JP5671267B2 - Method for estimating drying shrinkage of hardened concrete - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート硬化体の乾燥収縮を推定する方法、特に、所定の乾燥材齢におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを、それ以前の乾燥収縮ひずみの測定値を用いて推定する方法に関する。 The present invention relates to a method for estimating the drying shrinkage of a hardened concrete, and more particularly, to a method for estimating the drying shrinkage strain of a hardened concrete at a predetermined drying age using a measured value of the previous drying shrinkage strain.
セメント等の水硬性組成物は、その水和反応に伴い硬化し、コンクリート硬化体は、自己収縮や乾燥収縮等により収縮して、収縮ひずみを生じる。水結合材比が低い（例えば、４０％未満）高強度コンクリートでは自己収縮が卓越して生じるが、それが高い（例えば、４０％以上）普通強度コンクリートでは乾燥収縮が卓越して生じる。 A hydraulic composition such as cement hardens with the hydration reaction, and the concrete hardened body shrinks due to self-shrinkage, drying shrinkage, or the like, thereby generating shrinkage strain. High-strength concrete with a low water binder ratio (eg, less than 40%) has excellent self-shrinkage, while high strength (eg, 40% or more) normal-strength concrete has excellent dry shrinkage.
コンクリート硬化体に乾燥収縮ひずみが生じると、それによりひび割れが生じることがある。発生したひび割れは、コンクリート硬化体の美観を損なうだけではなく、コンクリート硬化体の鋼材の腐食や水密性の低下を招くなど、コンクリート硬化体によって建造された構造物の耐久性を阻害する要因となる。 If dry shrinkage strain occurs in the hardened concrete, it may cause cracks. The generated cracks not only impair the aesthetics of the hardened concrete body, but also cause the corrosion of the steel material of the hardened concrete body and the deterioration of watertightness, which impedes the durability of the structure built with the hardened concrete body. .
ひび割れが生じるのを抑制するための手段を講じるためには、製造しようとするコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを事前に把握しておく必要がある。コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの変化は、乾燥期間が長期にわたるとほぼ収束してくるため、この長期の乾燥材齢における乾燥収縮ひずみをコンクリート硬化体の基準的な値として扱うことが多い。なお、本発明において、「乾燥収縮ひずみ」とは、乾燥環境下にあるコンクリート硬化体の収縮ひずみを意味し、具体的には、１００×１００×４００ｍｍの供試体を用い材齢７日までの標準養生後に基長をとり、その後温度２０±３℃、相対湿度６０±５％の室内に保存する条件下で、ＪＩＳ−Ａ１１２９の長さ変化試験を行った場合の乾燥材齢６ヶ月における測定値に基づいて規定される材料特性値を意味する。 In order to take measures to suppress the occurrence of cracks, it is necessary to grasp in advance the drying shrinkage strain of the concrete concrete to be manufactured. The change in the drying shrinkage strain of the hardened concrete almost converges when the drying period is long, so the drying shrinkage strain at this long drying age is often treated as a standard value for the hardened concrete. In the present invention, “dry shrinkage strain” means the shrinkage strain of a hardened concrete in a dry environment. Specifically, a test piece of 100 × 100 × 400 mm is used up to a material age of 7 days. Measurement at a dry material age of 6 months when the length change test of JIS-A1129 is performed under the condition that the base length is taken after standard curing and then stored in a room at a temperature of 20 ± 3 ° C. and a relative humidity of 60 ± 5% It means the material property value specified based on the value.
一方で、日常的なコンクリートの製造管理の現場では、製造されたコンクリートの所定の長期における乾燥材齢（例えば、乾燥材齢：６ヶ月）における乾燥収縮ひずみの測定を待ってから工事を進めることは現実的でなく、より短期における乾燥材齢から、正確に長期の乾燥収縮ひずみを推定する手法の開発が切望されていた。 On the other hand, at the site of daily production management of concrete, the construction should proceed after waiting for the measurement of drying shrinkage strain at the specified long-term drying age (eg, drying age: 6 months) of the manufactured concrete. Is not realistic, and the development of a method for accurately estimating long-term drying shrinkage strain from the shorter drying material age has been desired.
例えば、短い乾燥材齢における乾燥収縮ひずみに基づいて、下記式（３）により長期的な乾燥収縮ひずみ（最終乾燥収縮ひずみ）を推定する方法が提案されている（非特許文献１参照）。 For example, a method for estimating a long-term drying shrinkage strain (final drying shrinkage strain) by the following formula (3) based on the drying shrinkage strain at a short drying material age has been proposed (see Non-Patent Document 1).
式（３）中、εｓｈ∞は「最終乾燥収縮ひずみ（×１０−６）」を表し、εｓｈ（ｔｓ）は「乾燥期間（ｔｓ）における乾燥収縮ひずみ（×１０−６）」を表し、ｔｓは「乾燥期間」を表し、Ｖは「体積（ｍｍ３）」を表し、Ｓは「外気に接する表面積（ｍｍ２）」を表す。 In formula (3), ε sh∞ represents “final drying shrinkage strain (× 10 −6 )”, and ε sh (t s ) represents “dry shrinkage strain (× 10 −6 ) during the drying period (t s )”. the stands, t s represents the "dry period", V is represents "volume (mm 3)", S is representative of the "surface area in contact with the outside air (mm 2)."
非特許文献１に記載の上記式（３）による推定方法は、一の乾燥材齢（ｔｓ）における乾燥収縮ひずみの測定値だけで推定しようとするものであるが、後述する実施例において明らかなように、実測値と推定値との乖離が大きく、乾燥収縮ひずみを正確に推定するのが依然として困難であるという問題がある。 Estimation method according to the formulas described in Non-Patent Document 1 (3), which is to be estimated only by measurement of drying shrinkage strain in one drying ages (t s), seen in the examples described below As described above, there is a problem that the difference between the actually measured value and the estimated value is large, and it is still difficult to accurately estimate the drying shrinkage strain.
そこで、本発明は、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを短期間に、かつ正確に推定する方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for accurately estimating the drying shrinkage strain of a hardened concrete in a short time.
上記課題を解決するために、本発明は、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを推定する方法であって、前記コンクリート硬化体と同一のコンクリート材料を用いて作製したコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみを少なくとも第１の乾燥材齢及び第２の乾燥材齢のそれぞれにおいて測定し、前記コンクリート供試体の第１の乾燥材齢及び第２の乾燥材齢のそれぞれにおける乾燥収縮ひずみ測定値に基づいて、前記コンクリート硬化体の所定の乾燥材齢における乾燥収縮ひずみを推定することを特徴とするコンクリート硬化体の乾燥収縮推定方法を提供する（発明１）。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a method for estimating the drying shrinkage strain of a hardened concrete body, and at least the dry shrinkage strain of a concrete specimen prepared using the same concrete material as that of the hardened concrete body is provided. Measured in each of the first dry material age and the second dry material age, and based on the dry shrinkage strain measurement value in each of the first dry material age and the second dry material age of the concrete specimen, Provided is a method for estimating drying shrinkage of a hardened concrete, characterized by estimating a drying shrinkage strain at a predetermined dry age of the hardened concrete ( Invention 1).
上記発明（発明１）によれば、異なる２つ以上の乾燥材齢（少なくとも第１の乾燥材齢及び第２の乾燥材齢）における乾燥収縮ひずみを測定するだけで、所定の乾燥材齢（例えば、乾燥材齢：６ヶ月）におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを正確に推定することができる。また、上記発明（発明１）によれば、後述する実施例においても明らかなように、コンクリート硬化体の水セメント比、単位水量や骨材種類等の相違を考慮することなく、一意的にかつ正確に乾燥収縮ひずみを推定することができる。 According to the above invention ( Invention 1), only by measuring the drying shrinkage strain at two or more different drying material ages (at least the first drying material age and the second drying material age), the predetermined drying material age ( For example, it is possible to accurately estimate the drying shrinkage strain of a hardened concrete at a drying material age of 6 months. Moreover, according to the said invention ( invention 1), as it is clear also in the Example mentioned later, without considering the difference in the water cement ratio, unit water amount, aggregate kind, etc. of a hardened concrete, uniquely and The drying shrinkage strain can be accurately estimated.
上記発明（発明１）においては、前記第２の乾燥材齢が、１０〜３５日であるのが好ましい（発明２）。かかる発明（発明２）によれば、短期間において所定の乾燥材齢におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを正確に推定することができる。 In the said invention ( invention 1), it is preferable that said 2nd drying material age is 10-35 days ( invention 2). According to this invention ( invention 2), it is possible to accurately estimate the drying shrinkage strain of the hardened concrete body at a predetermined drying material age in a short period of time.
上記発明（発明１，２）においては、前記第１の乾燥材齢から前記第２の乾燥材齢までの期間が、３日間以上であるのが好ましい（発明３）。かかる発明（発明３）のように第１の乾燥材齢から第２の乾燥材齢までの期間が少なくとも３日間以上であることで、コンクリート硬化体の所定の乾燥材齢における乾燥収縮ひずみを正確に推定することができる。
In the said invention (
上記発明（発明１〜３）においては、前記コンクリート供試体の第１の乾燥材齢及び第２の乾燥材齢における乾燥収縮ひずみ測定値から下記式（１）及び（２）に基づいて、前記コンクリート硬化体の所定の乾燥材齢における乾燥収縮ひずみ推定値を算出するのが好ましい（発明４）。 In the said invention ( invention 1-3), based on the following formula | equation (1) and (2) from the dry shrinkage | contraction strain measured value in the 1st drying material age of the said concrete specimen, and a 2nd drying material age, the said It is preferable to calculate an estimated dry shrinkage strain value at a predetermined dry material age of the hardened concrete ( Invention 4).
式（１）中、εｔｎは「所定の乾燥材齢（ｔｎ）におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの推定値（×１０−６）」を表し、εｔ１は「第１の乾燥材齢（ｔ１）におけるコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみの測定値（×１０−６）」を表し、εｔ２は「第２の乾燥材齢（ｔ２）におけるコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみの測定値（×１０−６）」を表し、Ｖは「コンクリート供試体の体積（ｍｍ３）」を表し、Ｓは「コンクリート供試体の外気に接する表面積（ｍｍ２）」を表し、Ａは「第１の乾燥材齢（ｔ１）及び第２の乾燥材齢（ｔ２）に応じて定まる係数」を表す。 In formula (1), ε tn represents “estimated value of drying shrinkage strain of hardened concrete (× 10 −6 ) at a predetermined drying material age (t n )”, and ε t1 represents “first drying material age”. (Measured value of drying shrinkage strain of concrete specimen at (t 1 ) (× 10 −6 ) ”, and ε t2 is a measured value of drying shrinkage strain of the concrete specimen at the second drying material age (t 2 ). (× 10 −6 ) ”, V represents“ volume of concrete specimen (mm 3 ) ”, S represents“ surface area of concrete specimen in contact with outside air (mm 2 ) ”, and A represents“ first ” The coefficient determined according to the dry material age (t 1 ) and the second dry material age (t 2 ) ”.
式（２）中、ｔ１は「第１の乾燥材齢」を表し、ｔ２は「第２の乾燥材齢」を表す。
In the formula (2), t 1 represents “first drying material age”, and t 2 represents “second drying material age”.
上記発明（発明４）によれば、第１及び第２の乾燥材齢におけるコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみを測定し、その測定値から式（１）及び（２）に基づいてコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみ推定値を算出するだけでよく、これにより、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを正確に推定することができる。 According to the said invention ( invention 4), the drying shrinkage | contraction strain of the concrete test body in the 1st and 2nd drying material age is measured, Based on Formula (1) and (2) from the measured value, the concrete hardened body of It is only necessary to calculate an estimated value of the drying shrinkage strain, whereby the drying shrinkage strain of the hardened concrete can be accurately estimated.
本発明によれば、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを短期間に、かつ正確に推定する方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for accurately estimating the drying shrinkage strain of a hardened concrete in a short period of time.
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係るコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみ推定方法においては、まず、当該コンクリート硬化体と同一の材料（セメント、骨材、混和材、混和剤等）を用い、同一の配合に基づいてコンクリート供試体を作製する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
In the method for estimating drying shrinkage strain of a hardened concrete according to the present embodiment, first, the same material (cement, aggregate, admixture, admixture, etc.) as that of the hardened concrete is used, and concrete is based on the same composition. A specimen is prepared.
本実施形態において使用し得るセメントとしては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強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等の各種ポルトランドセメント；高炉セメント、フライアッシュセメント等の各種混合セメント；都市ゴミ焼却灰及び／又は下水汚泥焼却灰を原料として製造した焼成物の粉砕物と石膏とからなるセメント（エコセメント）等が挙げられる。 The cement that can be used in the present embodiment is not particularly limited. For example, various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderately hot Portland cement, and low heat Portland cement; blast furnace cement and fly ash cement And other mixed cements such as, for example, cement (eco-cement) made of ground and incinerated ash and / or sewage sludge incinerated ash as a raw material.
また、骨材の種類も特に限定されるものではなく、天然骨材であってもよいし、人工骨材であってもよく、例えば、砂、砂利、砕砂、砕石、珪砂等を使用することができる。 Also, the type of aggregate is not particularly limited, and may be natural aggregate or artificial aggregate. For example, sand, gravel, crushed sand, crushed stone, quartz sand, etc. should be used. Can do.
さらに、混和材としては、通常のコンクリートに配合され得る混和材を適宜使用することができ、例えば、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末等を所望により使用することができる。また、コンクリート用膨張材を使用することもできる。 Furthermore, as the admixture, an admixture that can be blended with ordinary concrete can be used as appropriate, and for example, fly ash, blast furnace slag fine powder, and the like can be used as desired. Moreover, the expansion material for concrete can also be used.
さらにまた、混和剤としては、通常のコンクリートに配合され得る混和剤を適宜使用することができ、例えば、リグニン系、ナフタリンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、ＡＥ剤（空気量調整剤）、凝結調整剤、防錆剤等を所望により使用することができる。また、収縮低減剤、収縮低減タイプの（収縮低減機能が付与された）各種減水剤を使用することもできる。 Furthermore, as the admixture, admixtures that can be blended with ordinary concrete can be used as appropriate, for example, lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, polycarboxylic acid-based water reducing agents, AE water reducing agents. A high performance water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, an AE agent (air amount adjusting agent), a setting adjusting agent, a rust preventive agent and the like can be used as desired. Also, various water reducing agents of a shrinkage reducing agent and a shrinkage reducing type (provided with a shrinkage reducing function) can be used.
本実施形態においてコンクリート供試体を作製する方法は、特に限定されるものではなく、常法により行えばよい。例えば、水、セメント、骨材（粗骨材、細骨材）、並びに所望により混和材及び混和剤を所定の配合（乾燥収縮ひずみの推定対象であるコンクリート硬化体と同一の配合）で混和してコンクリートスラリーを調製し、当該コンクリートスラリーを型枠に打設する。 The method for producing a concrete specimen in the present embodiment is not particularly limited, and may be performed by a conventional method. For example, water, cement, aggregate (coarse aggregate, fine aggregate), and if necessary, an admixture and an admixture are mixed in a predetermined composition (the same composition as the hardened concrete for which the drying shrinkage is to be estimated). A concrete slurry is prepared, and the concrete slurry is placed on a mold.
コンクリートスラリーを型枠に打設した後、所定の期間（例えば、７日間）、常法により水中養生することで、コンクリート供試体を得ることができる。 After placing the concrete slurry on the mold, a concrete specimen can be obtained by curing in water by a conventional method for a predetermined period (for example, 7 days).
このようにして得られるコンクリート供試体の大きさは、特に限定されるものではなく、通常１００×１００×４００ｍｍ程度であればよい。 The size of the concrete specimen obtained in this way is not particularly limited, and may be about 100 × 100 × 400 mm.
このようにして得られたコンクリート供試体について、まず、乾燥開始後の第１の乾燥材齢（ｔ１）における乾燥収縮ひずみを測定し、続いて、第２の乾燥材齢（ｔ２）における乾燥収縮ひずみを測定する。 For the concrete specimen thus obtained, first, the drying shrinkage strain at the first drying material age (t 1 ) after the start of drying was measured, and then at the second drying material age (t 2 ). Measure dry shrinkage strain.
上記コンクリート供試体の第１の乾燥材齢（ｔ１）及び第２の乾燥材齢（ｔ２）における乾燥収縮ひずみは、例えば、ＪＩＳ−Ａ１１２９等に準拠して測定することができるが、これに限定されるものではない。 The drying shrinkage strain at the first dry material age (t 1 ) and the second dry material age (t 2 ) of the concrete specimen can be measured according to, for example, JIS-A1129. It is not limited to.
第２の乾燥材齢（ｔ２）は、１０〜３５日であるのが好ましく、特に１４〜２８日であるのが好ましい。第２の乾燥材齢（ｔ２）が３５日を超えると、短期間での乾燥収縮ひずみの推定が困難となってしまう。なお、第１の乾燥材齢（ｔ１）は、第２の乾燥材齢（ｔ２）未満であれば、特に限定されるものではないが、５〜２１日であるのが好ましく、特に７〜１４日であるのが好ましい。 The second drying material age (t 2 ) is preferably 10 to 35 days, and particularly preferably 14 to 28 days. If the second drying material age (t 2 ) exceeds 35 days, it becomes difficult to estimate the drying shrinkage strain in a short period. The first desiccant age (t 1 ) is not particularly limited as long as it is less than the second desiccant age (t 2 ), but is preferably 5 to 21 days, particularly 7 Preferably it is -14 days.
第１の乾燥材齢（ｔ１）から第２の乾燥材齢（ｔ２）までの期間（ｔ２−ｔ１）は、３日間以上であるのが好ましく、３〜３０日間であるのがより好ましく、７〜１４日間であるのが特に好ましい。当該期間が３日未満であると、乾燥収縮ひずみの推定値の精度が低下するおそれがある。また、当該期間が３０日を超えると、短期間での乾燥収縮ひずみの推定が困難となってしまう。 Period from the first drying ages (t 1) to a second drying ages (t 2) (t 2 -t 1) is preferably at least 3 days, and even from 3 to 30 days More preferably, it is particularly preferably 7 to 14 days. When the said period is less than 3 days, there exists a possibility that the precision of the estimated value of a drying shrinkage distortion may fall. Moreover, when the said period exceeds 30 days, it will become difficult to estimate the drying shrinkage distortion in a short period.
第１及び第２の乾燥材齢における乾燥収縮ひずみを測定した後、当該測定結果を用いて、下記式（１）に基づいて所定の乾燥材齢（ｔｎ；例えば、乾燥材齢：６ヶ月）におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの推定値を算出する。 After measuring the drying shrinkage strain in the first and second drying material ages, using the measurement results, the predetermined drying material age (t n ; for example, drying material age: 6 months based on the following formula (1) ) To calculate an estimated value of drying shrinkage strain of the hardened concrete.
上記式（１）中、εｔｎは「所定の乾燥材齢（ｔｎ）におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの推定値（×１０−６）」を表し、εｔ１は「第１の乾燥材齢（ｔ１）におけるコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみの測定値（×１０−６）」を表し、εｔ２は「第２の乾燥材齢（ｔ２）におけるコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみの測定値（×１０−６）」を表し、Ｖは「コンクリート供試体の体積（ｍｍ３）」を表し、Ｓは「コンクリート供試体の外気に接する表面積（ｍｍ２）」を表し、Ａは「第１の乾燥材齢（ｔ１）及び第２の乾燥材齢（ｔ２）に応じて定まる係数」を表す。 In the above formula (1), ε tn represents “estimated value of drying shrinkage strain of hardened concrete (× 10 −6 ) at a predetermined drying material age (t n )”, and ε t1 represents “first drying material”. Measured value of dry shrinkage strain of concrete specimen at age (t 1 ) (× 10 −6 ) ”and ε t2 is“ Measurement of dry shrinkage strain of concrete specimen at second dry material age (t 2 ) ” Value (× 10 −6 ) ”, V represents“ volume of concrete specimen (mm 3 ) ”, S represents“ surface area of concrete specimen in contact with outside air (mm 2 ) ”, and A represents“ No. 1 represents a coefficient determined according to a dry material age (t 1 ) of 1 and a second dry material age (t 2 ).
上記式（１）における係数Ａは、具体的には、第１の乾燥材齢（ｔ１）及び第２の乾燥材齢（ｔ２）に基づいて、下記式（２）より算出することができる。 Specifically, the coefficient A in the above formula (1) can be calculated from the following formula (2) based on the first dry material age (t 1 ) and the second dry material age (t 2 ). it can.
式（２）中、ｔ１は「第１の乾燥材齢」を表し、ｔ２は「第２の乾燥材齢」を表す。
In the formula (2), t 1 represents “first drying material age”, and t 2 represents “second drying material age”.
後述する実施例において明らかなように、上記式（１）により算出された所定の乾燥材齢（ｔｎ）におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの推定値（εｔｎ）は、当該乾燥材齢（ｔｎ）におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの実測値と極めて高い相関性を有するとともに、極めて良好な精度で当該実測値と略一致する。 As will be apparent from the examples described later, the estimated value (ε tn ) of the drying shrinkage strain of the hardened concrete at the predetermined dry material age (t n ) calculated by the above formula (1) is the dry material age ( It has a very high correlation with the measured value of the drying shrinkage strain of the hardened concrete at t n ) and substantially matches the measured value with very good accuracy.
したがって、本実施形態によれば、第１の乾燥材齢（ｔ１）及び第２の乾燥材齢（ｔ２）におけるコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみを測定するだけで、コンクリート硬化体の所定の乾燥材齢（長期材齢；例えば、６ヶ月）における乾燥収縮ひずみを短期間に、かつ正確に推定することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is only necessary to measure the drying shrinkage strain of the concrete specimen at the first drying material age (t 1 ) and the second drying material age (t 2 ). Drying shrinkage strain at a dry material age (long-term material age; for example, 6 months) can be accurately estimated in a short time.
コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみは、コンクリート硬化体からの水分の逸散やコンクリート硬化体中での水分の移動等により生じると考えられることから、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみは、水セメント比、単位水量、骨材（粗骨材及び細骨材）の吸水率等によって変動し得ると考えられる。そうであるならば、これら（水セメント比、単位水量、骨材の吸水率等）も指標として用いてコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを推定すると、より正確な推定が可能であると予想される。また、コンクリート硬化体を構成する材料（セメントの種類、骨材の種類、混和剤の有無等）によっても乾燥収縮ひずみが変動し得るものと考えられることから、コンクリート材料に関するパラメータをも指標として用いると、さらに正確な推定が可能であると予想される。しかしながら、本実施形態に係る方法によれば、コンクリート硬化体の水セメント比、単位水量、並びに粗骨材及び細骨材の吸水率を指標とすることなく、さらには、コンクリート硬化体を構成する材料の種類に依存することなく、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを正確に推定することができる。 The drying shrinkage strain of the hardened concrete is considered to be caused by the dissipation of moisture from the hardened concrete and the movement of moisture in the hardened concrete, etc. It is thought that it may vary depending on the unit water volume, the water absorption rate of aggregates (coarse aggregate and fine aggregate), and the like. If so, it is expected that more accurate estimation is possible by estimating the drying shrinkage strain of the hardened concrete using these (water cement ratio, unit water volume, aggregate water absorption rate, etc.) as indicators. . In addition, since it is considered that the drying shrinkage strain may vary depending on the materials (type of cement, type of aggregate, presence of admixture, etc.) constituting the hardened concrete body, parameters relating to the concrete material are also used as indicators. It is expected that more accurate estimation is possible. However, according to the method according to the present embodiment, the water-cement ratio of the hardened concrete body, the unit water amount, and the water absorption rate of the coarse aggregate and the fine aggregate are used as indices, and further, the hardened concrete body is configured. The drying shrinkage strain of the hardened concrete can be accurately estimated without depending on the type of material.
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
例えば、第１の乾燥材齢（ｔ１）と第２の乾燥材齢（ｔ２）との間の少なくとも１つの乾燥材齢において乾燥収縮ひずみを測定し、３点以上の測定値に基づいて乾燥収縮ひずみを推定することで、より推定精度を高めることもできる。 For example, the drying shrinkage strain is measured at at least one drying material age between the first drying material age (t 1 ) and the second drying material age (t 2 ), and based on three or more measured values. By estimating the drying shrinkage strain, the estimation accuracy can be further increased.
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following Example at all.
〔試験例１〕
北海道から中国地方までに存在する任意の生コンクリート工場において製造されたコンクリートのうちランダムに選択した９６種のコンクリート試料（使用セメント：普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)８０種，高炉セメント(太平洋セメント社製)１３種，中庸熱ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)３種）の乾燥収縮ひずみ（乾燥材齢：３日、７日、９日、１１日、１４日、１７日、１９日、２１日、２４日、２６日、２８日、３０日、３２日、３５日、４２日、５６日、９１日及び１８２日）をＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠して測定した。なお、上記コンクリート試料９６種における水セメント比は、３３．５〜５６．０％であった。また、供試体サイズは、１００×１００×４００ｍｍとした。
[Test Example 1]
96 concrete samples randomly selected from concrete produced in any ready-mixed concrete plant from Hokkaido to Chugoku region (80 cements used: ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)), blast furnace cement (Pacific cement) 13), medium-heated Portland cement (3 types produced by Taiheiyo Cement)) drying shrinkage strain (drying material age: 3, 7, 9, 11, 14, 17, 19, 21) 24 days, 26 days, 28 days, 30 days, 32 days, 35 days, 42 days, 56 days, 91 days and 182 days) were measured according to JIS-A1129. In addition, the water cement ratio in 96 types of the above concrete samples was 33.5 to 56.0%. The specimen size was 100 × 100 × 400 mm.
得られた測定データを用いて、第２の乾燥材齢を１４日、２１日、２８日、３５日、４２日、５６日又は９１日とし、第１の乾燥材齢を第２の乾燥材齢未満であって、上記のようにして乾燥収縮ひずみを測定した乾燥材齢として、上記式（１）における「係数Ａ」を任意の値で定めた上で乾燥材齢１８２日における乾燥収縮ひずみの仮推定値を算出した。そして、乾燥材齢１８２日における乾燥収縮ひずみ実測値と仮推定値との差の２乗の合計（残差平方和）が最小になるように上記式（１）における「係数Ａ」を算出し、第２の乾燥材齢ごとにグラフにプロットした。当該グラフを図１に示す。 Using the obtained measurement data, the second desiccant material age is 14, 21, 28, 35, 42, 56, or 91 days, and the first desiccant material age is the second desiccant material. Dry shrinkage strain at a dry material age of 182 days after determining the “coefficient A” in the above formula (1) as an arbitrary value as the dry material age of which the dry shrinkage strain was measured as described above. The temporary estimated value of was calculated. Then, the “coefficient A” in the above equation (1) is calculated so that the sum of the squares of the difference between the actually measured dry shrinkage strain and the temporary estimated value at the dry material age of 182 days is minimized. The graph was plotted for each second dry material age. The graph is shown in FIG.
図１に示すように、７種類の第２の乾燥材齢のいずれにおいても、第１の乾燥材齢と係数Ａとが極めて高い相関性を示した。そして、両者の関係は指数関数で表されること、すなわち、係数Ａは、第１の乾燥材齢との関係で下記式（４）により表されることが判明した。 As shown in FIG. 1, the first dry material age and the coefficient A showed a very high correlation in any of the seven types of second dry material age. And it turned out that the relationship between both is represented by an exponential function, that is, the coefficient A is represented by the following formula (4) in relation to the first dry material age.
式（４）中、ｔ１は「第１の乾燥材齢」を表す。
In the formula (4), t 1 represents “first dry material age”.
そして、上記各第２の乾燥材齢における式（４）中の係数Ｂ及びＣのそれぞれと、第２の乾燥材齢とは、図２に示すような関係、すなわち係数Ｂ及びＣのそれぞれは、第２の乾燥材齢との関係において下記式（５）により表されることが判明した。 And each of the coefficient B and C in Formula (4) in each said 2nd drying material age, and the 2nd drying material age, the relationship as shown in FIG. 2, ie, each of the coefficients B and C, is It was found that it is expressed by the following formula (5) in relation to the second dry material age.
式（５）中、ｔ２は「第２の乾燥材齢」を表す。
In the formula (5), t 2 represents “second dry material age”.
したがって、第１及び第２の乾燥材齢のそれぞれにおいてコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみを測定することにより、上記式（１）、（４）及び（５）に基づいて、所定の乾燥材齢（長期材齢；例えば、６ヶ月）におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを正確に推定し得ると推認された。 Therefore, by measuring the drying shrinkage strain of the concrete specimen in each of the first and second drying material ages, based on the above formulas (1), (4) and (5), a predetermined drying material age ( It was estimated that the drying shrinkage strain of the hardened concrete in a long-term age (for example, 6 months) can be accurately estimated.
〔試験例２〕
試験例１において得られた測定データ（乾燥材齢：７日、９日、１１日、１４日、２８日、３５日、５６日及び９１日）を用い、上記式（１）及び（２）；式（３）に基づいて乾燥材齢１８２日における乾燥収縮ひずみ推定値を算出した。算出した乾燥収縮ひずみ推定値（乾燥材齢１８２日）と乾燥収縮ひずみ実測値（乾燥材齢１８２日）との関係を示すグラフを図３及び４に示す。なお、図３は、式（１）及び（２）に基づいて算出した乾燥収縮ひずみ推定値と乾燥収縮ひずみ実測値との関係を示すグラフであり、図４は、式（３）に基づいて算出した乾燥収縮ひずみ推定値と実測値との関係を示すグラフである。
[Test Example 2]
Using the measurement data (dry material age: 7 days, 9 days, 11 days, 14 days, 28 days, 35 days, 56 days and 91 days) obtained in Test Example 1, the above formulas (1) and (2) A dry shrinkage estimated value at a dry material age of 182 days was calculated based on the formula (3). 3 and 4 are graphs showing the relationship between the calculated dry shrinkage strain estimation value (dry material age 182 days) and the dry shrinkage strain measurement value (dry material age 182 days). FIG. 3 is a graph showing the relationship between the estimated dry shrinkage strain value and the actual dry shrinkage strain value calculated based on equations (1) and (2), and FIG. 4 is based on equation (3). It is a graph which shows the relationship between the calculated dry shrinkage distortion estimated value and measured value.
図３及び４から明らかなように、上記式（３）に基づいて算出された乾燥収縮ひずみ推定値は、乾燥収縮ひずみ実測値との間の相関性が比較的高かったものの、推定値と実測値との乖離が大きく（推定値が実測値の約１．５倍程度）、正確な推定が困難であることが判明した。 As apparent from FIGS. 3 and 4, the estimated dry shrinkage strain value calculated based on the above equation (3) has a relatively high correlation with the actually measured dry shrinkage strain value. The deviation from the value was large (the estimated value was about 1.5 times the actual measured value), and it was found that accurate estimation was difficult.
一方、上記式（１）及び（２）に基づいて算出された乾燥収縮ひずみ推定値は、乾燥収縮ひずみ実測値との間で極めて高い相関関係を示すとともに、推定値と実測値とがほぼ一致することが確認された（推定値が実測値の約０．９９倍）。このことから、上記式（１）を用いることによって、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみを極めて正確に推定し得ることが確認された。 On the other hand, the estimated dry shrinkage strain value calculated based on the above formulas (1) and (2) shows a very high correlation with the actually measured dry shrinkage strain value, and the estimated value and the actually measured value almost coincide with each other. (Estimated value is about 0.99 times the actual measured value). From this, it was confirmed that the drying shrinkage strain of the hardened concrete can be estimated very accurately by using the above formula (1).
また、図３から明らかなように、第２の乾燥材齢が１４日以上であれば、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの正確な推定が可能であり、特に、２８日以上であれば、より正確な推定が可能であることが判明した。さらに、第２の乾燥材齢が２８日を超えてもコンクリート硬化体の乾燥収縮量の推定精度が目立って向上しないことから、第２の乾燥材齢を１４〜２８日とすることで、短期間に、かつ正確にコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの推定が可能であることが確認された。 In addition, as apparent from FIG. 3, if the second drying material age is 14 days or more, it is possible to accurately estimate the drying shrinkage strain of the hardened concrete, and more particularly if it is 28 days or more. It has been found that accurate estimation is possible. Furthermore, even if the second drying material age exceeds 28 days, the estimation accuracy of the drying shrinkage amount of the hardened concrete is not significantly improved. Therefore, by setting the second drying material age to 14 to 28 days, In the meantime, it was confirmed that it was possible to accurately estimate the drying shrinkage strain of the hardened concrete.
また、第１の乾燥材齢は第２の乾燥材齢未満であれば、コンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの正確な推定が可能であり、特に、１４日以下であれば、より正確な推定が可能であることが判明した。 In addition, if the first drying material age is less than the second drying material age, it is possible to accurately estimate the drying shrinkage strain of the concrete hardened body, and in particular, if it is 14 days or less, a more accurate estimation is possible. It turned out to be possible.
〔試験例３〕
［１］コンクリート供試体の作製
セメントＣ（普通ポルトランドセメント(試料１〜２８)、高炉セメント(試料２９〜３３)又は中庸熱ポルトランドセメント(試料３４〜３８)；いずれも太平洋セメント社製）と、細骨材Ｓ及び粗骨材Ｇとを２０秒間混練した。その後、水Ｗ、並びに膨張材ＥＸ（製品名：ハイパーエクスパン，太平洋マテリアル社製）及び／又は収縮低減剤ＳＲＡ（製品名：テトラガードＡＳ２１，太平洋マテリアル社製）を投入して６０秒間混練し、掻落し後にさらに６０秒間混練して、型枠に打設してコンクリート供試体（試料１〜３８）を作製した。各コンクリート供試体の配合、並びに使用した粗骨材及び細骨材の種類を表１に示す。
[Test Example 3]
[1] Preparation of concrete specimen Cement C (ordinary Portland cement (
［２］乾燥収縮ひずみの測定
上述のようにして得られたコンクリート供試体（試料１〜３８）を標準水中養生し、ＪＩＳ−Ａ１１２９に準拠して、乾燥材齢７日、２８日及び１８２日における乾燥収縮ひずみを測定した。
[2] Measurement of drying shrinkage strain Concrete specimens (
［３］乾燥収縮ひずみ推定値の算出
上述のようにして得られたコンクリート供試体（試料１〜３８）について、上記乾燥収縮ひずみの実測値（乾燥材齢７日、２８日）を用いて、上記式（１）及び（２）；式（３）に基づいて乾燥材齢１８２日における乾燥収縮ひずみ推定値を算出した。上記乾燥収縮ひずみ推定値と上記乾燥収縮ひずみ実測値（乾燥材齢１８２日）との関係を図５に示す。
[3] Calculation of estimated dry shrinkage strain For the concrete specimens (
図５に示すように、上記式（１）及び（２）に基づいて算出された乾燥収縮ひずみ推定値と実測値とは、極めて高い相関性を示すとともに、推定値と実測値とがほぼ一致することが判明した。 As shown in FIG. 5, the dry shrinkage strain estimated value calculated based on the above formulas (1) and (2) and the actually measured value show a very high correlation, and the estimated value and the actually measured value almost coincide with each other. Turned out to be.
一方、上記式（３）に基づいて算出された乾燥収縮ひずみ推定値と実測値とは、比較的高い相関性を示したが、推定値と実測値との乖離が大きく（推定値が実測値の約１．５倍程度）、コンクリートの乾燥収縮ひずみを正確に推定するのが困難であった。 On the other hand, the dry shrinkage strain estimated value calculated based on the above equation (3) and the actually measured value showed a relatively high correlation, but the difference between the estimated value and the actually measured value is large (the estimated value is the actually measured value). It was difficult to accurately estimate the drying shrinkage strain of concrete.
本発明の乾燥収縮ひずみ推定方法は、生コンクリート工場等のコンクリートを製造する現場（生コンクリート工場等）におけるコンクリートの乾燥収縮ひずみの管理、乾燥収縮によるひび割れ等の生じ難いコンクリート硬化体の配合設計等、コンクリートの管理手法として有用である。 The dry shrinkage strain estimation method of the present invention is a method for managing dry shrinkage strain of concrete at a site where concrete is produced in a ready-mixed concrete factory (mixed-concrete factory, etc.), blending design of a hardened concrete that is unlikely to crack due to dry shrinkage, etc. It is useful as a concrete management technique.
Claims (3)
前記コンクリート硬化体と同一のコンクリート材料を用いて作製したコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみを少なくとも第１の乾燥材齢及び第２の乾燥材齢のそれぞれにおいて測定し、前記コンクリート供試体の第１の乾燥材齢及び第２の乾燥材齢のそれぞれにおける乾燥収縮ひずみ測定値から下記式（１）及び（２）に基づいて、前記コンクリート硬化体の所定の乾燥材齢における乾燥収縮ひずみ推定値を算出することによって、前記コンクリート硬化体の所定の乾燥材齢における乾燥収縮ひずみを推定することを特徴とするコンクリート硬化体の乾燥収縮推定方法。
式（１）中、ε ｔｎ は「所定の乾燥材齢（ｔ ｎ ）におけるコンクリート硬化体の乾燥収縮ひずみの推定値（×１０ −６ ）」を表し、ε ｔ１ は「第１の乾燥材齢（ｔ １ ）におけるコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみの測定値（×１０ −６ ）」を表し、ε ｔ２ は「第２の乾燥材齢（ｔ ２ ）におけるコンクリート供試体の乾燥収縮ひずみの測定値（×１０ −６ ）」を表し、Ｖは「コンクリート供試体の体積（ｍｍ ３ ）」を表し、Ｓは「コンクリート供試体の外気に接する表面積（ｍｍ ２ ）」を表し、Ａは「第１の乾燥材齢（ｔ １ ）及び第２の乾燥材齢（ｔ ２ ）に応じて定まる係数」を表す。
式（２）中、ｔ １ は「第１の乾燥材齢」を表し、ｔ ２ は「第２の乾燥材齢」を表す。 A method for estimating the drying shrinkage of a hardened concrete,
The drying shrinkage strain of a concrete specimen prepared using the same concrete material as the hardened concrete body is measured at least in each of the first drying material age and the second drying material age, Based on the following formulas (1) and (2), the dry shrinkage estimated value at the predetermined dry material age of the hardened concrete is calculated from the dry shrinkage measurement values at the dry material age and the second dry material age. A drying shrinkage estimation method for a hardened concrete body, characterized by estimating a drying shrinkage strain at a predetermined dry material age of the hardened concrete body .
In formula (1), ε tn represents “ estimated value of drying shrinkage strain of hardened concrete (× 10 −6 ) at a predetermined drying material age (t n )”, and ε t1 represents “first drying material age”. ( Measured value of drying shrinkage strain of concrete specimen at (t 1 ) (× 10 −6 ) ”, and ε t2 is a measured value of drying shrinkage strain of the concrete specimen at the second drying material age (t 2 ). (× 10 −6 ) ”, V represents“ volume of concrete specimen (mm 3 ) ”, S represents“ surface area of concrete specimen in contact with outside air (mm 2 ) ”, and A represents“ first ” The coefficient determined according to the dry material age (t 1 ) and the second dry material age (t 2 ) ”.
In the formula (2), t 1 represents “first drying material age”, and t 2 represents “second drying material age”.
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