JP5167885B2

JP5167885B2 - コンクリート評価装置およびコンクリート評価方法

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Publication number: JP5167885B2
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Publication date: 2013-03-21
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Description

本発明は、コンクリート評価装置およびコンクリート評価方法に関するものである。

塗り床としてエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂などの合成樹脂が用いられ、屋内外を問わず各種工場、事務所、倉庫、廊下、厨房、実験室に施工され共用されている。これらの塗り床材を施工する場合にはフクレや剥がれなどの施工後のトラブルを防ぐためにも施工時の各種管理が重要である。

その中で特に塗布対象である下地の品質管理が重要であり、日本塗り床工業会編集の「塗り床ハンドブック」においては下地の乾燥程度、表面強度、圧縮強度、平坦さ、平滑さ、汚れなどの下地状態などの管理が必要であることが記載されている。

また、日本床施工技術研究協議会はコンクリート床下地表層部の諸品質の測定方法、グレードを策定して下地評価方法を提示しており、評価項目として表面凹凸、不陸、表面強度、水分量（表層部）、水分量（表面から４０ｍｍ程度まで）を挙げ各項目に対する測定方法を提示している。その中で表層部の水分量の測定には乾燥度試験紙が用いられている。この乾燥度試験紙を用いた測定では、乾燥度試験の変色度合により色評価値が求められる。

また、表面から４０ｍｍ程度までの水分量の測定には、コンクリート、モルタル用高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００またはＨＩ−５２０（（株）ケット科学研究所製）による測定が提示されており、下地の乾燥度合として水分量５％以下が施工可能な水分量とされている。塗り床施工現場でも多くの場合、この水分計による測定値が指標とされている。上記の水分計は、たとえば特開２００６−１５３７８１号公報に開示されているように、コンクリート面に電極を押圧し、電流により水分を測定する装置である。

また水分を測定する装置として、たとえば特開平１１−００６７９７号公報に記載された装置もある。特開平１１−００６７９７号公報には、赤外線をコンクリートに照射して赤外線の反射量からコンクリートの水分を求める装置が記載されている。
特開２００６−１５３７８１号公報特開平１１−００６７９７号公報

しかしながら、乾燥度試験紙を用いた水分量の測定では、乾燥度試験紙の変色度合により色評価値が求められるため、誤差が大きくなるという問題がある。

また上記の高周波静電容量式水分計を用いた水分量の測定では、＋電極を押し当てる下地コンクリートの粗密性の違いによる接触面積の違いによって表示値に大きなばらつきが生じたり、コンクリート内部に存在する水分を検出できないなどの問題がある。

また上記の水分計では、コンクリートの浅部と深部との双方の水分量を測定するためには、＋電極と−電極との距離の異なる電極対を複数対準備する必要がある。このため、簡易な装置構成でコンクリート内部の水分量を測定することができない。

また特開平１１−００６７９７号公報の装置では、コンクリート内部に存在する水分を検出できず、内部の水分を検出するためにはコンクリート中に貫入するように測定用窓部を形成する必要がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水分量測定の誤差が小さく、かつコンクリートの粗密の変化による測定値のばらつきが小さく、かつコンクリート内部の水分量を簡易な構成で測定可能なコンクリート評価装置およびコンクリート評価方法を提供することである。

本発明のコンクリート評価装置は、耐圧容器と、減圧部材と、湿度測定部材と、シール部材とを備えている。耐圧容器は、外部に通じる内部空間を有している。減圧部材は、耐圧容器の内部空間を減圧するためのものである。湿度測定部材は、耐圧容器の内部空間の湿度を測定するためのものである。シール部材は、内部空間が耐圧容器の外部に通じる開口部をコンクリートで密閉するように耐圧容器をコンクリートの表面に密着させるためのものである。湿度測定部材は、内部空間が減圧部材により減圧される前の初期状態および減圧された減圧状態のいずれかの状態での内部空間の湿度と、減圧状態から自然吸気により内部空間の減圧度が低下した減圧度低下状態での内部空間の湿度とを測定できるように構成されている。

また本発明のコンクリートの評価方法は、以下の工程を備えている。
まず耐圧容器の内部空間の開口部をコンクリートで密閉するように耐圧容器がコンクリートの表面に密着された初期状態とされる。その初期状態から内部空間が減圧されて減圧状態とされる。その減圧状態から自然吸気により内部空間の減圧度が低下されて内部空間が減圧度低下状態とされる。初期状態および減圧状態のいずれかの状態での内部空間の湿度と、減圧度低下状態での内部空間の湿度との湿度差に基づいてコンクリート内の水分量が評価される。

本発明のコンクリート評価装置およびコンクリートの評価方法によれば、コンクリート表面と外部に通じる内部空間を有する耐圧容器とで形成される該内部空間を減圧状態にすることによって、コンクリートに内包された水分を促進的にコンクリートの外へ引っ張り出すことができる。結果としてコンクリート内部から外に出てきた水分を湿度測定部材で測定することができ、コンクリート内部に存在する水分を小さな誤差で検出することができる。

また本発明のコンクリート評価装置およびコンクリートの評価方法では、従来例のように装置とコンクリートとの接触面積の違いによって表示値に大きなばらつきが生じるようなこともない。このため、コンクリートの粗密の変化による測定値のばらつきを小さく抑えることができる。
また上記のコンクリート評価装置においては、内部空間が耐圧容器の外部に通じる開口部をコンクリートで密閉するように耐圧容器をコンクリートの表面に密着させるためのシール部材がさらに備えられているため、より正確に耐圧容器の内部空間内の湿度または圧力を測定することが可能となる。

上記のコンクリート評価装置において好ましくは、耐圧容器の内部空間内の圧力を測定するための圧力測定部材がさらに備えられている。

この圧力測定部材で耐圧容器の内部空間内の圧力を測定することにより、コンクリートの透気性を測定することができる。上記で測定した水分量と透気性とにより、コンクリートの表面に施工された床材に生じるフクレや剥がれの発生を予測することができる。

また耐圧容器の内部空間内の圧力を測定する圧力測定部材を追加した１つの装置で水分量と透気性との双方を一度に測定できるため、水分量測定用の装置と透気性測定用の装置とを別々の装置で測定する場合よりも装置構成を簡略化することができる。

上記の本発明のコンクリートの評価方法において好ましくは、減圧状態から減圧度低下状態に至るまでの時間と、減圧状態および減圧度低下状態の各々の内部空間の圧力とを測定することによりコンクリートの透気性を評価する工程がさらに備えられている。

これにより、上記で測定した水分量と透気性とにより、コンクリートの表面に施工された床材に生じるフクレや剥がれの発生を予測することができる。

また耐圧容器の内部空間内の圧力を測定する圧力測定部材を追加した１つの装置で１回の減圧−減圧度低下プロセスにて水分量と透気性との双方を測定できるため、水分量の測定と透気性の測定とを別々のプロセスで行なう場合よりも測定プロセスを簡略化することができる。

以上説明したように本発明によれば、コンクリート表面を減圧状態にすることによって、コンクリートに内包された水分を促進的にコンクリート表面と外部に通じる内部空間を有する耐圧容器で形成される該内部空間へ引っ張り出すことができ、コンクリート内部に存在する水分を小さな誤差で検出することができる。また装置とコンクリートとの接触面積の違いによって表示値に大きなばらつきが生じるようなこともないため、コンクリートの粗密の変化によるコンクリート内の水分測定値のばらつきを小さく抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態におけるコンクリート評価装置の構成を概略的に示す断面図である。図１を参照して、本実施の形態のコンクリート評価装置１０は、耐圧容器１と、減圧部材２と、湿度測定部材３と、圧力測定部材４と、シール部材５と、ロガー（自動記録部材）６と、耐圧ホース７と、ゴム栓８とを主に有している。

耐圧容器１は、内部空間１ａと、その内部空間１ａを耐圧容器１の外部に通じさせるための開口部１ｂとを有している。また耐圧容器１は、内部空間１ａに通じるたとえば３つの口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃を有している。この耐圧容器１は、後述するような減圧度（たとえば８．０ｋＰａ）に耐えられる容器であればよく、材質としてはたとえば耐圧ガラス、プラスチック、金属などからなっていてもよい。

減圧部材２は、耐圧容器１の内部空間１ａ内を減圧するためのものであり、耐圧ホース７を介して耐圧容器１に接続されている。耐圧ホース７は、耐圧容器１の口１ｃ₁に気密に接続されている。この減圧部材２には、たとえば真空ポンプが用いられる。この真空ポンプは、ウェットポンプおよびドライポンプのいずれでもよく、ウェットポンプとしてはロータリーポンプ、拡散ポンプ、揺動ピストン型ポンプなどが用いられ、ドライポンプとしてはソープションポンプ、ターボ分子ポンプ、イオンポンプ、ゲッターポンプ、クライオポンプ、メカニカルブースターポンプ、ダイヤフラムポンプなどが用いられる。また、減圧部材２として、真空度に応じて、これらのポンプが単体で用いられてもよく、また任意の組み合わせで用いられてもよい。

湿度測定部材３は、耐圧容器１の内部空間１ａ内の湿度を測定するためのものであり、耐圧容器１の口１ｃ₂から内部空間１ａ内に挿入されている。また湿度測定部材３と口１ｃ₂との間にゴム栓８が嵌められることにより、湿度測定部材３と口１ｃ₂との間の気密が保たれている。湿度測定部材３には、たとえば伸縮式湿度計、電気式湿度計が単体もしくは組み合わせで用いられる。

また湿度測定部材３として、たとえばシリカゲル、モレキュラシーブ（ゼオライト）、酸化アルミニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、水酸化ナトリウム、吸水性樹脂（吸水性ポリマー）などの吸湿性を有する吸湿剤が用いられてもよい。つまり、その吸湿剤で耐圧容器１の内部空間１ａ内の水分を吸湿させた後に、この吸湿剤中に吸湿された水分量を測定することで、その測定された水分量から内部空間１ａ内の湿度が求められてもよい。ただし、このような吸湿剤を使用する場合には、減圧状態での湿度の測定が困難であるため、実際の判断は初期状態での湿度の測定結果に基づいて行なわれることになる。

また湿度測定部材３には、湿度だけでなく温度も同時に測定することのできる温湿度センサーが用いられてもよい。

この湿度測定部材３にはロガー（自動記録部材）６が接続されている。このロガー６により、湿度測定部材３で測定された耐圧容器１の内部空間１ａ内の湿度、温度を自動的に記録することが可能となる。

圧力測定部材４は、耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力を測定するためのものであり、気密を保った状態で耐圧容器１の口１ｃ₃に接続されている。これにより、耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力を圧力測定部材４によって測定することが可能である。圧力測定部材４には、たとえばブルドン管圧力計、ダイヤフラム圧力計などが単体もしくは組み合わせで用いられてもよい。

シール部材５は耐圧容器１の開口部１ｂの周囲を取り囲むように耐圧容器１に取り付けられている。このシール部材５は、耐圧容器１をコンクリート１１の表面に密着させることができるように構成されており、これにより内部空間１ａの開口部１ｂをコンクリート１１で密閉することが可能で、耐圧容器１で密閉された内部空間１ａを形成できる。このシール部材５には、たとえばＯリング、ゴムパッキン、ゴムシート、メタルシート、セミメタルシート、シールテープ、液状シール、メカニカルシールなどで、その材質としては、高分子弾性部材として、エラストマー部材、ゴム部材、高分子ゲル状部材であり、たとえばポリウレタン、シリコンから得られる。市販品としてはαゲル（ジェルテック株式会社製品）などが用いられる。

なお、耐圧容器１自体がコンクリート１１の表面に直接密着性よく配置できる場合には、シール部材５は省略されてもよい。またシール部材５は、予め耐圧容器１に取り付けられてなくてもよく、コンクリート１１を評価する際に耐圧容器１とコンクリート１１との間に配置されてもよい。

次に、上記のコンクリート評価装置１０を用いた本実施の形態のコンクリートの評価方法について説明する。

図２は、本発明の一実施の形態におけるコンクリート評価方法を示すフロー図である。図２を参照して、まず図１に示すコンクリート評価装置１０がコンクリート１１の表面に設置される（ステップＳ１）。この設置の際に、シール部材５が耐圧容器１とコンクリート１１との間に位置し、かつコンクリート１１の表面に密着するように耐圧容器１が配置される。これにより、内部空間１ａの開口部１ｂがコンクリート１１で密閉される。この状態が初期状態とされる。この初期状態における耐圧容器１の内部空間１ａ内の湿度が湿度測定部材３により測定される（ステップＳ２）。

この初期状態から、耐圧容器１の内部空間１ａが減圧部材２により減圧される（ステップＳ３）。この状態が減圧状態とされる。この減圧状態における耐圧容器１の内部空間１ａ内の湿度が湿度測定部材３により測定され、内部空間１ａ内の圧力が圧力測定部材４により測定される（ステップＳ４）。この減圧状態とは、内部空間１ａを圧力測定部材４により測定した際に、好ましくは５〜２０ｋＰａとした状態である。

この減圧状態から、減圧部材２による減圧が停止される。これにより、耐圧容器１の内部空間１ａ内にコンクリート１１の空隙などを通じて空気が徐々に流入する。このような自然吸気により内部空間の減圧度が徐々に低下する（ステップＳ５）。この状態が減圧度低下状態とされる。この減圧度低下状態における耐圧容器１の内部空間１ａ内の湿度が湿度測定部材３により測定され、内部空間１ａ内の圧力が圧力測定部材４により測定される（ステップＳ６）。

上記の初期状態および減圧状態のいずれかの状態での内部空間１ａの湿度と、減圧度低下状態での内部空間１ａの湿度との湿度差に基づいて、コンクリート１１の内部の水分量が評価される（ステップＳ７Ａ）。この減圧度低下状態とは、内部空間１ａを圧力測定部材４により測定した際に、好ましくは３０〜６０ｋＰａとした状態である。

また上記の減圧状態から減圧度低下状態に至るまでの時間Ｔと、減圧状態における内部空間１ａの圧力Ｐ１および減圧度低下状態における内部空間１ａの圧力Ｐ２とを測定することにより、コンクリート１１の透気性が評価される（ステップＳ７Ｂ）。透気性を評価するための透気性指数（A.P.I.（Air Permeability Indexes）：単位（ｋＰａ／ｓｅｃ．））として、たとえば（Ｐ２−Ｐ１）／Ｔの等式が用いられる。

本実施の形態においては、上記のようにしてコンクリートの水分量と透気性とが評価される。

なお、内部空間１ａ内の湿度および圧力は、上記の初期状態から測定の終了まで、所定時間ごとに（たとえば１秒ごとに）逐次測定されてもよい。また内部空間１ａ内の温度が湿度測定部材３としての温湿度センサーにより測定されてもよく、この温度も上記の初期状態から測定の終了まで、所定時間ごとに（たとえば１秒ごとに）逐次測定されてもよい。このように逐次測定された湿度および温度はロガー６に自動的に記録され、その記録されたデータから初期状態、減圧状態および減圧度低下状態の湿度および温度が割り出されてもよい。また圧力に関しても、自動的に記録されて、その記録されたデータから初期状態、減圧状態および減圧度低下状態の圧力が割り出されてもよい。

本実施の形態によれば、コンクリート１１の表面を減圧状態にすることによって、コンクリート１１に内包された水分を促進的にコンクリート１１の外へ引っ張り出すことができる。結果としてコンクリート１１の内部から外に出てきた水分を湿度として湿度測定部材３で測定することができ、コンクリート１１の内部に存在する水分を小さな誤差で検出することができる。

また本実施の形態によれば、従来例のように装置とコンクリート１１との接触面積の違いによって表示値に大きなばらつきが生じるようなこともない。このため、コンクリート１１の粗密の変化による測定値のばらつきを小さく抑えることができる。

また上記のようにして得られたコンクリートの水分量と透気性とから、コンクリート表面における施工された床材のフクレおよび剥がれの生じやすさを従来例よりも正確に予測、評価することもできる。以下、そのことを説明する。

従来、高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００またはＨＩ−５２０によってコンクリートの水分量を測定した場合、その測定値が施工可能な水分量とされている５％以下であっても、施工後に塗床表面にフクレや剥がれが生じる場合がある。このフクレや剥がれが生じる原因は、下地水分による突き上げに起因するものと推定される。しかしながら、従来の水分計による測定では、コンクリート内部の浅部から深部までの全体的な水分量を測定することができないため、該フクレや剥がれの発生を事前に推測することは困難である。

これに対して、本実施の形態のコンクリート評価装置１０を用いた評価方法によれば、上述したようにコンクリート１１の内部に存在する水分を小さな誤差で検出することができる。このため、コンクリート１１の下地水分による突き上げを従来例よりも正確に予測することが可能となる。よって、コンクリート１１の表面におけるフクレおよび剥がれの生じやすさを従来例よりも正確に評価することが可能となる。

また従来の透気性のみを測定する測定装置の場合、透気性の測定時にコンクリートの空隙に水分が存在すると、透気性があたかも低くなっているような測定結果が得られる。これに対して本実施の形態においては、湿度の測定値からコンクリートの空隙内における水分量を評価できるため、その水分量から透気性をより正確に知ることができる。

また本実施の形態のコンクリート評価装置１０では、１つの装置でコンクリートの透気性と水分量との双方を一度に測定することができる。このため、水分量と透気性とを別々の装置で測定する構成よりも装置構成を簡略化することができる。

また本実施の形態のコンクリート評価方法では、１回の減圧−減圧度低下プロセスにより水分量と透気性との双方を測定することができる。このため、水分量と透気性とを別々のプロセスで測定する方法よりも測定プロセスを簡略化することができる。

またシール部材５により耐圧容器１をコンクリート１１の表面に密着させることができるため、より正確に耐圧容器１の内部空間１ａ内の湿度または圧力を測定することが可能となる。

また温度を測定することで、コンクリート中の水分が気化するときの気化熱により温度が低下する様子を知ることができる。このため、その温度低下の状態からもコンクリート内部の水分量を知ることができ、より正確な水分量の測定が可能となる。

以上より本実施の形態によれば、施工現場においてコンクリート表面の粗密性とコンクリート内部の水分の有無を簡易的かつ短時間で測定することができる。また、初期の空気中の湿度以上に耐圧容器１の内部空間１ａの湿度が上昇するか否かで施工後の不具合に起因するコンクリート１１の内部の水分を検出することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
図１を参照して、耐圧容器１としてのガラス製の直径２０ｃｍの三口セパラブルフラスコ頭部の口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃のそれぞれに真空ポンプ２、温湿度センサー３（安立計器株式会社製耐圧温湿度センサーＴＡ５０２ＲＷＳ）、デジタル式圧力ゲージ４を設置した。なお真空ポンプ２は耐圧ホース７を使って耐圧容器の口１ｃ₁に接続し、温湿度センサー３にはロガー６（ロガーＡＭ８０００Ｋ）を接続した。この温湿度センサー３とロガー６を用いることによって１秒毎に温度と湿度を検出することができる。

ＪＩＳＡ−５３７１コンクリート舗道板１１（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を準備し、このコンクリート舗道板１１を８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度５０％の室内に１日放置した。この後、コンクリート舗道板１１にシール部材５としてシリコンゴムパッキンを介して耐圧容器１を密着させた。この際に耐圧容器１の内部空間１ａ内の温度および湿度を測定したところ、温度が２３℃で、湿度が５０％であった。

耐圧容器１の内部空間１ａを真空ポンプ２により減圧状態とし、内部空間１ａ内の圧力が８．０ｋＰａとなった時点で減圧をストップした。減圧をストップした際の減圧状態における内部空間１ａ内の湿度は２６％であった。

上記減圧をストップした後、耐圧容器１をコンクリート舗道板１１に密着させた状態で所定時間放置した。この際、コンクリート舗道板１１の空隙等からの自然吸気による空気流入によって耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が次第に上昇した。その内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａとなる時点までの時間を測定することで透気性指標A.P.I.（ｋＰａ／ｓｅｃ．）を評価した。この際のA.P.I.は（５３．３−８．０）／２０６秒＝０．２２ｋＰａ／ｓｅｃ．であった。また耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａまで戻った際の、減圧度低下状態における内部空間１ａ内の湿度は３２％で安定した。

上記の測定結果から、初期状態と減圧度低下状態との湿度差が−１８％と低い値となったため、コンクリート舗道板１１は内部に水分をほとんど含まない乾燥コンクリートであると判断できる。

また８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度５０％の室内に１日放置した同コンクリート舗道板１１の表面水分を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）を用いて測定したところ、水分量の測定値は３．０％であった。

この結果から、同コンクリート舗道板１１は、塗り床工業会発行の塗り床ハンドブックに記載の塗り床施工可能水分量と判断されるものであった。

（実施例２）
図１を参照して、耐圧容器１としてのガラス製の直径２０ｃｍの三口セパラブルフラスコ頭部の口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃のそれぞれに真空ポンプ２、温湿度センサー３（安立計器株式会社製耐圧温湿度センサーＴＡ５０２ＲＷＳ）、デジタル式圧力ゲージ４を設置した。なお真空ポンプ２は耐圧ホース７を使って耐圧容器の口１ｃ₁に接続し、温湿度センサー３にはロガー６（ロガーＡＭ８０００Ｋ）を接続した。この温湿度センサー３とロガー６を用いることによって１秒毎に温度と湿度を検出することができる。

ＪＩＳＡ−５３７１コンクリート舗道板１１（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を準備し、このコンクリート舗道板１１を８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度５０％の室内に１日放置した。この後、コンクリート舗道板１１の表面から５ｇの水道水を流し、５分後にウエスでコンクリート舗道板１１の表面の水分をふき取った。この後、さらに１時間放置し、表層の水分が飛散しコンクリート舗道板１１の表面の状態が水を流す前の状態と目視上同じになることを確認した。

この状態でのコンクリート舗道板１１の表面の水分量を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）を用いて測定すると３．０％であった。

このコンクリート舗道板１１にシール部材５としてシリコンゴムパッキンを介して耐圧容器１を密着させた。この際に耐圧容器１の内部空間１ａ内の温度および湿度を測定したところ、温度が２３℃で、湿度が５０％であった。

耐圧容器１の内部空間１ａを真空ポンプ２により減圧状態とし、内部空間１ａ内の圧力が８．０ｋＰａとなった時点で減圧をストップした。減圧をストップした際の減圧状態における内部空間１ａ内の湿度は３５％であった。

上記減圧をストップした後、耐圧容器１をコンクリート舗道板１１に密着させた状態で所定時間放置した。この際、コンクリート舗道板１１の空隙等からの自然吸気による空気流入によって耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が次第に上昇した。その内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａとなる時点までの時間を測定することで透気性指標A.P.I.（ｋＰａ／ｓｅｃ．）を評価した。この際のA.P.I.は（５３．３−８．０）／２０５秒＝０．２２ｋＰａ／ｓｅｃ．であった。また耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａまで戻った際の、減圧度低下状態における内部空間１ａ内の湿度は７１％まで上昇した。

上記の測定結果から、初期状態と減圧度低下状態との湿度差が＋２１％と高い値となったため、上記の実施例１に比較して、本実施例のコンクリート舗道板１１は内部に水分を多く含んでいると判断できる。

一方、上記の高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００での水分の測定値は実施例１と同じであったことを鑑みると、図１に示す本実施の形態の装置１０を用いることにより、高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００では検出できない内部水分の存在を見極めることができたことがわかる。

（実施例３）
図１を参照して、耐圧容器１としてのガラス製の直径２０ｃｍの三口セパラブルフラスコ頭部の口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃のそれぞれに真空ポンプ２、温湿度センサー３（安立計器株式会社製耐圧温湿度センサーＴＡ５０２ＲＷＳ）、デジタル式圧力ゲージ４を設置した。なお真空ポンプ２は耐圧ホース７を使って耐圧容器の口１ｃ₁に接続し、温湿度センサー３にはロガー６（ロガーＡＭ８０００Ｋ）を接続した。この温湿度センサー３とロガー６を用いることによって１秒毎に温度と湿度を検出することができる。

耐圧容器１の内部空間１ａを真空ポンプ２により減圧状態とし、内部空間１ａ内の圧力が８．０ｋＰａとなった時点で減圧をストップした。減圧をストップした際の減圧状態における内部空間１ａ内の湿度は２８％であった。

上記減圧をストップした後、耐圧容器１をコンクリート舗道板１１に密着させた状態で所定時間放置した。この際、コンクリート舗道板１１の空隙等からの自然吸気による空気流入によって耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が次第に上昇した。その内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａとなる時点までの時間を測定することで透気性指標A.P.I.（ｋＰａ／ｓｅｃ．）を評価した。この際のA.P.I.は（５３．３−８．０）／３０２秒＝０．１５ｋＰａ／ｓｅｃ．であった。また耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａまで戻った際の、減圧度低下状態における内部空間１ａ内の湿度は３５％で安定した。

上記の測定結果から、初期状態と減圧度低下状態との湿度差が−１５％と低い値となったため、コンクリート舗道板１１は内部に水分をほとんど含まない乾燥コンクリートであると判断できる。

また８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度５０％の室内に１日放置した同コンクリート舗道板１１の表面水分を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）を用いて測定したところ、水分量の測定値は３．８％であった。

ただし、上記の実施例１と同様のＪＩＳコンクリート舗道板１１を用いまったく同様の条件で乾燥させて同様の条件で測定した本実施例の場合でも高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００での測定結果は０．８％も高く、大きなばらつきが見られた。具体的には、実施例１および３の水分量の小さい値に対する大きい値の比（大きい値／小さい値）は、３．８／３．０≒１２７％とばらつきが大きくなることが分かる。これに対して、実施例１および３の各々の減圧度低下状態における湿度の小さい値に対する大きい値の比（大きい値／小さい値）は、３５／３２＝１０９％とばらつきが小さくなることが分かる。

（実施例４）
図１を参照して、耐圧容器１としてのガラス製の直径２０ｃｍの三口セパラブルフラスコ頭部の口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃のそれぞれに真空ポンプ２、温湿度センサー３（安立計器株式会社製耐圧温湿度センサーＴＡ５０２ＲＷＳ）、デジタル式圧力ゲージ４を設置した。なお真空ポンプ２は耐圧ホース７を使って耐圧容器の口１ｃ₁に接続し、温湿度センサー３にはロガー６（ロガーＡＭ８０００Ｋ）を接続した。この温湿度センサー３とロガー６を用いることによって１秒毎に温度と湿度を検出することができる。

ＪＩＳＡ−５３７１コンクリート舗道板１１（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を準備し、このコンクリート舗道板１１を８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度５０％の室内に１日放置した。この後、コンクリート舗道板１１の表面から１０ｇの水道水を流し、５分後にウエスでコンクリート舗道板１１の表面の水分をふき取った。この後、さらに１時間放置し、表層の水分が飛散しコンクリート舗道板１１の表面の状態が水を流す前の状態と目視上同じになることを確認した。

この状態でのコンクリート舗道板１１の表面の水分量を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）を用いて測定すると３．８％であった。

耐圧容器１の内部空間１ａを真空ポンプ２を用いて減圧状態とし、内部空間１ａ内の圧力が８．０ｋＰａとなった時点で減圧をストップした。減圧をストップした際の減圧状態における内部空間１ａ内の湿度は４２％であった。

上記減圧をストップした後、耐圧容器１をコンクリート舗道板１１に密着させた状態で所定時間放置した。この際、コンクリート舗道板１１の空隙等からの自然吸気による空気流入によって耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が次第に上昇した。その内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａとなる時点までの時間を測定することで透気性指標A.P.I.（ｋＰａ／ｓｅｃ．）を評価した。この際のA.P.I.は（５３．３−８．０）／３０２秒＝０．１５ｋＰａ／ｓｅｃ．であった。また耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａまで戻った際の、減圧度低下状態における内部空間１ａ内の湿度は９３％まで上昇した。

上記の測定結果から、初期状態と減圧度低下状態との湿度差が＋４３％と高い値となったため、上記の実施例３に比較して、本実施例のコンクリート舗道板１１は内部に水分を多く含んでいると判断できる。

一方、上記の高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００での水分の測定値は実施例３と同じであったことを鑑みると、図１に示す装置を用いることにより、高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００では検出できない内部水分の存在を見極めることができたことがわかる。

また本実施例における初期状態と減圧度低下状態との湿度差（＋４３％）が、実施例２の湿度差（＋２１％）よりも大きくなっているのは、コンクリート舗道板１１の表面に流した水道水の量を反映しているためと考えられる。つまり、本実施例では実施例２よりも多くの水道水を流しているため、コンクリート舗道板１１の内部に蓄えられた水分量についても本実施例の方が実施例２よりも多いと考えられ、測定された湿度差がその内部の水分量を反映しているものと考えられる。このため、図１に示す装置を用いることにより、コンクリート舗道板１１の内部の水分量を正確に測定できていることがわかる。

（実施例５）
図１を参照して、耐圧容器１としてのガラス製の直径２０ｃｍの三口セパラブルフラスコ頭部の口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃のそれぞれに真空ポンプ２、温湿度センサー３（安立計器株式会社製耐圧温湿度センサーＴＡ５０２ＲＷＳ）、デジタル式圧力ゲージ４を設置した。なお真空ポンプ２は耐圧ホース７を使って耐圧容器の口１ｃ₁に接続し、温湿度センサー３にはロガー６（ロガーＡＭ８０００Ｋ）を接続した。この温湿度センサー３とロガー６を用いることによって１秒毎に温度と湿度を検出することができる。

ＪＩＳＡ−５３７１コンクリート舗道板１１（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を準備し、このコンクリート舗道板１１を８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度８０％の室内に１日放置した。この後、コンクリート舗道板１１にシール部材５としてシリコンゴムパッキンを介して耐圧容器１を密着させた。この際に耐圧容器１の内部空間１ａ内の温度および湿度を測定したところ、温度が２３℃で、湿度が８０％であった。

耐圧容器１の内部空間１ａを真空ポンプ２により減圧状態とし、内部空間１ａ内の圧力が８．０ｋＰａとなった時点で減圧をストップした。減圧をストップした際の減圧状態における内部空間１ａ内の湿度は６０％であった。

上記減圧をストップした後、耐圧容器１をコンクリート舗道板１１に密着させた状態で所定時間放置した。この際、コンクリート舗道板１１の空隙等からの自然吸気による空気流入によって耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が次第に上昇した。その内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａとなる時点までの時間を測定することで透気性指標A.P.I.（ｋＰａ／ｓｅｃ．）を評価した。この際のA.P.I.は（５３．３−８．０）／２６６秒＝０．１７ｋＰａ／ｓｅｃ．であった。また耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａまで戻った際の、減圧度低下状態における内部空間１ａ内の湿度は７２％で安定した。

上記の測定結果から、初期状態と減圧度低下状態との湿度差が−８％と低い値となったため、コンクリート舗道板１１は内部に水分をほとんど含まない乾燥コンクリートであると判断できる。

また８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度８０％の室内に１日放置した同コンクリート舗道板１１の表面水分を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）を用いて測定したところ、水分量の測定値は３．６％であった。

（実施例６）
図１を参照して、耐圧容器１としてのガラス製の直径２０ｃｍの三口セパラブルフラスコ頭部の口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃のそれぞれに真空ポンプ２、温湿度センサー３（安立計器株式会社製耐圧温湿度センサーＴＡ５０２ＲＷＳ）、デジタル式圧力ゲージ４を設置した。なお真空ポンプ２は耐圧ホース７を使って耐圧容器の口１ｃ₁に接続し、温湿度センサー３にはロガー６（ロガーＡＭ８０００Ｋ）を接続した。この温湿度センサー３とロガー６を用いることによって１秒毎に温度と湿度を検出することができる。

ＪＩＳＡ−５３７１コンクリート舗道板１１（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を準備し、このコンクリート舗道板１１を８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度８０％の室内に１日放置した。この後、コンクリート舗道板１１の表面から１０ｇの水道水を流し、５分後にウエスでコンクリート舗道板１１の表面の水分をふき取った。この後、さらに４時間放置し、表層の水分が飛散しコンクリート舗道板１１の表面の状態が水を流す前の状態と目視上同じになることを確認した。

この状態でのコンクリート舗道板１１の表面の水分量を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）を用いて測定すると３．６％であった。

このコンクリート舗道板１１にシール部材５としてシリコンゴムパッキンを介して耐圧容器１を密着させた。この際に耐圧容器１の内部空間１ａ内の温度および湿度を測定したところ、温度が２３℃で、湿度が８０％であった。

耐圧容器１の内部空間１ａを真空ポンプ２により減圧状態とし、内部空間１ａ内の圧力が８．０ｋＰａとなった時点で減圧をストップした。減圧をストップした際の減圧状態における内部空間１ａ内の湿度は６４％であった。

上記減圧をストップした後、耐圧容器１をコンクリート舗道板１１に密着させた状態で所定時間放置した。この際、コンクリート舗道板１１の空隙等からの自然吸気による空気流入によって耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が次第に上昇した。その内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａとなる時点までの時間を測定することで透気性指標A.P.I.（ｋＰａ／ｓｅｃ．）を評価した。この際のA.P.I.は（５３．３−８．０）／３２４秒＝０．１４ｋＰａ／ｓｅｃ．であった。また耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａまで戻った際の、減圧度低下状態における内部空間１ａ内の湿度は８８％まで上昇した。

上記の測定結果から、初期状態と減圧度低下状態との湿度差が＋８％と高い値となったため、上記の実施例５に比較して、本実施例のコンクリート舗道板１１は内部に水分を多く含んでいると判断できる。

一方、上記の高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００での水分の測定値は実施例５と同じであったことを鑑みると、図１に示す装置を用いることにより、高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００では検出できない内部水分の存在を見極めることができたことがわかる。

なお本実施例における初期状態と減圧度低下状態との湿度差（＋８％）が、実施例２の湿度差（＋２１％）よりも小さくなっているのは、初期状態が高湿度状態であるからであり、こうした場合にはコンクリート内部に水分があっても、もともと気中の水分が多いので減圧状態にしてもコンクリートに内包する水分の多くは内部空間１１ａの中にすべて出てこないことを示しているものと考えられる。

（実施例７）
図１を参照して、耐圧容器１としてのガラス製の直径２０ｃｍの三口セパラブルフラスコ頭部の口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃のそれぞれに真空ポンプ２、温湿度センサー３（安立計器株式会社製耐圧温湿度センサーＴＡ５０２ＲＷＳ）、デジタル式圧力ゲージ４を設置した。なお真空ポンプ２は耐圧ホース７を使って耐圧容器の口１ｃ₁に接続し、温湿度センサー３にはロガー６（ロガーＡＭ８０００Ｋ）を接続した。この温湿度センサー３とロガー６を用いることによって１秒毎に温度と湿度を検出することができる。

セメントに対する水の比率（水／セメント（＝Ｗ／Ｃ））が４５％のコンクリート舗道板１１（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を表面開放のまま１ヶ月放置養生して作成した。このコンクリート舗道板１１を８０℃で６０時間乾燥させた後に、温度２３℃、湿度５０％の室内に１日放置した。

この状態でのコンクリート舗道板１１の表面の水分量を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）を用いて測定すると２．８％であった。

耐圧容器１の内部空間１ａを真空ポンプ２により減圧状態とし、内部空間１ａ内の圧力が８．０ｋＰａとなった時点で減圧をストップした。減圧をストップした際の減圧状態における内部空間１ａ内の湿度は２５％であった。

上記減圧をストップした後、耐圧容器１をコンクリート舗道板１１に密着させた状態で所定時間放置した。この際、コンクリート舗道板１１の空隙等からの自然吸気による空気流入によって耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が次第に上昇した。その内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａとなる時点までの時間を測定することで透気性指標A.P.I.（ｋＰａ／ｓｅｃ．）を評価した。この際のA.P.I.は（５３．３−８．０）／５０３秒＝０．０９ｋＰａ／ｓｅｃ．であった。また耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａまで戻った際の、減圧度低下状態における内部空間１ａ内の湿度は３０％で安定した。

上記の測定結果から、初期状態と減圧度低下状態との湿度差が−２０％と低い値となったため、コンクリート舗道板１１は内部に水分をほとんど含まない乾燥コンクリートであると判断できる。

また高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００で測定した水分量が２．８％であることから、同コンクリート舗道板１１は、塗り床工業会発行の塗り床ハンドブックに記載の塗り床施工可能水分量と判断されるものであった。

（実施例８）
図１を参照して、耐圧容器１としてのガラス製の直径２０ｃｍの三口セパラブルフラスコ頭部の口１ｃ₁、１ｃ₂、１ｃ₃のそれぞれに真空ポンプ２、温湿度センサー３（安立計器株式会社製耐圧温湿度センサーＴＡ５０２ＲＷＳ）、デジタル式圧力ゲージ４を設置した。なお真空ポンプ２は耐圧ホース７を使って耐圧容器の口１ｃ₁に接続し、温湿度センサー３にはロガー６（ロガーＡＭ８０００Ｋ）を接続した。この温湿度センサー３とロガー６を用いることによって１秒毎に温度と湿度を検出することができる。

セメントに対する水の比率（水／セメント（＝Ｗ／Ｃ））が６５％のコンクリート舗道板１１（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を表面開放のまま１ヶ月放置養生して作成した。このコンクリート舗道板１１を８０℃で６０時間乾燥した後に、温度２３℃、湿度５０％の室内に１日放置した。

この状態でのコンクリート舗道板１１の表面の水分量を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）を用いて測定すると１．９％であった。

上記減圧をストップした後、耐圧容器１をコンクリート舗道板１１に密着させた状態で所定時間放置した。この際、コンクリート舗道板１１の空隙等からの自然吸気による空気流入によって耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が次第に上昇した。その内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａとなる時点までの時間を測定することで透気性指標A.P.I.（ｋＰａ／ｓｅｃ．）を評価した。この際のA.P.I.は（５３．３−８．０）／４６秒＝１．０９ｋＰａ／ｓｅｃ．であった。また耐圧容器１の内部空間１ａ内の圧力が５３．３ｋＰａまで戻った際の、減圧度低下状態における内部空間１ａ内の湿度は３９％で安定した。

上記のA.P.I.の測定結果から、本実施例のコンクリート舗道板１１では、上記の実施例７で作成したコンクリート舗道板１１と比較して空隙が多いことが分かる。つまり、上記の実施例７とＷ／Ｃのみが異なる以外はまったく同様の養生条件で作成した本実施例のコンクリート舗道板１１は、コンクリート内の空隙、粗密性において実施例７のコンクリート舗道板１１と異なることが透気性指標A.P.I.から判断することができる。

水分量を高周波静電容量式水分計ＨＩ−５００（（株）ケット科学研究所製）で測定する場合、実施例１、３、７および８に示すようにコンクリートの粗密性の違いによる測定部位の接触面積の違いで水分量の指標値が大きく異なっている。このことから、この水分計を用いた場合には、コンクリート舗道板１１の表面状態の違いによって、測定された水分量が大きくばらつくことが分かる。具体的には、実施例１、３、７および８のうち水分量の最小値に対する最大値の比（最大値／最小値）は、３．８／１．９＝２００％とばらつきが大きくなることが分かる。

一方、図１に示す装置を用いた水分量の測定では、実施例１、３、７および８に示すようにコンクリートの粗密性に違いがあっても、その粗密性の違いによる測定値のばらつきを小さく抑えることができる。具体的には、実施例１、３、７および８のうちの減圧度低下状態における湿度の最小値に対する最大値の比（最大値／最小値）は、３９／３０＝１３０％とばらつきが小さいことが分かる。

なお上記の実施例１〜８においては初期状態と減圧度低下状態との湿度差からコンクリート舗道板１１の内部の水分量を評価する場合について説明したが、減圧状態と減圧度低下状態との湿度差からコンクリート舗道板１１の内部の水分量が評価されてもよい。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、施工現場においてコンクリートの内部の水分量を簡易的かつ短時間で測定するためのコンクリート評価装置およびコンクリート評価方法に特に有利に適用され得る。

本発明の一実施の形態におけるコンクリート評価装置の構成を概略的に示す断面図である。本発明の一実施の形態におけるコンクリート評価方法を示すフロー図である。

符号の説明

１耐圧容器、１ａ内部空間、１ｂ開口部、１ｃ₁，１ｃ₂，１ｃ₃ 口、２減圧部材、３湿度測定部材、４圧力測定部材、５シール部材、６ロガー、７耐圧ホース、８ゴム栓、１０コンクリート評価装置、１１コンクリート（舗装板）。

Claims

外部に通じる内部空間を有する耐圧容器と、
前記耐圧容器の前記内部空間を減圧するための減圧部材と、
前記耐圧容器の前記内部空間の湿度を測定するための湿度測定部材と、
前記内部空間が前記耐圧容器の外部に通じる開口部をコンクリートで密閉するように前記耐圧容器を前記コンクリートの表面に密着させるためのシール部材とを備え、
前記湿度測定部材は、前記内部空間が前記減圧部材により減圧される前の初期状態および減圧された減圧状態のいずれかの状態での前記内部空間の湿度と、前記減圧状態から自然吸気により前記内部空間の減圧度が低下した減圧度低下状態での前記内部空間の湿度とを測定できるように構成されている、コンクリート評価装置。
前記耐圧容器の前記内部空間内の圧力を測定するための圧力測定部材をさらに備えた、請求項１に記載のコンクリート評価装置。
耐圧容器の内部空間の開口部をコンクリートで密閉するように前記耐圧容器を前記コンクリートの表面に密着させた初期状態とする工程と、
前記初期状態から前記内部空間を減圧して減圧状態とする工程と、
前記減圧状態から自然吸気により前記内部空間の減圧度を低下させて前記内部空間を減圧度低下状態とする工程と、
前記初期状態および前記減圧状態のいずれかの状態での前記内部空間の湿度と、前記減圧度低下状態での前記内部空間の湿度との湿度差に基づいて前記コンクリート内の水分量を評価する工程とを備えた、コンクリートの評価方法。
前記減圧状態から前記減圧度低下状態に至るまでの時間と、前記減圧状態および前記減圧度低下状態の各々の前記内部空間の圧力とを測定することにより前記コンクリートの透気性を評価する工程をさらに備えた、請求項３に記載のコンクリートの評価方法。