はポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（マイティ３０００Ｓ（製品名，花王社製），レオビルドＳＰ８ＳＶ（製品名，ＢＡＳＦポゾリス社製）等）を投入して６０秒間混練し、掻落し後にさらに６０秒間混練して、型枠に打設した。
コンクリート供試体の配合及び使用した混和剤の種類を表３に、コンクリート供試体における粗骨材及び細骨材の種類及び配合割合を表４に示す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following Example at all.
(1) Production of Concrete Specimen Normal Portland cement (density: 3.16 g / cm 3 , Taiheiyo Cement Co., Ltd.), fine aggregate and coarse aggregate were kneaded for 20 seconds. Thereafter, water and water reducing agent (polycarboxylic acid-based AE water reducing agent (Floric RV (product name, manufactured by Floric), Pozzolith 78S (product name, manufactured by BASF Pozzolith)), or polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent) Agent (Mighty 3000S (product name, manufactured by Kao), Leo build SP8SV (product name, manufactured by BASF Pozzolith)), etc. is added, kneaded for 60 seconds, scraped off, and further kneaded for 60 seconds, and placed in a mold. did.
Table 3 shows the composition of the concrete specimens and the types of admixtures used, and Table 4 shows the kinds and proportions of the coarse and fine aggregates in the concrete specimens.
（２）圧縮強度の測定
上述のようにして得られたコンクリート供試体（試料１〜３８）を標準水中養生し、ＪＩＳ−Ａ１１０８に準拠して、材齢２８日における圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）を測定した。
結果を表６に示す。
(2) Measurement of compressive strength The concrete specimens (samples 1 to 38) obtained as described above were cured in standard water, and in accordance with JIS-A1108, the compressive strength at the age of 28 days (N / mm 2). ) Was measured.
The results are shown in Table 6.
（３）ヤング係数の算出
上述のようにして得られたコンクリート供試体（試料１〜２３）について、下記式（２）及び上記圧縮強度に基づいてヤング係数を算出した。また、上述のようにして得られたコンクリート供試体（試料２４〜３８）を標準水中養生し、ＪＩＳ−Ａ１１４９に準拠して、材齢２８日におけるヤング係数を求めた。
結果を表６に併せて示す。
(3) Calculation of Young's Modulus Regarding the concrete specimens (samples 1 to 23) obtained as described above, Young's modulus was calculated based on the following formula (2) and the compressive strength. The concrete specimens (samples 24-38) obtained as described above were cured in standard water, and Young's modulus at a material age of 28 days was determined in accordance with JIS-A1149.
The results are also shown in Table 6.
式（２）中、Ｅは「コンクリート供試体のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）」を、γは「コンクリート供試体の単位容積質量（ｔｏｎ／ｍ３）」を、σＢは「コンクリート供試体の圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）」を表す。また、ｋ１は「粗骨材の種類により定まる修正係数」を、ｋ２は「混和材の種類により定まる修正係数」を表す（表５参照）。 In formula (2), E is “the Young's modulus of concrete specimen (N / mm 2 )”, γ is “unit volume mass of concrete specimen (ton / m 3 )”, and σ B is “concrete specimen” Compressive strength (N / mm 2 ) ”. Further, k 1 represents “a correction coefficient determined by the type of coarse aggregate”, and k 2 represents “a correction coefficient determined by the type of admixture” (see Table 5).
（４）乾燥収縮ひずみの測定
上述のようにして得られたコンクリート供試体（試料１〜３８）を標準水中養生し、ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠して、材齢１８２日における乾燥収縮ひずみ（×１０−６）を測定した。
結果を表６に示す。
(4) Measurement of drying shrinkage strain The concrete specimens (samples 1 to 38) obtained as described above were cured in standard water, and in accordance with JIS-A1129, the drying shrinkage strain at the age of 182 days (× 10 -6 ) was measured.
The results are shown in Table 6.
また、上述のようにして求めたヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）及び乾燥収縮ひずみ（乾燥収縮量，×１０−６）の結果を図１に示す。図１は、ヤング係数と乾燥収縮ひずみとの関係を示すグラフである。 The results of Young's modulus (N / mm 2 ) and drying shrinkage strain (dry shrinkage, × 10 −6 ) determined as described above are shown in FIG. FIG. 1 is a graph showing the relationship between Young's modulus and drying shrinkage strain.
図１に示すように、コンクリート供試体のヤング係数（ｋＮ／ｍｍ２）と乾燥収縮ひずみ（乾燥収縮量，×１０−６）との間には、下記式（１）に示す所定の相関関係があることが判明した。 As shown in FIG. 1, there is a predetermined correlation shown in the following formula (1) between the Young's modulus (kN / mm 2 ) of the concrete specimen and the drying shrinkage strain (dry shrinkage, × 10 −6 ). Turned out to be.
式（１）中、Ｅは「コンクリート供試体のヤング係数（ｋＮ／ｍｍ２）」を、εは「コンクリート供試体の乾燥収縮量（×１０−６）」を表す。 In the formula (1), E represents “Young's modulus of concrete specimen (kN / mm 2 )” and ε represents “dry shrinkage of concrete specimen (× 10 −6 )”.
この結果から、コンクリート供試体のヤング係数を求めることで、コンクリート供試体の乾燥収縮量を予測できることが判明した。 From this result, it was found that the amount of drying shrinkage of the concrete specimen can be predicted by obtaining the Young's modulus of the concrete specimen.
次に、上述のようにしてコンクリート供試体（試料１〜３８）について求めたヤング係数（ｋＮ／ｍｍ２）に基づいて、上記式（１）より乾燥収縮量（乾燥収縮量予測値，×１０−６）を算出した（実施例）。比較として、同コンクリート供試体（試料１〜３８）について、日本建築学会「鉄筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ制御設計・施工指針（案）・同解説」に示されている乾燥収縮量予測式（下記式（３））より乾燥収縮量（乾燥収縮量予測値，×１０−６）を算出した（比較例）。 Next, based on the Young's modulus (kN / mm 2 ) obtained for the concrete specimens (samples 1 to 38) as described above, the drying shrinkage (dry shrinkage predicted value, × 10) from the above formula (1). -6 ) was calculated (Example). As a comparison, the dry shrinkage prediction formula shown below in the Architectural Institute of Japan “Controlled Shrinkage Crack Control Design, Construction Guidelines (Draft), Explanation” of the Architectural Institute of Japan (samples 1-38) A dry shrinkage amount (predicted value of dry shrinkage amount, × 10 −6 ) was calculated from the equation (3) (comparative example).
式（３）中、εｓｈ（ｔ，ｔ０）は「乾燥開始材齢ｔ０における材齢ｔ日の収縮量予測値（×１０−６）」を、Ｗは「単位水量（ｋｇ／ｍ３）」を、Ｃは「単位セメント量（ｋｇ／ｍ３）」を、Ｇは「単位粗骨材量（ｋｇ／ｍ３）」を、ｈは「相対湿度（％）」を、Ｖは「体積（ｍｍ３）」を、Ｓは「外気に接する表面積（ｍｍ２）」を、並びにγ１、γ２及びγ３はそれぞれ「骨材の種類の影響」、「セメントの種類の影響」及び「混和材の種類の影響」を表す修正係数（表７参照）を示す。 In the formula (3), ε sh (t, t 0 ) is “predicted shrinkage amount of material age t at dry start material age t 0 (× 10 −6 )”, and W is “unit water amount (kg / m 3 ) ”, C is“ unit cement amount (kg / m 3 ) ”, G is“ unit coarse aggregate amount (kg / m 3 ) ”, h is“ relative humidity (%) ”, V is “Volume (mm 3 )”, S is “surface area in contact with outside air (mm 2 )”, and γ 1 , γ 2 and γ 3 are “influence of aggregate type” and “influence of cement type”, respectively. And the correction coefficient (refer Table 7) showing "the influence of the kind of admixture" is shown.
実施例及び比較例のそれぞれにより算出した乾燥収縮量（乾燥収縮量予測値）と、コンクリート供試体（試料１〜３８）の乾燥収縮量実測値との相関関係を表すグラフを図２に示す。 FIG. 2 shows a graph showing the correlation between the dry shrinkage amount (predicted dry shrinkage amount) calculated by each of the examples and comparative examples and the actual dry shrinkage amount values of the concrete specimens (samples 1 to 38).
図２に示すように、実施例により算出した乾燥収縮量（乾燥収縮量予測値）は、乾燥収縮量実測値との乖離が小さいことが判明した。一方、比較例により算出した乾燥収縮量（乾燥収縮量予測値）は、乾燥収縮量の大きい範囲（８００×１０−６以上）では、乾燥収縮量実測値との乖離が大きいことが判明した。この結果から、本実施例に係る乾燥収縮予測方法によれば、製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量をより正確に予測可能であることが判明した。 As shown in FIG. 2, it was found that the amount of dry shrinkage (predicted value of dry shrinkage) calculated according to the example has a small difference from the actually measured value of dry shrinkage. On the other hand, it was found that the dry shrinkage amount (predicted dry shrinkage value) calculated according to the comparative example has a large deviation from the actual measured dry shrinkage amount in the large range (800 × 10 −6 or more) of the dry shrinkage amount. From this result, it was found that the drying shrinkage amount of the hardened concrete to be produced can be predicted more accurately according to the drying shrinkage prediction method according to this example.
本発明の乾燥収縮量予測方法は、生コンクリート工場等のコンクリートを製造する現場においてコンクリートの乾燥収縮ひずみを管理する際に有用である。 The method for predicting the amount of drying shrinkage of the present invention is useful for managing the drying shrinkage strain of concrete at the site where concrete is produced, such as a ready-mixed concrete factory.
Claims (6)
前記コンクリート硬化体のヤング係数を指標として、当該コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測することを特徴とするコンクリート硬化体の乾燥収縮予測方法。 Using a concrete material containing at least cement, water, and aggregate, and optionally containing an admixture, the Young's modulus of the hardened concrete to be manufactured based on a predetermined composition is obtained,
A drying shrinkage prediction method for a hardened concrete body, wherein a dry shrinkage amount of the hardened concrete body is predicted using a Young's modulus of the hardened concrete body as an index.
式（１）中、Ｅは「コンクリート硬化体のヤング係数（ｋＮ／ｍｍ２）」を、εは「コンクリート硬化体の乾燥収縮量の予測値（×１０−６）」を表す。 The method for predicting drying shrinkage of a hardened concrete body according to claim 1, wherein a predicted value of the amount of drying shrinkage of the hardened concrete body is calculated from the Young's modulus based on the following formula (1).
In the formula (1), E represents “Young's modulus of hardened concrete (kN / mm 2 )”, and ε represents “predicted drying shrinkage of hardened concrete (× 10 −6 )”.
ＪＩＳ−Ａ１１４９に準拠して算出した前記コンクリート供試体のヤング係数から、前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測することを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート硬化体の乾燥収縮予測方法。 Using the same concrete material as the hardened concrete body, producing a concrete specimen based on the same composition as the hardened concrete body,
The drying shrinkage prediction method of the hardened concrete body according to claim 1 or 2, wherein the dry shrinkage amount of the hardened concrete body is predicted from the Young's modulus of the concrete specimen calculated in accordance with JIS-A1149. .
前記コンクリート供試体のヤング係数を下記式（２）に基づいて算出し、算出されたヤング係数から、前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測することを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート硬化体の乾燥収縮予測方法。
式（２）中、Ｅは「コンクリート供試体のヤング係数（Ｎ／ｍｍ２）」を、γは「コンクリート供試体の単位容積質量（ｔｏｎ／ｍ３）」を、σＢは「コンクリート供試体の圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）」を、ｋ１は「粗骨材の種類により定まる修正係数」を、ｋ２は「混和材の種類により定まる修正係数」を表す。 Using the same concrete material as the hardened concrete body, producing a concrete specimen based on the same composition as the hardened concrete body,
The Young's modulus of the concrete specimen is calculated based on the following formula (2), and the amount of drying shrinkage of the hardened concrete body is predicted from the calculated Young's modulus. A method for predicting drying shrinkage of hardened concrete.
In Equation (2), E is “Young's modulus of concrete specimen (N / mm 2 )”, γ is “Unit volume mass of concrete specimen (ton / m 3 )”, and σ B is “Concrete specimen” the compressive strength (N / mm 2) ", k 1 is the" correction factor determined by the type of coarse aggregate ", k 2 represents the" correction factor determined by the type of "admixture.
請求項１〜４のいずれかに記載の乾燥収縮予測方法により前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測し、前記予測された乾燥収縮量が製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の目標値よりも大きい場合に、前記コンクリート材料の種類を変更することを特徴とするコンクリート硬化体の製造方法。 A method for producing a hardened concrete body using a concrete material containing at least cement, water and aggregate,
The dry shrinkage amount of the hardened concrete body is predicted by the drying shrinkage prediction method according to any one of claims 1 to 4, and the predicted dry shrinkage amount is a target value of the dry shrinkage amount of the hardened concrete body to be produced. If it is larger, the method for producing a hardened concrete body is characterized by changing the type of the concrete material.
請求項１〜４のいずれかに記載の乾燥収縮予測方法により前記コンクリート硬化体の乾燥収縮量を予測し、前記予測された乾燥収縮量が製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮量の目標値よりも大きい場合に、前記コンクリート材料の種類を変更することを特徴とするコンクリート硬化体の乾燥収縮抑制方法。 A method for suppressing drying shrinkage of a hardened concrete produced using a concrete material containing at least cement, water, and aggregate,
The dry shrinkage amount of the hardened concrete body is predicted by the drying shrinkage prediction method according to any one of claims 1 to 4, and the predicted dry shrinkage amount is a target value of the dry shrinkage amount of the hardened concrete body to be produced. The method for suppressing drying shrinkage of a hardened concrete body, characterized in that the type of the concrete material is changed when it is larger.
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| JP2019020306A (en) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 太平洋セメント株式会社 | Method for predicting final value of drying shrinkage deformation of concrete |
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