JP4020837B2 - Method for measuring moisture content of fresh concrete - Google Patents
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Description
本発明は、フレッシュコンクリートの水分量測定方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring the moisture content of fresh concrete.
公共事業による社会資本の整備において、品質の高いコンクリート構造物建設を目標とすることは、事業者の理念であり現場施工管理に臨む姿勢の原点である。また、コンクリート構造物は、一般的に数十年から百年オーダーでの長期寿命が求められていることから、その強度、耐久性を確保するためにも、打設されるフレッシュコンクリートの品質管理には厳密さが要求される。
一方、フレッシュコンクリートの品質はそこに含まれる水分量に大きく影響されることから、フレッシュコンクリートの製造にあたっては、その水分量管理が重要視されている。そして、一般に、製造されたフレッシュコンクリートに含まれる単位水量を管理する方法として、スランプ試験あるいは中性子線を利用した測定が知られている。また、特開平7−52143号公報には、中性子線及びガンマ線を利用したコンクリート水分量測定装置が開示されている。
On the other hand, since the quality of fresh concrete is greatly influenced by the amount of moisture contained therein, the management of the amount of moisture is regarded as important in the production of fresh concrete. And generally the measurement using a slump test or a neutron beam is known as a method of managing the unit water quantity contained in the manufactured fresh concrete. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-52143 discloses a concrete moisture content measuring apparatus using neutron rays and gamma rays.
しかしながら、スランプ試験は、本来円錐台形状態のフレッシュコンクリート塊が重力によって変形するときの量で表される抵抗性(流動性)の程度を知るもので、単位水量を直接的に計測できるものではなく、間接的に単位水量の大小を推測する程度のものであった。そして、スランプ試験結果には単位水量以外の要因も関連すること等を考慮すると、この試験を利用した水分量の測定は、推定精度及び信頼性に劣るものであった。 However, the slump test is to know the degree of resistance (fluidity) expressed by the amount of fresh concrete lump that is essentially frustoconical and deformed by gravity, and is not able to directly measure the unit water volume. Indirectly, the amount of unit water was estimated. And considering that factors other than the unit water amount are related to the slump test result, the measurement of the water amount using this test was inferior in estimation accuracy and reliability.
なお、現状において、正式に規定された単位水量測定方法としては、「JISA1112:1997 フレッシュコンクリートの洗い分析試験方法」がある。しかし、この方法に基づいて実施した場合、測定結果が判明するまでには約1時間程度の時間を要するほか、この方法は試験室での分析作業を念頭に規格化されており、作業現場において実施する試験としては馴染まないものであった。 In addition, at present, there is “JISA 1112: 1997 Washing analysis test method for fresh concrete” as an officially specified unit water amount measuring method. However, when it is carried out based on this method, it takes about 1 hour to determine the measurement result, and this method has been standardized with the analytical work in the laboratory in mind. It was unfamiliar as a test to be conducted.
一方、中性子線を利用した方法では、製造されたフレッシュコンクリートの単位水量を測定するために、まず、骨材密度等多数の材料物性値を、熟練を要する試験により予め求めておく必要があった。そのため、測定が行える状態にするまでの準備作業に熟練した技術を要し、しかも時間がかかるという問題があった。また、これら材料物性値には、骨材の性状により大きく変動するものも含まれており、実際の測定に際し、これら材料物性値を単位水量の算出に反映させるための調合データをフレッシュコンクリートの調合毎に入れ替えるという煩雑な作業を必要とする問題があった。しかも、調合割合等に変更があれば、その度に調合データを入れ替える必要があり、そのようなデータ入れ替え作業の実施に要する手間等を考慮すると、やはり作業現場において実施する方法として、好ましいものではなかった。 On the other hand, in the method using neutron beam, in order to measure the unit water amount of the manufactured fresh concrete, first, it was necessary to obtain in advance a lot of material property values such as aggregate density by a skillful test. . For this reason, there is a problem that it requires a skillful technique for preparation work before the measurement can be performed, and it takes time. In addition, these material property values include those that fluctuate greatly depending on the properties of the aggregate. In actual measurement, blending data for reflecting these material property values in the calculation of unit water volume is used for blending fresh concrete. There was a problem that required a complicated work of replacing every time. Moreover, if there is a change in the blending ratio, etc., it is necessary to replace the blending data each time, and considering the effort required to carry out such data replacement work, it is also preferable as a method to be carried out at the work site. There wasn't.
また、上記コンクリート水分量測定装置は、コンクリートポンプ車から送り出され、打設箇所まで仮設された配管内を圧送されるフレッシュコンクリートの単位水量を、その配管の途中の所定の地点において測定するものである。この場合、単位水量の変動管理には向いているものの、この測定装置を使用して不適当なコンクリートであることが判明しても、打設箇所からその不適当な分を排除することは難しく、結果としてコンクリートの品質の確保が十分でなくなるおそれがあった。 The concrete moisture measuring device measures the unit water amount of fresh concrete sent out from a concrete pump car and pumped through a temporarily installed pipe to a placement site at a predetermined point in the middle of the pipe. is there. In this case, although it is suitable for fluctuation management of the unit water volume, it is difficult to eliminate the inappropriate portion from the placement site even if it is determined that the concrete is inappropriate using this measuring device. As a result, there is a fear that the quality of the concrete cannot be ensured sufficiently.
そこで、本発明は、品質管理の重要な対象となるフレッシュコンクリートの単位水量を容易に測定することができ、その測定結果の信頼性が高く、不適当なフレッシュコンクリートが打設されることを防止できるフレッシュコンクリートの水分量測定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can easily measure the unit water amount of fresh concrete which is an important target of quality control, and the measurement result is highly reliable and prevents improper placement of fresh concrete. An object of the present invention is to provide a method for measuring the moisture content of fresh concrete.
本発明にかかるフレッシュコンクリートの水分量測定方法では、まず、フレッシュコンクリートの製造に先立って配合割合を変えた複数の試験用フレッシュコンクリートを作成する。そして、一方で、試験用コンクリートを複数作成し、該複数の試験用コンクリートのうち最も好ましい性状を有する一つを、所定の作業現場における基準コンクリートに規定するとともに、該フレッシュコンクリートの作成にあたって予め設定された単位水量を該基準コンクリートにおける基準単位水量と定める。 また、他方で、該複数の試験用フレッシュコンクリートを容器に採取し、該容器の外側からガンマ線及び中性子線を照射して、該容器及び該試験用フレッシュコンクリートを通過したガンマ線の減衰率及び中性子線の減衰率をそれぞれ、該複数の試験用フレッシュコンクリートについて各別に計測する。そして、単位水量の演算に使用する校正式における補正係数を、該中性子線及びガンマ線の減衰率を使用した演算により求める。 該フレッシュコンクリートが製造されたら、打設前に、該フレッシュコンクリートの試料を該容器に採取する。続いて、該容器の外側からガンマ線及び中性子線を照射し、計測された該容器及び該試料を通過したガンマ線の減衰率及び中性子線の減衰率を該校正式に当てはめ、該試料の単位水量を算出する。そして、該試料の該単位水量を、該フレッシュコンクリートの打設適性判断に必要な該基準単位水量との比較に用いる単位水量とする該フレッシュコンクリートの単位水量とみなしている。なお、本発明において単位水量とは、全水量から吸水量を除いた値のことである。 In the method for measuring the moisture content of fresh concrete according to the present invention, first, a plurality of test fresh concretes having different blending ratios are prepared prior to the production of fresh concrete. On the other hand, a plurality of test concretes are prepared, and one of the plurality of test concretes having the most preferable properties is defined as a reference concrete at a predetermined work site, and is set in advance when the fresh concrete is prepared. The determined unit water amount is determined as the reference unit water amount in the reference concrete. On the other hand, the plurality of test fresh concretes are collected in a container, gamma rays and neutron rays are irradiated from the outside of the container, and the attenuation rate and neutron rays of the gamma rays that have passed through the container and the test fresh concrete are collected. Is measured separately for each of the plurality of test fresh concretes. And the correction coefficient in the calibration formula used for the calculation of unit water quantity is calculated | required by the calculation using the attenuation factor of this neutron beam and a gamma ray. When the fresh concrete is manufactured, a sample of the fresh concrete is collected in the container before placing. Subsequently, gamma rays and neutron rays are irradiated from the outside of the vessel, and the measured gamma ray attenuation rate and neutron ray attenuation rate that passed through the sample are applied to the calibration formula, and the unit water amount of the sample is calculated. calculate. Then, the unit water amount of the sample is regarded as the unit water amount of the fresh concrete which is used as a unit water amount for comparison with the reference unit water amount necessary for determining the suitability for placing the fresh concrete. In the present invention, the unit water amount is a value obtained by subtracting the water absorption amount from the total water amount.
該容器の容量は、6〜7リットルであってもよい。 The capacity of the container may be 6-7 liters.
上記容量の容器を採用する際、該ガンマ線の線源は、セシウム137であってもよい。 When the container having the above capacity is adopted, the source of the gamma rays may be cesium 137.
該単位水量は所定の範囲で測定され、該校正式は一次関数で、該補正係数を求めるために使用される該中性子線及びガンマ線の減衰率は、該複数の試験用フレッシュコンクリートについて各別に計測されたもの全てとなっていてもよい。 The unit water amount is measured within a predetermined range, the calibration formula is a linear function, and the attenuation rate of the neutron beam and gamma ray used to obtain the correction factor is measured separately for each of the plurality of test fresh concretes. It may be all that has been done.
該単位水量は所定の範囲で測定され、該校正式は一次関数で、該補正係数を求めるために使用される該中性子線及びガンマ線の減衰率は、該複数の試験用フレッシュコンクリートについて各別に計測されたもののうち該基準コンクリートに対応するものとなっていてもよい。 The unit water amount is measured within a predetermined range, the calibration formula is a linear function, and the attenuation rate of the neutron beam and gamma ray used to obtain the correction factor is measured separately for each of the plurality of test fresh concretes. Of these, those corresponding to the reference concrete may be used.
該単位水量の所定の範囲は、123〜185kg/m3であってもよい。 The predetermined range of the unit water amount may be 123 to 185 kg / m 3 .
なお、本発明にかかる水分量測定方法に好適な装置は、試料を入れる容器を有し、該容器に、中性子線照射装置と中性子線検量装置、及びガンマ線照射装置とガンマ線検量装置が、それぞれ互いに対向するように取り付けられたものとなる。そして、該中性子線検量装置及び該ガンマ線検量装置のそれぞれが、演算手段に接続され、該容器の容量は、6〜7リットルであり、該ガンマ線照射装置の線源はセシウム137とすれば、本発明にかかる水分量測定方法を実施できる。 An apparatus suitable for the moisture content measuring method according to the present invention has a container for storing a sample, and the container includes a neutron beam irradiation apparatus and a neutron beam calibration apparatus, and a gamma ray irradiation apparatus and a gamma ray calibration apparatus, respectively. It will be attached so as to face each other. Then, each of the neutron calibration apparatus and the gamma ray calibration device is connected to the calculating means, the capacity of the container is 6-7 liters source of the gamma ray irradiation apparatus if 137Cs, The water content measuring method according to the present invention can be carried out.
本発明にかかる水分量測定方法によれば、単位水量の演算に使用する校正式における補正係数を、フレッシュコンクリートの製造に先立って予め作成される試験用フレッシュコンクリートに中性子線及びガンマ線を照射する作業のみで求めることとし、また単位水量の算出に必要な材料物性値の多くを、測定対象であるフレッシュコンクリートにガンマ線を照射する作業により求めることとした。そのため、実際にフレッシュコンクリートを測定するための準備作業が省力化され、準備作業に要する時間も短縮され、フレッシュコンクリートの測定を容易に、高い測定精度で行うことができる。しかも、骨材の性状により大きく変動する物性値(表面水率)の試験による算出が不要となったため、この物性値を単位水量の算出に反映させるための調合データを入れ替える作業が不要となり、作業現場における測定作業を簡素化できる。特に、調合割合等に変更があった場合でも、作業現場においてデータ入れ替え等の付加的な作業が発生することはなく、極めて容易に目的の単位水量を測定できる。 According to the moisture content measuring method according to the present invention, the correction coefficient in the calibration formula used for the calculation of the unit water amount is applied to the test fresh concrete prepared in advance prior to the production of fresh concrete with neutrons and gamma rays. In addition, many of the material property values necessary for calculating the unit amount of water were determined by irradiating gamma rays to the fresh concrete to be measured. Therefore, the preparation work for actually measuring the fresh concrete is saved in labor, the time required for the preparation work is shortened, and the fresh concrete can be easily measured with high measurement accuracy. In addition, since the calculation of physical property values (surface water ratio) that fluctuate greatly depending on the properties of the aggregate is no longer necessary, there is no need to replace formulation data to reflect this physical property value in the calculation of unit water volume. Simplify on-site measurement. In particular, even if there is a change in the blending ratio or the like, additional work such as data exchange does not occur at the work site, and the target unit water amount can be measured very easily.
また、補正係数は、測定対象であるフレッシュコンクリートの望ましい調合状態である、基準コンクリートに対応した試験用フレッシュコンクリートを使用して求められており、更に、補正係数の算出時も、フレッシュコンクリートの単位水量測定時と同様に、試験用フレッシュコンクリートを容器に採取して、中性子線及びガンマ線の減衰率が測定されている。従って、測定対象であるフレッシュコンクリートが基準コンクリートと同様に調合されている限り、測定値の精度は高くなり、フレッシュコンクリートが基準コンクリートと同様に調合されているかどうかを、試料の測定のみでも高い精度で推定できる。しかも、測定は打設前に行われるので、測定結果によってそのフレッシュコンクリートの使用を中止することにより不適当なフレッシュコンクリートが打設されることを防止できる。 In addition, the correction factor is obtained using test fresh concrete corresponding to the reference concrete, which is the desired blending state of the fresh concrete to be measured, and the unit of fresh concrete is also calculated when calculating the correction factor. As in the case of measuring the amount of water, fresh concrete for testing is collected in a container , and the attenuation rate of neutrons and gamma rays is measured. Therefore, as long as the fresh concrete to be measured is blended in the same way as the reference concrete, the accuracy of the measured value will be high, and whether the fresh concrete is blended in the same way as the reference concrete will show high precision even by measuring the sample alone. Can be estimated. In addition, since the measurement is performed before placing, it is possible to prevent the placement of inappropriate fresh concrete by stopping the use of the fresh concrete according to the measurement result.
更にまた、基準コンクリートとの対比により、作業現場に搬入されたフレッシュコンクリートに性状変化が見られた場合の追跡調査が可能となる。例えば、作業現場において、適正な調合にも関わらず、計測された単位水量が異常であった場合は、水分を除くその他骨材等の性状変化が起こっていると推定される。 Furthermore, by comparison with the reference concrete, it is possible to follow up when a property change is observed in the fresh concrete carried into the work site. For example, if the measured unit water amount is abnormal in the work site despite the proper blending, it is presumed that the properties of other aggregates other than moisture have changed.
更にまた、容器の容量を、6〜7リットルとすることにより、作業性に優れ、かつフレッシュコンクリートの単位水量が適正であることを判定するための十分な測定精度を得ることができる。 Furthermore, by setting the capacity of the container to 6 to 7 liters, it is possible to obtain sufficient measurement accuracy for determining that the workability is excellent and the unit water amount of the fresh concrete is appropriate.
更にまた、ガンマ線の線源としてセシウム137を使用することにより、通常の線源として使用されるコバルトと比べ、装置外に放射されるガンマ線の量が少なくなり測定者の安全を図ることができ、しかも、測定に必要十分なガンマ線を得ることができる。 Furthermore, by using cesium 137 as a source of gamma rays, the amount of gamma rays radiated out of the apparatus is reduced compared to cobalt used as a normal source, and the safety of the operator can be improved. Moreover, sufficient gamma rays necessary for measurement can be obtained.
更にまた、測定範囲を限定することで、通常は指数関数となっている校正式を一次関数として近似しても十分な測定精度を得ることができる。そして、校正式をより単純な一次関数として近似することにより、式の適否を容易に確認でき、また視認により測定精度等を感覚的に容易に把握できる。 Furthermore, by limiting the measurement range, sufficient measurement accuracy can be obtained even if a calibration equation that is normally an exponential function is approximated as a linear function. Then, by approximating the calibration equation as a simpler linear function, the suitability of the equation can be easily confirmed, and the measurement accuracy and the like can be easily grasped visually.
更にまた、校正式を一次関数として近似することにより、その傾きは多少の調合割合が変更しても一定とみなすことができるため、基準コンクリートに対する減衰率しか計測されていなくても、補正係数を求めることができる。なお、その他の試験用フレッシュコンクリートに関しても減衰率が得られている場合は、それらを誤差修正用として使用することにより、校正式の精度を向上させることができる。 Furthermore, by approximating the calibration equation as a linear function, the slope can be regarded as constant even if the mixing ratio is slightly changed. Therefore, even if only the attenuation rate relative to the reference concrete is measured, the correction coefficient is calculated. Can be sought. In addition, when the attenuation rate is obtained also about the other fresh concrete for a test, the precision of a calibration type | formula can be improved by using them for an error correction.
更にまた、単位水量が測定されるの所定の範囲を123〜185kg/m3とすることで、土木作業全般において、使用するフレッシュコンクリートの単位水量を好適に計測できる。なお、一般の土木作業における上限値は175kg/m3とすれば十分であるが、道路建設の場合上限値を180kg/m3と、建築工事の場合上限値を185kg/m3とすることが好ましい。 Furthermore, by setting the predetermined range in which the unit water amount is measured to be 123 to 185 kg / m 3 , the unit water amount of fresh concrete to be used can be suitably measured in general civil engineering work. The upper limit in a general civil engineering work is sufficient if 175 kg / m 3, and 180 kg / m 3 the upper limit value when the road construction, the case of the construction work the upper limit be 185 kg / m 3 preferable.
また、試料を入れる容器に、中性子線照射装置と中性子線検量装置、及びガンマ線照射装置とガンマ線検量装置が、それぞれ互いに対向するように取り付けられた測定装置によれば、中性子線照射装置から中性子線を照射すると、中性子が容器及びそこに納められた試料を透過し、その減衰率を中性子線検量装置で計測できる。ガンマ線照射装置からガンマ線を照射した場合も、同様にその減衰率をガンマ線検量装置で計測できる。また、中性子線検量装置及びガンマ線検量装置のそれぞれが演算手段に接続されていれば、補正係数や単位水量の算出も、演算手段で行うことができる。そして、適正な容量(6〜7リットル)の容器とガンマ線の線源(セシウム137)を備えることにより、本発明にかかるフレッシュコンクリートの水分量測定方法に好適に使用することができる。 In addition, according to the measuring device in which the neutron beam irradiation device and the neutron beam calibration device, and the gamma ray irradiation device and the gamma ray calibration device are mounted so as to face each other in the container in which the sample is put, , Neutrons pass through the container and the sample stored therein, and the attenuation rate can be measured with a neutron beam calibration apparatus. Similarly, when gamma rays are irradiated from a gamma ray irradiation apparatus, the attenuation rate can be measured by the gamma ray calibration apparatus. Further, if each of the neutron beam calibration device and the gamma ray calibration device is connected to the calculation means, the calculation of the correction coefficient and the unit water amount can also be performed by the calculation means. By obtaining Bei proper dose containers and gamma ray source of (6-7 l) (Cesium 137), can be suitably used in the water content measurement method of fresh concrete according to the present invention.
図1を参照しながら、本発明にかかるフレッシュコンクリートの水分測定方法の具体例を説明する。図1は、同水分測定方法における作業の流れを示す図である。 A specific example of the fresh concrete moisture measuring method according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a work flow in the moisture measuring method.
この水分測定方法では、フレッシュコンクリートの製造(工程7)に先立って、そのフレッシュコンクリートの製造7に使用する水、セメント、骨材の配合割合を設定するために、まず、配合割合を変えた複数の試験用フレッシュコンクリートを作成する(工程1)。 試験用フレッシュコンクリートを作成した後の工程は2つに分かれるが、その一方が、試験用フレッシュコンクリートを硬化させて試験用コンクリートを複数作成する工程11である。そして、ここで作成された試験用コンクリートの性状を検査し(工程12)、適正であれば、その試験用コンクリートを、所定の作業現場における基準コンクリートに規定する(工程2)。また、その試験用コンクリートの単位水量(フレッシュコンクリートの製造7にあたって予め設定された単位水量となる)を、この基準コンクリートにおける基準単位水量と定める(工程3)。なお、検査の結果、全試験用コンクリートが不適合であれば配合割合を変えて別の試験用フレッシュコンクリートを作成する。
In this moisture measuring method, prior to the production of fresh concrete (step 7), in order to set the blending ratio of water, cement, and aggregate used in the manufacturing of the
試験用フレッシュコンクリートを作成した後の他方の工程では、作成された複数の試験用フレッシュコンクリートを容器に採取し(工程4)、その容器の外側からガンマ線及び中性子線を照射して、その採取した試験用フレッシュコンクリートと容器を通過したガンマ線の減衰率及び中性子線の減衰率をそれぞれ、複数の試験用フレッシュコンクリートについて各別に計測する(工程5)。そして、単位水量の演算に使用する校正式における補正係数を、計測した中性子線及びガンマ線の減衰率を使用した演算により求めておく(工程6)。ここで、補正係数を求めることができれば、実際の水分量を測定する際に使用する校正式が決まることになる(工程61)。 In the other process after preparing the test fresh concrete, a plurality of the test fresh concretes prepared were collected in a container (process 4), and gamma rays and neutrons were irradiated from the outside of the container and collected. The attenuation rate of gamma rays and the attenuation rate of neutron rays that have passed through the test fresh concrete and the container are measured separately for each of the plurality of test fresh concretes (step 5). Then, the correction coefficient in the calibration formula used for the calculation of the unit water amount is obtained by calculation using the measured neutron beam and gamma ray attenuation rates (step 6). Here, if the correction coefficient can be obtained, the calibration formula used when measuring the actual water content is determined (step 61).
なお、試験用フレッシュコンクリートの作成において、その配合割合は、ある程度の性状予測の下決定されるため、ほとんどの場合、そこから作成される試験用コンクリートのいずれかが適正となる。従って、試験用コンクリートの性状が判明した時点で(通常、試験用フレッシュコンクリートの作成から約4週間経過後)既に計測済みの減衰率を使用して校正式を求め、打設用フレッシュコンクリートの製造7に移ることができる。しかし、全ての試験用コンクリートが不適合であれば、配合を変えて別の試験用フレッシュコンクリートが作成されるため、その場合は、減衰率を再度計測することになる(工程51)。
ここまでが、測定の準備作業である。
In preparing fresh test concrete, the blending ratio is determined based on a certain degree of property prediction. Therefore, in most cases, any of the test concretes prepared therefrom is appropriate. Therefore, when the properties of the test concrete are found (usually after about 4 weeks from the creation of the test fresh concrete), a calibration formula is obtained using the already measured attenuation rate to produce the fresh concrete for placement. 7 can be moved. However, if all the test concrete is incompatible, another test fresh concrete is prepared by changing the blending, and in that case, the attenuation rate is measured again (step 51).
This is the preparation work for measurement.
基準コンクリートが規定されたら、フレッシュコンクリートを実際に扱う作業現場で、フレッシュコンクリートが製造される(工程7)。そして、このフレッシュコンクリートの製造7の後、打設する工程92の前に、まず、製造されたフレッシュコンクリートの試料を容器に採取する(工程8)。次に、容器の外側からガンマ線及び中性子線を照射し、工程81で計測された、容器及び試料を通過したガンマ線の減衰率及び中性子線の減衰率を、前記校正式に当てはめ、試料の単位水量を算出する(工程9)。そして、算出された試料の単位水量が、フレッシュコンクリートの単位水量とみなされ、現場測定作業が終了する。
When the reference concrete is defined, the fresh concrete is manufactured at a work site where the fresh concrete is actually handled (step 7). Then, after the fresh
算出されたフレッシュコンクリートの単位水量は、工程91においてその適否の判断がされる。この適否は、基準単位水量を基に設定された許容値(工程31)の範囲内であるかどうかにより判断される。例えば、基準単位水量に対し質量で一定範囲以内の差異を許容値とすることができる。そして、許容値の範囲内であれば、製造されたフレッシュコンクリートはそのまま打設されることとなり、許容値の範囲外であれば、打設されることなく廃棄処分となる(工程92)。
In
この水分量測定方法によれば、単位水量の演算に使用する校正式における補正係数が、フレッシュコンクリートの製造7に先立って作成される試験用フレッシュコンクリートに中性子線及びガンマ線を照射する作業(工程5)のみで求めることとし、また単位水量の算出に必要な材料物性値の多くを、測定対象であるフレッシュコンクリートにガンマ線を照射する作業により求めることとした。そのため、実際にフレッシュコンクリートを測定するための準備作業が省力化され、準備作業に要する時間も短縮され、フレッシュコンクリートの測定を容易に、高い測定精度で行うことができる。しかも、骨材の性状により大きく変動する物性値(表面水率)の試験による算出が不要となったため、この物性値を単位水量の算出に反映させるための調合データを入れ替える作業が不要となり、作業現場における測定作業を簡素化できる。特に、調合割合等に変更があった場合でも、作業現場においてデータ入れ替え等の付加的な作業が発生することはなく、極めて容易に目的の単位水量を測定できる。
According to this moisture content measuring method, the correction coefficient in the calibration formula used for the calculation of the unit water content is the work of irradiating the test fresh concrete created prior to the production of
また、補正係数は、測定対象であるフレッシュコンクリートの望ましい調合状態である、基準コンクリートに対応した試験用フレッシュコンクリートを使用して求められており、更に、補正係数の算出時も、フレッシュコンクリートの単位水量測定時における工程8と同様に、試験用フレッシュコンクリートを容器に採取して(工程4)、中性子線及びガンマ線の減衰率が測定されている。従って、測定対象であるフレッシュコンクリートが基準コンクリートと同様に調合されている限り、測定値の精度は高くなり、フレッシュコンクリートが基準コンクリートと同様に調合されているかどうかを、試料の測定のみでも高い精度で推定できる。しかも、測定は打設92前に行われるので、測定結果によってそのフレッシュコンクリートの使用を中止することにより不適当なフレッシュコンクリートが打設されることを防止できる。
In addition, the correction factor is obtained using test fresh concrete corresponding to the reference concrete, which is the desired blending state of the fresh concrete to be measured, and the unit of fresh concrete is also calculated when calculating the correction factor. Similar to step 8 when measuring the amount of water, fresh concrete for test is collected in a container (step 4), and the attenuation rates of neutron rays and gamma rays are measured. Therefore, as long as the fresh concrete to be measured is blended in the same way as the reference concrete, the accuracy of the measured value will be high, and whether the fresh concrete is blended in the same way as the reference concrete will show high precision even by measuring the sample alone. Can be estimated. In addition, since the measurement is performed before the
更にまた、基準コンクリートとの対比(工程94)により、作業現場に搬入されたフレッシュコンクリートに性状変化が見られた場合の追跡調査が可能となる。 Furthermore, the comparison with the reference concrete (step 94) enables a follow-up investigation in the case where a property change is observed in the fresh concrete carried into the work site.
試験用フレッシュコンクリート及び測定対象であるフレッシュコンクリートの試料を採取する容器の容量は、6〜7リットルとなっている。
こうすると、作業性に優れ、かつフレッシュコンクリートの単位水量が適正であることを判定するための十分な測定精度を得ることができる。
The capacity | capacitance of the container which extract | collects the sample of the fresh concrete for a test and the fresh concrete which is a measuring object is 6-7 liters.
If it carries out like this, it is excellent in workability | operativity and sufficient measurement accuracy for determining that the unit water quantity of fresh concrete is appropriate can be obtained.
ガンマ線の線源は、セシウム137が使用されている。
こうすると、装置外にガンマ線が放射される量が少なく測定者の安全を図ることができ、しかも、測定に必要十分なガンマ線を得ることができる。
Cesium 137 is used as a gamma ray source.
In this way, the amount of gamma rays emitted outside the apparatus is small and the safety of the measurer can be ensured. Moreover, sufficient gamma rays necessary for measurement can be obtained.
単位水量は所定の範囲で測定され、次の校正式(数式1)が利用されている。
また、ρmは全水量、ρdは乾燥密度で、次の関係(数式2)がある。
Further, ρm is the total amount of water, ρd is the dry density, and has the following relationship (Formula 2).
そして、上記校正式(数式1)及び関係式(数式2、3)において、全水量ρm、湿潤密度ρtは、試し練りにおいて測定ができることから、この水分量測定方法では、上記校正式を実際の単位水量の測定に使用するために、校正定数A、B、C、D、及び補正係数αを、複数の試験用フレッシュコンクリートについて各別に計測された中性子線及びガンマ線の減衰率を全て使用して求めている。すなわち、各試験用フレッシュコンクリートについて、計測で得られた中性子線カウント比Rnと全水量ρm及びガンマ線カウント比Rγと湿潤密度ρtの組み合わせを複数使用した直線回帰により、校正定数A、B、C、D、及び補正係数αを求めている。
In the calibration formula (Formula 1) and the relational formulas (
こうすると、校正式をより単純な一次関数として近似することにより、式の適否を容易に確認でき、また視認により測定精度等を感覚的に容易に把握できる。 In this way, by approximating the calibration equation as a simpler linear function, the suitability of the equation can be easily confirmed, and the measurement accuracy and the like can be easily ascertained visually.
なお、校正式を決定した後、作業現場でフレッシュコンクリートについて中性子線及びガンマ線の減衰率を計測すると、校正式からは全水量ρmを得ることになる。しかし、計測の目的値である単位水量は、以下の関係式(数式4)から求めることができる。
上記校正式における補正係数αは、骨材の種類等によって元素組成、結晶水量(骨材の内部に含まれる水)等が異なると、変動する値である。これに対し、校正式及び数式3における校正定数A、B、C、Dは、単位水量が所定範囲内であれば一定となり、校正式の傾きはほぼ一定とみなすことができる。そのため、この水分量測定方法を繰り返し行うことで校正定数A、B、C、Dが既知となった場合、複数の試験用コンクリートについて各別に計測された中性子線及びガンマ線の減衰率のうち基準コンクリートに対応するものを使用して、補正係数αを求めることも可能である。図2に、基準コンクリートに対応する減衰率のみを使用して補正係数を求める場合の作業の流れを示す。なお、図2において、図1と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明は省略する。
こうすると、基準コンクリートに対する減衰率しか計測されていなくても、補正係数を求めることができる。なお、その他の試験用コンクリートに関しても減衰率が得られている場合は、それらを誤差修正用として使用することにより、校正式の精度を向上させることができる。
The correction coefficient α in the calibration equation is a value that varies when the elemental composition, the amount of crystal water (water contained in the aggregate), and the like differ depending on the type of aggregate. On the other hand, the calibration constants A, B, C, and D in the calibration formula and
In this way, the correction coefficient can be obtained even if only the attenuation rate with respect to the reference concrete is measured. In addition, when the attenuation factor is obtained also about the other concrete for a test, the precision of a calibration type | formula can be improved by using them for an error correction.
単位水量の所定の範囲は、123〜185kg/m3となっている。
こうすると、土木作業全般において、使用するフレッシュコンクリートの単位水量を好適に計測できる。
The predetermined range of the unit water amount is 123 to 185 kg / m 3 .
If it carries out like this, the unit water quantity of the fresh concrete to be used can be suitably measured in the civil engineering work in general.
図3に、本発明にかかる水分量測定方法に好適な装置の具体例を示す。この水分量測定装置は、試料を入れる容器101を有する。そして、この容器101に、中性子線照射装置102と中性子線検量装置103、及びガンマ線照射装置104とガンマ線検量装置105が、それぞれ互いに対向するように取り付けられている。また、中性子線検量装置103及びガンマ線検量装置105のそれぞれが、演算手段であるマイクロコンピューター106に接続され、補正係数や単位水量が算出されるようになっている。更に、容器101の容量は、6〜7リットルとされ、ガンマ線照射装置104の線源にはセシウム137が採用されている。 In FIG. 3, the specific example of an apparatus suitable for the moisture content measuring method concerning this invention is shown. This moisture content measuring apparatus has a container 101 for containing a sample. A neutron beam irradiation device 102 and a neutron beam calibration device 103, and a gamma ray irradiation device 104 and a gamma ray calibration device 105 are attached to the container 101 so as to face each other. Further, each of the neutron beam calibration device 103 and the gamma ray calibration device 105 is connected to a microcomputer 106 which is a calculation means, and a correction coefficient and a unit water amount are calculated. Furthermore, the capacity of the container 101 is 6 to 7 liters, and cesium 137 is adopted as the radiation source of the gamma ray irradiation apparatus 104.
また、本発明にかかる水分量測定方法の特徴を生かした現場の品質管理検査態勢をシステム化することにより、不良(粗悪)コンクリート打設の未然防止(排除)を図ることができる。この波及効果は大きく、耐久性の高い、良質のコンクリート構造物の建設に寄与するものであり、あらゆる社会資本で求められているコンクリート構造物の耐久性の確保と向上に対し大きく貢献できる。 Further, it is possible to by the system of quality control inspection posture site that makes full use of the characteristics of the water content measurement how according to the present invention, failure to (bad) prevention of concreting (exclusion). This ripple effect is large and contributes to the construction of high-quality concrete structures with high durability, and can greatly contribute to securing and improving the durability of concrete structures required by all social capital.
また、本発明にかかる水分量測定方法或いは水分量測定装置の特徴を生かした現場の品質管理検査態勢をシステム化することにより、不良(粗悪)コンクリート打設の未然防止(排除)を図ることができる。この波及効果は大きく、耐久性の高い、良質のコンクリート構造物の建設に寄与するものであり、あらゆる社会資本で求められているコンクリート構造物の耐久性の確保と向上に対し大きく貢献できる。 Further, by systematizing the on-site quality control inspection system utilizing the features of the water content measuring method or the water content measuring device according to the present invention, it is possible to prevent (exclude) defective (poor) concrete placement beforehand. it can. This ripple effect is large and contributes to the construction of high-quality concrete structures with high durability, and can greatly contribute to securing and improving the durability of concrete structures required by all social capital.
単位水量の設定値が155kg/m3であるフレッシュコンクリートを使用する作業現場において、4ロットのフレッシュコンクリートについて単位水量の計測を行い以下の結果を得た。
ロット1 153kg/m3
ロット2 158kg/m3
ロット3 152kg/m3
ロット4 154kg/m3
At the work site using fresh concrete with a unit water amount set value of 155 kg / m 3 , the unit water amount was measured for four lots of fresh concrete, and the following results were obtained.
各ロットとも、単位水量が155kg/m3となるように調合されたものであるが、単位水量の設定値に対し2%程度の差異の範囲で収まっており、適正な調合が行われた場合に、その計測値はほぼ単位数量の設定値になることが確認された。 Each lot is formulated so that the unit water amount is 155 kg / m 3 , but it is within a range of about 2% difference from the set value of the unit water amount, and when appropriate preparation is performed In addition, it was confirmed that the measured value is almost the set value of the unit quantity.
1 試験用フレッシュコンクリートを作成する工程
2 基準コンクリートを規定する工程
3 基準単位水量を設定する工程
4 試験用コンクリートの一部を採取する工程
5 減衰率を計測する工程
6 補正係数を算出する工程
7 フレッシュコンクリートを製造する工程
8 フレッシュコンクリートの試料を採取する工程
9 単位水量を算出する工程
11 試験用コンクリートを作成する工程
101 容器
102 中性子線照射装置
103 中性子線検量装置
104 ガンマ線照射装置
105 ガンマ線検量装置
106 演算手段
1 Step of preparing test
Claims (4)
ュコンクリートを作成し(1)、
一方で、試験用コンクリートを複数作成し、該複数の試験用コンクリートのうち最も好
ましい性状を有する一つを、作業現場における基準コンクリートに規定するとともに(2)
、該フレッシュコンクリートの作成にあたって予め設定された単位水量を該基準コンクリ
ートにおける基準単位水量と定め(3)、
他方で、該複数の試験用フレッシュコンクリートを容器に採取し(4)、該容器の外側か
らガンマ線及び中性子線を照射して、該容器及び該試験用フレッシュコンクリートを通過
したガンマ線の減衰率及び中性子線の減衰率をそれぞれ、該複数の試験用フレッシュコン
クリートについて各別に計測し(5)、単位水量の演算に使用する校正式における補正係数
を、該中性子線及びガンマ線の減衰率を使用した演算により求め(6)、
該フレッシュコンクリートの製造(7)の後、打設前に、該フレッシュコンクリートの試
料を該容器に採取し(8)、
該容器の外側からガンマ線及び中性子線を照射し、計測された容器及び該試料を通過し
たガンマ線の減衰率及び中性子線の減衰率を該校正式に当てはめ、該試料の単位水量を算
出し(9)、
該試料の該単位水量を、該フレッシュコンクリートの打設適性判断に必要な該基準単位水量との比較に用いる単位水量とすることを特徴とするフレッシュコンクリートの水分量測定方法。 Prior to the production of fresh concrete (7), create several test fresh concretes with different blending ratios (1),
On the other hand, a plurality of test concretes are prepared, and one of the plurality of test concretes having the most preferable properties is defined as the reference concrete at the work site (2)
, A unit water amount set in advance for the production of the fresh concrete is defined as a reference unit water amount in the reference concrete (3),
On the other hand, the plurality of test fresh concretes are collected in a container (4), gamma rays and neutron rays are irradiated from the outside of the container, and the attenuation rate and neutrons of the gamma rays that have passed through the container and the test fresh concrete are collected. The attenuation factor of each line is measured separately for each of the plurality of test fresh concretes (5), and the correction coefficient in the calibration formula used for calculating the unit water amount is calculated by the calculation using the attenuation factors of the neutron and gamma rays. Seeking (6),
After the production of the fresh concrete (7), before placing, take a sample of the fresh concrete in the container (8),
Gamma rays and neutron rays are irradiated from the outside of the vessel, and the gamma ray attenuation rate and neutron ray attenuation rate that have passed through the measured vessel and the sample are applied to the calibration formula to calculate the unit water amount of the sample (9 ),
A method for measuring the amount of water in fresh concrete , wherein the unit water amount of the sample is used as a unit water amount for comparison with the reference unit water amount necessary for determining the suitability of placing the fresh concrete.
フレッシュコンクリートの水分量測定方法。 The method for measuring the moisture content of fresh concrete according to claim 2 or 3 , wherein the predetermined range of the unit water amount is 123 to 185 kg / m3.
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