JP4374519B2 - 構造体コンクリートの強度評価方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造体コンクリートの強度評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、構造体コンクリートの強度は、現場水中養生とした管理供試体の強度で評価される。水中養生はコンクリートやモルタルを水中に浸して養生を行うことであり、水中養生標準として用いられる標準養生は水温２０℃前後の水中もしくは湿度１００％に近い空気中に管理供試体を置くことで行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダム等のように一度に大量な塊として打設され、水和熱によるコンクリート内部最高温度と外気温との差が２５℃以上になるマスコンクリートや、一般のコンクリートより圧縮強度の大きい高強度コンクリートのような場合には初期段階で高温履歴を受ける。又、暑中や寒中等の施工時期においては、通常の施工時期に比して異常な温度条件が加わる。暑中コンクリートは、気温が高くコンクリートのスランプの低下や水分の急激な蒸発等の恐れがある場合に施工されるコンクリートで、コールドジョイント、ひび割れ、強度の低下等の問題が起こり易いので、その防止のためコンクリート温度が高くならない打設方法の採用と打設後の十分な散水養生等が必要になる。寒中コンクリートは、コンクリート打設後の養生期間に、コンクリートが凍結する恐れのある場合に施工されるコンクリートで、凍結を防ぐため型枠の断熱保温や加熱保温等の対策が必要になる。
【０００４】
このように多大な温度影響を受けるコンクリートの場合には、管理供試体強度と実際の構造体コンクリート強度が大きく異なることがある。従って、管理供試体の強度により構造体コンクリートの強度評価を行うことは必ずしも適正ではないことになる。
【０００５】
そこで、本発明は、マスコンクリートや高強度コンクリートの場合であっても、或は暑中や寒中等の施工時期における異常な温度環境の場合であっても、強度評価を適正に行えるようにした構造体コンクリートの強度評価方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、本発明は、標準養生供試体の強度発現性状を基本曲線とし、構造体コンクリートの温度に基づき、コンクリートの凝結時に温度と温度履歴から計算される有効材齢を利用して構造体コンクリートの強度評価曲線を導出し、強度を評価する構造体コンクリートの評価方法であって、前記標準養生供試体の材齢ｔと強度σ（ｔ）の関係を示す基本曲線式をσ（ｔ）＝σｐ×ｆ（ｔ）とし、σｐは標準養生材齢ｐ日の強度であり、その強度と関数ｆ（ｔ）は実績に基づいて定め、前記構造体コンクリートの強度評価式は、σｓ（ｔ）＝α×σｐ×ｆ（ｔ）で表すものとし、標準養生供試体に対する強度発現率αは、プロクター貫入抵抗試験等によるコンクリートの凝結時の温度の関数とすること、を特徴とするものである。
【０００７】
本発明では、コンクリートの温度を管理するだけで構造体コンクリートの強度を適正に評価することができ、実績が蓄積され信頼性が高まれば実務レベルでの管理供試体やコア採取による強度管理が不要になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る構造体コンクリートの強度評価方法の実施形態について説明する。本発明では、実際に構築された構造体コンクリートの温度を実測或は推定することで、コンクリート凝結時の温度と温度履歴から計算される有効材齢（相当材齢、積算温度材齢）を利用して構造体コンクリートの強度評価曲線を導出する。
【０００９】
例えば、標準養生（２０℃水中養生）供試体の材齢ｔと強度σ（ｔ）の関係を示す基本曲線式を、σ（ｔ）＝σ２８×ｆ（ｔ）とする。ここで、材齢ｔとはコンクリートの打設後における経過日数をいい、σ２８は標準養生材齢２８日での強度である。その強度と関数ｆは実績（基本曲線となる標準養生供試体の強度データは、一般に生コンクリート工場で十分有している）に基づいて定めておく。図１にその一例を示す。
【００１０】
構造体コンクリートの強度評価式は、σｓ（ｔ）＝α×σ２８×ｆ（ｔ）で表すものとし、標準養生供試体に対する強度発現率αは、プロクター貫入抵抗試験等によるコンクリート凝結時（始発、終結、或はある一定の貫入抵抗値になった時）の温度の関数とする。図２にコンクリート凝結の終結時における温度と強度発現率の関係例を示す。尚、凝結の終結時間は、実績に基づくのが望ましいが、一般的なコンクリートの平均値としては０．４日程度である。又、ここでｔは温度による硬化反応速度を考慮し、２０℃養生に換算した場合の有効材齢であり、構造体コンクリートの温度履歴から次の数式１等で求める。例えば、４０℃での１日は、相当材齢では２．４日になる。
【００１１】
【数１】
【００１２】
凝結の終結時の温度が２４℃であった構造体コンクリートの場合、図２から標準養生供試体に対する強度発現率αは約０．８７となる。尚、温度が高いほど強度の絶対値は低下することが知られており、終結時の温度が高いほど強度発現率αは小さくなる。又、温度２０℃で強度発現率αが１でなく０．９程度になっているのは、標準養生供試体は水中養生で水和に必要な水分が十分供給されるのに対し、構造体コンクリートは水分が不足すること、実構造体での施工、養生の不完全さ等に起因している。
【００１３】
この強度発現率αを用い、材齢の替わりに有効材齢を用いると、図３に示すようにσｓ（ｔ）＝α×σ２８×ｆ（ｔ）で構造体コンクリート強度（コア強度）を精度良く評価できることがわかる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、標準養生供試体の強度発現性状を基本曲線とし、構造体コンクリートの温度に基づき、コンクリートの凝結時に温度と温度履歴から計算される有効材齢を利用して構造体コンクリートの強度評価曲線を導出し、強度を評価する方法であり、現場水中養生した管理供試体に比べ、構造体コンクリートの強度を精度良く評価することが可能である。従って、多大な温度影響を受けるコンクリートの場合であっても、構造体コンクリートの強度評価を適正に行うことができる。これにより、堰板や支保工の脱型時期を的確に判断できると共に、構造体コンクリートの温度を管理するだけで強度を評価、保証できることから管理供試体やコア採取による強度管理が不要になる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】標準養生供試体強度の実測値と近似基本曲線を示すグラフ
【図２】凝結の終結時の温度と構造体コンクリートの強度発現率の実測例を示すグラフ
【図３】構造体コンクリート強度の実測例と強度評価曲線を示すグラフ
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造体コンクリートの強度評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、構造体コンクリートの強度は、現場水中養生とした管理供試体の強度で評価される。水中養生はコンクリートやモルタルを水中に浸して養生を行うことであり、水中養生標準として用いられる標準養生は水温２０℃前後の水中もしくは湿度１００％に近い空気中に管理供試体を置くことで行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダム等のように一度に大量な塊として打設され、水和熱によるコンクリート内部最高温度と外気温との差が２５℃以上になるマスコンクリートや、一般のコンクリートより圧縮強度の大きい高強度コンクリートのような場合には初期段階で高温履歴を受ける。又、暑中や寒中等の施工時期においては、通常の施工時期に比して異常な温度条件が加わる。暑中コンクリートは、気温が高くコンクリートのスランプの低下や水分の急激な蒸発等の恐れがある場合に施工されるコンクリートで、コールドジョイント、ひび割れ、強度の低下等の問題が起こり易いので、その防止のためコンクリート温度が高くならない打設方法の採用と打設後の十分な散水養生等が必要になる。寒中コンクリートは、コンクリート打設後の養生期間に、コンクリートが凍結する恐れのある場合に施工されるコンクリートで、凍結を防ぐため型枠の断熱保温や加熱保温等の対策が必要になる。
【０００４】
このように多大な温度影響を受けるコンクリートの場合には、管理供試体強度と実際の構造体コンクリート強度が大きく異なることがある。従って、管理供試体の強度により構造体コンクリートの強度評価を行うことは必ずしも適正ではないことになる。
【０００５】
そこで、本発明は、マスコンクリートや高強度コンクリートの場合であっても、或は暑中や寒中等の施工時期における異常な温度環境の場合であっても、強度評価を適正に行えるようにした構造体コンクリートの強度評価方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、本発明は、標準養生供試体の強度発現性状を基本曲線とし、構造体コンクリートの温度に基づき、コンクリートの凝結時に温度と温度履歴から計算される有効材齢を利用して構造体コンクリートの強度評価曲線を導出し、強度を評価する構造体コンクリートの評価方法であって、前記標準養生供試体の材齢ｔと強度σ（ｔ）の関係を示す基本曲線式をσ（ｔ）＝σｐ×ｆ（ｔ）とし、σｐは標準養生材齢ｐ日の強度であり、その強度と関数ｆ（ｔ）は実績に基づいて定め、前記構造体コンクリートの強度評価式は、σｓ（ｔ）＝α×σｐ×ｆ（ｔ）で表すものとし、標準養生供試体に対する強度発現率αは、プロクター貫入抵抗試験等によるコンクリートの凝結時の温度の関数とすること、を特徴とするものである。
【０００７】
本発明では、コンクリートの温度を管理するだけで構造体コンクリートの強度を適正に評価することができ、実績が蓄積され信頼性が高まれば実務レベルでの管理供試体やコア採取による強度管理が不要になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る構造体コンクリートの強度評価方法の実施形態について説明する。本発明では、実際に構築された構造体コンクリートの温度を実測或は推定することで、コンクリート凝結時の温度と温度履歴から計算される有効材齢（相当材齢、積算温度材齢）を利用して構造体コンクリートの強度評価曲線を導出する。
【０００９】
例えば、標準養生（２０℃水中養生）供試体の材齢ｔと強度σ（ｔ）の関係を示す基本曲線式を、σ（ｔ）＝σ２８×ｆ（ｔ）とする。ここで、材齢ｔとはコンクリートの打設後における経過日数をいい、σ２８は標準養生材齢２８日での強度である。その強度と関数ｆは実績（基本曲線となる標準養生供試体の強度データは、一般に生コンクリート工場で十分有している）に基づいて定めておく。図１にその一例を示す。
【００１０】
構造体コンクリートの強度評価式は、σｓ（ｔ）＝α×σ２８×ｆ（ｔ）で表すものとし、標準養生供試体に対する強度発現率αは、プロクター貫入抵抗試験等によるコンクリート凝結時（始発、終結、或はある一定の貫入抵抗値になった時）の温度の関数とする。図２にコンクリート凝結の終結時における温度と強度発現率の関係例を示す。尚、凝結の終結時間は、実績に基づくのが望ましいが、一般的なコンクリートの平均値としては０．４日程度である。又、ここでｔは温度による硬化反応速度を考慮し、２０℃養生に換算した場合の有効材齢であり、構造体コンクリートの温度履歴から次の数式１等で求める。例えば、４０℃での１日は、相当材齢では２．４日になる。
【００１１】
【数１】
凝結の終結時の温度が２４℃であった構造体コンクリートの場合、図２から標準養生供試体に対する強度発現率αは約０．８７となる。尚、温度が高いほど強度の絶対値は低下することが知られており、終結時の温度が高いほど強度発現率αは小さくなる。又、温度２０℃で強度発現率αが１でなく０．９程度になっているのは、標準養生供試体は水中養生で水和に必要な水分が十分供給されるのに対し、構造体コンクリートは水分が不足すること、実構造体での施工、養生の不完全さ等に起因している。
【００１３】
この強度発現率αを用い、材齢の替わりに有効材齢を用いると、図３に示すようにσｓ（ｔ）＝α×σ２８×ｆ（ｔ）で構造体コンクリート強度（コア強度）を精度良く評価できることがわかる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、標準養生供試体の強度発現性状を基本曲線とし、構造体コンクリートの温度に基づき、コンクリートの凝結時に温度と温度履歴から計算される有効材齢を利用して構造体コンクリートの強度評価曲線を導出し、強度を評価する方法であり、現場水中養生した管理供試体に比べ、構造体コンクリートの強度を精度良く評価することが可能である。従って、多大な温度影響を受けるコンクリートの場合であっても、構造体コンクリートの強度評価を適正に行うことができる。これにより、堰板や支保工の脱型時期を的確に判断できると共に、構造体コンクリートの温度を管理するだけで強度を評価、保証できることから管理供試体やコア採取による強度管理が不要になる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】標準養生供試体強度の実測値と近似基本曲線を示すグラフ
【図２】凝結の終結時の温度と構造体コンクリートの強度発現率の実測例を示すグラフ
【図３】構造体コンクリート強度の実測例と強度評価曲線を示すグラフ
Claims (1)
- 標準養生供試体の強度発現性状を基本曲線とし、構造体コンクリートの温度に基づき、コンクリートの凝結時に温度と温度履歴から計算される有効材齢を利用して構造体コンクリートの強度評価曲線を導出し、強度を評価する構造体コンクリートの強度評価方法であって、
前記標準養生供試体の材齢ｔと強度σ（ｔ）の関係を示す基本曲線式をσ（ｔ）＝σｐ×ｆ（ｔ）とし、σｐは標準養生材齢ｐ日の強度であり、その強度と関数ｆ（ｔ）は実績に基づいて定め、
前記構造体コンクリートの強度評価式は、σｓ（ｔ）＝α×σｐ×ｆ（ｔ）で表すものとし、標準養生供試体に対する強度発現率αは、プロクター貫入抵抗試験等によるコンクリートの凝結時の温度の関数とすることを特徴とする構造体コンクリートの強度評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001085163A JP4374519B2 (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 構造体コンクリートの強度評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001085163A JP4374519B2 (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 構造体コンクリートの強度評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002286603A JP2002286603A (ja) | 2002-10-03 |
| JP4374519B2 true JP4374519B2 (ja) | 2009-12-02 |
Family
ID=18940722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001085163A Expired - Lifetime JP4374519B2 (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 構造体コンクリートの強度評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP5041237B2 (ja) * | 2007-12-13 | 2012-10-03 | 清水建設株式会社 | コンクリート部材の強度管理装置及び強度管理方法 |
| JP5453676B2 (ja) * | 2010-06-07 | 2014-03-26 | 清水建設株式会社 | コンクリート部材の強度管理装置及び強度管理方法 |
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| JP6765847B2 (ja) * | 2016-04-28 | 2020-10-07 | 太平洋セメント株式会社 | コンクリートの早期強度推定方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63142232A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-14 | Shimizu Constr Co Ltd | コンクリ−トの強度発現予測方法および装置 |
| JPH0886726A (ja) * | 1994-09-14 | 1996-04-02 | Chichibu Onoda Cement Corp | コンクリートの強度測定方法 |
| JPH11108815A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Takenaka Komuten Co Ltd | コンクリート強度の推定方法 |
| JP3357316B2 (ja) * | 1999-05-19 | 2002-12-16 | 戸田建設株式会社 | 試験体採取筒 |
| JP4195176B2 (ja) * | 2000-08-01 | 2008-12-10 | 株式会社奥村組 | 高強度の鉄筋コンクリート部材の若材齢時におけるひび割れの判定方法、高強度の鉄筋コンクリート部材の若材齢時におけるひび割れ判定装置、高強度の鉄筋コンクリート部材の養生方法と養生期間を決定する装置および高強度の鉄筋コンクリートの打設方法 |
-
2001
- 2001-03-23 JP JP2001085163A patent/JP4374519B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002286603A (ja) | 2002-10-03 |
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