JP2023132217A - Method of evaluating strength of concrete structures and method of constructing buildings using concrete - Google Patents
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- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
Description
本発明は、コンクリート構造物の強度評価方法及びコンクリートを用いた建築物の建造方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating the strength of concrete structures and a method for constructing buildings using concrete.
コンクリートを用いた建築物の建造では、型枠内に生コンクリートを流し込み、コンクリートに硬化反応が生じて十分な初期強度が発現すれば型枠は外される。コンクリートが構造部材として機能するための硬化時間は標準で28日間とされているが、型枠は通常、それよりも短い時間で外される。 When constructing buildings using concrete, fresh concrete is poured into formwork, and once the concrete hardens and develops sufficient initial strength, the formwork is removed. Although the standard curing time for concrete to function as a structural member is 28 days, forms are typically removed in less time.
型枠内に打設された生コンクリートに十分な初期強度が発現するまでは、型枠を取り外すことができない。したがって、型枠を取り外すために、型枠内の若材齢コンクリートの強度が、型枠を外すに十分な強度に到達しているか否かを調べる必要がある。 The formwork cannot be removed until the ready-mixed concrete poured into the formwork has developed sufficient initial strength. Therefore, in order to remove the formwork, it is necessary to check whether the strength of the young concrete within the formwork has reached a strength sufficient to remove the formwork.
コンクリート強度の検査方法として、種々の方法が提案されている。例えば、打設の際に打設とは別にテストピースを作製し、このテストピースの強度を検査することが行われている。また、コンクリートコア試験等の破壊検査;ボス供試体による試験、小口径コア試験等の微破壊検査;反発硬度法、超音波法、電磁波レーダー法等の非破壊検査が知られている(例えば特許文献1参照)。 Various methods have been proposed for testing concrete strength. For example, during pouring, a test piece is prepared separately from the pouring process, and the strength of this test piece is inspected. In addition, destructive tests such as concrete core tests; microdestructive tests such as tests using boss specimens and small-diameter core tests; non-destructive tests such as repulsion hardness method, ultrasonic method, and electromagnetic radar method are known (for example, patent (See Reference 1).
上記のテストピースによる強度評価方法では、実際の型枠内のコンクリート(評価対象物)とテストピースとの間にはどうしても強度差が生じる。その強度差を見越した補正がなされるものの、評価対象物の強度評価の精度向上には制約がある。
これに対し、破壊検査は、評価対象物から直接サンプルを採取し、試験・分析することによって、評価対象物そのものの強度を測定できるという点で精度が高い方法である。しかし、評価対象物の損傷を避けられない問題がある。
また、微破壊検査も同様に、微破壊といえども、損傷された箇所に補修が必要となり、試験サンプル数が増えるほど上述の破壊検査と同様の問題が生じ得る。
さらに、非破壊検査は、評価対象物を壊さずに広範囲に強度を測定できる利点がある。しかし、測定精度が十分とはいえず、確立された評価方法とはいえない。
また、コンクリートの硬化反応に基づく強度検査においては、コンクリートに含まれる粗骨材そのものの強度の影響を排除することが合理的である。すなわち、モルタル部分の強度を高精度に測定することが、コンクリートの硬化反応の程度を評価する上で重要である。
In the above-described strength evaluation method using a test piece, a difference in strength inevitably occurs between the concrete in the actual formwork (object to be evaluated) and the test piece. Although corrections are made in anticipation of the intensity difference, there are limitations to improving the accuracy of intensity evaluation of the evaluation target.
On the other hand, destructive testing is a highly accurate method in that the strength of the evaluation object itself can be measured by directly taking a sample from the evaluation object and testing and analyzing it. However, there is a problem in that damage to the evaluation object cannot be avoided.
Similarly, in micro-destructive testing, even if the damage is only micro-destructive, repairs are required for damaged areas, and as the number of test samples increases, problems similar to those of the above-mentioned destructive testing may occur.
Furthermore, non-destructive testing has the advantage of being able to measure strength over a wide range without destroying the object to be evaluated. However, the measurement accuracy is not sufficient and it cannot be said to be an established evaluation method.
Furthermore, in strength tests based on the hardening reaction of concrete, it is reasonable to exclude the influence of the strength of the coarse aggregate itself contained in the concrete. That is, it is important to measure the strength of the mortar portion with high accuracy in evaluating the degree of hardening reaction of concrete.
コンクリートを用いた建築物の建造では、コンクリートを打設後、型枠を取り外せば、次作業(例えば、断熱材を設置したり、建具(窓枠など)を取り付けたり、内装仕上げ材を貼ったり、外壁材を貼ったりする作業)に移行できる。そのため、型枠の取り外し時期を早めることは、工期の厳守あるいは工期短縮において重要な要素である。
工期の厳守ないし短縮に対する社会的要請は強い。例えば、商業施設の建造では、店舗の開業が1日遅れれば、その分の売上が減り損害が生じる。商業施設の規模が大きければ、損害額は甚大なものとなる。また、住居の建造では、学校の新学期や会社等の事業年度に合わせて入居日を予定する場合が多く、工期の遅延は居住者の社会生活に大きく影響し得る。
型枠内の若材齢コンクリートの強度を、現場で、非破壊で簡便に、精度よく測定し、目的の強度に到達した時点で素早く型枠を取り外すことを可能とする技術の確立は、建築業界等において喫緊の課題である。
When constructing a building using concrete, once the formwork is removed after concrete is poured, the next work (for example, installing insulation material, fittings (window frames, etc.), applying interior finishing materials, etc.) , work such as pasting exterior wall materials). Therefore, expediting the time for removing the formwork is an important element in meeting or shortening the construction period.
There is a strong social demand for strict adherence to or shortening construction schedules. For example, in the construction of a commercial facility, if the opening of a store is delayed by one day, sales will decrease by that amount, resulting in damage. If the scale of the commercial facility is large, the amount of damage will be significant. Furthermore, when constructing housing, the move-in date is often scheduled to coincide with the new school term or the business year of companies, etc., and delays in construction can have a significant impact on the social lives of residents.
Establishment of technology that allows the strength of young concrete in formwork to be easily and accurately measured on-site, non-destructively, and to quickly remove the formwork when the desired strength is reached is an important step in construction. This is an urgent issue in the industry.
以上のような事情に鑑み、本発明は、現場で、非破壊で、簡便かつ高精度に、型枠内に打設されたコンクリート構造物の強度を評価することができる、コンクリート構造物の強度評価方法を提供することを課題とする。また、本発明は、当該強度評価方法が適用された、コンクリートを用いた建築物の建造方法を提供することを課題とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a method for evaluating the strength of a concrete structure cast in a formwork on-site, non-destructively, simply and with high precision. The task is to provide an evaluation method. Another object of the present invention is to provide a method for constructing a building using concrete to which the strength evaluation method is applied.
本発明者の上記課題は、下記の手段により解決される。
[1]
厚み方向に貫通する貫通孔を有する型枠内に生コンクリートを打設することにより前記貫通孔にモルタルを充填し、前記モルタルに対する貫入深さを、ピン貫入試験により測定することを含む、コンクリート構造物の強度評価方法。
[2]
前記のモルタルを充填する貫通孔の平面視径が5~20mmである、[1]に記載のコンクリート構造物の強度評価方法。
[3]
前記のモルタルを充填する貫通孔がパイプにより形成されている、[1]又は[2]に記載のコンクリート構造物の強度評価方法。
[4]
前記パイプは、前記型枠の外面から突出する突出部を有し、
前記ピン貫入試験では、前記突出部に前記ピン貫入試験を行う貫入試験機を掛止させる、[3]に記載のコンクリート構造物の強度評価方法。
[5]
前記のモルタルを充填する貫通孔の形状が、型枠にセパレーターを配設するための貫通孔の形状に対応する、[1]~[4]のいずれか1つに記載のコンクリート構造物の強度評価方法。
[6]
前記のモルタルを充填する貫通孔の生コンクリートが打設される側には、生コンクリート中の粗骨材の前記貫通孔内への侵入を防ぐ侵入阻害部が設けられる、[1]~[5]のいずれか1つに記載のコンクリート構造物の強度評価方法。
[7]
前記ピン貫入試験において、ピンの打ち込みエネルギーが0.6~60Jである、[1]~[6]のいずれか1つに記載のコンクリート構造物の強度評価方法。
[8]
前記型枠が前記のモルタルを充填する貫通孔を複数有し、前記複数の各貫通孔においてピン貫入試験を実施する、[1]~[7]のいずれか1つに記載のコンクリート構造物の強度評価方法。
[9]
前記のモルタルを充填する貫通孔の形状が、平面視において円形である、[1]~[8]のいずれか1つに記載のコンクリート構造物の強度評価方法。
[10]
[1]~[9]のいずれか1つに記載のコンクリート構造物の強度評価方法により、前記型枠内のコンクリート構造物の強度を評価し、前記評価に基づき型枠を外すタイミングを決定することを含む、コンクリートを用いた建築物の建造方法。
The above-mentioned problem of the present inventors is solved by the following means.
[1]
A concrete structure comprising placing fresh concrete in a formwork having a through hole penetrating in the thickness direction, filling the through hole with mortar, and measuring the penetration depth of the mortar by a pin penetration test. A method for evaluating the strength of objects.
[2]
The method for evaluating the strength of a concrete structure according to [1], wherein the through hole filled with the mortar has a diameter in a plan view of 5 to 20 mm.
[3]
The method for evaluating the strength of a concrete structure according to [1] or [2], wherein the through hole filled with the mortar is formed by a pipe.
[4]
The pipe has a protrusion that protrudes from the outer surface of the formwork,
The method for evaluating the strength of a concrete structure according to [3], wherein in the pin penetration test, a penetration testing machine for performing the pin penetration test is hung on the protrusion.
[5]
The strength of the concrete structure according to any one of [1] to [4], wherein the shape of the through hole filled with the mortar corresponds to the shape of the through hole for arranging the separator in the formwork. Evaluation method.
[6]
[1] to [5] An intrusion inhibiting portion is provided on the side of the through hole filled with the mortar on which the ready-mixed concrete is placed, which prevents coarse aggregate in the ready-mixed concrete from entering the through-hole. ] The method for evaluating the strength of a concrete structure according to any one of the above.
[7]
The method for evaluating the strength of a concrete structure according to any one of [1] to [6], wherein in the pin penetration test, the driving energy of the pin is 0.6 to 60 J.
[8]
The concrete structure according to any one of [1] to [7], wherein the formwork has a plurality of through holes filled with the mortar, and a pin penetration test is conducted in each of the plurality of through holes. Strength evaluation method.
[9]
The method for evaluating the strength of a concrete structure according to any one of [1] to [8], wherein the through hole filled with the mortar has a circular shape in plan view.
[10]
Evaluating the strength of the concrete structure in the formwork by the method for evaluating the strength of a concrete structure according to any one of [1] to [9], and determining the timing to remove the formwork based on the evaluation. A method of constructing buildings using concrete, including
本発明及び本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。例えば、「A~B」と記載されている場合、その数値範囲は、「A以上B以下」である。 In the present invention and this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as lower and upper limits. For example, when "A to B" is written, the numerical range is "A to B".
本発明及び本明細書において、「充填」との用語は、空間を隙間なく満たすようにモルタルを入れこむ形態に限られず、モルタルを入れ込んだ後も空間の一部が空間のまま残留している状態も包含する意味で用いている。 In the present invention and this specification, the term "filling" is not limited to a form in which mortar is inserted so as to fill a space without any gaps, but a part of the space remains as an empty space even after mortar is inserted. It is used to include the state of being.
本発明のコンクリート構造物の強度評価方法によれば、現場で、非破壊で、簡便且つ高精度に、型枠内に打設されたコンクリート構造物の強度を評価することができる。 According to the method for evaluating the strength of a concrete structure of the present invention, it is possible to evaluate the strength of a concrete structure cast in a formwork nondestructively, simply, and with high precision on site.
図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は、説明の便宜上、実際と相違する場合がある。また、図面は、理解を容易にするために模式的に示すことがある。さらに、本発明の範囲は、本発明で規定すること以外は、以下に示す形態に限られない。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the drawings, the dimensions and scale of each part may differ from the actual size for convenience of explanation. Further, the drawings may be shown schematically to facilitate understanding. Furthermore, the scope of the present invention is not limited to the forms shown below except as specified in the present invention.
<第1実施形態>
図1は、本発明のコンクリート構造物の強度評価方法の手順を含むフローチャートである。当該強度評価方法は、打設工程(ステップSt01)と、養生工程(ステップSt02)と、測定工程(ステップSt03)と、脱型判定工程(ステップSt04)と、を有する。以下、上記各工程の詳細について、図1を適宜参照しながら説明する。
<First embodiment>
FIG. 1 is a flowchart including the steps of the method for evaluating the strength of a concrete structure according to the present invention. The strength evaluation method includes a casting process (Step St01), a curing process (Step St02), a measuring process (Step St03), and a demolding determination process (Step St04). The details of each of the above steps will be described below with reference to FIG. 1 as appropriate.
(ステップSt01:打設工程)
ステップSt01では、例えば、生コンクリートミキサー車から圧送車へ生コンクリートを移し、圧送車からポンプを介して生コンクリートを型枠10内に流し込む。次いで、型枠10内に流し込まれた生コンクリートを、例えばバイブレータ等を用いて締め固めを行う。これにより、生コンクリートが型枠10内の隅々に行き渡り、生コンクリートが硬化するのに余計な空気や水分が排出される。続いて、締め固められた生コンクリートの表面を、コテなどを使用して平滑に仕上げる。これにより、当該表面にひび割れが生じることが防がれる。
(Step St01: pouring process)
In step St01, for example, fresh concrete is transferred from a fresh concrete mixer truck to a pressure truck, and the fresh concrete is poured into the
図2~4は型枠10の構成例を示す模式的な説明図であり、図2、図3、図4は、それぞれ、型枠10の正面図、側面図、斜視図である。
型枠10には、図2~4に示されるように、複数の貫通孔11が設けられる。複数の貫通孔11は、型枠10の内部空間Eを画定する複数の側壁部12の各々に設けられ、内部空間Eに連通する。即ち、複数の貫通孔11は、型枠10の正面、背面及び側面の四方に設けられ、格子状に配される。
複数の貫通孔11は、例えば、ドリル等により型枠10を穿孔することにより形成された貫通孔である。この場合、貫通孔11の直径D2(図5参照)が、セパレーター(型枠の幅を一定にし、型枠に強度を持たせる金具)配設用の貫通孔の直径(通常は9mm)と合致することが好ましい。セパレーター配設用の貫通孔の直径と貫通孔11の直径D2とが合致することにより、特別な工具等を準備することなく、セパレーター配設用の工具を用いて、現場で簡便に貫通孔11を型枠10に形成することができる。従って、後述するピン貫入試験を実施する上での利便性が向上する。
あるいは、複数の貫通孔11は、セパレーターを配設するために型枠10に予め設けられている貫通孔であってもよい。貫通孔11がセパレーターを配設するための貫通孔であることにより、型枠10に別途貫通孔を設ける工程を省略できるため、後述する貫入深さを手間なく簡便に測定することができる。
なお、本発明において型枠10に設けられる貫通孔11の数は、図2~4に示される数に限定されず、実際には、例えば20~30個ほど設けられる。また、貫通孔11の配置も、図2~4に示される配置に何ら限定されるものではない。
2 to 4 are schematic explanatory diagrams showing configuration examples of the
The
The plurality of through
Alternatively, the plurality of through
In the present invention, the number of through
図5は、貫通孔11を拡大して示す模式的な断面図である。建築現場では、通常は厚さ12.5mmの型枠が用いられる。したがって、側壁部12の厚み方向における貫通孔11の寸法D1は通常、12.5mmである。貫通孔11の平面視における形状は典型的には円形である。円形にすることにより、貫通孔11の平面視形状が円形とは異なる形状である場合よりも、貫通孔11内にモルタルが効率的に充填される。また、上記セパレーター配設用の貫通孔を使用できる点でも円形が好ましい。なお、貫通孔11の平面視形状は円形に限定されず、円形とは異なる形状であってもよい。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the through
貫通孔11の平面視形状が円形である場合、この円形は真円に限定されない。例えば、貫通孔11の平面視形状が円形の場合、その円形度は0.7000~1.0000とすることができ、0.8000~1.0000とすることが好ましく、0.9000~1.0000とすることも好ましく、0.9500~1.0000とすることも好ましく、0.9800~1.0000とすることも好ましい。円形度は下記式(1)により算出される。なお、本発明において平面視形状の円形度が0.7000~1.0000のものは、すべて平面視形状が「円形」の概念に含まれるものとする。このことは後述の第2実施形態についても同様である。
When the through
円形度=4π×(面積)÷(周囲長)2 (1) Circularity = 4π x (area) ÷ (perimeter) 2 (1)
貫通孔11の平面視径(貫通孔11が平面視において真円の場合は直径D2)は、粗骨材が貫通孔11内へ入り込むことを防止する観点から、5~20mmであることが好ましく、6~20mmであることがより好ましく、6~15mmであることがさらに好ましく、6~12mmであることがさらに好ましく、7~10mmであることも好ましい。なお、本発明において、貫通孔11の平面視形状が真円でない場合、貫通孔11の平面視径は円相当径(同じ面積の真円の直径)を意味する。
The diameter of the through
ステップSt01では、貫通孔11の直径D2が上述した直径に設定されることにより、型枠10内に生コンクリートが打設される際に、生コンクリートに含まれる粗骨材(例えば直径が10mm以上の骨材)が貫通孔11内に入り込むことが阻害され、生コンクリートから粗骨材が除去されたモルタルが貫通孔11内に入りこむ。即ち、型枠10内に生コンクリートを打設するステップSt01が実行されることによって、貫通孔11内にモルタルが入り込み、貫通孔11内にモルタルが充填される。
In step St01, the diameter D2 of the through
(ステップSt02:養生工程)
ステップSt02では、先のステップSt01において型枠10内に打設された生コンクリートが所定の材齢(所定の初期強度)となるまで、当該生コンクリートを所定日数養生させ、硬化反応を進行させる。当該日数は、生コンクリートの材質等に応じて適宜に決定されるが、例えば半日以上14日以下とするのが好ましい。
(Step St02: Curing process)
In step St02, the ready-mixed concrete cast in the
(ステップSt03:測定工程)
ステップSt03では、型枠10に設けられた貫通孔11について、ピン貫入試験を実施する。ピン貫入試験は、貫通孔11の1つについて実施してもよい。貫通孔11内に粗骨材が排除されたモルタルが隙間なく充填されていれば、貫通孔11の1つについてピン貫入試験を実施するだけでも、ある程度の測定精度を達成することが可能である。また、複数の貫通孔11について、ピン貫入試験を実施し、平均化することにより、測定精度をより高めることができる。
ここで、本発明において「型枠がモルタルを充填する貫通孔を複数有し、前記複数の各貫通孔においてピン貫入試験を実施する」という場合、型枠が有する複数の貫通孔のうち、2つ以上の貫通孔についてピン貫入試験を実施することを意味する。つまり、型枠が有する複数の貫通孔のすべてについてピン貫入試験を実施する形態に加え、型枠が有する複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔(2つ以上の貫通孔)についてピン貫入試験を実施する形態を包含する意味である。
ピン貫入試験は、貫通孔11に充填されたモルタルに貫入試験機40のピンPを貫入させてピンPの貫入深さ(表面42SとピンPの先端との間の最短距離)[mm]を計測する試験であり、この貫入深さから、当該モルタルの圧縮強度σ[MPa]を算出する。モルタルをピン貫入試験に付したとき、貫入深さ(貫入抵抗)とモルタルの圧縮強度との間に相関があることは広く知られている(例えば、コンクリート工学年次論文集,2004年、第26巻,第1号,p.1833-1838を参照)。貫入試験機40としては、パイプ20内に入り込むモルタルに対するピンの打ち込みエネルギーが例えば0.6~60J、好ましくは3~12J、より好ましくは4~8Jである貫入試験機が用いられる。また、ピン貫入試験において、ピンPの貫入深さが型枠10の厚さを超えないように、ピンPの打ち込みエネルギーが制御される。
(Step St03: Measurement process)
In step St03, a pin penetration test is performed on the through
Here, in the present invention, when "the formwork has a plurality of through holes filled with mortar, and a pin penetration test is carried out in each of the plurality of through holes," two of the plurality of through holes that the formwork has, This means performing a pin penetration test on more than one through hole. In other words, in addition to performing a pin penetration test on all of the multiple through holes of the formwork, pin penetration tests are performed on some of the through holes (two or more through holes) of the multiple through holes of the formwork. This term includes the manner in which the test is carried out.
In the pin penetration test, the pin P of the
図6は、貫入試験機40の構成例を模式的に示す断面図であり、保持部411が下死点にある状態を示す図である。ステップSt03において用いられる貫入試験機40は、例えば、ピン貫入試験機41と板状部材42とを有する構成である。ピン貫入試験機41は、ピンPを保持する保持部411と、筒状の筐体412と、筐体412の長手方向に延在する円柱状のピンPとを有する。ピンPの直径は貫通孔11の直径D2よりも小さい。ピンPの先端形状(保持部411に保持されない側の端部の形状)は適宜に設定すればよく、例えば円柱状や円錐状に構成される。保持部411は、筐体412に収容された状態において、筐体412の長手方向に移動可能に構成される。ピン貫入試験機41としては、例えば、木材にピンを打ち込み、その貫入深さから木材の劣化度合を測定する市販品(商品名:ピロディンD6J、エフティーエス社製)が用いられてもよい。板状部材42は、環状の平板であり、貫通孔42hを有する。板状部材42は、ピン貫入試験機41の端面41Sと対向するように設けられ、例えば両面テープのような接着手段により端面41Sに貼り付けられてもよい。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the
図7は保持部411が上死点にある状態を模式的に示す断面図である。操作者によりピンPが完全にリリースされた状態では、保持部411の端面411Sが板状部材42の表面42Sと略同一平面上に位置する。一方、操作者によりピンPが引き上げられた状態では、図6に示されるように板状部材42の貫通孔42hが露になる。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the holding
図8は、ステップSt03の手順を例示するフローチャートである。なお、このフローチャートは、貫通孔11へのモルタルの充填の程度に無視できないばらつきがあることを前提にしたものであり、あくまでステップSt03の手順の一例である。例えば、複数の貫通孔11へのモルタルの充填を略均一に行うことができれば、それに合わせてステップSt03は適宜に変更したり、簡略化したりすることができる。どのような手順を採用するのかは、現場の状況に応じて適宜に決定することができる。以下、ステップSt03の一例について、図8を適宜参照しながら説明するが、本発明は、下記の形態に何ら限定されるものではない。
FIG. 8 is a flowchart illustrating the procedure of step St03. Note that this flowchart is based on the premise that there are non-negligible variations in the degree of mortar filling into the through
先ず、複数のパイプ20の各々に入り込んだモルタルにピンPを一定の強度で順次貫入させ、貫入深さを測定する(ステップSt13)。次に、先のステップSt13により得られた複数の測定値の各々について、その中央値との差分の絶対値を算出する(ステップSt23)。続いて、先のステップSt13により得られた複数の測定値から、下記式(2)に基づき算出された数だけ、絶対値の大きいものから順に測定値を省く(ステップSt33)。次に、先のステップSt33において省かれなかった測定値の平均値を貫入深さd[mm]として算出する(ステップSt43)。
First, the pin P is sequentially penetrated with a constant strength into the mortar that has entered each of the plurality of
k+N×0.2・・・(2)
Nは測定数であり、kは複数の貫通孔11のうちモルタルの欠損率が20%以上である貫通孔11の数である。欠損率とは、貫通孔11の平面視における面積(S1)に対する、当該貫通孔11に入り込むモルタルの平面視における面積(S2)の百分率((S2/S1)×100)である。
k+N×0.2...(2)
N is the number of measurements, and k is the number of through
続いて、貫入深さdと圧縮強度σとが対応づけられた推定強度関数に基づき、先のステップSt43により算出された貫入深さdから、貫通孔11内のモルタルの圧縮強度σを算出する(ステップSt53)。推定強度関数は、例えば下記式(3)により表される。例えば、ピン貫入試験機(商品名:ピロディンD6J、エフティーエス社製)を用いてモルタルをピン貫入試験に付した予備的実験において、モルタルの圧縮強度σが3~30MPaの範囲内において、貫入深さdと圧縮強度σとの間に相関があることが確認されている。型枠10を外すのに必要なコンクリート構造物のモルタル部分の初期強度は、5~15MPa程度が想定されており、上記圧縮強度σの範囲の測定が可能であれば、型枠10内のコンクリート構造物のモルタルが目的の初期強度に到達したか否かを判断することができる。下記式(3)において、定数s、tは、使用するセメントの種類、砂との混合比などに応じて、例えば、予備試験などを通して個々に決定することができる。
Next, based on the estimated strength function in which the penetration depth d and the compressive strength σ are associated, the compressive strength σ of the mortar in the through
σ=s/(d-t)・・・(3)
s,tは定数である。
σ=s/(d-t)...(3)
s and t are constants.
(ステップSt04:脱型判定工程)
ステップSt04では、先のステップSt03において算出された圧縮強度σが脱型基準強度以上であるか否かが判断される。脱型基準強度は、型枠10を脱型(型枠10を取り外すこと)するか否かを判断する上での指標であり、例えば、5~15MPaである。圧縮強度σが脱型基準強度以上である場合(ステップSt04のYES)、型枠10内に打設されたコンクリート構造物の強度が型枠10を取り外すのに十分な強度であると判断され、型枠10が操作者により脱型される(ステップSt05)。一方、圧縮強度σが脱型基準強度未満である場合(ステップSt04のNO)、型枠10内に打設されたコンクリート構造物を型枠10が脱型可能となるまでさらに養生(硬化)させる。なお、ステップSt04と上述の図8に示すステップStn3(n=2~5)は、操作者により実行されてもよく、コンピュータ等の情報処理装置により実行されてもよい。
(Step St04: demolding determination step)
In step St04, it is determined whether the compressive strength σ calculated in the previous step St03 is greater than or equal to the demolding reference strength. The demolding reference strength is an index for determining whether or not to demold the mold 10 (remove the mold 10), and is, for example, 5 to 15 MPa. If the compressive strength σ is equal to or higher than the demolding reference strength (YES in step St04), it is determined that the strength of the concrete structure placed in the
上述の説明から理解される通り、本発明によれば、貫通孔11に入り込んだモルタルに対してピン貫入試験が行われるため、貫入試験時にピンPが生コンクリート中の粗骨材を直接打撃することを防ぐことができる。このため、貫入深さを高精度に測定することができる。また、モルタルが入り込む貫通孔11が型枠10に予め形成されているため、この貫通孔11を介して、生コンクリートが打設された現場で、型枠10を脱型することなく簡便にピン貫入試験を行うことができる。さらに、ピン貫入試験が行われる貫通孔11内に入り込むモルタルは、貫通孔11の形状に沿って細径の突起物の形状で硬化するため、型枠10が脱型される際に簡単に折れて、型枠10とともに簡単に除去することができる。
即ち、本発明に係るコンクリート構造物の強度評価方法によれば、現場で、非破壊で、簡便且つ高精度に型枠10内に打設されたコンクリート構造物の初期強度を評価することができる。このため、従来の方法よりも当該強度が型枠10を脱型可能な強度に到達しているか否かを判断する上での利便性が向上し、型枠10を、より適切な時期に、早期に脱型することが可能となり、工期短縮に寄与するものである。
As understood from the above description, according to the present invention, the pin penetration test is performed on the mortar that has entered the through
That is, according to the method for evaluating the strength of a concrete structure according to the present invention, the initial strength of a concrete structure cast in the
<第2実施形態>
図9は、モルタルが充填される貫通孔がパイプにより形成されている状態を拡大して模試的に示す断面図である。以降の説明では、第1実施形態と同様の構成については、その説明を省略する。
<Second embodiment>
FIG. 9 is an enlarged sectional view schematically showing a state in which a through hole filled with mortar is formed of a pipe. In the following description, descriptions of configurations similar to those in the first embodiment will be omitted.
第2実施形態では、型枠10が複数の側壁部12とパイプ20とを有し、モルタルが充填される複数の貫通孔24の各々が、パイプ20により形成される。即ち、パイプ20が型枠10に挿通され、パイプ20の内側の空洞により、モルタルが充填される貫通孔24が形成される。貫通孔11にパイプ20が挿通することによって、例えば、貫通孔11の径を安定化することができる。また、後述のように、ピン貫入試験の試験機の設置位置をパイプの形状によって確定しやすくしたり、パイプに侵入阻害部を設けて粗骨材の侵入をより確実に防いだりすることが可能になる利点もある。
パイプ20による貫通孔24の形成のために、型枠10には予め、パイプ20の外径D3に対応する貫通孔11を形成し、この貫通孔11にパイプ20を挿通して、モルタルが充填する貫通孔24を形成する。貫通孔24の平面視における形状は典型的には円形である。貫通孔24の平面視形状が円形であることにより、円形とは異なる形状である場合よりも、貫通孔24内にモルタルが効率的に充填される。なお、貫通孔24の平面視形状は円形に限定されず、円形とは異なる形状であってもよい。以下、貫通孔24の平面視形状が円形の場合について説明する。
In the second embodiment, the
In order to form the through
パイプ20の外径D3は、セパレーター配設用の貫通孔の直径と合致することが好ましい。セパレーター配設用の貫通孔の直径と外径D3とが合致することにより、特別な工具等を準備することなく、セパレーター配設用の工具を用いて、現場で簡便に、パイプ20を設けるための貫通孔を型枠10に形成することができる。パイプ20の内径D4(モルタルが充填される貫通孔24の径)は特に制限されず、生コンクリート中の粗骨材がパイプ20内へ入り込むことを防止する観点から、5~20mmであることが好ましく、5~14mmであることがより好ましく、5~11mmであることがさらに好ましく、6~9mmであることも好ましい。側壁部12の厚み方向におけるパイプ20の寸法D5は、側壁部12の厚みよりも厚いことが好ましく、例えば15mm程度である。
It is preferable that the outer diameter D3 of the
パイプ20は、側壁部12の外面Sから突出する突出部23を有する。側壁部12の厚み方向における突出部23の寸法D6は特に制限されないが、例えば3mm程度である。パイプ20は典型的には金属素材(アルミニウム等)で構成されるが、樹脂等により構成されてもよい。
The
第2実施形態では、パイプ20には、図9に示されるように侵入阻害部30が設けられる。侵入阻害部30は、パイプ20の入口21を塞ぐように設けられる。入口21とは反対の出口22側には、キャップ50が設けられてもよい(図12参照)。キャップ50は測定工程(ステップSt03)が実行される前に取り外される。キャップ50には、パイプ20内にモルタルが密に詰まった状態となるように、過剰のモルタルを外に逃がす細孔50hが設けられてもよい。
In the second embodiment, the
図10及び11は、侵入阻害部30の構成例を示す模式図である。侵入阻害部30は、図10に示されるように、パイプ20の入口21の周縁に橋わたされた一対の架橋部材31を含む構成であってもよい。この場合、一の架橋部材31と他の架橋部材31との間隔は、貫入試験機40のピンPの直径より大きいことが好ましい。また、侵入阻害部30は、図11に示されるように、直径がパイプ20の内径D4よりも小さい環状体32と、環状体32と入口21の周縁とに橋わたされた複数の架橋部材33と、を有する構成であってもよい。環状体32の中心軸と貫通孔24の中心軸は同一直線上にあることが好ましく、環状体32の直径は貫入試験機40のピンPの直径より大きいことが好ましい。
10 and 11 are schematic diagrams showing a configuration example of the
次に、第2実施形態に係るコンクリート構造物の強度評価方法について、図1を適宜参照しながら説明する。なお、第1実施形態と同様の手順については、その説明を省略又は簡略化する。 Next, a method for evaluating the strength of a concrete structure according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 1 as appropriate. Note that descriptions of procedures similar to those in the first embodiment will be omitted or simplified.
(ステップSt01:打設工程)
第2実施形態に係るステップSt01では、パイプ20に侵入阻害部30が設けられることによって、型枠10内に生コンクリートが打設される際に、生コンクリートに含まれる粗骨材がパイプ20内に入り込むことがより確実に阻害され、生コンクリートから粗骨材が除去されたモルタルのみがパイプ20内に入りこむ。即ち、型枠10内に生コンクリートを打設するステップSt01が実行されることによって、生コンクリートから粗骨材が除去されたモルタルのみがパイプ20内に入り込み、貫通孔24内にモルタルが充填される。
(Step St01: pouring process)
In step St01 according to the second embodiment, the
(充填工程)
図12は、充填工程を説明するための説明図である。第2実施形態では、打設工程(ステップSt01)と養生工程(ステップSt02)との間に、パイプ20内に充填されたモルタルの空隙Hを無くす充填工程が実施されてもよい。この工程では、パイプ20内にモルタルが密に詰まった状態となるように、例えばバイブレータ等の加振機によりパイプ20に振動が与えられる。
(Filling process)
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the filling process. In the second embodiment, a filling process for eliminating the void H of the mortar filled in the
(ステップSt03:測定工程)
第2実施形態に係るステップSt03では、第1実施形態において、モルタルが充填された貫通孔11の各々について実行されたピン貫入試験と同様に、モルタルが充填された貫通孔24についてピン貫入試験を実行する。次いで、第1実施形態と同様に、貫入深さdから圧縮強度σを算出する。
(Step St03: Measurement process)
In step St03 according to the second embodiment, a pin penetration test is performed on the through
図13は、ピン貫入試験における貫入試験機40の状態の一例を説明する説明図である。第2実施形態に係るピン貫入試験では、図13に示されるように、操作者がピンPを引き上げることにより露になった貫通孔42hをパイプ20の突出部23に掛止させた状態で、ピンPをパイプ20内のモルタルに打ち込む。これにより、型枠10に対して貫入試験機40が位置決めされるので、モルタルにピンPを確実に打ち込むことが可能となり、ピン貫入試験の効率性が向上する。なお、前述の「掛止」とは、貫通孔42hを突出部23に引っ掛けて、型枠10に対し貫入試験機40を固定させることを意味する。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of the state of the
[変形例]
以上、本発明の好ましい実施形態の一例について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の規定を超えない範囲で種々の変更を加え得る。前述の態様に付与され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。なお、本発明は、本発明で規定すること以外は、下記の変形例にも何ら限定されるものではない。
[Modified example]
Although an example of a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes may be made within the scope of the present invention. Examples of specific modifications that can be made to the above-mentioned embodiments are given below. Two or more aspects arbitrarily selected from the examples below may be combined as appropriate to the extent that they do not contradict each other. Note that the present invention is not limited to the following modifications other than what is specified in the present invention.
<変形例1>
上記実施形態では、型枠10に複数の貫通孔11が設けられるがこれに限られず、1つだけ設けられる態様であってもよい。
<Modification 1>
In the embodiment described above, a plurality of through
<変形例2>
上記第2実施形態では、典型的には複数の貫通孔11の全てにパイプ20が挿通されるがこれに限られず、複数の貫通孔11のうち一部の貫通孔11のみにパイプ20が挿通される態様であってもよい。
<Modification 2>
In the second embodiment described above, the
<変形例3>
ピン貫入試験を行う貫入試験機は、上記実施形態で例示した貫入試験機40に限定されず、例えば、ウィンザーピン装置又は空気圧を用いた貫入試験機等が用いられてもよい。すなわち、所望のサイズのピンを、所望の打ち込みエネルギーで打ち込むことができる限り、ピン貫入試験を行う貫入試験機の種類に制限はない。
<Modification 3>
The penetration testing machine that performs the pin penetration test is not limited to the
<変形例4>
侵入阻害部30は、上記実施形態で例示した態様に限定されない。例えば、侵入阻害部30は、パイプ20の入口21に交差するように型枠10の内周面に打ち込まれた針(杭)などであってもよい。
<Modification 4>
The
上記実施形態に係るコンクリート構造物の強度評価方法は、型枠を脱型させるか否かを判断するための方法であるがこれに限られず、本発明に係るコンクリート構造物の強度評価方法の用途は特に制限されない。 The method for evaluating the strength of a concrete structure according to the above embodiment is a method for determining whether or not to demold the formwork, but is not limited to this, and the application of the method for evaluating the strength of a concrete structure according to the present invention is not limited to this. is not particularly limited.
本発明に係るコンクリート構造物の強度評価方法は、型枠内のコンクリート構造物の強度を評価し、この評価に基づき型枠を外すタイミングを決定することを含む、種々のコンクリートを用いた建築物の建造方法に適用可能である。 The method for evaluating the strength of a concrete structure according to the present invention includes evaluating the strength of a concrete structure within a formwork, and determining the timing to remove the formwork based on this evaluation. Applicable to construction methods.
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本発明は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者が認識しうる他の効果を奏しうる。 Further, the effects described in this specification are merely explanatory or illustrative, and are not limiting. That is, the present invention can have other effects that can be recognized by those skilled in the art from the description of this specification, in addition to or in place of the above effects.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field of the present invention can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea stated in the claims. It is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
10…型枠、11,24,42h…貫通孔、21…入口、12…側壁部、20…パイプ、22…出口、23…突出部、30…侵入阻害部、40…貫入試験機、41…ピン貫入試験機、42…板状部材、50…キャップ、P…ピン。
10...Formwork, 11,24,42h...Through hole, 21...Inlet, 12...Side wall part, 20...Pipe, 22...Outlet, 23...Protrusion part, 30...Intrusion inhibiting part, 40...Penetration tester, 41... Pin penetration tester, 42...Plate member, 50...Cap, P...Pin.
Claims (10)
前記ピン貫入試験では、前記突出部に前記ピン貫入試験を行う貫入試験機を掛止させる、請求項3に記載のコンクリート構造物の強度評価方法。 The pipe has a protrusion that protrudes from the outer surface of the formwork,
4. The method for evaluating the strength of a concrete structure according to claim 3, wherein in the pin penetration test, a penetration testing machine for performing the pin penetration test is hung on the protrusion.
The method for evaluating the strength of a concrete structure according to any one of claims 1 to 9 includes evaluating the strength of the concrete structure within the formwork, and determining the timing for removing the formwork based on the evaluation. methods of constructing buildings using concrete, including
Priority Applications (1)
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