JP2562504B2

JP2562504B2 - 未硬化コンクリート中の混和剤量測定方法

Info

Publication number: JP2562504B2
Application number: JP1340134A
Authority: JP
Inventors: 一雄鈴木; 信武山; 秀雄植田; 比佐利佐々木
Original assignee: SHINKOSUMOSU DENKI KK; ZENKOKU NAMAKONKURIITO KOGYO KUMIAI RENGOKAI
Current assignee: SHINKOSUMOSU DENKI KK; ZENKOKU NAMAKONKURIITO KOGYO KUMIAI RENGOKAI
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1996-12-11
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JPH03199965A; EP0520101B1; CA2045353C; CA2045353A1; US5227037A; EP0520101A1

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は未硬化コンクリートの品質を検査、確認、保
証するために使用する未硬化コンクリートの品質判定方
法に関するものであり、さらに詳細には、未硬化コンク
リート中に混入される混和剤の量を測定し、これを利用
して該未硬化コンクリートの品質を判定する目的で使用
する未硬化コンクリート中の混和剤量測定方法に関する
ものである。

［従来の技術］従来、この種未硬化コンクリートの品質の保証は未硬
化コンクリートのスランプ、空気量、あるいは強度等で
おこなわれている。これら三者はコンクリートの成型硬
化後の強度変化や、構造物の耐久性に大きな影響を及ぼ
す要素であり、これらの未硬化コンクリートの特性は、
未硬化コンクリート製造時及び荷卸時には三者すべてを
確認するように日本工業規格（JIS）で定められてい
る。ここでスランプとは未硬化コンクリートの柔らかさ
を示す尺度であり、これは未硬化コンクリート中の繰り
混ぜ水量（混和剤としてのAE剤、AE減水剤、高性能AE減
水剤やその他のコンクリート用化学混和剤を一定の濃度
で練り混ぜ水に混合したもの。）の多少によって多分に
左右されるものである。

また前記の混和剤の未硬化コンクリートへの混入量
は、前記空気量、及び強度に大きく影響する重要な要素
である。

このように、コンクリートの品質に重要な役割を果た
す混和剤の混入に関しては、未硬化コンクリート使用者
は、未硬化コンクリートの発注時に生産業者に混入混和
剤の使用を委託し、現場においては未硬化コンクリート
のスランプ、空気量のみを確認して未硬化コンクリート
を使用していた。しかしこの未硬化コンクリート中の混
和剤の含有量は容易に測定することができなかった。そ
のために従来からこの混入混和剤の量は確認されてきて
おらず、この要因によるコンクリートの品質はメーカー
の報告にたよって日常的に全く管理されていなかった。

［発明が解決しようとする課題］上述の状況から、未硬化コンクリートを現場において
は、ほぼ外見と感だけで品質判断するため、例えば骨材
の粗悪なものには混和剤を定量以上加え、スランプ等の
試験をクリアしている場合もある。また上記の強度試験
については、使用対象となる未硬化コンクリートを使用
開始時にサンプルとして抜取り、テストピースとして成
型、養生した後、圧縮強度が測定されるため、強度の測
定は硬化後28日を経過しないと検査結果が得られない。

そこで本発明の目的は上述した従来欠点を解消する点
にあり、安定した高品質の未硬化コンクリートを常に得
られるように、簡単かつ迅速に未硬化コンクリートに混
入された混和剤の混合量を測定することができる混入混
和剤の測定方法を得ることである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明にかかる未硬化コン
クリート中の混和剤量測定方法は、未硬化コンクリート
に対する混和剤より発生する揮発性成分を未硬化コンク
リート中から捕集する工程と、捕集された揮発性成分の
濃度を該揮発性成分を検出可能なガスセンサーを介して
測定する工程と、測定された揮発性成分の濃度に基づい
て、未硬化コンクリートに混入された混和剤の量を演算
する工程とから構成されていることを特徴とする。

［作用］前述のように未硬化コンクリートには硬化過程、ある
いは硬化後のコンクリートの特性をコントロールする目
的で混和剤が混入されるのであるが、この混和剤は揮発
性成分を含有している。そこで本願の発生の測定方法に
おいては、この揮発性成分をまず未硬化コンクリート中
から捕集してやるわけである。そしてこの揮発性成分の
濃度をガスセンサーで測定してやる。ここで未硬化コン
クリートから発散する揮発性成分の濃度は、経時的ある
いは回収方式により影響されるが、その濃度自体はほぼ
完全に未硬化コンクリートに混入される混和剤の量に一
次相関する。従ってこの特性を利用して揮発性成分の測
定濃度に基づいて未硬化コンクリートに混入される混和
剤の量を演算決定することができるのである。

［発明の効果］この方法によれは測定を未硬化コンクリートから発散
する揮発性成分のガス濃度にもとづいておこなうため、
測定を任意の場所で瞬時におこなうことができる。さら
にこの方法の実施においては、ガス検知機能とこれを処
理する機能のみを備えた測定装置で実施することがで
き、装置を小型で軽量なものとすることができる。従っ
て、例えば未硬化コンクリートの調整後における測定、
未硬化コンクリートプラント搬出直後における測定、打
設現場における未硬化コンクリートの測定等いずれの段
階でも、必要に応じて混和剤量の測定や混和剤の添加の
有無判定を簡単に行うことが可能となったのである。さ
らに混和剤量を測定することにより未硬化コンクリート
の品質を判定することが可能となり、未硬化コンクリー
トの品質管理が簡単におこなえて、高品質の未硬化コン
クリートだけを選択して使用することが容易にできるよ
うになった。

［実施例］本願の混和剤量測定方法は、未硬化コンクリート（以
下生コンと称する）に対する混和剤より発生する揮発性
成分を生コン中から捕集する工程と、捕集された揮発性
成分の濃度をこの揮発性成分を検出可能なガスセンサー
を介して測定する工程と、測定された揮発性成分の濃度
に基づいて、生コンに混入された混和剤の量を演算する
工程とから構成されている。

以下、本願の発明の方法を用いて生コンに含有される
混和剤量の測定をおこなう装置の実施例を、図面に基づ
いて説明する。第１図にはこの方法を利用した混和剤測
定装置（１）を使用している状態が示されており、第２
図にはこの測定装置系の機能ブロック図が示されてい
る。

この混和剤測定装置（１）は、主に生コン（２）に挿
入して使用される検出プローブ（３）と測定器本体
（４）から構成されており、この測定器本体（４）は前
述の検出プローブ（３）から得られる検出情報を演算処
理するとともに、装置全体の動作を制御する制御部（1
1）と、この制御部（11）からの検出情報を表示する表
示部（12）とから構成されている。

各部を順次説明するが、まず最初に検体である生コン
（２）中の混和剤（６）から発散する揮発性成分（Ｇ）
を捕集、測定する機構から説明する。この装置の使用に
際しては、まず生コン（２）を、適当な容器（2a）に入
れるか又は直接生コン（２）に前述の検出プローブ
（３）が挿入されるのである。この検出プローブ（３）
の先端はテフロン膜（５）等のガス透過性膜で形成され
ており、生コン（２）中の混和剤（６）から発生する揮
発性成分（Ｇ）が、この膜（５）を透過して検出プロー
ブ（３）内に設けられたガス捕集部（７）内に捕集され
るように構成されている。このガス捕集部（７）には、
外部より新鮮な空気を補給するための送気管（８）が備
えられている。さて上述の混和剤（６）の揮発性成分
（Ｇ）は、送気管（８）からの空気におくられて、ガス
捕集部（７）の上部部位に到達する。この部位はガスセ
ンサ（Ｓ）を備えたガス検知部（９）として構成されて
おり、この部位（９）において揮発性成分（Ｇ）のガス
濃度が測定されるのである。測定を終わったガスは気流
下流側に設けられた排出口（10）から大気中へ開放され
る。

つぎに測定装置系の作動を第２図に示す機能ブロック
図を参照しながら説明をする。前述のように検出プロー
ブ（３）は、混和剤（６）から発生する揮発性成分
（Ｇ）を捕集するガス捕集部（７）と、このガス捕集部
（７）内にある揮発性成分（Ｇ）の濃度を検出するガス
検知部（９）を有する構成とされている。ここでガス検
知部（９）は、混和剤から発生する揮発性成分（Ｇ）の
濃度を総量的に、あるいは個別に検出するガスセンサ
（Ｓ）を備えている。これらのガスセンサ（Ｓ）として
は、揮発性成分（Ｇ）分子との接触により生じる金属酸
化物半導体の電気抵抗変化を利用した半導体式ガスセン
サや、接触燃焼式もしくは定電位電解式のガスセンサ等
が用いられる。このセンサの種類や感度は検体となる混
和剤の種類等により最適なものを選定することができ
る。次に前記ガス検知部（９）から発せられる信号は制
御部（11）で処理される。この制御部（11）は、ガス検
知部（９）からの情報を処理する本体回路部（13）を有
するとともに、この本体回路部（13）からの情報を演算
処理する補助演算部（14）が備えられている。本体回路
部（13）には、上記ガスセンサ（Ｓ）の電気抵抗変化等
を表示するための信号等に変換して出力する電圧周波数
変換器や増幅器等が備えられるとともに、混和剤の種類
やセメント、骨材の種類に対応して切替回路や感度調節
回路等が設けられるのである。また補助演算部（14）に
は、混和剤（６）の種類による補正、ガス濃度検出時間
の制御、温湿度補正を算出できるCPU等により形成され
ている。またこの補助演算部（14）は生コン（２）に所
定の許容量内で混和剤（６）が混入されているかどうか
を判断し、生コン（２）の良否の判断ができるようにも
構成されている。

またこの制御部（11）には、電源部（15）が備えられ
ており、ガスセンサ（Ｓ）、補助演算部（14）を含めた
本体回路部（13）および後述の表示部（12）を作動させ
るために利用される。

次に前記表示部（12）について説明する。第１図にも
明らかなようにこの表示部（12）の表示板（12a）に
は、試験者が入力する試験日時、場所、混和剤品目、混
和剤の許容上限値、許容下限値等及び、測定指示値であ
る混和剤指示値を表示するとともに、生コン（２）の品
質の判定が表示出力されるように構成されている。また
さらに生コン（２）中の混和剤（６）添加の有無判定の
みを行い、揮発性成分（Ｇ）が所定の濃度以上となった
時に、これを報知するように、ブザー（12b）が備えら
れている。

さらにそれぞれの測定データーの保存を容易にするた
め、表示板（12a）に表示した状態で、測定データー等
をプリントアウトする機能をもこの装置は有している。

以下にこの混和剤測定装置（１）を使用して混和剤量
を測定した結果を第３図に基づいて説明する。この図は
実際の生コン中の混和剤混入量（横軸）と本願の測定装
置（１）による計測指示値（縦軸）の関係を示してい
る。テスト用生コンの材料としては普通セメント50g、
砂100g、水道水26ccに混和剤として液状のポゾリス N
o.75（日曹マスタービルダーズ株式会社製）を混入した
ものを使用した。テストにおいては混和剤の混入量を0.
2、0.5、1.0mlと変化させた。結果、このテストの範囲
においては、実際の混和剤混入量と測定指示値の値は完
全に一次線形な関係を保っている。一般に使用に供せら
れる混和剤混入量は0.5mlであり、混和剤を1.0mlも混入
させると、コンクリートは分離を起こす。従ってこの範
囲の検証で充分に、混和剤の量をその揮発性成分（Ｇ）
の測定により確認できることが明らかになったのであ
る。

第４図に上記以外の混和剤を使用した場合において、
上記同様の測定方法を使用した測定結果を示した。テス
トに使用した混和剤は、SP−9N（日曹マスタビルダーズ
（株）製）、マイテイ（花王（株）製）、及びサンフロ
ー（山陽国策パルプ（株）製）である。この場合もまた
実際の混和剤使用量（横軸）と計測指示値（縦軸）の間
に線形な関係が成立している。以下に示す表１はSP−9N
（日曹マスタビルダーズ（株）製）を用いて水セメント
比を変化させ、SP−9Nの含有量違いによる指示値のくり
かえし再現性を示したものである。表中高性能AE減水剤
点加量は、正常量を1.0として正常量に対し1/2倍のもの
を0.5,3/2倍のものを1.5とした。表からわかるように再
現性は極めて良い。

以上の結果から明らかなように、この方法により生コ
ン中の混和剤量が測定でき、コンクリートの品質に大き
な影響を及ぼす生コン中の混和剤量が確認され、コンク
リートの品質を容易にしかも瞬時に確認できるようにな
ったのである。

さらに本願の方法を利用して混和剤測定装置（１）を
構成することにより、混和剤（６）の種類や生コン
（２）材料等の条件による揮発性成分（Ｇ）の量あるい
は種類を測定し、一定量以上のガスが検出された時に表
示手段（12）を作動させるようにすることにより、例え
ば、打設現場で生コンに検出プローブ（３）を挿入する
だけで、その場で生コンの品質を判定することが可能と
なったのである。

［別実施例］以下に本願の方法をもちいた混和剤測定装置（１）の
検出プローブ（３）の別実施例を第５図に基づいて説明
する。第５図−イには前述の実施例と同様な構成のもの
で、その先端部材（3a）を取り外し交換可能なものを示
した。この例では検出プローブ（３）を生コン（２）内
に完全に挿入することなしに、先端部材（3a）の一部の
みを突入させて使用することが出来る。第５図−ロに示
すものは、検出プローブ（２）内に生コン（２）を撹拌
するためのフィン（16）が設けられるとともに、生コン
（２）内の石（17）等の固形物が検出プローブ（３）内
に進入することを避けるために、先端部材（3a）が円錐
形に形成されている。第５図−ハに示すものは、送風管
（８）の代わりにガス捕集部（７）にも撹拌用フィン
（16a）が形成されている。第５図−ニは完全密閉型の
検出プローブ（３）を示し、第５図−ホは検出ガスを循
環式とし、ガス検知部（９）を生コン（２）とは離間し
た位置に設けられるものを示している。また第５図−ヘ
は単に検出プローブ（３）先端を生コンの自由表面に接
触させて使用できるものを示している。

さらに前記の本願実施例の制御部（11）にガス捕集部
（７）への送気をおこなう送気管（８）に接続されるポ
ンプの駆動回路を備えさせることも可能である。

また揮発性成分（Ｇ）が所定の濃度以上となった時
に、これを報知するように、前記ブザー（12b）に代え
て、電球あるいは発光素子の点滅、音声合成器等を表示
手段として採用することもできる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
ために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の
構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の測定方法による混和剤測定装置の使用状
態の図、第２図は測定装置系の機能ブロック図、第３図
は本願の方法による実際の混和剤混入量と測定指示値の
関係を示す図、第４図は異なった混和剤での実際の混和
剤混入量と測定指示値の関係を示す図、第５図（イ）〜
（ヘ）は検出プローブの別実施例を示す図である。（２）……未硬化コンクリート（生コン）、（６）……混和剤、（Ｇ）……揮発生成分、（Ｓ）……ガスセンサー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武山信千葉県船橋市浜町２丁目16番１全国生コンクリート工業組合連合会中央技術研究所内 (72)発明者植田秀雄大阪府大阪市淀川区三津屋中２丁目５番４号新コスモス電機株式会社内 (72)発明者佐々木比佐利大阪府大阪市淀川区三津屋中２丁目５番４号新コスモス電機株式会社内 (56)参考文献特開昭54−56623（ＪＰ，Ａ) 特開平１−138455（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】未硬化コンクリート（２）に対する混和剤
（６）より発生する揮発性成分（Ｇ）を未硬化コンクリ
ート（２）中から捕集する工程と、前記捕集された揮発性成分（Ｇ）の濃度を該揮発性成分
（Ｇ）を検出可能なガスセンサー（Ｓ）を介して測定す
る工程と、前記測定された揮発性成分（Ｇ）の濃度に基づいて、前
記未硬化コンクリート（２）に混入された前記混和剤
（６）の量を演算する工程とから構成される未硬化コン
クリート中の混和剤量測定方法。
【請求項２】前記ガスセンサー（Ｓ）が半導体式、接触
燃焼式、あるいは定電位電解式のガスセンサーのいずれ
かである請求項１記載の未硬化コンクリート中の混和剤
量測定方法。