JP2017198580A - Strength estimation method of concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリートの強度推定方法に関する。 The present invention relates to a concrete strength estimation method.
コンクリートの品質（強度）を判定する方法として、一般に、現場でコンクリートの供試体を作製し、該供試体の材齢２８日における圧縮強度を測定することで、所定の品質（強度）が得られているか否かを判定する方法が採用されている。また、一部のコンクリート（例えば、ダムコンクリートやマスコンクリート）では、コンクリートの供試体の材齢９１日における圧縮強度を測定することで、コンクリートの品質（強度）を判定している。
しかしながら、これらの方法では、コンクリートを打設した後、２８日（一部のコンクリートでは９１日）経過しないと、品質を判定することができない。また、判定の対象であるコンクリートの養生温度が変わった場合は、再度供試体を作製して、同じ養生温度で養生して該供試体の圧縮強度を測定する必要があるため手間がかかる。このため、従来、コンクリートの強度を推定する方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、練り混ぜ直後のフレッシュコンクリートから試料を採取したのち、該試料を直ちに乾燥し、フレッシュコンクリート中の推定単位水量を算出し、ついで、配合上の単位セメント量又は計算値から推定セメント水比を算出し、ついで、予め算定した、種々の配合のコンクリートのセメント水比とコンクリート強度との相関関係を示す回帰式により強度を推定することを特徴とするコンクリート強度の早期推定方法が記載されている。
As a method for judging the quality (strength) of concrete, generally, a concrete specimen is prepared on-site, and a predetermined quality (strength) is obtained by measuring the compressive strength of the specimen at the age of 28 days. The method of determining whether or not is used. In some concrete (for example, dam concrete and mass concrete), the quality (strength) of the concrete is determined by measuring the compressive strength of the concrete specimen at the age of 91 days.
However, in these methods, the quality cannot be determined unless 28 days (91 days for some concrete) have passed after the concrete is placed. In addition, when the curing temperature of the concrete to be determined changes, it is necessary to prepare the specimen again, cure at the same curing temperature, and measure the compressive strength of the specimen. For this reason, conventionally, a method for estimating the strength of concrete has been proposed.
For example, in Patent Document 1, after collecting a sample from fresh concrete immediately after mixing, the sample is immediately dried, and an estimated unit water amount in the fresh concrete is calculated. The estimated cement water ratio is calculated from the above, and then the strength is estimated by a regression equation that shows the correlation between the cement water ratio of concrete of various blends and the concrete strength calculated in advance. A method is described.
コンクリートの強度（例えば、圧縮強度）を、簡易にかつ高い精度で推定できる方法があれば好都合である。
そこで、本発明の目的は、コンクリートの強度を、簡易にかつ高い精度で推定できる方法を提供することである。
It would be advantageous to have a method that can easily and accurately estimate the strength (eg, compressive strength) of concrete.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of estimating the strength of concrete easily and with high accuracy.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、（Ａ）強度を推定する対象であるコンクリートと同じ配合のコンクリートについて、基準温度Ｔｓ℃で養生した場合の、特定の３つ以上の材齢において圧縮強度を測定する工程と、（Ｂ）強度を推定する対象である上記コンクリートと同じ配合の上記コンクリートについて、基準温度Ｔｓ℃で養生した場合の、特定の３つ以上の材齢において圧縮強度を測定する工程と、（Ｃ）工程（Ａ）の特定の３つ以上の材齢と、測定したコンクリートの圧縮強度、および、工程（Ｂ）の特定の３つ以上の材齢と、測定したコンクリートの圧縮強度を用いて、係数が定まった強度推定式を得る工程と、（Ｄ）特定の式を用いて、等価材齢を算出するための係数を求め、該係数を用いて強度を推定する対象であるコンクリートの等価材齢を得る工程と、（Ｅ）工程（Ｃ）で得た係数が定まった強度推定式と、工程（Ｄ）で得た等価材齢を用いて、コンクリートの圧縮強度を推定する工程と、を含むコンクリートの強度推定方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［４］を提供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has (A) specific three or more when curing at a reference temperature Ts ° C. for concrete having the same composition as the concrete whose strength is to be estimated. The step of measuring compressive strength at the material age of (B), and (B) three or more specific ages when cured at a reference temperature Ts ° C for the concrete having the same composition as the concrete whose strength is to be estimated The step of measuring the compressive strength in (C), the specific three or more ages of the step (A), the measured compressive strength of the concrete, and the three or more specific ages of the step (B) Using the measured compressive strength of the concrete, obtaining a strength estimation formula with a fixed coefficient; and (D) using a specific formula to determine a coefficient for calculating the equivalent age and using the coefficient Estimate strength Compressing concrete using the step of obtaining the equivalent age of the concrete to be measured, the strength estimation formula in which the coefficient obtained in (E) step (C) is determined, and the equivalent age obtained in step (D) According to the concrete strength estimation method including the step of estimating the strength, the present inventors have found that the above object can be achieved and completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
［１］ （Ａ）強度を推定する対象であるコンクリートと同じ配合のコンクリートについて、基準温度Ｔｓ℃で養生した場合の、下記条件１を満たす３つ以上の材齢において、圧縮強度を測定する工程と、
条件１：材齢が１０日未満であり、少なくとも１つの材齢が０．５〜１日であり、かつ、各材齢の間隔が１日以上である３つ以上の材齢
（Ｂ）強度を推定する対象である上記コンクリートと同じ配合の上記コンクリートについて、基準温度Ｔｓ℃で養生した場合の、下記条件２を満たす３つ以上の材齢において、圧縮強度を測定する工程と、
条件２：材齢が１０日以上であり、各材齢の間隔が７日以上であり、かつ、最も小さい材齢と工程（Ａ）の３つ以上の材齢のうち最も大きな材齢の間隔が、７日以上である３つ以上の材齢
（Ｃ）工程（Ａ）の３つ以上の材齢と、該材齢において測定した上記コンクリートの圧縮強度、および、工程（Ｂ）の３つ以上の材齢と、該材齢において測定した上記コンクリートの圧縮強度を用いて、下記式（１）の係数ａ１〜ｆ１または下記式（２）の係数ａ２〜ｆ２を求めて、強度推定式である、係数が定まった下記式（１）または下記式（２）を得る工程と、
Ｆ＝ｃ１×ｅｘｐ｛−ｂ１×（１／ｔ）ａ１｝＋ｆ１×ｅｘｐ｛−ｅ１×（１／ｔ）ｄ１｝・・・（１）
Ｆ＝ｃ２／｛１＋ｅｘｐ（−ａ２×ｌｏｇｔ＋ｂ２）｝＋ｆ２／｛１＋ｅｘｐ（−ｄ２×ｌｏｇｔ＋ｅ２）｝・・・（２）
（式（１）及び（２）中、Ｆはコンクリートの推定圧縮強度（だたし、係数を求める場合、工程（Ａ）または工程（Ｂ）で得たコンクリートの圧縮強度の測定値）であり、ａ１〜ｆ１及びａ２〜ｆ２は係数であり、ｔは等価材齢（ただし、係数を求める場合は材齢）である。）
（Ｄ）下記式（３）を用いて、等価材齢ｔを算出するための係数ｇを求め、強度を推定する対象であるコンクリートの材齢と、係数ｇを乗じて、等価材齢ｔを得る工程と、
ｇ＝ｅｘｐ［−（Ｅ／８．３１４）×｛（１／Ｔ）−（１／Ｔｓ）｝］・・・（３）
（式（３）中、ｇは等価材齢ｔを算出するための係数であり、Ｔは強度を推定する対象であるコンクリートの養生温度（℃）であり、Ｔｓは基準温度（℃）である。Ｔが２０℃未満である場合、Ｅ＝３３．３＋１．４７×（２０−Ｔ）であり、Ｔが２０℃以上である場合、Ｅ＝３３．５である。）
（Ｅ）工程（Ｃ）で得た強度推定式である、係数が定まった上記式（１）または上記式（２）と、工程（Ｄ）で得た等価材齢ｔを用いて、強度を推定する対象であるコンクリートの圧縮強度を推定する工程と、を含むことを特徴とするコンクリートの強度推定方法。
［２］ 上記基準温度Ｔｓ℃が、５〜４０℃である、前記［１］に記載のコンクリートの強度推定方法。
［３］ 工程（Ａ）における、３つ以上の材齢が、０．５〜１日の材齢、２〜４日の材齢及び６〜８日の材齢であり、かつ、各材齢の間隔が２日以上である、前記［１］または［２］に記載のコンクリートの強度推定方法。
［４］ 工程（Ｂ）における、３つ以上の材齢が、２０〜３０日の材齢、５０〜６０日の材齢、及び８５〜９５日の材齢である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載のコンクリートの強度推定方法。
[1] (A) A step of measuring compressive strength at three or more ages that satisfy the following condition 1 when curing at a reference temperature Ts ° C for concrete having the same composition as the concrete whose strength is to be estimated When,
Condition 1: Three or more ages whose age is less than 10 days, at least one age is 0.5 to 1 day, and the interval between each age is 1 day or more (B) Strength For the above concrete of the same composition as the above concrete to be estimated, at a temperature of 3 or more satisfying the following condition 2 when cured at a reference temperature Ts ° C., measuring the compressive strength,
Condition 2: Age is 10 days or more, each material age is 7 days or more, and the smallest material age and the largest material age interval among the three or more material ages in step (A) 3 or more ages that are 7 days or more (C) Three or more ages of step (A), the compressive strength of the concrete measured at the ages, and three of step (B) Using the above age and the compressive strength of the concrete measured at the age, the coefficients a1 to f1 of the following formula (1) or the coefficients a2 to f2 of the following formula (2) are obtained, and the strength estimation formula is used. A step of obtaining the following formula (1) or the following formula (2) with a fixed coefficient;
F = c1 × exp {−b1 × (1 / t) a1 } + f1 × exp {−e1 × (1 / t) d1 } (1)
F = c2 / {1 + exp (−a2 × logt + b2)} + f2 / {1 + exp (−d2 × logt + e2)} (2)
(In formulas (1) and (2), F is the estimated compressive strength of the concrete (however, when the coefficient is obtained, the measured value of the compressive strength of the concrete obtained in step (A) or step (B)). , A1 to f1 and a2 to f2 are coefficients, and t is an equivalent age (however, when obtaining the coefficient).
(D) Using the following equation (3), a coefficient g for calculating the equivalent age t is obtained, and the equivalent age t is obtained by multiplying the age of the concrete whose strength is to be estimated by the coefficient g. Obtaining a step;
g = exp [− (E / 8.314) × {(1 / T) − (1 / Ts)}] (3)
(In formula (3), g is a coefficient for calculating the equivalent age t, T is the curing temperature (° C.) of the concrete whose strength is to be estimated, and Ts is the reference temperature (° C.). When T is less than 20 ° C., E = 33.3 + 1.47 × (20−T), and when T is 20 ° C. or more, E = 33.5.)
(E) The strength estimation formula obtained in the step (C), the formula (1) or the formula (2) with a fixed coefficient, and the equivalent age t obtained in the step (D), and the strength A method for estimating the compressive strength of the concrete to be estimated, and a method for estimating the strength of the concrete.
[2] The concrete strength estimation method according to [1], wherein the reference temperature Ts ° C is 5 to 40 ° C.
[3] Three or more ages in the step (A) are ages of 0.5 to 1 day, ages of 2 to 4 days, and ages of 6 to 8 days. The concrete strength estimation method according to [1] or [2], wherein the interval is 2 days or more.
[4] In the step (B), the three or more ages are the age of 20 to 30 days, the age of 50 to 60 days, and the age of 85 to 95 days. 3] The concrete strength estimation method according to any one of [3].
本発明のコンクリートの強度推定方法によれば、コンクリートの強度を、強度推定式を用いるという簡易な方法で、かつ、高い精度で推定することができる。 According to the concrete strength estimation method of the present invention, the strength of concrete can be estimated with high accuracy by a simple method using a strength estimation formula.
以下、本発明のコンクリートの強度推定方法について、工程ごとに詳しく説明する。
［工程（Ａ）］
本工程は、強度を推定する対象であるコンクリートと同じ配合のコンクリートについて、基準温度Ｔｓ℃で養生した場合の、下記条件１を満たす３つ以上の材齢において、圧縮強度を測定する工程である。
条件１：材齢が１０日未満であり、少なくとも１つの材齢が０．５〜１日であり、かつ、各材齢の間隔が１日以上である３つ以上の材齢
本発明のコンクリートの強度推定方法の、強度を推定する対象であるコンクリートは、特に限定されるものではないが、より高い精度で強度を推定できる観点から、好ましくは「ＪＩＳ Ｒ ５２０１（セメントの物理試験方法）」に規定する終結時間が６０分以内である速硬性セメント以外のセメントを使用したコンクリートである。
Hereinafter, the concrete strength estimation method of the present invention will be described in detail for each step.
[Step (A)]
This step is a step of measuring the compressive strength at three or more ages satisfying the following condition 1 when the concrete having the same composition as the concrete whose strength is to be estimated is cured at the reference temperature Ts ° C. .
Condition 1: Three or more ages whose age is less than 10 days, at least one age is 0.5 to 1 day, and the interval between each age is 1 day or more. Concrete of the present invention Although the concrete which is the object which estimates the strength of the strength estimation method is not particularly limited, “JIS R 5201 (cement physical test method)” is preferable from the viewpoint of estimating the strength with higher accuracy. It is a concrete using a cement other than a quick-hardening cement with a termination time of 60 minutes or less.
強度を推定する対象であるコンクリートの、水とセメントの質量比（水／セメント）は、より高い精度で強度を推定できる観点から、好ましくは０．３０〜０．６０、より好ましくは０．３３〜０．５８である。
基準温度Ｔｓ℃は、特に限定されるものではなく、コンクリートの製造における一般的な養生温度であればよいが、より高い精度で強度を推定できる観点から、好ましくは５〜４０℃、より好ましくは１５〜２５℃、特に好ましくは１９〜２１℃である。
The mass ratio of water to cement (water / cement) of the concrete whose strength is to be estimated is preferably 0.30 to 0.60, more preferably 0.33, from the viewpoint that the strength can be estimated with higher accuracy. ~ 0.58.
The reference temperature Ts ° C. is not particularly limited, and may be a general curing temperature in the production of concrete, but is preferably 5 to 40 ° C., more preferably from the viewpoint that the strength can be estimated with higher accuracy. It is 15-25 degreeC, Most preferably, it is 19-21 degreeC.
本工程では、上記条件１を満たす材齢であって、任意に選択した３つ以上の材齢の各々において、強度を推定する対象であるコンクリートと同じ配合のコンクリートの圧縮強度を測定する。
任意に選択した３つ以上の材齢は、各々、１０日未満であり、少なくとも１つの材齢が０．５〜１日であり、かつ、各材齢の間隔が１日以上、好ましくは２日以上である材齢である。任意に選択した３つ以上の材齢の具体例としては、材齢１日、２日、３日や、材齢１日、３日、７日や、材齢１日、４日、６日、８日等が挙げられる。
中でも、簡易にかつ基準温度Ｔｓと養生温度（強度を推定する対象であるコンクリートの実際の養生温度）が異なる場合であっても、より高い精度で強度を推定できる観点から、任意に選択した３つ以上の材齢は、０．５〜１日、２〜４日、及び６〜８日の範囲内から選択した材齢であり、かつ、各材齢の間隔が２日以上のもの（例えば、材齢１日、３日、７日）であることが好ましい。
条件１を満たす材齢と該材齢におけるコンクリートの圧縮強度を用いることで、工程（Ｃ）において、高い精度で強度を推定できる強度推定式を得ることができる。
In this step, the compressive strength of concrete having the same composition as the concrete whose strength is to be estimated is measured at each of the three or more arbitrarily selected ages that satisfy the above condition 1.
Three or more ages arbitrarily selected are each less than 10 days, at least one age is 0.5 to 1 day, and the interval between each age is 1 day or more, preferably 2 Age is more than a day. As specific examples of three or more ages arbitrarily selected, ages 1 day, 2 days, 3 days, ages 1 day, 3 days, 7 days, ages 1 day, 4 days, 6 days 8 days.
Among them, even if the reference temperature Ts and the curing temperature (actual curing temperature of the concrete whose strength is to be estimated) are different from each other, they are arbitrarily selected from the viewpoint that the strength can be estimated with higher accuracy. The age of two or more is a material age selected from the range of 0.5 to 1 day, 2 to 4 days, and 6 to 8 days, and each material age interval is 2 days or more (for example, , Material age 1 day, 3 days, 7 days).
By using the age satisfying the condition 1 and the compressive strength of the concrete at the age, a strength estimation formula capable of estimating the strength with high accuracy can be obtained in the step (C).
［工程（Ｂ）］
本工程は、強度を推定する対象である上記コンクリートと同じ配合の上記コンクリートについて、基準温度Ｔｓ℃で養生した場合の、下記条件２を満たす３つ以上の材齢において、圧縮強度を測定する工程である。
条件２：材齢が１０日以上であり、各材齢の間隔が７日以上であり、かつ、最も小さい材齢と工程（Ａ）の３つ以上の材齢のうち最も大きな材齢の間隔が、７日以上である３つ以上の材齢
[Step (B)]
This step is a step of measuring compressive strength at three or more ages that satisfy the following condition 2 when the concrete having the same composition as the concrete whose strength is to be estimated is cured at a reference temperature Ts ° C. It is.
Condition 2: Age is 10 days or more, each material age is 7 days or more, and the smallest material age and the largest material age interval among the three or more material ages in step (A) 3 or more ages that are 7 days or more
本工程では、上記条件２を満たす材齢であって、任意に選択した３つ以上の材齢の各々において、強度を推定する対象であるコンクリートと同じ配合のコンクリートの圧縮強度を測定する。
本工程において、圧縮強度を測定する対象であるコンクリートとしては、通常、工程（Ａ）における圧縮強度を測定する対象であるコンクリートが、材齢のみを変えてそのまま用いられる。ただし、配合が同じである限りにおいて、工程（Ａ）と工程（Ｂ）の各々で、コンクリートを調整してもよい。
具体例としては、工程（Ａ）において任意に選択した３つ以上の材齢が、１日、３日、７日である場合における、材齢１４日、２８日、５６日や、材齢２８日、４２日、５６日、９１日等が挙げられる。
中でも、簡易にかつ基準温度Ｔｓと養生温度（強度を推定する対象であるコンクリートの実際の養生温度）が異なる場合であっても、より高い精度で強度を推定できる観点から、任意に選択した３つ以上の材齢は、２０〜３０日、５０〜６０日、及び８５〜９５日の範囲内から選択した材齢（例えば、材齢２８日、５６日、９１日）であることが好ましい。
条件２を満たす材齢と該材齢におけるコンクリートの圧縮強度を用いることで、工程（Ｃ）において、高い精度で強度を推定できる強度推定式を得ることができる。
In this step, the compressive strength of concrete having the same composition as the concrete whose strength is to be estimated is measured at each of three or more arbitrarily selected ages that satisfy the above condition 2.
In this step, as the concrete for which the compressive strength is to be measured, the concrete that is the subject for which the compressive strength is to be measured in the step (A) is usually used as it is, changing only the material age. However, as long as the composition is the same, the concrete may be adjusted in each of the step (A) and the step (B).
As specific examples, when the three or more ages arbitrarily selected in the step (A) are 1, 3, 7 days, ages 14 days, 28 days, 56 days, and ages 28 Day, 42 day, 56 day, 91 day, and the like.
Among them, even if the reference temperature Ts and the curing temperature (actual curing temperature of the concrete whose strength is to be estimated) are different from each other, they are arbitrarily selected from the viewpoint that the strength can be estimated with higher accuracy. The two or more ages are preferably ages selected from the range of 20 to 30 days, 50 to 60 days, and 85 to 95 days (for example, ages 28 days, 56 days, and 91 days).
By using the material age satisfying the condition 2 and the compressive strength of the concrete at the material age, a strength estimation formula capable of estimating the strength with high accuracy can be obtained in the step (C).
［工程（Ｃ）］
本工程は、工程（Ａ）の３つ以上の材齢と、該材齢において測定したコンクリートの圧縮強度、および、工程（Ｂ）の３つ以上の材齢と、該材齢において測定したコンクリートの圧縮強度を用いて、下記式（１）の係数ａ１〜ｆ１または下記式（２）の係数ａ２〜ｆ２を求めて、強度推定式である、係数が定まった下記式（１）または下記式（２）を得る工程である。
Ｆ＝ｃ１×ｅｘｐ｛−ｂ１×（１／ｔ）ａ１｝＋ｆ１×ｅｘｐ｛−ｅ１×（１／ｔ）ｄ１｝・・・（１）
Ｆ＝ｃ２／｛１＋ｅｘｐ（−ａ２×ｌｏｇｔ＋ｂ２）｝＋ｆ２／｛１＋ｅｘｐ（−ｄ２×ｌｏｇｔ＋ｅ２）｝・・・（２）
（式（１）及び（２）中、Ｆはコンクリートの推定圧縮強度（だたし、係数を求める場合、工程（Ａ）または工程（Ｂ）で得たコンクリートの圧縮強度の測定値）であり、ａ１〜ｆ１及びａ２〜ｆ２は係数であり、ｔは等価材齢（ただし、係数を求める場合は材齢）である。）
なお、上記式（１）は、ゴンペルツ曲線の式を修正したものであり、上記式（２）は、ロジステック曲線の式を修正したものである。
[Step (C)]
In this step, the three or more ages in step (A), the compressive strength of the concrete measured at the ages, and the three or more ages in step (B), and the concrete measured at the ages The coefficient a1 to f1 of the following formula (1) or the coefficients a2 to f2 of the following formula (2) are obtained using the compressive strength of the following formula (1) or This is a step of obtaining (2).
F = c1 × exp {−b1 × (1 / t) a1 } + f1 × exp {−e1 × (1 / t) d1 } (1)
F = c2 / {1 + exp (−a2 × logt + b2)} + f2 / {1 + exp (−d2 × logt + e2)} (2)
(In formulas (1) and (2), F is the estimated compressive strength of the concrete (however, when the coefficient is obtained, the measured value of the compressive strength of the concrete obtained in step (A) or step (B)). , A1 to f1 and a2 to f2 are coefficients, and t is an equivalent age (however, when obtaining the coefficient).
The equation (1) is obtained by correcting the equation of the Gompertz curve, and the equation (2) is obtained by correcting the equation of the logistic curve.
本工程において、工程（Ａ）において任意に選択した３つ以上の材齢と、該材齢におけるコンクリートの圧縮強度、および、工程（Ｂ）において任意に選択した３つ以上の材齢と、該材齢において測定したコンクリートの圧縮強度を、各々、上記式（１）または上記式（２）で回帰して、上記式（１）の係数であるａ１〜ｆ１または上記式（２）の係数であるａ２〜ｆ２を求めることができる。
係数が定まった上記式（１）または上記式（２）は、強度推定式として、工程（Ｅ）において用いられる。
なお、工程（Ａ）において任意に選択した２つ以下の材齢と、該材齢におけるコンクリートの圧縮強度、および、工程（Ｂ）において任意に選択した４つ以上の材齢と、該材齢において測定したコンクリートの圧縮強度を用いて、上記式（１）の係数ａ１〜ｆ１または上記式（２）の係数ａ２〜ｆ２を求めて、強度推定式を得た後、該強度推定式を工程（Ｅ）において用いた場合、コンクリートの強度の推定精度は低くなる。工程（Ａ）において任意に選択した４つ以上の材齢と、工程（Ｂ）において任意に選択した２つ以下の材齢の組み合わせにおいても、同様である。
In this step, the three or more ages arbitrarily selected in the step (A), the compressive strength of the concrete at the ages, and the three or more ages arbitrarily selected in the step (B), The compressive strength of concrete measured at the age of the material is regressed by the above formula (1) or the above formula (2), respectively, and a1 to f1 that are the coefficients of the above formula (1) or the coefficients of the above formula (2). A2 to f2 can be obtained.
The formula (1) or the formula (2) in which the coefficient is determined is used in the step (E) as an intensity estimation formula.
In addition, two or less ages arbitrarily selected in the step (A), the compressive strength of concrete at the ages, and four or more ages arbitrarily selected in the step (B), and the ages Using the compressive strength of the concrete measured in step 1, the coefficients a1 to f1 of the above formula (1) or the coefficients a2 to f2 of the above formula (2) are obtained to obtain the strength estimation formula, and then the strength estimation formula is processed. When used in (E), the accuracy of estimating the strength of concrete is low. The same applies to combinations of four or more ages arbitrarily selected in the step (A) and two or less ages arbitrarily selected in the step (B).
［工程（Ｄ）］
本工程は、下記式（３）を用いて、等価材齢ｔを算出するための係数ｇを求め、強度を推定する対象であるコンクリートの材齢と、係数ｇを乗じて、等価材齢ｔを得る工程である。
ｇ＝ｅｘｐ［−（Ｅ／８．３１４）×｛（１／Ｔ）−（１／Ｔｓ）｝］・・・（３）
（式（３）中、ｇは等価材齢ｔを算出するための係数であり、Ｔは強度を推定する対象であるコンクリートの養生温度（℃）であり、Ｔｓは基準温度（℃）である。Ｔが２０℃未満である場合、Ｅ＝３３．３＋１．４７×（２０−Ｔ）であり、Ｔが２０℃以上である場合、Ｅ＝３３．５である。）
なお、上記式（３）はアレニウスの式であり、上記式（３）中、８．３１４は気体定数である。
強度を推定する対象であるコンクリートの養生温度（実際の養生温度）は、特に限定されるものではなく、コンクリートの製造における一般的な養生温度であればよいが、より高い精度で強度を推定できる観点から、好ましくは５〜４０℃、より好ましくは８〜３５℃である。
[Step (D)]
In this step, the following equation (3) is used to obtain a coefficient g for calculating the equivalent age t, and the equivalent age t is obtained by multiplying the age of the concrete whose strength is to be estimated and the coefficient g. It is the process of obtaining.
g = exp [− (E / 8.314) × {(1 / T) − (1 / Ts)}] (3)
(In formula (3), g is a coefficient for calculating the equivalent age t, T is the curing temperature (° C.) of the concrete whose strength is to be estimated, and Ts is the reference temperature (° C.). When T is less than 20 ° C., E = 33.3 + 1.47 × (20−T), and when T is 20 ° C. or more, E = 33.5.)
In addition, said Formula (3) is an Arrhenius formula, and 8.314 is a gas constant in said Formula (3).
The curing temperature (actual curing temperature) of the concrete whose strength is to be estimated is not particularly limited and may be a general curing temperature in concrete production, but the strength can be estimated with higher accuracy. From a viewpoint, Preferably it is 5-40 degreeC, More preferably, it is 8-35 degreeC.
［工程（Ｅ）］
本工程は、工程（Ｃ）で得た強度推定式である、係数が定まった上記式（１）または上記式（２）と、工程（Ｄ）で得た等価材齢ｔを用いて、強度を推定する対象であるコンクリートの圧縮強度を推定する工程である。
本発明において、強度推定式として、係数が定まった上記式（１）または上記式（２）のいずれを用いても、高い精度で強度を推定できる。
[Step (E)]
This step is a strength estimation formula obtained in step (C), using the above formula (1) or formula (2) with a fixed coefficient, and the equivalent age t obtained in step (D). This is a step of estimating the compressive strength of concrete, which is a target for estimating.
In the present invention, the strength can be estimated with high accuracy by using either the above formula (1) or the above formula (2) with a fixed coefficient as the strength estimation formula.
本発明のコンクリートの強度推定方法は、コンクリートの圧縮強度が、好ましくは２Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは１０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは１５Ｎ／ｍｍ２以上であるコンクリートに好適である。該圧縮強度が２Ｎ／ｍｍ２以上であれば、より高い精度で強度を推定することができる。 The concrete strength estimation method of the present invention is suitable for concrete in which the compressive strength of concrete is preferably 2 N / mm 2 or more, more preferably 10 N / mm 2 or more, and particularly preferably 15 N / mm 2 or more. If the compressive strength is 2 N / mm 2 or more, the strength can be estimated with higher accuracy.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）普通ポルトランドセメント：太平洋セメント社製
（２）低熱ポルトランドセメント：太平洋セメント社製
（３）高炉セメントＢ種：太平洋セメント社製
（４）細骨材：掛川産陸砂
（５）粗骨材：桜川産砕石２００５
（６）ＡＥ減水剤：リグニンスルホン酸系、ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターポゾリスＮｏ．７０」
（７）ＡＥ剤：アルキルエーテル系陰イオン界面活性剤、ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターエア３０３Ａ」
（８）水：上水道水
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Materials used]
(1) Ordinary Portland cement: Taiheiyo Cement (2) Low heat Portland cement: Taiheiyo Cement (3) Blast furnace cement Type B: Taiheiyo Cement (4) Fine aggregate: Kakegawa land sand (5) Coarse bone Material: Crushed stone from Sakuragawa 2005
(6) AE water reducing agent: lignin sulfonic acid, manufactured by BASF Japan, trade name “Master Pozzolith No. 70”
(7) AE agent: alkyl ether anionic surfactant, manufactured by BASF Japan, trade name “Master Air 303A”
(8) Water: Tap water
［実施例１］
普通ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、水、ＡＥ減水剤及びＡＥ剤を、容量が５５リットルであるパン型強制練りミキサを用いて混練して、コンクリートを得た。
コンクリートは、水とセメントの質量比（以下、「水／セメント」と略すことがある。）が０．５５、単位水量が１６３ｋｇ／ｍ３、細骨材率が４６％、ＡＥ減水剤の添加量が、セメント１００質量部に対して０．２５質量部となるようにし、かつ、得られたコンクリートのスランプが１２．５±２．０ｃｍ、空気量が４．５±０．５％となるように、単位水量及びＡＥ剤の量で調整したものである。
得られたコンクリートを用いて、φ１０×２０ｃｍの円柱供試体を作製した。該供試体について、材齢３日までは養生温度２０℃（基準温度）の条件で封緘養生を行い、脱型した後、養生温度２０℃の条件で水中養生を行った。
なお、材齢３日以下の供試体を用いて圧縮強度を測定する場合、所定の材齢の直前まで封緘養生を行った後、脱型して、圧縮強度を測定した。
[Example 1]
Ordinary Portland cement, fine aggregate, coarse aggregate, water, AE water reducing agent and AE agent were kneaded using a pan-type forced kneading mixer having a capacity of 55 liters to obtain concrete.
Concrete has a mass ratio of water to cement (hereinafter sometimes abbreviated as “water / cement”) of 0.55, a unit water volume of 163 kg / m 3 , a fine aggregate ratio of 46%, and an AE water reducing agent added. The amount is 0.25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement, and the obtained concrete slump is 12.5 ± 2.0 cm, and the air amount is 4.5 ± 0.5%. Thus, it adjusts with the quantity of unit water quantity and AE agent.
Using the obtained concrete, a cylindrical specimen of φ10 × 20 cm was produced. The specimen was sealed and cured at a curing temperature of 20 ° C. (reference temperature) until the age of 3 days, and after demolding, underwater curing was performed at a curing temperature of 20 ° C.
In addition, when measuring compressive strength using the test piece of material age 3 days or less, after performing sealing curing to just before predetermined | prescribed material age, it demolded and measured compressive strength.
上記コンクリートの材齢１日、３日、７日、２８日、５６日、及び９１日における圧縮強度を「ＪＩＳ Ａ １１０８：２００６ （コンクリートの圧縮強度試験方法）」に準拠して測定した。
その結果、材齢１日、３日、７日、２８日、５６日、及び９１日における圧縮強度は、各々、５．２Ｎ／ｍｍ２、１７．１Ｎ／ｍｍ２、２５．６Ｎ／ｍｍ２、３８．４Ｎ／ｍｍ２、４３．０Ｎ／ｍｍ２、４５．４Ｎ／ｍｍ２であった。
The compressive strength of the concrete at the age of 1 day, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, and 91 days was measured according to “JIS A 1108: 2006 (Concrete compressive strength test method)”.
As a result, material age 1 day, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, and compressive strength at 91 days, respectively, 5.2N / mm 2, 17.1N / mm 2, 25.6N / mm 2 38.4 N / mm 2 , 43.0 N / mm 2 , and 45.4 N / mm 2 .
上記材齢（１日、３日、７日、２８日、５６日、及び９１日）と、各材齢において測定した圧縮強度を、上記式（１）で回帰して、上記（１）の係数ａ１〜ｆ１を求め、下記強度推定式を得た。
Ｆ＝１８．７×ｅｘｐ｛−１．３０×（１／ｔ）１．５２｝＋３３．４×ｅｘｐ｛−５．７５×（１／ｔ）０．７２｝
得られた強度推定式を用いて、養生温度１０℃で養生した場合の、材齢３日、２８日および９１日における上記コンクリートの圧縮強度を推定した。
具体的には、上記式（３）から、１０℃で養生した場合の、等価材齢を算出するための係数ｄを求めたところ、０．５０であった。
次いで、強度を推定する対象である上記コンクリートの材齢（３日、２８日、９１日）と、係数ｄ（０．５０）を乗じて等価材齢（１．５日、１４日、４０．５日）を得た。
得られた強度推定式および等価材齢を用いて、１０℃で養生した場合の、材齢３日、２８日および９１日におけるコンクリートの圧縮強度を推定した。
なお、同様にして、２０℃で養生した場合の係数ｄ（１．０）、及び、３０℃で養生した場合の係数ｄ（１．５７）を求めた。これらの係数は、後述する実施例２〜４、比較例１〜３においても、等価材齢を算出する際に使用する。
The compressive strength measured at each material age (1 day, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, and 91 days) and the compressive strength measured at each material age is regressed by the above formula (1), and the above (1) The coefficients a1 to f1 were obtained, and the following strength estimation formula was obtained.
F = 18.7 × exp {−1.30 × (1 / t) 1.52 } + 33.4 × exp {−5.75 × (1 / t) 0.72 }
Using the obtained strength estimation formula, the compressive strength of the concrete at the age of 3 days, 28 days, and 91 days when cured at a curing temperature of 10 ° C. was estimated.
Specifically, the coefficient d for calculating the equivalent age when cured at 10 ° C. was found to be 0.50 from the above formula (3).
Next, by multiplying the concrete age (3 days, 28 days, 91 days), the strength of which is to be estimated, by the coefficient d (0.50), the equivalent age (1.5 days, 14 days, 40. 5th).
Using the obtained strength estimation formula and equivalent age, the compressive strength of the concrete at the age of 3 days, 28 days and 91 days when cured at 10 ° C. was estimated.
Similarly, a coefficient d (1.0) when cured at 20 ° C. and a coefficient d (1.57) when cured at 30 ° C. were obtained. These coefficients are used when calculating the equivalent age in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 described later.
同様にして、２０℃で養生した場合の材齢０．７５日、１日、２日、７日、２８日におけるコンクリートの圧縮強度を推定した。 Similarly, the compressive strength of the concrete at the age of 0.75 days, 1, 2, 7, and 28 when cured at 20 ° C. was estimated.
さらに、１０℃、２０℃及び３０℃で養生した場合の、上記コンクリートの圧縮強度の実測値と、得られた強度推定式および等価材齢を用いた上記コンクリートの圧縮強度の推定値の関係を図１に示す。
図１中、実測値および推測値は、１０℃で養生した場合の材齢０．７５日、１日、１．２５日、２日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度であり、２０℃で養生した場合の材齢０．３８日、０．５日、０．７５日、１日、２日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度であり、３０℃で養生した場合の材齢０．３８日、０．５日、０．７５日、１日、１．２５日、２日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度である。
Furthermore, the relationship between the measured value of the compressive strength of the concrete when cured at 10 ° C., 20 ° C. and 30 ° C. and the estimated value of the compressive strength of the concrete using the obtained strength estimation formula and equivalent age. As shown in FIG.
In FIG. 1, measured values and estimated values are 0.75 days, 1 day, 1.25 days, 2 days, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, 91 days when cured at 10 ° C. The compressive strength of the above concrete at 0.38 days, 0.5 days, 0.75 days, 1 day, 2 days, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days when cured at 20 ° C. , The compressive strength of the concrete at 91 days, and when cured at 30 ° C., the ages are 0.38 days, 0.5 days, 0.75 days, 1 day, 1.25 days, 2 days, 3 days, It is the compressive strength of the concrete on the 7th, 28th, 56th, and 91st.
［実施例２］
普通ポルトランドセメントの代わりに低熱ポルトランドセメントを用いてコンクリートを得る以外は、実施例１と同様にして供試体を作製し、コンクリートの材齢１日、３日、７日、２８日、５６日、及び９１日におけるコンクリートの圧縮強度を測定した。なお、低熱ポルトランドセメントを用いたコンクリートの単位水量は１６０ｋｇ／ｍ３であった。
その結果、材齢１日、３日、７日、２８日、５６日、及び９１日における圧縮強度は、各々、２．１９Ｎ／ｍｍ２、４．２７Ｎ／ｍｍ２、６．２２Ｎ／ｍｍ２、３１．９Ｎ／ｍｍ２、４９．８Ｎ／ｍｍ２、５２．８Ｎ／ｍｍ２であった。
[Example 2]
Except for obtaining concrete using low heat Portland cement instead of ordinary Portland cement, specimens were prepared in the same manner as in Example 1, and concrete ages 1 day, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, And the compressive strength of the concrete at 91 days was measured. The unit water amount of the concrete using the low heat Portland cement was 160 kg / m 3 .
As a result, material age 1 day, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, and compressive strength at 91 days, respectively, 2.19N / mm 2, 4.27N / mm 2, 6.22N / mm 2 31.9 N / mm 2 , 49.8 N / mm 2 , and 52.8 N / mm 2 .
上記材齢と、各材齢において測定した圧縮強度を、上記式（２）で回帰して、上記（２）の係数ａ２〜ｆ２を求め、下記強度推定式を得た。
Ｆ＝４４．１／｛１＋ｅｘｐ（−１１．３×ｌｏｇｔ＋７．９３）｝＋１０．２／｛１＋ｅｘｐ（−１．２７×ｌｏｇｔ＋１．８３）｝
得られた強度推定式を用いて、３０℃で養生した場合の、材齢２日、２８日および９１日における上記コンクリートの圧縮強度を推定した。
具体的には、上記式（３）から、３０℃で養生した場合の、等価材齢を算出するための係数ｄを求めたところ、１．５７であった。
次いで、強度を推定する対象である上記コンクリートの材齢（２日、２８日、９１日）と、係数ｄ（１．５７）を乗じて等価材齢（３．１４日、４４日、１４３日）を得た。
得られた強度推定式および等価材齢を用いて、３０℃で養生した場合の、材齢２日、２８日および９１日におけるコンクリートの圧縮強度を推定した。
The above-mentioned age and the compressive strength measured at each age were regressed by the above formula (2) to obtain the coefficients a2 to f2 of the above (2), and the following strength estimation formula was obtained.
F = 44.1 / {1 + exp (−11.3 × logt + 7.93)} + 10.2 / {1 + exp (−1.27 × logt + 1.83)}
Using the obtained strength estimation formula, the compressive strength of the concrete at the age of 2, 28, and 91 days when cured at 30 ° C. was estimated.
Specifically, the coefficient d for calculating the equivalent age when cured at 30 ° C. was found to be 1.57 from the above formula (3).
Next, the equivalent age (3.14 days, 44 days, 143 days) is obtained by multiplying the concrete age (2 days, 28 days, 91 days) and the coefficient d (1.57) for which the strength is to be estimated. )
Using the obtained strength estimation formula and equivalent age, the compressive strength of the concrete at the age of 2 days, 28 days and 91 days when cured at 30 ° C. was estimated.
また、１０℃、２０℃及び３０℃で養生した場合の、上記コンクリートの圧縮強度の実測値と、得られた強度推定式および等価材齢を用いた上記コンクリートの圧縮強度の推定値の関係を図２に示す。 In addition, the relationship between the measured value of the compressive strength of the concrete when cured at 10 ° C., 20 ° C. and 30 ° C. and the estimated value of the compressive strength of the concrete using the obtained strength estimation formula and equivalent age. As shown in FIG.
また、上記式（２）の代わりに上記式（１）の係数ａ１〜ｆ１を求める以外は同様にして、下記強度推定式を得た。
Ｆ＝３８．２×ｅｘｐ｛−１７００２８×（１／ｔ）３．７９｝＋１７６４２×ｅｘｐ｛−８．７９×（１／ｔ）０．０５｝
１０℃、２０℃及び３０℃で養生した場合の、上記コンクリートの圧縮強度の実測値と、得られた強度推定式および等価材齢を用いた上記コンクリートの圧縮強度の推定値の関係を図３に示す。
図２、３中、実測値および推測値は、１０℃で養生した場合の材齢０．７５日、１日、１．２５日、１．５日、２日、２．５日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度であり、２０℃で養生した場合の材齢０．７５日、１日、１．５日、２日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度であり、３０℃で養生した場合の材齢０．３８日、０．５日、０．７５日、１日、１．２５日、１．５日、２日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度である。
Further, the following intensity estimation formula was obtained in the same manner except that the coefficients a1 to f1 of the formula (1) were obtained instead of the formula (2).
F = 38.2 × exp {−170028 × (1 / t) 3.79 } + 17642 × exp {−8.79 × (1 / t) 0.05 }
FIG. 3 shows the relationship between the measured value of the compressive strength of the concrete when cured at 10 ° C., 20 ° C. and 30 ° C., and the estimated value of the compressive strength of the concrete using the obtained strength estimation formula and equivalent age. Shown in
In FIGS. 2 and 3, measured values and estimated values are 0.75 days, 1 day, 1.25 days, 1.5 days, 2 days, 2.5 days, and 3 days when cured at 10 ° C. , 7 days, 28 days, 56 days, 91 days compressive strength of the concrete, and when cured at 20 ° C., ages 0.75 days, 1 day, 1.5 days, 2 days, 3 days, 7 It is the compressive strength of the above concrete on the 28th, 56th, and 91st, and the ages of 0.38 days, 0.5 days, 0.75 days, 1 day, and 1.25 days when cured at 30 ° C. , 1.5 days, 2 days, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, and 91 days.
［実施例３］
コンクリートの材齢１日、３日、７日、２８日、５６日、及び９１日における圧縮強度の代わりに、材齢１日、２日、３日、２８日、５６日、及び９１日における圧縮強度を用いる以外は実施例１と同様にして、上記（１）の係数ａ１〜ｆ１を求め、下記強度推定式を得た。
Ｆ＝５２．４×ｅｘｐ｛−２．３１×（１／ｔ）０．５５｝＋２．４１×ｅｘｐ｛−７４７×（１／ｔ）９．４６｝
得られた強度推定式および等価材齢を用いて、２０℃で養生した場合の、材齢０．７５日、１日、２日、７日、および２８日における上記コンクリートの圧縮強度を推定した。
[Example 3]
Instead of compressive strength at 1 day, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days and 91 days of concrete age, at 1 day, 2 days, 3 days, 28 days, 56 days and 91 days of age The coefficients a1 to f1 in the above (1) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the compressive strength was used, and the following strength estimation formula was obtained.
F = 52.4 × exp {−2.31 × (1 / t) 0.55 } + 2.41 × exp {−747 × (1 / t) 9.46 }
Using the obtained strength estimation formula and equivalent age, the compressive strength of the concrete was estimated at ages 0.75 days, 1 day, 2 days, 7 days, and 28 days when cured at 20 ° C. .
［比較例１］
コンクリートの材齢１日、３日、７日、２８日、５６日、及び９１日における圧縮強度の代わりに、材齢２日、３日、７日、２８日、５６日、及び９１日における圧縮強度を用いる以外は実施例１と同様にして、上記（１）の係数ａ１〜ｆ１を求め、下記強度推定式を得た。
Ｆ＝４５．１×ｅｘｐ｛−３．２１×（１／ｔ）０．６３｝＋８．１４×ｅｘｐ｛−７４７×（１／ｔ）１１．２｝
得られた強度推定式および等価材齢を用いて、２０℃で養生した場合の材齢０．７５日、１日、２日、７日、および２８日における上記コンクリートの圧縮強度を推定した。
結果を表１に示す。
[Comparative Example 1]
Instead of compressive strength at 1 day, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days and 91 days of concrete age, at 2 days, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days and 91 days of age The coefficients a1 to f1 in the above (1) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the compressive strength was used, and the following strength estimation formula was obtained.
F = 45.1 × exp {−3.21 × (1 / t) 0.63 } + 8.14 × exp {−747 × (1 / t) 11.2 }
Using the obtained strength estimation formula and equivalent age, the compressive strength of the concrete at the age of 0.75, 1, 2, 7, and 28 when cured at 20 ° C. was estimated.
The results are shown in Table 1.
［実施例４］
普通ポルトランドセメントの代わりに高炉セメントＢ種を用いてコンクリートを得る以外は、実施例１と同様にして、上記式（１）の係数ａ１〜ｆ１を求めて、下記の強度推定式を得た。なお、高炉セメントＢ種を用いたコンクリートの単位水量は１６２ｋｇ／ｍ３であった。
Ｆ＝３１．１×ｅｘｐ｛−２．０９×（１／ｔ）０．８３｝＋２１．２×ｅｘｐ｛−４９２×（１／ｔ）１．８８｝
１０℃、２０℃及び３０℃で養生した場合の、上記コンクリートの圧縮強度の実測値と、得られた強度推定式および等価材齢を用いた上記コンクリートの圧縮強度の推定値の関係を図４に示す。
図４中、実測値および推測値は、１０℃で養生した場合の材齢１．２５日、１．５日、２日、２．５日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度であり、２０℃で養生した場合の材齢０．７５日、１日、１．５日、２日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度であり、３０℃で養生した場合の材齢０．３８日、０．５日、０．７５日、１日、１．２５日、２日、３日、７日、２８日、５６日、９１日における上記コンクリートの圧縮強度である。
[Example 4]
Except for obtaining concrete using blast furnace cement B type instead of ordinary Portland cement, the coefficients a1 to f1 of the above formula (1) were obtained in the same manner as in Example 1 to obtain the following strength estimation formula. In addition, the unit water amount of the concrete using the blast furnace cement type B was 162 kg / m 3 .
F = 31.1 × exp {−2.09 × (1 / t) 0.83 } + 21.2 × exp {−492 × (1 / t) 1.88 }
FIG. 4 shows the relationship between the measured value of the compressive strength of the concrete when cured at 10 ° C., 20 ° C. and 30 ° C., and the estimated value of the compressive strength of the concrete using the obtained strength estimation formula and equivalent age. Shown in
In FIG. 4, measured values and estimated values are ages of 1.25 days, 1.5 days, 2, 2, 2.5 days, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days when cured at 10 ° C. It is the compressive strength of the concrete on the 91st and is 0.75 days, 1 day, 1.5 days, 2 days, 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, 91 days when cured at 20 ° C. The compressive strength of the above concrete at 0.38 days, 0.5 days, 0.75 days, 1 day, 1.25 days, 2 days, 3 days, 7 days when cured at 30 ° C. It is the compressive strength of the concrete on the 28th, 56th, and 91st.
［比較例２］
実施例２と同様にして、供試体を作製し、コンクリートの材齢３日、７日、２８日、５６日及び９１日におけるコンクリートの圧縮強度を測定した。
得られた圧縮強度の測定値を用いて、以下の式（４）の係数ａ３〜ｃ３を求め、強度推定式を得た。
Ｆ＝ｃ３／｛１＋ｅｘｐ（−ａ３×ｌｏｇｔ＋ｂ３）｝ ・・・（４）
（式（４）中、Ｆはコンクリートの推定圧縮強度（だたし、係数を求める場合、コンクリートの圧縮強度の測定値）であり、ａ３〜ｃ３は係数であり、ｔは等価材齢（ただし、係数を求める場合は材齢）である。）
なお、式（４）はロジステック曲線である。
１０℃、２０℃及び３０℃で養生した場合の、上記コンクリートの圧縮強度の実測値と、得られた強度推定式（Ｆ＝６０．７／｛１＋ｅｘｐ（−５．２８×ｌｏｇｔ＋３．７６）｝）および等価材齢を用いた上記コンクリートの圧縮強度の推定値の関係を図５に示す。
図５中、実測値および推測値は、図２と同様の養生温度および材齢における上記コンクリートの圧縮強度である。
[Comparative Example 2]
A specimen was prepared in the same manner as in Example 2, and the compressive strength of the concrete at the age of 3 days, 7 days, 28 days, 56 days, and 91 days was measured.
Using the obtained measured values of compressive strength, coefficients a3 to c3 of the following formula (4) were obtained to obtain a strength estimation formula.
F = c3 / {1 + exp (−a3 × logt + b3)} (4)
(In Formula (4), F is the estimated compressive strength of concrete (however, when calculating | requiring a coefficient, it is a measured value of the compressive strength of concrete), a3-c3 is a coefficient, and t is equivalent age (however, , Age when determining the coefficient.)
Equation (4) is a logistic curve.
Measured values of the compressive strength of the concrete when cured at 10 ° C., 20 ° C. and 30 ° C., and the resulting strength estimation formula (F = 60.7 / {1 + exp (−5.28 × logt + 3.76)} ) And the estimated value of the compressive strength of the concrete using the equivalent age is shown in FIG.
In FIG. 5, the actually measured value and the estimated value are the compressive strength of the concrete at the curing temperature and age similar to those in FIG.
［比較例３］
実施例２と同様にして、供試体を作製し、コンクリートの材齢１日、１．５日、２日、３日、７日、及び２８日における圧縮強度を測定した。
得られた圧縮強度の測定値を用いて、上記式（２）の係数ａ２〜ｆ２を求め、強度推定式を得た。
Ｆ＝４５．４／｛１＋ｅｘｐ（−２．７７×ｌｏｇｔ＋１．１２）｝＋２２．０／｛１＋ｅｘｐ（−２１．７×ｌｏｇｔ＋１７．１）｝
１０℃、２０℃及び３０℃で養生した場合の、上記コンクリートの圧縮強度の実測値と、得られた強度推定式および等価材齢を用いた上記コンクリートの圧縮強度の推定値の関係を図６に示す。
図６中、実測値および推測値は、図２と同様の養生温度および材齢における上記コンクリートの圧縮強度である。
[Comparative Example 3]
A specimen was prepared in the same manner as in Example 2, and the compressive strength of concrete at the age of 1, 1.5, 2, 3, 7, and 28 was measured.
Using the obtained measured values of compressive strength, the coefficients a2 to f2 of the above formula (2) were obtained to obtain a strength estimation formula.
F = 45.4 / {1 + exp (−2.77 × logt + 1.12)} + 22.0 / {1 + exp (−21.7 × logt + 17.1)}
FIG. 6 shows the relationship between the measured value of the compressive strength of the concrete when cured at 10 ° C., 20 ° C. and 30 ° C., and the estimated value of the compressive strength of the concrete using the obtained strength estimation formula and equivalent age. Shown in
In FIG. 6, the actually measured value and the estimated value are the compressive strength of the concrete at the curing temperature and age similar to those in FIG.
表１、図１〜４から、本発明の強度推定方法（実施例１〜４）によれば、普通ポルトランドセメント等の各種セメントを用いたコンクリートにおいて高い精度でコンクリートの圧縮強度を推定できることがわかる。
また、図２〜３（実施例２）から、本発明の強度推定方法において、係数が定まった式（１）または式（２）のいずれを用いても同程度に高い精度でコンクリートの圧縮強度を推定できることがわかる。
一方、条件１を満たす３つ以上の材齢における圧縮強度を使用せずに強度推定式を得た場合（比較例１）、早期材齢（材齢１日以下）におけるコンクリートの圧縮強度の推定精度が低いことがわかる。
また、図１〜６から、ロジステック曲線の強度推定式を用いた場合（図５：比較例２）、本発明の強度推定方法（図１〜４：実施例１〜２、４）と比較して、コンクリートの圧縮強度の推定精度が低いことがわかる。
また、材齢１０日未満の材齢５つと、該材齢における圧縮強度、および、材齢１０日以上の材齢１つと、該材齢における圧縮強度を用いて、係数が定まった上記式（２）を強度推定式として用いた場合（図６：比較例３）、本発明の強度推定方法（図１〜４：実施例１〜２、４）と比較して、コンクリートの圧縮強度の推定精度が低いことがわかる。
From Table 1 and FIGS. 1-4, according to the strength estimation method (Examples 1-4) of this invention, it turns out that the compressive strength of concrete can be estimated with high precision in the concrete using various cements, such as normal Portland cement. .
Further, from FIGS. 2 to 3 (Example 2), in the strength estimation method of the present invention, the compressive strength of the concrete with the same level of accuracy even when using either formula (1) or formula (2) with a fixed coefficient. It can be seen that can be estimated.
On the other hand, when the strength estimation formula is obtained without using the compressive strength at three or more ages satisfying the condition 1 (Comparative Example 1), the estimation of the compressive strength of the concrete at the early ages (below the age of 1 day). It can be seen that the accuracy is low.
Also, from FIGS. 1 to 6, when the logistic strength estimation formula is used (FIG. 5: Comparative Example 2), the strength estimation method of the present invention (FIGS. 1-4: Examples 1-2, 4) is compared. Thus, it can be seen that the estimation accuracy of the compressive strength of concrete is low.
Further, the above formula (5), the coefficient of which is determined by using the age of less than 10 days, the compressive strength at the age, the age of 10 days or more and the compressive strength at the age. When 2) is used as a strength estimation formula (FIG. 6: Comparative Example 3), the compressive strength of concrete is estimated in comparison with the strength estimation method of the present invention (FIGS. 1-4: Examples 1-2, 4). It can be seen that the accuracy is low.
Claims (4)
条件１：材齢が１０日未満であり、少なくとも１つの材齢が０．５〜１日であり、かつ、各材齢の間隔が１日以上である３つ以上の材齢
（Ｂ）強度を推定する対象である上記コンクリートと同じ配合の上記コンクリートについて、基準温度Ｔｓ℃で養生した場合の、下記条件２を満たす３つ以上の材齢において、圧縮強度を測定する工程と、
条件２：材齢が１０日以上であり、各材齢の間隔が７日以上であり、かつ、最も小さい材齢と工程（Ａ）の３つ以上の材齢のうち最も大きな材齢の間隔が、７日以上である３つ以上の材齢
（Ｃ）工程（Ａ）の３つ以上の材齢と、該材齢において測定した上記コンクリートの圧縮強度、および、工程（Ｂ）の３つ以上の材齢と、該材齢において測定した上記コンクリートの圧縮強度を用いて、下記式（１）の係数ａ１〜ｆ１または下記式（２）の係数ａ２〜ｆ２を求めて、強度推定式である、係数が定まった下記式（１）または下記式（２）を得る工程と、
Ｆ＝ｃ１×ｅｘｐ｛−ｂ１×（１／ｔ）ａ１｝＋ｆ１×ｅｘｐ｛−ｅ１×（１／ｔ）ｄ１｝・・・（１）
Ｆ＝ｃ２／｛１＋ｅｘｐ（−ａ２×ｌｏｇｔ＋ｂ２）｝＋ｆ２／｛１＋ｅｘｐ（−ｄ２×ｌｏｇｔ＋ｅ２）｝・・・（２）
（式（１）及び（２）中、Ｆはコンクリートの推定圧縮強度（だたし、係数を求める場合、工程（Ａ）または工程（Ｂ）で得たコンクリートの圧縮強度の測定値）であり、ａ１〜ｆ１及びａ２〜ｆ２は係数であり、ｔは等価材齢（ただし、係数を求める場合は材齢）である。）
（Ｄ）下記式（３）を用いて、等価材齢ｔを算出するための係数ｇを求め、強度を推定する対象であるコンクリートの材齢と、係数ｇを乗じて、等価材齢ｔを得る工程と、
ｇ＝ｅｘｐ［−（Ｅ／８．３１４）×｛（１／Ｔ）−（１／Ｔｓ）｝］・・・（３）
（式（３）中、ｇは等価材齢ｔを算出するための係数であり、Ｔは強度を推定する対象であるコンクリートの養生温度（℃）であり、Ｔｓは基準温度（℃）である。Ｔが２０℃未満である場合、Ｅ＝３３．３＋１．４７×（２０−Ｔ）であり、Ｔが２０℃以上である場合、Ｅ＝３３．５である。）
（Ｅ）工程（Ｃ）で得た強度推定式である、係数が定まった上記式（１）または上記式（２）と、工程（Ｄ）で得た等価材齢ｔを用いて、強度を推定する対象であるコンクリートの圧縮強度を推定する工程と、
を含むことを特徴とするコンクリートの強度推定方法。 (A) About the concrete of the same composition as the concrete whose strength is to be estimated, the step of measuring the compressive strength at three or more ages satisfying the following condition 1 when cured at the reference temperature Ts ° C;
Condition 1: Three or more ages whose age is less than 10 days, at least one age is 0.5 to 1 day, and the interval between each age is 1 day or more (B) Strength For the above concrete of the same composition as the above concrete to be estimated, at a temperature of 3 or more satisfying the following condition 2 when cured at a reference temperature Ts ° C., measuring the compressive strength,
Condition 2: Age is 10 days or more, each material age is 7 days or more, and the smallest material age and the largest material age interval among the three or more material ages in step (A) 3 or more ages that are 7 days or more (C) Three or more ages of step (A), the compressive strength of the concrete measured at the ages, and three of step (B) Using the above age and the compressive strength of the concrete measured at the age, the coefficients a1 to f1 of the following formula (1) or the coefficients a2 to f2 of the following formula (2) are obtained, and the strength estimation formula is used. A step of obtaining the following formula (1) or the following formula (2) with a fixed coefficient;
F = c1 × exp {−b1 × (1 / t) a1 } + f1 × exp {−e1 × (1 / t) d1 } (1)
F = c2 / {1 + exp (−a2 × logt + b2)} + f2 / {1 + exp (−d2 × logt + e2)} (2)
(In formulas (1) and (2), F is the estimated compressive strength of the concrete (however, when the coefficient is obtained, the measured value of the compressive strength of the concrete obtained in step (A) or step (B)). , A1 to f1 and a2 to f2 are coefficients, and t is an equivalent age (however, when obtaining the coefficient).
(D) Using the following equation (3), a coefficient g for calculating the equivalent age t is obtained, and the equivalent age t is obtained by multiplying the age of the concrete whose strength is to be estimated by the coefficient g. Obtaining a step;
g = exp [− (E / 8.314) × {(1 / T) − (1 / Ts)}] (3)
(In formula (3), g is a coefficient for calculating the equivalent age t, T is the curing temperature (° C.) of the concrete whose strength is to be estimated, and Ts is the reference temperature (° C.). When T is less than 20 ° C., E = 33.3 + 1.47 × (20−T), and when T is 20 ° C. or more, E = 33.5.)
(E) The strength estimation formula obtained in the step (C), the formula (1) or the formula (2) with a fixed coefficient, and the equivalent age t obtained in the step (D), and the strength Estimating the compressive strength of the concrete to be estimated;
A method for estimating the strength of concrete, comprising:
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