JP5668521B2 - Crack evaluation method and design method for concrete wall in concrete water tank structure - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート構造物のひび割れ評価方法及び設計方法に関し、特に、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部のひび割れ評価方法及び設計方法に関する。 The present invention relates to a crack evaluation method and a design method for a concrete structure, and more particularly, to a crack evaluation method and a design method for a concrete wall portion in a concrete water tank structure.
一般的に、コンクリート構造物は、その築造時にセメントと水の水和反応によって生じる水和熱によりコンクリート温度が外気温より上昇し、その後、コンクリート温度が外気温まで降下する過程において温度差に相当する体積収縮が生じるが、拘束されている場合には収縮することができず、そのためコンクリートに引張応力が生じ、その引張応力がコンクリートの引張強度以上になると、ひび割れ（温度ひび割れ、以下、単にひび割れともいう）が発生するようになる。 Generally, a concrete structure is equivalent to a temperature difference in the process in which the concrete temperature rises from the outside temperature due to the hydration heat generated by the hydration reaction of cement and water during the construction, and then the concrete temperature falls to the outside temperature. However, if the tensile stress exceeds the tensile strength of the concrete, cracking (temperature cracking, hereinafter simply referred to as cracking) will occur. Also called).
コンクリート構造物における前記のひび割れのうち、貯水槽又は水処理施設等における水槽構造物におけるコンクリート製壁部のひび割れでは、内部鉄筋の防錆上問題となる外表面側のひび割れもあるが、漏水を生じる壁部の表裏に貫通するひび割れの有無がより重要な考慮対象になる。 Among the above-mentioned cracks in concrete structures, there are cracks in the concrete wall in water tank structures in water storage tanks or water treatment facilities, etc., but there are also cracks on the outer surface side that cause problems in rust prevention of internal rebars, but leakage of water The presence or absence of cracks penetrating the front and back of the wall is a more important consideration.
漏水を生じる壁部の表裏に貫通するひび割れを検討する上で、コンクリート製壁部の温度ひび割れ指数に関する簡易評価式としは、コンクリート製壁部の厚み寸法が１ｍ以上を対象としている温度ひび割れ指数の簡易評価式は、ＪＣＩ（Japan Concrete Institute:社団法人 日本コンクリート工学協会 ）のひび割れ制御指針において知られている。前記のＪＣＩのひび割れ制御指針においては、コンクリート製壁状構造物における最小ひび割れ指数（温度ひび割れ指数の最小値）Icr(JCI)の照査に関する下記の簡易評価式（２）を用いて評価している。
下記の簡易評価式（２）は、コンクリート製壁状構造物に関する最小ひび割れ指数Icr(JCI)に関する簡易評価式で、壁厚寸法が１ｍ以上を対象としている最小ひび割れ指数Icr(JCI)の簡易評価式である。
Icr(JCI)=−1.93×10-2Ta−2.80×10-3D−1.17×10-2Ｑ∞＋1.15×10-2γ＋
8.72×10-2 log10 (HR）＋0.476Ft−0.165log10 (L/H）＋
0.224 log10（Ec/Er）−2.85 ・・・・・・（２）
ただし、Icr(JCI)：最小ひび割れ指数、 Ta：打ち込み温度（通常、四季を考慮して４．１℃〜３３．７℃の間に設定される）、D：壁厚（コンクリート構造物の場合、１．０ｍ〜５．４ｍの広範囲の壁厚を対象にしている）、Ｑ∞：終局断熱温度上昇量（３８．５℃〜５３．９℃の広範囲を対象にしている。）、 γ：断熱温度上昇速度に関する定数（０．３６〜１．４２）、 HR：型枠存置期間（日）に表面熱伝達率を乗じた値［２４〜２３２（Ｗ／ｍ2℃）・日］、 Ft：標準養生材齢における割裂引張強度（2.39N/mm2〜3.52 N/mm2）、L/H：コンクリート部材の長さ（L）と高さ(H)の比(0.4〜30[L:3.0m〜40 m 、H：0.75〜7.2 m])、 Ec/Er：被拘束体のヤング係数Ecと拘束体のヤング係数との比（前記指針では、７以上で、拘束体が改良土の場合は、７としている）
When considering cracks penetrating the front and back of the wall part causing water leakage, a simple evaluation formula for the temperature cracking index of the concrete wall part is the temperature cracking index of the concrete wall part with a thickness dimension of 1 m or more. The simple evaluation formula is known in the crack control guidelines of JCI (Japan Concrete Institute). In the above-mentioned JCI crack control guidelines, evaluation is performed using the following simplified evaluation formula (2) for checking the minimum crack index (minimum value of the temperature crack index) Icr (JCI) in a concrete wall-shaped structure. .
Simple evaluation formula (2) is a simple evaluation formula on the minimum cracking index Icr (JCI) regarding concrete wall-like structure, simple evaluation of the minimum cracking index Icr the wall thickness dimension is intended for more than 1 m (JCI) It is a formula.
Icr (JCI) = -1.93 × 10 -2 T a -2.80 × 10 -3 D-1.17 × 10 -2 Q∞ + 1.15 × 10 -2 γ +
8.72 × 10 -2 log 10 (H R ) + 0.476F t −0.165 log 10 (L / H) +
0.224 log 10 (E c / E r ) −2.85 (2)
However, Icr (JCI): Minimum crack index, T a: the implantation temperature (usually set between the consideration seasons by 4.1 ℃ ~33.7 ℃), D: the wall thickness (of the concrete structure In this case, a wide range of wall thicknesses of 1.0 m to 5.4 m are targeted), Q∞: ultimate adiabatic temperature rise (targeted to a wide range of 38.5 ° C. to 53.9 ° C.), γ : Constant for adiabatic temperature rise rate (0.36-1.42), H R : Value obtained by multiplying mold retention period (days) by surface heat transfer coefficient [24-232 (W / m 2 ° C) · day] , F t: split Tensile strength at standard curing ages (2.39N / mm 2 ~3.52 N / mm 2), L / H: ratio of the length of the concrete member (L) and height (H) (0.4 to 30 [L: 3.0 m to 40 m, H: 0.75 to 7.2 m]), E c / E r : Ratio of Young's modulus E c of the constrained body and Young's modulus of the constrained body (in the above guideline, 7 or more, 7 if the restraint is improved soil Yl)
前記の最小ひび割れ指数Icr(JCI)の簡易評価式（２）は、コンクリート製構造物におけるコンクリート製壁厚寸法が１ｍ以上の壁部の評価には正確に評価できるが、今まで、壁厚寸法が１ｍ未満の水槽構造物のコンクリート製壁部の評価をするのに、正確でより簡単な簡易評価式がなかったため、壁厚寸法が１ｍ未満のコンクリート製壁部に、前記のＪＣＩの最小ひび割れ指数Icr(JCI)の簡易評価式（２）を使用することが考えられていた。 The above simple evaluation formula (2) of the minimum crack index Icr (JCI) can be accurately evaluated for evaluation of a wall portion having a concrete wall thickness dimension of 1 m or more in a concrete structure. Since there was no accurate and simple simple evaluation formula for evaluating the concrete wall part of an aquarium structure with a wall thickness of less than 1 m, the above-mentioned JCI minimum crack was not formed on the concrete wall part with a wall thickness dimension of less than 1 m. It has been considered to use the simple evaluation formula (2) of the index Icr (JCI) .
しかし、壁厚寸法が１ｍ未満の水槽構造物のコンクリート製壁部の評価に、前記のＪＣＩの最小ひび割れ指数Icr(JCI)の簡易評価式（２）を適用していたため、精度が低くなり、簡易評価式（２）による評価とは別個に、有限要素法による特殊なＦＥＭ解析（３次元温度応力解析、例えば、３次元温度応力解析ソフトとして、ＪＣＭＡＣ３がある。）による照査が必要であり、個々のコンクリート製水槽構造物毎に、そのようなＦＥＭ解析を行うことは、コストと時間が格段にかかり、コンクリート製水槽構造物の設計工期及び設計費用が高くなるという問題があった。 However, since the simple evaluation formula (2) of the above-mentioned JCI minimum crack index Icr (JCI ) was applied to the evaluation of the concrete wall part of the aquarium structure with a wall thickness dimension of less than 1 m, the accuracy was lowered. Separately from the evaluation by the simple evaluation formula (2), a special FEM analysis by a finite element method (three-dimensional temperature stress analysis, for example, there is JCMAC3 as three-dimensional temperature stress analysis software) is necessary. Performing such an FEM analysis for each individual concrete water tank structure has a problem that costs and time are remarkably increased, and the design period and design cost of the concrete water tank structure are increased.
前記の有限要素法による特殊なＦＥＭ解析以外にも、コンクリート構造物の最小ひび割れ指数について、携帯可能なパソコンを用いて算定できるようにした方法及び装置に関する技術は知られている（例えば、特許文献１参照）が、やはり、そのような携帯可能なパソコンを用いた算定でも、煩雑な計算のＦＥＭ解析となり、コストと時間がかかり、その分、コストが高くなるという問題があった。 In addition to the special FEM analysis based on the finite element method, there is known a technique related to a method and an apparatus that can calculate the minimum crack index of a concrete structure using a portable personal computer (for example, Patent Documents). However, even with such a portable personal computer calculation, there is a problem that FEM analysis of complicated calculation is required, which takes cost and time, and the cost increases accordingly.
前記のように、壁厚寸法が１ｍ未満の水槽構造物のコンクリート製壁部の評価に、前記の最小ひび割れ指数Icr(JCI)の簡易評価式（２）を適用して評価しても、本来、適用外であるため、精度が低く、そのため、前記のような特殊な有限要素法による特殊なＦＥＭ解析あるいは、携帯可能なパソコンを用いて算定できるようにしたＦＥＭ解析が必要になり、コストと時間がかかり、コスト高になっていた。 As described above, even if the simple evaluation formula (2) of the minimum crack index Icr (JCI ) is applied to the evaluation of the concrete wall portion of the aquarium structure having a wall thickness dimension of less than 1 m, Because it is not applicable, the accuracy is low. Therefore, a special FEM analysis based on the special finite element method as described above or an FEM analysis that can be calculated using a portable personal computer is required. It was time consuming and expensive.
水槽構造物におけるコンクリート製壁部について、前記のセメント水和熱によるひび割れ（水和熱ひび割れ）に対する照査の方法が、コンクリート製水槽構造物の性能を確保できた上で、前記の最小ひび割れ指数Icr(JCI)を求める評価式（２）に比べて、より簡素な最小ひび割れ指数Icrの評価式で、実際の水槽構造物のひび割れによる漏水の有無と合致した評価式であると信頼性のある評価式になり、ＦＥＭ解析を用いなくても漏水の有無を正確に評価できると、コンクリート製水槽構造物の施工コスト及び設計コストを安くすることができる。 For the concrete wall part in the aquarium structure, the above-mentioned method for checking against cracking due to heat of hydration of cement (hydration heat cracking) can secure the performance of the concrete aquarium structure, and the above-mentioned minimum crack index Icr Compared to the evaluation formula (2) for calculating (JCI) , a simpler evaluation formula for the minimum crack index Icr, and a reliable evaluation that is consistent with the presence or absence of water leakage due to cracks in the actual aquarium structure. If it becomes a type | formula and the presence or absence of water leakage can be correctly evaluated without using FEM analysis, the construction cost and design cost of a concrete water tank structure can be made cheap.
具体的には、前記のコンクリート製壁状構造物における前記の最小ひび割れ指数Icr(JCI)に関する簡易評価式（２）は、下記の１）〜５）の変数を含む簡易評価式（２）となっている。
１）打ち込み温度Taは、４．１℃〜３３．７℃である。
２）部材厚としての壁厚Ｄは１．０ｍ〜５．４ｍである。
３）放熱条件［型枠存置期間（日）に表面熱伝達率を乗じた値］HRは２４〜２３２（Ｗ／ｍ2℃）・日である。
４）標準養生材齢における割裂引張強度Ftは、2.39N/mm2〜3.52 N/mm2である。
５）被拘束体のヤング係数Ecと拘束体のヤング係数との比Ec/Erは、前記指針では、７以上である。
Specifically, the simplified evaluation formula (2) regarding the minimum crack index Icr (JCI) in the concrete wall-shaped structure is a simplified evaluation formula (2) including the following variables 1) to 5): It has become.
1) driving the temperature T a is 4.1 ℃ ~33.7 ℃.
2) The wall thickness D as the member thickness is 1.0 m to 5.4 m.
3) heat radiation condition [formwork stripping time (days) value multiplied by the surface heat transfer coefficient to] H R is 24~232 (W / m 2 ℃) · day.
4) the split Tensile strength F t in the standard curing ages, is 2.39N / mm 2 ~3.52 N / mm 2.
5) The ratio E c / E r between the Young's modulus E c of the constrained body and the Young's modulus of the constraining body is 7 or more in the above-mentioned guideline.
前記の１）〜５）の条件の内、部材厚としてのコンクリート製壁厚Ｄが１ｍ未満に適用可能な簡易評価式が望まれている。
その上で、打ち込み温度Taと、放熱条件［型枠存置期間（日）に表面熱伝達率を乗じた値］HRと、標準養生材齢における割裂引張強度Ftと、被拘束体のヤング係数Ecと拘束体のヤング係数との比Ec/Erとが、一定の値あるいは他の項において考慮されて、特に、パラメータとしての要素として考慮しなくてもよいようになると、最小ひび割れ指数Icrに左右されるコンクリート製水槽構造物における１ｍ未満のコンクリート製壁部のひび割れの評価及びコンクリート製壁部の設計が容易になり、壁厚１ｍ未満の水槽構造物の評価及び設計の工期が短縮し、また、容易に安価に評価あるいは設計することが可能になると共に精度が向上する。
Of the above conditions 1) to 5), a simple evaluation formula applicable to a concrete wall thickness D of less than 1 m is desired.
On top of that, driving the temperature T a, and H R heat sinking Value multiplied by the surface heat transfer coefficient to the mold stripping time (days), and the split Tensile strength F t in the standard curing ages, the restrained body When the ratio E c / E r of the Young's modulus E c and the Young's modulus of the restraint is taken into account in a constant value or other terms, in particular, it may not be considered as a parameter element, Evaluation of concrete aquarium walls less than 1 m in concrete aquarium structures affected by the minimum crack index Icr and design of concrete wall sections are facilitated, and evaluation and design of aquarium structures less than 1 m thick The construction period is shortened, and it becomes possible to evaluate or design easily and inexpensively and improve accuracy.
なお、温度ひび割れ指数（Icr）が求まると、前記のマスコンクリートのひび割れ制御指針においては、コンクリート壁部の温度ひび割れの幅の予測値（ｗｃ(JCI)）は、温度ひび割れ指数（Icr(JCI)）と、鉄筋比と、温度ひび割れ指数を緩和する定数と、温度ひび割れ幅を評価するための安全係数とを考慮した関数として表されているから、これを求めることができる。 When the temperature crack index (Icr) is obtained, the predicted crack width (wc (JCI) ) of the concrete wall is calculated as the temperature crack index (Icr (JCI)). ), A reinforcing bar ratio, a constant for relaxing the temperature cracking index, and a safety factor for evaluating the temperature cracking width, which can be obtained.
本発明者は、前記の１）〜５）の点について、コンクリート製底版（底板）とこれに一体に立設されたコンクリート製壁部を備えたコンクリート製水槽構造物についてのデータに基づき、種々検討した結果、コンクリート製水槽構造物で壁厚１ｍ未満の簡易評価式に特化させ、その上で、前記の１）〜５）の要素を、パラメータとして見込まないようにすることで、最小ひび割れ指数の前記簡易評価式（２）に代えて、より格段に簡易な新たな最小ひび割れ指数Icrの評価式になると共に、前記の１）〜５）の要素を、パラメータとして見込まなくても既設の水槽構造物との関係で十分検証でき、今後築造する場合の水槽構造物にも適用可能であることを知見し、本発明を完成させた。 The present inventor, based on data on a concrete water tank structure provided with a concrete bottom slab (bottom plate) and a concrete wall portion erected integrally therewith, with respect to the above points 1) to 5) As a result of the examination, we have specialized in a simple evaluation formula with a concrete water tank structure with a wall thickness of less than 1 m, and on that basis, the elements 1) to 5) above are not expected as parameters, so that the minimum cracking is achieved. In place of the simplified index formula (2), the index formula for the new minimum crack index Icr is much simpler, and the existing elements 1) to 5) are not required as parameters. The present invention has been completed by finding out that it can be sufficiently verified in relation to the aquarium structure and can be applied to the aquarium structure in the future.
本発明は、コンクリート製水槽構造物における壁厚１ｍ未満のコンクリート製壁部に適用可能で、前記の課題を解消したコンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部のひび割れ評価方法及び設計方法を提供することを目的とする。 The present invention is applicable to a concrete wall portion having a wall thickness of less than 1 m in a concrete aquarium structure, and provides a crack evaluation method and a design method for a concrete wall portion in a concrete aquarium structure that solves the above-described problems. For the purpose.
第１発明のコンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部のひび割れ評価方法においては、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁厚寸法が１ｍ未満のコンクリート製壁部のひび割れ評価方法であって、下記式（１）により最小ひび割れ指数Icrを求め、その最小ひび割れ指数Icrの値が１以上となることで、コンクリート製壁部について漏水を生じないコンクリート製壁部であると評価することを特徴とする。
Icr=2.320−0.0030X1−0.0256X2＋0.0241X3−0.3322log10(X4）・・・（１）
但し、Icrは、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁厚寸法が１ｍ未満のコンクリート製壁部の最小ひび割れ指数，
X1は、水セメント比（Ｗ1／Ｃ）（％）、Ｗ1は、コンクリート１ｍ3あたりの単位水量（ｋｇ／ｍ3）、Ｃはコンクリート１ｍ3あたりの単位セメント量（ｋｇ／ｍ3）、
X2は、終局断熱温度上昇量（Ｑ∞：℃）、
X3は、断熱温度上昇速度に関する定数（γ）、
X4は、誘発目地間隔Ｌとコンクリート打設リフト高さＨとの比、Ｌ／Ｈである。
第２発明のコンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部の設計方法においては、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部の設計方法において、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部を設計するにあたり、第１発明における式（１）により求められる最小ひび割れ指数（Icr）の値が１以上となるように、コンクリートを設計することを特徴とする。
In the method for evaluating cracks in a concrete wall portion in a concrete water tank structure according to the first invention, the method for evaluating cracks in a concrete wall portion having a concrete wall thickness dimension of less than 1 m in a concrete water tank structure, comprising: The minimum crack index Icr is obtained by (1), and the value of the minimum crack index Icr is 1 or more, so that the concrete wall part is evaluated as a concrete wall part that does not cause water leakage.
Icr = 2.320−0.0030X 1 −0.0256X 2 + 0.0241X 3 −0.3322log10 (X 4 ) (1)
However, Icr is the minimum cracking index of the concrete wall part with a concrete wall thickness dimension of less than 1 m in the concrete aquarium structure,
X 1 is water-cement ratio (W 1 / C) (% ), W 1 is the unit water amount per concrete 1m 3 (kg / m 3) , C is the unit cement amount per concrete 1m 3 (kg / m 3 ),
X 2 is the amount of ultimate adiabatic temperature rise (Q∞: ° C),
X 3 is a constant (γ) related to the rate of adiabatic temperature rise,
X 4 is the ratio L / H between the induced joint interval L and the concrete casting lift height H.
In the design method of the concrete wall portion in the concrete aquarium structure of the second invention, in designing the concrete wall portion in the concrete aquarium structure in the concrete wall portion design method in the concrete aquarium structure, as the value of the smallest crack index determined by equation (1) in the first invention (Icr) is 1 or more, characterized by design concrete.
第１発明のコンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部のひび割れ評価方法によると、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁厚寸法が１ｍ未満のコンクリート製壁部のひび割れ評価方法であって、前記式（１）により最小ひび割れ指数Icrを求め、その最小ひび割れ指数Icrの値が１以上となることで、コンクリート製壁部について漏水を生じないコンクリート製壁部であると評価するので、コンクリート製壁厚寸法が１ｍ以上を対象としている従来の最小ひび割れ指数に関する評価式Icr(JCI)に比べて、格段に少ない変数の評価式で、ひび割れを生じないコンクリート製壁部になると簡単に評価することができ、しかも、簡単な簡易評価式でありながら実際のコンクリート製水槽構造の性能に対応した実情に即した漏水の有無を正確に反映した精度の高い評価方法とすることができる等の効果が得られる。
第２発明によると、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部の設計方法において、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部を設計するにあたり、第１発明における式（１）により求められる最小ひび割れ指数（Icr）の値が１以上となるように、コンクリートを設計するので、第１発明における式（１）により求められる最小ひび割れ指数（Icr）の値が１以上となるように設計すれば、コンクリート壁部にひび割れが生じないようになるため、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート壁部を施工する場合にひび割れによる漏水が生じない精度の高い設計が簡単で容易になる等の効果が得られる。
According to the method for evaluating cracks in a concrete wall in a concrete aquarium structure according to the first invention, the method for evaluating cracks in a concrete wall having a concrete wall thickness dimension of less than 1 m in a concrete aquarium structure, wherein Since the minimum crack index Icr is obtained by (1) and the value of the minimum crack index Icr is 1 or more, it is evaluated that the concrete wall part is a concrete wall part that does not cause water leakage. Compared to the conventional evaluation formula Icr (JCI) for the minimum crack index for dimensions of 1 m or more, this is an evaluation formula with significantly fewer variables and can be easily evaluated for concrete walls that do not crack. Moreover, it is a simple simple evaluation formula, but water leakage in line with the actual situation corresponding to the performance of the concrete water tank structure The effect of the presence or absence can be highly accurate evaluation method that accurately reflects the is obtained.
According to the second invention, in the method for designing a concrete wall portion in a concrete aquarium structure, in designing the concrete wall portion in the concrete aquarium structure, the minimum crack index determined by the equation (1) in the first invention so that the value of (Icr) is 1 or more, since the design of the concrete, if the value of the minimum crack index determined by equation (1) in the first invention (Icr) is be designed such that one or more, Since cracks do not occur in the concrete wall, it is possible to obtain an effect such as easy and easy high-accuracy design that does not cause water leakage due to cracks when constructing a concrete wall in a concrete water tank structure.
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
先ず、本発明では、例えば、図２，３に示すように、コンクリート製底版１と、これに立設されたコンクリート製壁部２とを少なくとも備えたコンクリート製水槽構造物３を対象としている。コンクリート製壁部２の上部に蓋版５を備えた形態としてもよい。蓋版５は、コンクリート製蓋版であってもよい。
本発明のコンクリート製水槽構造物３は、前記のＪＣＩの設計指針において分類されているコンクリート製壁状構造物に含まれるが、本発明では、コンクリート製水槽構造物３でも、そのコンクリート製壁厚寸法が１ｍ未満のコンクリート製壁部２であり、そのコンクリート製壁部２の下端は、コンクリート製底版１に一体とされているコンクリート製水槽構造物を対象にしている。
そして、本発明のコンクリート製水槽構造物３としては、具体的には、例えば、コンクリート製水槽部を備えた水泳用プール、コンクリート製の水処理槽、コンクリート製下水処理槽、その他の水処理槽設備等がある。
First, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, the present invention is directed to a concrete water tank structure 3 including at least a concrete bottom slab 1 and a concrete wall portion 2 erected on the concrete bottom slab 1. It is good also as a form provided with the cover plate 5 in the upper part of the concrete wall part 2. FIG. The lid plate 5 may be a concrete lid plate.
The concrete water tank structure 3 of the present invention is included in the concrete wall-shaped structures classified in the above-mentioned JCI design guidelines. However, in the present invention, the concrete water tank structure 3 also has its concrete wall thickness. A concrete wall portion 2 having a dimension of less than 1 m, and the lower end of the concrete wall portion 2 is intended for a concrete water tank structure integrated with a concrete bottom plate 1.
And as concrete water tank structure 3 of the present invention, specifically, for example, a swimming pool provided with a concrete water tank section, a concrete water treatment tank, a concrete sewage treatment tank, and other water treatment tanks There are facilities.
また、コンクリート製水槽構造物３におけるコンクリート製壁部２に用いるコンクリートとしては、例えば、一例として高炉セメントＢ種を用いることとし、前記のコンクリート製水槽構造物３において使用しているコンクリートは、高炉セメントＢ種（ＢＢ）であり、高炉セメントＢ種（ＢＢ）を用いたコンクリートを打設したコンクリート製水槽構造物３と、普通ポルトランドセメント（Ｎ）を用いてなるコンクリートを打設したコンクリート製水槽構造物３とについてのコンクリート製壁部２について対象としている。 Moreover, as concrete used for the concrete wall part 2 in the concrete water tank structure 3, for example, blast furnace cement type B is used as an example, and the concrete used in the concrete water tank structure 3 is a blast furnace. Concrete water tank structure 3 which is cement B type (BB) and in which concrete using blast furnace cement type B (BB) is cast, and concrete water tank in which concrete made using normal Portland cement (N) is cast The concrete wall portion 2 with respect to the structure 3 is targeted.
本発明では、変数要素の多い前記従来の簡易評価式（２）において変数要素となっている、打ち込み温度Taは、夏季を対象とし、安全側の評価式にすることで、４．１℃〜３３．７℃の広範囲を設定することなく、夏季のみに、例えば、所定の温度（例えば、２５℃〜３３．７℃のほぼ一定の一日の平均温度）とすることで、打ち込み温度Taを変数として考慮しないこととした。
また、従来の前記２）の部材厚としての壁厚Ｄは、本発明において、１．０ｍ未満のコンクリート製側壁を対象とて特化することで、値が小さく、大きく変化しないこともあり、壁厚Ｄを変数として考慮しないこととした。コンクリート製水槽構造物では、前記の壁厚Ｄの範囲としては、０．２ｍ〜１．０ｍ未満であり、多くの場合は、例えば、０．３ｍ〜０．８ｍの範囲、或は０．３ｍ〜０．９ｍ程度で、例えば、壁厚が０．３ｍ、０．４ｍ、０．５ｍ、０．６ｍ等に設定される。
また、従来の前記３）の放熱条件［型枠存置期間（日）に表面熱伝達率を乗じた値］HRは、本発明において、一般的な湿潤養生とすることで、変数とすることなく、考慮しないこととした。
前記の一般的な湿潤養生としては、コンクリート製側壁を施工する場合にその側面に配置される型枠のみにより養生させる場合、あるいは前記型枠の外側に、湿式マット等を付属させて養生してもよく、打設したコンクリート壁部の上面に散水する散水養生を併用するようにしてもよく、前記のいずれかの湿潤養生でよい。コンクリートの硬化が始まるまで直射日光、風等による水分逸散を防止するようにする。
また、従来の前記４）の標準養生材齢における割裂引張強度Ft（Ｎ／ｍｍ2）は、本発明においては、水セメント比：Ｗ1／Ｃ（％）で代替して変数として考慮されているため、変数としないで考慮しないこととした。
また、従来の前記５）の被拘束体のヤング係数Ecと拘束体のヤング係数との比Ec/Erに関しては、本発明においては、コンクリート製水槽構造物３におけるコンクリート製壁部（側壁）２を対象としており、そのため、被拘束体がセメント（高炉セメントＢ種又は低熱高炉セメントＢ種）を用いたコンクリート製壁部２であり、拘束体（コンクリート製底版）が、前記被拘束体（コンクリート製壁部）と同じセメント（高炉セメントＢ種又は低熱高炉セメントＢ種）を用いたコンクリート底版１であるため、前記比Ec/Eの値が、１で一定となり、値が変化しにくいため、変数として考慮しないこととした。
In the present invention, often the conventional simple evaluation formula by the variable element (2) has a variable element, implantation temperature T a is directed to a summer, by the evaluation formula of the safety side, 4.1 ° C. Without setting a wide range of ˜33.7 ° C., only in the summer, for example, by setting the temperature to a predetermined temperature (for example, a substantially constant daily average temperature of 25 ° C. to 33.7 ° C.), the driving temperature T It was decided not to consider a as a variable.
In addition, the wall thickness D as the member thickness of the above-mentioned 2) in the present invention has a small value and may not change greatly by specializing the concrete side wall of less than 1.0 m in the present invention. The wall thickness D was not considered as a variable. In the concrete water tank structure, the range of the wall thickness D is 0.2 m to less than 1.0 m. In many cases, for example, the range is 0.3 m to 0.8 m, or 0.3 m. For example, the wall thickness is set to 0.3 m, 0.4 m, 0.5 m, 0.6 m, or the like.
Also, H R heat sinking Value multiplied by the surface heat transfer coefficient to the mold stripping time (days) of a conventional above 3), in the present invention, by a common wet curing, to a variable There was no consideration.
As the general wet curing, when a concrete side wall is constructed, it is cured only by a mold disposed on the side surface thereof, or it is cured by attaching a wet mat or the like to the outside of the mold. Alternatively, a watering curing method for spraying water on the upper surface of the placed concrete wall may be used in combination, or any one of the wet curing methods described above may be used. Prevent the dissipation of moisture by direct sunlight, wind, etc. until the concrete begins to harden.
In addition, the conventional split tensile strength F t (N / mm 2 ) at the standard curing age of 4) is considered as a variable instead of the water cement ratio: W 1 / C (%) in the present invention. Therefore, it was decided not to consider it as a variable.
In addition, regarding the ratio E c / E r between the Young's modulus E c of the constrained body and the Young's modulus of the constraining body of the conventional 5), in the present invention, the concrete wall portion ( Side wall) 2, and therefore, the constrained body is a concrete wall portion 2 using cement (type B blast furnace cement or type B low heat blast furnace cement B), and the restraint body (concrete bottom plate) is Because it is a concrete bottom slab 1 using the same cement (Blast Furnace Cement B Type or Low Heat Blast Furnace Cement B Type) as the body (concrete wall), the value of the ratio E c / E becomes constant at 1, and the value changes Because it is difficult to do so, it was decided not to consider it as a variable.
このように、本発明では、コンクリート製底版１に一体に立設されたコンクリート製壁部（側壁）２を対象にしぼり、そのコンクリート製壁部２に対する最小ひび割れ指数の評価に特化することで、前記１）〜５）を変数として考慮しないこととし、前記従来の最小ひび割れ指数に関する簡易評価式（２）に対応した本発明の簡易評価式に代入する変数として、コンクリート配合に関する水セメント比（Ｗ1／Ｃ）（％）と、セメント種による終局断熱温度上昇量Ｑ∞（℃）及びセメント種による断熱温度上昇速度に関する定数γ（０．３６〜１．４２）と、コンクリート製壁部２の誘発目地間隔（Ｌ）と、１回のコンクリートの打設によるリフト高さ（Ｈ）との比（Ｌ／Ｈ）との関係を説明変数と設定した。
そして、下記表１に示す１５ケース（計２０例）の場合について、表１に示すパラメータ解析の条件として挙げた、コンクリート配合（水セメント比：Ｗ1／Ｃ）（％）をX1とし、セメント種による終局断熱温度上昇量（Ｑ∞：℃）をX2とし、セメント種による断熱温度上昇速度に関する定数（γ）をX3とし、コンクリート製壁部２における誘発目地間隔（Ｌ：ｍ）とリフト高（Ｈ）の関係（Ｌ／Ｈ）をX4とし、これらX1〜X4を説明変数とし、有限要素法による３次元温度応力解析（数値解析）によって得られた最小ひび割れ指数を目的変数として、本発明の最小ひび割れ指数（Icr）についての関連式が、前記従来の（２）式に代えて、Icr=ａX1＋ｂX2＋ｃX3＋ｄX4＋α（定数）の式になるように、しかも、表１におけるコンクリート配合種別のデータ及び目地間隔のデータからIcr(SO)の値になるように、重回帰分析を行い、最小ひび割れ指数（Icr）に関する下記式（１）を得た。
Icr=2.320−0.0030X1−0.0256X2＋0.0241X3−0.3322log10(X4）・・・（１）
上記の最小ひび割れ指数（Icr）に関する上記式（１）を作るにあたって考慮したパラメータである上記X1〜X4の4パラメータについては、それぞれ以下の理由で、これらのパラメータを選択している。
X1：水セメント比の中に含まれるセメント量はコンクリートの水和反応によって生じる水和熱の発生に大きく寄与し、水和熱ひび割れの発生に影響大であるため考慮している。
X2、X3：これらの物性値のパラメータは、コンクリートの水和反応によって生じる水和熱の発生に大きく寄与し、水和熱ひび割れの発生に影響大であるため考慮している。
X4：このパラメータは、リフト高さ（Ｈ：ｍ））高さに対する長さ（Ｌ：ｍ）である誘発目地間隔を表し、部材の拘束範囲に関するものとなるため、コンクリートの水和反応によって生じる引張応力に大きく寄与し、水和熱ひび割れの発生に影響大であるため考慮している。
As described above, in the present invention, the concrete wall portion (side wall) 2 erected integrally with the concrete bottom slab 1 is focused on and the evaluation of the minimum crack index for the concrete wall portion 2 is specialized. , 1) to 5) are not considered as variables, and as a variable to be substituted into the simple evaluation formula of the present invention corresponding to the simple evaluation formula (2) related to the conventional minimum crack index, the water cement ratio ( W 1 / C) (%), the amount of ultimate adiabatic temperature rise Q∞ (° C.) due to the cement type, the constant γ (0.36-1.42) regarding the rate of adiabatic temperature rise due to the cement type, and the concrete wall 2 The relationship between the induced joint interval (L) and the ratio (L / H) of the lift height (H) due to a single placement of concrete was set as an explanatory variable.
And, in the case of 15 cases shown in Table 1 below (total 20 cases), the concrete composition (water cement ratio: W 1 / C) (%) listed as the parameter analysis conditions shown in Table 1 is X 1 , The amount of ultimate adiabatic temperature rise due to the cement type (Q∞: ° C) is X 2 and the constant (γ) related to the rate of adiabatic temperature rise due to the cement type is X 3, and the induced joint spacing in the concrete wall 2 (L: m) a relationship between the lift height (H) to (L / H) and X 4, these X 1 to X 4 as explanatory variables, the minimum cracking index obtained by a three-dimensional temperature stress analysis by the finite element method (numerical analysis) As an objective variable, the relational expression for the minimum crack index (Icr) of the present invention is changed to the expression of Icr = aX 1 + bX 2 + cX 3 + dX 4 + α (constant) instead of the conventional expression (2). Moreover, the concrete mix types in Table 1 Multiple regression analysis was performed so that the value of Icr (SO) was obtained from the data of another data and the joint spacing, and the following formula (1) regarding the minimum crack index (Icr) was obtained.
Icr = 2.320−0.0030X 1 −0.0256X 2 + 0.0241X 3 −0.3322log 10 (X 4 ) ・ ・ ・ (1)
Regarding the four parameters X 1 to X 4 that are parameters considered in making the above equation (1) regarding the above-described minimum crack index (Icr), these parameters are selected for the following reasons.
The amount of cement contained in the X 1 : water cement ratio is considered because it greatly contributes to the generation of heat of hydration generated by the hydration reaction of concrete and has a great influence on the generation of heat hydration cracks.
X 2 and X 3 : These physical property parameters are considered because they greatly contribute to the generation of heat of hydration generated by the hydration reaction of concrete and have a great influence on the generation of heat hydration cracks.
X 4: This parameter is lift height (H: m)) length to height (L: represents the induced joint spacing is m), since the related restraining range of members, the hydration reaction of the concrete This is considered because it contributes greatly to the tensile stress that occurs and has a significant effect on the occurrence of thermal hydration cracks.
また、本発明における前記最小ひび割れ指数（Icr）に関する前記簡易評価式（１）により求まる値（右側の各項の次元を考慮しない値）は、後記する代表的なコンクリート製水槽構造物の構築データを示す表２の検証結果において説明するように、最小ひび割れ指数が０．９６では、ひび割れが発生しているものの、１．０７では、ひび割れが発生していないことから、本発明では、最小ひび割れ指数が１以上とした場合では、ひび割れによる漏水が発生しないものとみなした。
したがって、本発明においては、前記の式（１）により求められる最小ひび割れ指数Icrの値が、１以上の値であることが条件になる。
但し、前記の通り、前記の最小ひび割れ指数Icrは、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁厚寸法Ｄが１ｍ未満のコンクリート製壁部の最小ひび割れ指数であり、X1は、水セメント比（Ｗ1／Ｃ）（％）であり、Ｗ1は、コンクリート１ｍ3あたりの単位水量（ｋｇ／ｍ3）であり、Ｃはコンクリート１ｍ3あたりの単位セメント量（ｋｇ／ｍ3）であり、本発明においては、前記の水セメント比（Ｗ1／Ｃ）（％）は、例えば、４５％〜６０％の範囲とするとよい。
X2は、終局断熱温度上昇量（Ｑ∞：℃）であり、表２中の最小値と最大値から３８．９９℃〜４９．６９℃が考えられるが、例えば、３５℃〜５５℃の範囲とすればよい。
X3は、断熱温度上昇速度に関する定数（γ）であり、例えば、０．８〜２．６の範囲とすればよい。
X4は、誘発目地間隔Ｌとコンクリート打設リフト高さＨとの比、Ｌ／Ｈであり、例えば、０．２〜２．０の範囲とすればよい。
なお、前記の誘発目地間隔Ｌは、コンクリート壁部２において、ひび割れを集中的に誘発させる目地部４間の水平方向の距離である。
前記の誘発目地間隔Ｌとしては、例えば、表２から６ｍ以下、１ｍ〜６ｍとし、壁高さＨとしては、例えば、表２から、３ｍ〜５ｍ程度でよい。しかし、本発明においては、前記の誘発目地間隔Ｌ及びコンクリート打設リフト高さＨは、特に限定されるものではなく、前記の誘発目地間隔Ｌとコンクリート打設リフト高さＨとの比で設定される。
In addition, the value obtained by the simplified evaluation formula (1) relating to the minimum crack index (Icr) in the present invention (a value not considering the dimensions of each term on the right side) is the construction data of a typical concrete water tank structure described later. As shown in the verification results in Table 2, the cracks are generated when the minimum crack index is 0.96, but no cracks are generated at 1.07. Therefore, in the present invention, the minimum crack is not generated. When the index was 1 or more, it was considered that water leakage due to cracking did not occur.
Therefore, in the present invention, the condition is that the value of the minimum crack index Icr obtained by the above equation (1) is 1 or more.
However, as described above, the minimum crack index Icr is the minimum crack index of a concrete wall portion having a concrete wall thickness D of less than 1 m in a concrete water tank structure, and X 1 is a water cement ratio (W 1 / C) is a (%), W 1 is the unit water per concrete 1m 3 (kg / m 3) , C is the unit cement amount per concrete 1m 3 (kg / m 3) , the In the present invention, the water cement ratio (W 1 / C) (%) is preferably in the range of 45% to 60%, for example.
X 2 is the ultimate adiabatic temperature rise (Q∞: ° C.), which can be 39.99 ° C. to 49.69 ° C. from the minimum and maximum values in Table 2, for example, 35 ° C. to 55 ° C. A range may be used.
X 3 is a constant (γ) related to the rate of increase in the adiabatic temperature, and may be in the range of 0.8 to 2.6, for example.
X 4 is the ratio L / H between the induced joint interval L and the concrete placement lift height H, and may be in the range of 0.2 to 2.0, for example.
In addition, the said induction joint space | interval L is the distance of the horizontal direction between the joint parts 4 which induce a crack intensively in the concrete wall part 2. FIG.
The induction joint interval L is, for example, 6 m or less from Table 2, 1 m to 6 m, and the wall height H is, for example, about 3 m to 5 m from Table 2. However, in the present invention, the induction joint interval L and the concrete placement lift height H are not particularly limited, and are set by the ratio of the induction joint interval L and the concrete placement lift height H. Is done.
表１において、コンクリートの配合種別中、ハイフンで結ばれた各数値は、順に、コンクリートの設計基準強度（Ｎ／ｍｍ2）と、前記コンクリートのスランプ値（ｃｍ）と、前記コンクリートに混入させる粗骨材の最大寸法（ｍｍ）で、また、ＢＢは高炉セメントＢ種、Ｎは普通ポルトランドセメント、ＬＢＢは低熱高炉セメントＢ種である。 In Table 1, each numerical value connected with hyphens in the mix type of concrete is, in order, the design standard strength of concrete (N / mm 2 ), the slump value of the concrete (cm), and the rough mixed into the concrete. The maximum size (mm) of the aggregate, BB is blast furnace cement type B, N is ordinary Portland cement, and LBB is low heat blast furnace cement type B.
図１に解析モデルを示す。解析モデルは、壁厚０．８ｍ、長辺２５ｍ、短辺２０ｍ、壁高さ６．３ｍのコンクリート製箱型構造物からなるコンクリート製水槽構造物３を模擬したモデルであり、長辺を１２．５ｍ、短辺を１０ｍとした１／４の切り出しモデルとした。
前記の有限要素法による３次元温度応力解析ソフトに図１に示した解析モデルを入力すると共に、表１中の４つのパラメータの条件（ケース１〜ケース１５の２０例）を入れて、３次元温度応力解析ソフトに基づく、最小ひび割れ指数Icr(SO)を算出し、その値を表１の右端列に示した。
FIG. 1 shows an analysis model. The analysis model is a model simulating a concrete water tank structure 3 made of a concrete box-type structure having a wall thickness of 0.8 m, a long side of 25 m, a short side of 20 m, and a wall height of 6.3 m. A quarter cut model with a length of 0.5 m and a short side of 10 m was used.
The analysis model shown in FIG. 1 is input to the three-dimensional thermal stress analysis software based on the finite element method, and the conditions of the four parameters in Table 1 (20 cases from case 1 to case 15) are put into the three-dimensional The minimum crack index Icr (SO) based on the temperature stress analysis software was calculated, and the value is shown in the rightmost column of Table 1.
図５に、最小ひび割れ指数についての前記の３次元温度応力解析ソフトによる解析値（Icr(SO)）と、本発明における最小ひび割れ指数についての簡易評価式（１）により求めた値（Icr）とを、前記３次元温度応力解析ソフトによる最小ひび割れ指数Icr(SO)の解析値を横軸に、本発明における簡易評価式（１）の最小ひび割れ指数Icrの値を縦軸にとって、プロットして示す。 FIG. 5 shows the analysis value (Icr (SO) ) for the minimum crack index and the value (Icr) obtained by the simple evaluation formula (1) for the minimum crack index in the present invention. Is plotted with the analysis value of the minimum crack index Icr (SO) by the three-dimensional temperature stress analysis software on the horizontal axis and the value of the minimum crack index Icr of the simple evaluation formula (1) in the present invention on the vertical axis. .
この図５から、最小ひび割れ指数についての解析ソフトによる最小ひび割れ指数Icr(SO)の解析値と、本発明に用いた簡易評価式（１）による最小ひび割れ指数Icrの値とは、十分相関関係があることがわかる。次に、代表的な表２に示すひび割れによる漏水の有無の検証結果から、本発明において用いた簡易評価式（１）による最小ひび割れ指数Icrの値で所定の範囲が、ひび割れによる漏水を生じるコンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁部であるか否かを評価する上で、妥当な値であり、正確で精度が高く、実用性があることがわかる。 From FIG. 5, the analysis value of the minimum crack index Icr (SO) by the analysis software for the minimum crack index and the value of the minimum crack index Icr by the simple evaluation formula (1) used in the present invention are sufficiently correlated. I know that there is. Next, based on the verification results of the presence or absence of water leakage due to cracks shown in Table 2, a concrete within a predetermined range with the value of the minimum crack index Icr according to the simple evaluation formula (1) used in the present invention causes water leakage due to cracks. It is a reasonable value for evaluating whether or not it is a concrete wall portion in a water tank structure, and it can be seen that it is accurate, accurate and practical.
次に、前記の式（１）の最小ひび割れ指数Icrの簡易評価式を用いた場合に、過去に築造した複数のコンクリート製水槽構造物３のコンクリート製壁部２に適用可能であったか否かを検証した結果を表２に示す。 Next, when using the simple evaluation formula of the minimum crack index Icr of the above formula (1), whether or not it was applicable to the concrete wall portion 2 of the plurality of concrete water tank structures 3 built in the past is determined. The verified results are shown in Table 2.
過去に築造した各種の複数の水槽構造物についての、セメントの種類等の使用材料、水槽構造物にける壁厚等の設計条件、打ち込み温度等の設定条件について記録した値を表２に示すと共に、本発明による最小ひび割れ指数（Icr）の簡易評価式（１）によって得られた結果と、ひび割れの有無について示した。
また、表２における下部には、上から、前記式（１）による本発明の最小ひび割れ指数に関する簡易評価式（１）による最小ひび割れ指数Icrと、その値をひび割れ設計指針における温度ひび割れ幅の予測式（温度ひび割れ幅の予測式についてはその説明を省略した。）に代入して得られた温度ひび割れ幅の予測幅ｗｃ値（ｗｃ1）とを示すと共に、社団法人日本コンクリート工学協会の評価設計による簡易評価式（前記の段落０００８に記載の式３）を用いた場合の最小ひび割れ指数Icr(JCI)と、その値をひび割れ設計指針における温度ひび割れ幅の予測式（その説明を省略した）に代入して得られた温度ひび割れ幅の予測幅ｗｃ2とについて示した。
また、前記の表２には、セメント種として、普通ポルトランドセメントを用いた水槽構造物３についても示した。
また、表２における鉄筋比（％）は、対象とするコンクリート断面積に対するひび割れ発生方向と直行方向の鉄筋断面積の比であり、適用範囲は、コンクリートひび割れ設計指針においては、０．２％〜０．９％とされている。
Table 2 shows the values recorded for materials used in various types of tank structures built in the past, such as cement materials used, design conditions such as wall thickness in tank structures, and setting conditions such as driving temperature. The results obtained by the simple evaluation formula (1) of the minimum crack index (Icr) according to the present invention and the presence or absence of cracks are shown.
Also, in the lower part of Table 2, from the top, the minimum crack index Icr according to the simple evaluation formula (1) regarding the minimum crack index of the present invention according to the above formula (1) and the value are used to predict the temperature crack width in the crack design guideline. It shows the predicted width wc value (wc 1 ) of the temperature crack width obtained by substituting it into the formula (prediction formula for the temperature crack width was omitted), and the evaluation design of the Japan Concrete Institute The minimum crack index Icr (JCI) when using the simple evaluation formula (formula 3 described in paragraph 0008 above ) and its value as the prediction formula for temperature crack width in the crack design guideline (omitted explanation) The predicted width wc 2 of the temperature crack width obtained by substitution is shown.
Table 2 also shows the aquarium structure 3 using ordinary Portland cement as the cement type.
Moreover, the reinforcing bar ratio (%) in Table 2 is the ratio of the crack generating direction and the perpendicular reinforcing bar cross-sectional area to the target concrete cross-sectional area, and the applicable range is 0.2% to 0.9%.
表２に示す実際の代表的な水槽構造物（Ａ〜Ｉ）の場合について算定した、本発明において用いた最小ひび割れ指数（Icr）についての簡易評価式の値が、０．９６では、ひび割れが生じているものの、１．０７では、ひび割れが生じていないことから、１以上であると、コンクリート製壁部にひび割れが生じないものと想定される。また、本発明において用いた簡易評価式により求めた最小ひび割れ指数が、表２から、好ましくは１．０７を超えると、ひび割れが生じないことがわかる。 When the value of the simple evaluation formula for the minimum crack index (Icr) used in the present invention calculated for the case of an actual typical aquarium structure (A to I) shown in Table 2 is 0.96, cracks are not observed. Although it has occurred, since 1.07 does not cause cracks, it is assumed that if it is 1 or more, cracks do not occur in the concrete wall. Further, it can be seen from Table 2 that when the minimum crack index determined by the simple evaluation formula used in the present invention exceeds 1.07, cracks do not occur.
なお、表２中、下段側のIcr(JCI)は、ＪＣＩのコンクリートひび割れ設計指針に基づく、壁状構造物についての前記式（２）に基づいて得られた、最小ひび割れ指数Icr(JCI)に関する値である。また、表２に、本発明における最小ひび割れ評価式Icrにより求めた値をＪＣＩ指針における温度ひび割れ幅の予測式に代入して得られた温度ひび割れ幅の予測値ｗｃ１（ＪＣＩ）と、前記最小ひび割れ指数Icr(JCI)の簡易評価式により求めた値をＪＣＩ指針における温度ひび割れ幅の予測式に代入して得られた温度ひび割れ幅の予測値の予測値ｗｃ２（ＪＣＩ）とを示した。 In Table 2, Icr (JCI) on the lower side relates to the minimum crack index Icr (JCI) obtained based on the above formula (2) for wall structures based on JCI's concrete crack design guidelines. Value. Also, Table 2 shows the predicted value wc1 (JCI) of the temperature crack width obtained by substituting the value obtained by the minimum crack evaluation formula Icr in the present invention into the temperature crack width prediction formula in the JCI guidelines, and the minimum crack. The predicted value wc2 (JCI) of the predicted value of the temperature crack width obtained by substituting the value obtained by the simple evaluation formula of the index Icr (JCI) into the predicted formula of the temperature crack width in the JCI guidelines is shown.
また、本発明における温度ひび割れ指数が１以上であるか否かによる評価は、実際の水槽構造物のひび割れによる漏水の有無の結果と一致していることがわかる。
このことは、ＪＣＩ指針が、様々な壁状構造物を網羅し多様な要素を含んだ評価式になっているのに対して、本発明において用いた評価式では、１ｍ未満の壁厚の水槽構造物に特化し、かつ実際の水槽構造物の結果を踏まえて、より現実的な入力値を設定しているためであり、コンクリート製水槽構造物における１ｍ未満の壁厚のコンクリート製壁部を評価する上で、本発明において用いた前記式（１）の簡易評価式によって、最小ひび割れ指数を求めて、コンクリート製壁部を評価するのが妥当な評価方法であることを裏付けている。したがって、前記の本発明の簡易評価式（１）は、簡易で精度の高いものであることがわかる。
Moreover, it turns out that evaluation by whether the temperature crack index in this invention is 1 or more corresponds with the result of the presence or absence of the water leak by the crack of an actual aquarium structure.
This is because the JCI guideline is an evaluation formula that covers various wall-like structures and includes various elements, whereas the evaluation formula used in the present invention is a water tank having a wall thickness of less than 1 m. This is because a more realistic input value is set based on the result of the actual aquarium structure, and the concrete wall portion with a wall thickness of less than 1 m in the concrete aquarium structure. In the evaluation, it is proved that it is a reasonable evaluation method to obtain the minimum crack index by the simple evaluation formula of the formula (1) used in the present invention and to evaluate the concrete wall portion. Therefore, it can be seen that the simple evaluation formula (1) of the present invention is simple and highly accurate.
なお、本発明を実施する場合、図示の平面円形以外にも、平面正方形、平面５角形、６角形、その他の平面多角形（好ましくは、平面正多角形）等のコンクリート製水槽構造物に適用するようにしてもよい。 In addition, when implementing this invention, it applies to concrete water tank structures, such as a plane square, a plane pentagon, a hexagon, and other plane polygons (preferably plane regular polygon) other than the plane circle of illustration. You may make it do.
本発明を実施する場合に、コンクリート製構造物における壁部に用いるコンクリートとして、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメントＢ種、フライアッシュセメントＢ種等のセメントを用いてもよい。経済性の点から、高炉セメントＢ種を用いるようにしてもよい。 When carrying out the present invention, as concrete used for the wall portion in the concrete structure, ordinary Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, early strength Portland cement, blast furnace cement B type, fly ash cement B type, etc. Cement may be used. From the economical point of view, blast furnace cement type B may be used.
本発明を実施する場合、コンクリート製壁部２としては、鉄筋コンクリート製壁部であっても、コンクリート製壁部２に、ＰＣ鋼棒等のＰＣ鋼材が壁部内あるいは外側に配置されて、コンクリート製壁部にプレストレスが導入されているコンクリート製壁部であてもよい。蓋版５（底版）の部分についても、ＰＣ鋼棒等のＰＣ鋼材が蓋版５内あるいは外側に配置されて、コンクリート製蓋版５（又は底版）にプレストレスが導入されているコンクリート製壁部（又は底版）であってもよい。 In carrying out the present invention, the concrete wall portion 2 may be a reinforced concrete wall portion, and a PC steel material such as a PC steel rod is disposed inside or outside the wall portion of the concrete wall portion 2 so as to be made of concrete. It may be a concrete wall part in which prestress is introduced into the wall part. As for the portion of the cover plate 5 (bottom plate), a concrete wall in which PC steel material such as a PC steel bar is disposed inside or outside the cover plate 5 and prestress is introduced into the concrete cover plate 5 (or bottom plate). Part (or bottom plate).
なお、本発明を実施する場合、コンクリート製水槽構造物として、図４に示すように、円筒状のコンクリート壁部２を備えた水槽構造物３であってもよい。 In addition, when implementing this invention, as shown in FIG. 4, the water tank structure 3 provided with the cylindrical concrete wall part 2 may be sufficient as a concrete water tank structure.
１ コンクリート製底版
２ コンクリート製壁部
３ コンクリート製水槽構造物
４ 目地部
５ 天版
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concrete bottom plate 2 Concrete wall part 3 Concrete water tank structure 4 Joint part 5 Top plate
Claims (2)
Icr=2.320−0.0030X1−0.0256X2＋0.0241X3−0.3322log10(X4）・・・（１）
但し、Icrは、コンクリート製水槽構造物におけるコンクリート製壁厚寸法が１ｍ未満のコンクリート製壁部の最小ひび割れ指数、
X1は、水セメント比（Ｗ1／Ｃ）（％）、
Ｗ1は、コンクリート１ｍ3あたりの単位水量（ｋｇ／ｍ3）、
Ｃは、コンクリート１ｍ3あたりの単位セメント量（ｋｇ／ｍ3）、
X2は、終局断熱温度上昇量（Ｑ∞：℃）、
X3は、断熱温度上昇速度に関する定数（γ）、
X4は、誘発目地間隔Ｌとコンクリート打設リフト高さＨとの比（Ｌ／Ｈ）である。 This is a crack evaluation method for a concrete wall with a concrete wall thickness of less than 1 m in a concrete aquarium structure, and the minimum crack index Icr is obtained by the following formula (1), and the value of the minimum crack index Icr is 1 or more. Therefore, it is evaluated that the concrete wall portion is a concrete wall portion that does not cause water leakage, and the crack evaluation method for the concrete wall portion in the concrete water tank structure is provided.
Icr = 2.320−0.0030X 1 −0.0256X 2 + 0.0241X 3 −0.3322log 10 (X 4 ) ・ ・ ・ (1)
However, Icr is the minimum cracking index of a concrete wall part with a concrete wall thickness dimension of less than 1 m in a concrete aquarium structure,
X 1 is the water cement ratio (W 1 / C) (%),
W 1 is the unit water volume (kg / m 3 ) per 1 m 3 of concrete,
C is the amount of unit cement per 1 m 3 of concrete (kg / m 3 ),
X 2 is the amount of ultimate adiabatic temperature rise (Q∞: ° C),
X 3 is a constant (γ) related to the rate of adiabatic temperature rise,
X 4 is a ratio (L / H) between the induced joint interval L and the concrete casting lift height H.
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