JP3627958B2

JP3627958B2 - Material separation evaluation method for high fluidity concrete

Info

Publication number: JP3627958B2
Application number: JP09078598A
Authority: JP
Inventors: 正信徳久; 意登志和泉; 敏男米澤; 和政井上; 敏昭山田
Original assignee: Takenaka Corp; Takenaka Civil Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Takenaka Corp; Takenaka Civil Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2018-03-18
Also published as: JPH11264794A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高流動コンクリートの材料分離評価方法に関する。
高流動コンクリートは、比較的多量の高性能ＡＥ減水剤等を使用することで高い流動性を保持できるものであり、高密度配筋部や複雑な形状部でも締固め不要で密実に打込むことができるという特長を有している。しかし、材料分離が生じると逆に鉄筋通過性が悪くなったり、施工後の仕上がり面にジャンカを形成するなどの悪影響がでるため、その特長を活かすには、施工上、材料分離の品質管理が大切である。そこで、本発明は、高流動コンクリートの材料分離を定量的に判断する新たな技術を提供し、高流動コンクリートの品質管理を合理化しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
高流動コンクリートを製造した際、そのフレッシュコンクリート（まだ固まらないコンクリート）において実際に材料分離を起こしているか否かの判断は、ＪＡＳＳ５（日本建築学会コンクリート工事標準仕様書）又は高流動コンクリートの材料・調合・製造・施工指針に従っている。このＪＡＳＳ５では、材料分離の有無をスランプフロー試験後のコンクリートの状態から行うことになっており、広がったコンクリートの中央部に粗骨材が偏在していないこと及び周辺部にペーストや遊離した水が偏在していないことを目視で評価するものである。つまり、ここでは材料分離の有無を定量的に判断する十分な基準は確立されておらず、コンクリート技術者が目視判断で決定しているのが実情である。したがって、この方法では、個人の判断によるところが強いため、各人の技術レベルによって判断結果が異なる危険性がある。
【０００３】
一方、コンクリート硬化後の判定技術としては、粗骨材とモルタルとの面積比率を調査する方法が存在している。この方法は、型枠内にコンクリートを打設した際に生じる粗骨材とモルタルとの分離性状を評価するものであり、その一手法として、打設したコンクリートの硬化後にコア抜きによりサンプルを採取し、該サンプルを截断研磨してその研磨面上に現れた粗骨材とモルタルの面積比率を調査することで、コンクリートの分離性状を把握する方法である。
しかし、硬化後にコンクリートの分離性状を評価しても、既に打設は完了しており、仮に悪い評価がでても今更解体することもできない。したがって、硬化後の品質管理ではなく、事前の品質管理すなわちフレッシュコンクリート時の分離評価が重要となる。
【０００４】
かかる状況下にあって、近年、高流動コンクリートにおける材料分離の程度を定量化できる試験方法の一つが提案された（特開平９‐２１７９７号公報）。この試験方法は、高性能減水剤を配合した高流動コンクリートを作製する際に、所定のモールド内に該コンクリートを装填し、このモールド内コンクリートの上面全体に所定の吸水性シートを接触させ、この接触状態に一定時間静置した後、該吸水性シートを剥がし、この試験前後の該シートの重量差から該シートへの吸着量を求め、この吸着量を該コンクリートの材料分離の指標とするものである。
しかし、この吸水試験方法は、ブリーディングに伴ってコンクリート表面に浮き上がったペースト状の水を吸水性シートに吸着させ、その吸着量（重量）を材料分離の指標とするものであるから、次のような問題点を有している。
▲１▼ 材料分離の指標として用いている吸着量すなわち吸水量は、材料（細骨材、粗骨材）及び調合（水セメント比Ｗ／Ｃ等）によって変化を生じるので、吸水量そのものを絶対値として判断するのは難しいと考えられる。
▲２▼ 高流動コンクリートでも、調合が高水セメント比（Ｗ／Ｃ≧４０％）では、ブリーディングを生じ、低水セメント比（Ｗ／Ｃ≦４０％）では、ブリーディングをほとんど生じないといった２つのケースが存在する。したがって、ブリーディングのない又は少ない低水セメント比（Ｗ／Ｃ≦４０％）の領域では成立しても、高水セメント比（Ｗ／Ｃ≧４０％）では吸水量の絶対値で判断するのは困難であると考えられる。つまり、高水セメント比で製造した高流動コンクリートは、高性能ＡＥ減水剤を過剰添加する前の段階においてコンクリート表面に水が浮き上がってしまうため、最初からブリーディング水が存在するコンクリートの材料分離を吸水量で判断するのは難しいからである。
なお、上記試験に用いている低水セメント比（Ｗ／Ｃ＝３０％）の高流動コンクリートは高粉体量であるので、上述のような浮き水などの静的な分離よりもむしろ流動時における鉄筋通過性等の分離評価が重要な管理となる。したがって、試料として適正かどうかは疑問である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高流動コンクリートの材料分離は、フロー試験の端部、中央部の骨材遊離とともに、減水剤の過添加又は過加水によるブリーディングとコンクリート表面上への白色又は茶褐色、黒褐色の不純物が析出する現象を伴う。したがって、この状態では、コンクリート表面の色が浮遊物により変化を生じることになる。
本発明は、この点に着目し、色の変化により材料分離の評価を定量的に的確かつ十分に行い得るようにするとともに、上述の吸水試験方法の場合のような問題点を回避しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項１の発明は、同一材料を用いた分離していないフレッシュな普通コンクリート（例えばスランプ１８ｃｍの普通コンクリート）とフレッシュな高流動コンクリートとの表面を色差測定することで、高流動コンクリートの分離状態を評価することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の高流動コンクリートの分離状態評価法にあっては、両コンクリート間の色差ΔＥが、５乃至１０以下で高流動コンクリートに分離なし、５乃至１０を超える場合に分離と判別する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
試験方法例を以下に示す。
１）基準となる分離していないコンクリート（高流動コンクリートと同一の材料を用いたスランプ１８ｃｍの普通コンクリート）と測定対象である高流動コンクリートを作成する。
２）試料を作成した後、状態が落ちつくまで約５分間静置させる。
３）色差計の先端部を有機系透明樹脂板、ガラス板等の保護カバーで保護する。（試験器を保護する必要がない場合、保護カバーは不要である。）
４）色差計を試料に垂直にセットし、計測を行う（図１）。
５）計測した結果、色差計によりデジタル表示された色差ΔＥを読み取る。
【０００９】
【実施例】
上記試験方法例に従って次の通り実験を行った。
この実験には、図１に示すビックケミー・ジャパン製の色差計を用い、かつ、該色差計の先端部を有機系透明樹脂板の保護カバーで保護した。
なお、図１は、実験における一測定状態を示しており、図１において、１は、色差計本体、２は、データ表示部、３は、保護カバー（有機系透明樹脂板）、４は、コンクリートフロー試験後の試料（高流動コンクリート）表面、５は、コンクリートフロー板を示している。また、６は、遮光筒である。該遮光筒は、周辺の状況、計測条件等により必要に応じて使用すればよいが、該遮光筒を使用する場合は、上記保護カバーを付設した保護カバーありのもの又はなしのものを用いる。
ビックケミー・ジャパン製の色差計は、１９７６年ＣＩＥにて推奨されたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系に基づき（Ｌ^＊は明度に対応する数値、ａ^＊、ｂ^＊は色相、彩度に対応する数値であり、＋ａ^＊が赤方向、−ａ^＊が緑方向、＋ｂ^＊が黄色方向、−ｂ^＊が青方向に対応する。）、明度の違い、彩度の違い、色相の違いを検出して、総合的に数値化して表示するものである。
ところで、色差計による測定をフレッシュコンクリートの試験時に行う場合、色差計を直接試料にセットするケースと、色差計の破損を防止するために上述のように有機系透明樹脂板等の保護カバーを用いるケースがある。そこで、ここでは、同じ試料を用いて、保護カバー（有機系透明樹脂板）ありと保護カバーなしとで色差ΔＥの影響度合がどの程度異なるかを予め比較検討した。その結果を図２に示す。この図２の保護カバーなしに対する相対系の比較から、保護カバー（有機系透明樹脂板）を用いて検出した色差ΔＥは保護カバーなしの場合と変わらないと判断できる。
【００１０】
実験：コンクリートの分離状態に対する目視評価と色差ΔＥとの関係に関する実験
本実験は、材料分離の指標とする色差ΔＥの評価標準値を検証したものである。その方法は、まず、分離していないコンクリートと強制的に分離させたコンクリートを用いて、高流動コンクリートの専門技術者による目視評価を行った。次に、同じ試料を用いて、色差計で色差を検出し、互いの相関結果より評価基準値を確認するものとした。
【００１１】
別紙表１には、本実験で用いたコンクリートの調合及び試験結果を、別紙表２には、同試料のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系と色差ΔＥと分離目視評価を、また、図３には、該試験結果における目視評価と色差ΔＥの相関関係を示す。
別紙表１及び表２、図３における目視評価は、高流動コンクリート開発スタッフ８名によって判断したものである。ここでの目視評価に関しては、予め開発スタッフ８名で目視に対する評価基準を明確にしておいたため、変動は０．３〜０．５程度であった。
コンクリートにおける材料分離の有無を目視評価値で判断すると、評価値の境界は３〜４の間と考えられる。これを基準として相関関係にある色差ΔＥを読み取ると、厳しい評価で目視評価４を合格とすれば色差ΔＥ＝５以下、ややゆるい評価で目視評価３を合格とすれば色差ΔＥ＝１０以下が許容値と推測される。
以上のことから、色差ΔＥ＝５から１０をコンクリートにおける材料分離評価基準として用いることができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を奏する。
（１）高流動コンクリートの材料分離を色差計で求めた色差データより定量的に判断できるようになる。
（２）材料分離の程度を目視で判断できる技術者が、高流動コンクリートの製造及び施工に際して常駐する必要がなくなる。
（３）材料分離評価法を開発したことで、コンクリートの分離によるポンプ圧送時の閉塞やコンクリート打設後に引き起こす骨材とモルタルの分離を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る色差計による測定状況を示した概略図である。
【図２】本発明の実施例に係る保護カバーありと保護カバーなしの場合の色差ΔＥの関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例に係るコンクリートの目視評価と色差ΔＥとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…色差計本体２…データ表示部
３…保護カバー（有機系透明樹脂板）
４…コンクリートフロー試験後の試料表面
５…コンクリートフロー板
６…遮光筒
【表１】

【表２】

[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a material separation evaluation method for high-fluidity concrete.
High-fluidity concrete can maintain high fluidity by using a relatively large amount of high-performance AE water reducing agent, etc., and it can be densely driven without compaction even in high-density reinforcements and complex shapes. It has the feature of being able to. However, when material separation occurs, there is an adverse effect such as poor rebar penetration and the formation of junkers on the finished surface after construction. To take advantage of these features, quality control of material separation is necessary for construction. It is important. Therefore, the present invention provides a new technique for quantitatively judging material separation of high-fluidity concrete, and aims to rationalize the quality control of high-fluidity concrete.
[0002]
[Prior art]
Judgment on whether or not material separation has actually occurred in fresh concrete (concrete that has not yet solidified) when producing high-fluidity concrete is JASS 5 (Construction Standard Specification of Architectural Institute of Japan) or high-fluidity concrete material・ The guidelines for blending, manufacturing and construction are being followed. In this JASS 5, the presence or absence of material separation is to be performed from the state of the concrete after the slump flow test, and the coarse aggregate is not unevenly distributed in the center of the spread concrete, and the paste and liberation in the periphery It is visually evaluated that water is not unevenly distributed. In other words, a sufficient standard for quantitatively determining the presence or absence of material separation has not been established here, and the actual situation is that a concrete engineer has determined by visual judgment. Therefore, since this method is strongly dependent on individual judgment, there is a risk that the judgment result varies depending on the technical level of each person.
[0003]
On the other hand, as a determination technique after the concrete is hardened, there is a method of investigating the area ratio between the coarse aggregate and the mortar. This method evaluates the separation properties of coarse aggregate and mortar that occur when concrete is placed in a mold, and as one method, samples are taken by core removal after hardening of the placed concrete. Then, the sample is cut and ground, and the area ratio between the coarse aggregate and the mortar appearing on the polished surface is examined to grasp the separation property of the concrete.
However, even if the separation property of the concrete is evaluated after curing, the placement has already been completed, and even if bad evaluation is given, it cannot be disassembled now. Therefore, prior quality control, that is, separation evaluation during fresh concrete is important, not quality control after curing.
[0004]
Under such circumstances, in recent years, one test method that can quantify the degree of material separation in high-fluidity concrete has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 9-21797). In this test method, when producing a high fluidity concrete containing a high-performance water reducing agent, the concrete is loaded into a predetermined mold, and a predetermined water-absorbing sheet is brought into contact with the entire upper surface of the concrete in the mold. After standing in contact for a certain period of time, the water-absorbent sheet is peeled off, the amount of adsorption to the sheet is determined from the difference in weight of the sheet before and after the test, and this amount of adsorption is used as an index of material separation of the concrete It is.
However, this water absorption test method adsorbs the paste-like water that floats on the concrete surface with bleeding to the water-absorbent sheet and uses the adsorbed amount (weight) as an index for material separation. Has the following problems.
(1) The amount of adsorption used as an index for material separation, that is, the amount of water absorption, varies depending on the material (fine aggregate, coarse aggregate) and formulation (water cement ratio W / C, etc.). It is considered difficult to judge as a value.
(2) Even in a high fluidity concrete, there are two cases where blending produces bleeding at a high water cement ratio (W / C ≧ 40%) and little bleeding at a low water cement ratio (W / C ≦ 40%). Case exists. Therefore, even if it is established in the region of low water cement ratio (W / C ≦ 40%) with little or no bleeding, it is judged by the absolute value of water absorption at high water cement ratio (W / C ≧ 40%). It is considered difficult. In other words, high-fluidity concrete manufactured with a high water cement ratio absorbs the material separation of concrete containing bleeding water from the beginning because water floats on the concrete surface before adding excessive high-performance AE water reducing agent. This is because it is difficult to judge by quantity.
In addition, since the high-fluidity concrete with the low water cement ratio (W / C = 30%) used in the above test has a high powder amount, it is more suitable for flow rather than static separation such as floating water as described above. Separation evaluation such as rebar penetration is important management. Therefore, it is questionable whether it is appropriate as a sample.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the material separation of high-fluidity concrete causes bleeding at the end and center of the flow test, bleeding due to excessive addition or over-hydration of water reducing agent, and white, brown or black-brown impurities on the concrete surface. With the phenomenon. Therefore, in this state, the color of the concrete surface changes due to the suspended matter.
The present invention pays attention to this point and makes it possible to quantitatively and sufficiently evaluate the material separation by changing the color and to avoid the problems as in the case of the water absorption test method described above. Is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is to measure the color difference between the surface of fresh non-separated ordinary concrete (for example, slump 18 cm ordinary concrete) and fresh high-fluidity concrete using the same material, It is characterized by evaluating the separation state of high fluid concrete.
[0007]
The invention of claim 2 is the separation state evaluation method for high-fluidity concrete according to claim 1, wherein the color difference ΔE between the two concretes is 5 to 10 or less and the high-fluidity concrete is not separated and exceeds 5 to 10 To be separated.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of test methods are shown below.
1) Prepare non-separated concrete (slump 18 cm ordinary concrete using the same material as high fluid concrete) and high fluid concrete to be measured.
2) After preparing the sample, let it stand for about 5 minutes until the condition settles.
3) Protect the tip of the color difference meter with a protective cover such as an organic transparent resin plate or glass plate. (If it is not necessary to protect the tester, a protective cover is not required.)
4) A color difference meter is set perpendicularly to the sample and measurement is performed (FIG. 1).
5) As a result of the measurement, the color difference ΔE digitally displayed by the color difference meter is read.
[0009]
【Example】
The experiment was conducted as follows according to the above test method example.
In this experiment, a color difference meter manufactured by Big Chemie Japan shown in FIG. 1 was used, and the tip of the color difference meter was protected with a protective cover of an organic transparent resin plate.
1 shows one measurement state in the experiment. In FIG. 1, 1 is a color difference meter main body, 2 is a data display unit, 3 is a protective cover (organic transparent resin plate), and 4 is Sample (high fluidity concrete) surface 5 after a concrete flow test, 5 has shown the concrete flow board. Reference numeral 6 denotes a light shielding cylinder. The light shielding tube may be used as necessary depending on the surrounding conditions, measurement conditions, and the like. However, when the light shielding tube is used, a light shielding tube with or without a protective cover is used.
The color difference meter made by Big Chemie Japan is based on the L ^* a ^* b ^* color system recommended by the CIE in 1976 (L ^* is a numerical value corresponding to lightness, and a ^* and b ^* correspond to hue and saturation) + A ^{* corresponds} to the red direction, -a ^{* corresponds} to the green direction, + b ^* corresponds to the yellow direction, and -b ^* corresponds to the blue direction.) Detection of differences in brightness, saturation, and hue Thus, the information is comprehensively digitized and displayed.
By the way, when measuring with a color difference meter when testing fresh concrete, use a case where the color difference meter is set directly on the sample and a protective cover such as an organic transparent resin plate as described above to prevent damage to the color difference meter. There is a case. Therefore, here, the same sample was used, and the degree of influence of the color difference ΔE with and without the protective cover (organic transparent resin plate) was compared and examined in advance. The result is shown in FIG. From the comparison of the relative system with no protective cover in FIG. 2, it can be determined that the color difference ΔE detected using the protective cover (organic transparent resin plate) is the same as that without the protective cover.
[0010]
Experiment: Experiment on relationship between visual evaluation of concrete separation state and color difference ΔE This experiment verifies an evaluation standard value of color difference ΔE as an index of material separation. In the method, first, visual evaluation was performed by an expert engineer of high-fluidity concrete using concrete that was forcibly separated from unseparated concrete. Next, the color difference was detected with a color difference meter using the same sample, and the evaluation reference value was confirmed from the correlation result.
[0011]
Attached Table 1 shows the mix and test results of the concrete used in this experiment, Attached Table 2 shows the L ^* a ^* b ^* color system, color difference ΔE and separation visual evaluation of the same sample, and FIG. Shows the correlation between the visual evaluation and the color difference ΔE in the test results.
The visual evaluations in Attachment Tables 1 and 2 and FIG. 3 were judged by 8 high fluid concrete development staff. Regarding the visual evaluation here, since the evaluation criteria for visual inspection were clarified in advance by eight development staffs, the fluctuation was about 0.3 to 0.5.
When the presence or absence of material separation in concrete is judged by a visual evaluation value, the boundary of the evaluation value is considered to be between 3 and 4. When the correlated color difference ΔE is read with reference to this, the color difference ΔE = 5 or less is acceptable if the visual evaluation 4 is acceptable in a strict evaluation, and the color difference ΔE = 10 or less is acceptable if the visual evaluation 3 is acceptable in a slightly loose evaluation. Estimated value.
From the above, the color difference ΔE = 5 to 10 can be used as a material separation evaluation standard in concrete.
[0012]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
(1) The material separation of high-fluidity concrete can be determined quantitatively from the color difference data obtained with a color difference meter.
(2) An engineer who can visually judge the degree of material separation does not need to be resident in the production and construction of high-fluidity concrete.
(3) By developing a material separation evaluation method, it is possible to eliminate the blockage during pumping due to the separation of concrete and the separation of aggregate and mortar caused after concrete placement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a measurement state by a color difference meter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship of a color difference ΔE when there is a protective cover and when there is no protective cover according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between visual evaluation and color difference ΔE of concrete according to an example of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color difference meter main body 2 ... Data display part 3 ... Protective cover (organic transparent resin board)
4 ... Sample surface after concrete flow test 5 ... Concrete flow plate 6 ... Light shielding tube [Table 1]

[Table 2]

Claims

Material separation evaluation of high-fluidity concrete, characterized by evaluating the separation state of high-fluidity concrete by measuring the color difference between the surface of fresh ordinary concrete that is not separated using the same material and fresh high-fluidity concrete Method.

The separated state evaluation method for high-fluidity concrete according to claim 1, wherein when the color difference ΔE between the two concretes is 5 to 10 or less, the high-fluidity concrete is not separated, and when it exceeds 5 to 10, separation is determined.