JP6645760B2 - Concrete strength estimation method and curing device - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリートの強度推定方法及び養生装置に関する。 The present invention relates to a concrete strength estimation method and a curing device.
プレキャストコンクリート等の工場では、強度発現を促進して製造・出荷を早めるために蒸気養生やオートクレーブ養生による加熱を行う。工場では部材コンクリートの強度管理のために、部材と同じコンクリートで製作し部材と同じ養生をした円柱供試体の圧縮強度を確認している。
しかしながら、部材厚が大きな柱や梁部材では中心部の中心履歴が表面付近の温度履歴や円柱供試体の温度履歴と大きく異なるために、強度も異なるから、部材と同一の養生をした供試体の圧縮強度を部材コンクリートの中心付近との圧縮強度と同等とみなせない。
プレキャストコンクリートに係るものではないが、特許文献１は、トンネルなどの工事現場で打設したコンクリートの温度を測定し、同じ温度履歴を持つようにコンクリート供試体を養生（水中養生）し、この供試体の圧縮強度試験を行うことを開示している。
In plants such as precast concrete, heating by steam curing or autoclave curing is performed to promote the development of strength and to speed up production and shipment. At the factory, in order to control the strength of the member concrete, the compressive strength of a cylindrical specimen made of the same concrete as the member and cured in the same manner as the member is confirmed.
However, for pillars and beam members with large member thickness, the center history of the center part is greatly different from the temperature history near the surface and the temperature history of the cylindrical sample, so the strength is also different. The compressive strength cannot be considered to be equivalent to the compressive strength near the center of the member concrete.
Although it does not relate to precast concrete, Patent Document 1 measures the temperature of concrete cast at a construction site such as a tunnel, cures a concrete specimen so as to have the same temperature history (curing in water), It discloses performing a compressive strength test of the specimen.
コンクリートの部材の製造工程では効率性の向上のためにコンクリートの打込みから硬化後に脱型するまでの期間や所要の品質が得られるまでの養生期間の短縮が求められている。近年では注水から３時間程度で脱型・吊り上げが可能な程度の硬度に到達し得る速硬コンクリートも開発されている。しかしながらこれらのコンクリートは製造管理時に、個々のコンクリート部材が実際に所要の強度に到達しているか否かは確認しなければ判らない。 In the process of manufacturing a concrete member, it is required to shorten the period from concrete casting to hardening to release from the mold and the curing period until the required quality is obtained in order to improve efficiency. In recent years, quick-hardened concrete has been developed which can reach a hardness that can be removed and lifted in about 3 hours after water injection. However, it is necessary to confirm whether or not the individual concrete members actually reach the required strength during production control of these concretes.
特許出願人の行った試験では、短時間に所定の温度まで加熱して養生を完了することを想定した場合には、鉄筋コンクリート部材と通常の直径１００ｍｍで高さ２００ｍｍの円柱状のコンクリート供試体を同じ場所に置いて同時に外部から熱を加えるという従来の方法の場合には、鉄筋コンクリート部材の内部の温度（図１０のＴｖ（ｂ１）〜Ｔｖ（ｂ３）参照）と、直径１００ｍｍで高さ２００ｍｍの円柱状のコンクリート供試体の温度（図１０のＴｖ（ｂ１）〜Ｔｖ（ｂ３）参照）には大きな違いが生じてしまい、温度管理が難しいということが判った。これは、外部から加熱する際、寸法が大きい鉄筋コンクリート部材は、熱容量が大きいので、温度が上がりにくく、また、コンクリート供試体の表面と中央部との間に温度差を生じる。一方、直径１００ｍｍで高さ２００ｍｍの小さな形状で熱容量の小さいコンクリート供試体は、外部からの加熱とともに温度が上がり、この温度が上がることで水和反応が一気に進展し、加熱温度（図１０のＴｒ）よりも高い温度になっていると考えられる。従来の方法では温度条件が異なるため、当然、セメントの水和反応の進行が異なってくる。結果として強度発現も全く違ったものになることから、従来の方法では精度よく強度管理することが容易ではない。 In a test conducted by the patent applicant, when it is assumed that curing is completed by heating to a predetermined temperature in a short time, a reinforced concrete member and a cylindrical concrete specimen having a normal diameter of 100 mm and a height of 200 mm are used. In the case of a conventional method in which heat is applied from the outside at the same place and at the same time, the temperature inside the reinforced concrete member (see Tv (b1) to Tv (b3) in FIG. 10) and the height of 200 mm The temperature of the cylindrical concrete specimen (see Tv (b1) to Tv (b3) in FIG. 10) greatly changed, and it was found that it was difficult to control the temperature. This is because when heated from the outside, a reinforced concrete member having a large size has a large heat capacity, so it is difficult for the temperature to rise, and a temperature difference occurs between the surface of the concrete specimen and the central part. On the other hand, a concrete specimen having a small shape and a small heat capacity of 100 mm in diameter and 200 mm in height has a small heat capacity, and the temperature rises with external heating. It is considered that the temperature is higher than that of ()). In the conventional method, since the temperature conditions are different, the progress of the hydration reaction of the cement naturally differs. As a result, the strength expression is completely different, and it is not easy to accurately control the strength by the conventional method.
水中養生や蒸気養生の代わりに、水を含む養生中のコンクリートへ通電し、ジュール熱により加熱する電気養生も知られている。特許文献２は、縦向きの電極板と鉄製仕切り板とを交互に配列した構造物の側面と底面とを閉塞して、電極板と仕切り板との間にコンクリートを流し込み、電気養生してプレキャストコンクリート版を製造する技術を開示する。しかしながら特許文献２は、電気養生を追従養生による強度推定方法に適用することを開示しておらず、その際に如何なる装置・方法をとればよいのかを何も示唆していない。 Instead of underwater curing or steam curing, there is also known an electric curing in which electric current is supplied to concrete in water and which is being cured and heated by Joule heat. Patent Literature 2 discloses a method in which the side and bottom surfaces of a structure in which vertical electrode plates and iron partition plates are alternately arranged are closed, concrete is poured between the electrode plates and the partition plates, and the concrete is cured and precast. A technique for manufacturing a concrete slab is disclosed. However, Patent Document 2 does not disclose that the electric curing is applied to the strength estimating method based on the following curing, and does not suggest what kind of apparatus or method should be used at that time.
本発明の第１の目的は、鉄筋コンクリート部材の強度の推定方法であって、当該部材に対して追従してコンクリート供試体の温度を追従養生するときに、当該供試体を均等に加熱できるものを提供することである。
本発明の第２の目的は、鉄筋コンクリート部材のうち特に応力の作用が大きい部位の強度をピンポイントに推定できる、鉄筋コンクリート部材の推定方法を提供することである。
本発明の第３の目的は、速硬性のコンクリートを使用して蒸気養生したときにコンクリート部材の吊り上げが可能となる時期を精度よく決定できる、鉄筋コンクリート部材の推定方法を提供することである。
本発明の第４の目的は、鉄筋コンクリート部材に対してコンクリート供試体の温度を精度よく追従させることができる、養生装置を提案することである。
A first object of the present invention is a method for estimating the strength of a reinforced concrete member, which can uniformly heat the specimen when following the member and curing the temperature of the concrete specimen. To provide.
A second object of the present invention is to provide a method for estimating a reinforced concrete member that can pinpoint the strength of a portion of a reinforced concrete member where a stress is particularly large.
A third object of the present invention is to provide a method for estimating a reinforced concrete member that can accurately determine a time at which a concrete member can be lifted when steam curing is performed using fast-hardening concrete.
A fourth object of the present invention is to propose a curing device capable of accurately following the temperature of a concrete specimen with respect to a reinforced concrete member.
まず本発明の基本的構成を説明する。
この基本的構成は、
鉄筋コンクリート部材打設用の型枠の内部の適所に温度センサを設置して、当該温度センサがコンクリート内部に埋設されるように型枠内へコンクリートを打設する工程と、
型枠内のコンクリートを養生し、鉄筋コンクリート部材を形成する工程と、
当該コンクリートと同等に配合されたコンクリートを用いて作成したコンクリート供試体を、当該鉄筋コンクリート部材と同じ温度履歴を有するように温度管理をしながら追従養生させる工程と、
上記コンクリート供試体の２つの端面を被挟持面として挟持手段で挟み付け、コンクリート供試体の強度試験を行う工程とからなり、
コンクリート供試体の強度試験の結果から鉄筋コンクリート部材の強度を推定する方法であって、
上記温度管理は、通電手段により、コンクリート供試体の被挟持面全体に均等に通電してコンクリート供試体を加熱することにより行い、鉄筋コンクリート部材とコンクリート供試体とが同じ温度履歴を持つように、上記温度センサの出力に応じて、通電手段への通電量を制御するようにしたことである。
First, the basic configuration of the present invention will be described.
This basic configuration is
A step of installing a temperature sensor in an appropriate place inside a formwork for placing a reinforced concrete member and casting concrete into the formwork so that the temperature sensor is buried in the concrete,
Curing the concrete in the formwork to form a reinforced concrete member;
A concrete specimen prepared using concrete mixed equivalent to the concrete, a step of following and curing while controlling the temperature so as to have the same temperature history as the reinforced concrete member,
Sandwiching the two end surfaces of the concrete specimen as clamping surfaces with clamping means, and performing a strength test of the concrete specimen,
A method for estimating the strength of a reinforced concrete member from the results of a strength test of a concrete specimen,
The above-mentioned temperature control is performed by heating the concrete specimen by applying an even current to the entire clamped surface of the concrete specimen by the energizing means, so that the reinforced concrete member and the concrete specimen have the same temperature history. That is, the amount of current supplied to the power supply means is controlled in accordance with the output of the temperature sensor.
前記基本的構成では、鉄筋コンクリート部材に対してコンクリート供試体の追従養生により、当該鉄筋コンクリート部材の強度を推定する方法を提案しており、養生の手法として電気養生を用いるものである。すなわち、コンクリート供試体が有する２つの被挟持面に対して均等に通電をするようにしている。具体的は、柱状の空洞（型穴１４）内の上側及び下側に底板乃至蓋板を兼ねる電極板を設置し、それら電極板全体を通じて通電すればよい。
なお、 「鉄筋コンクリート部材」とは、一つの型枠を用いて一度に成形されるコンクリート製成形物という程度の意味であり、プレキャストコンクリートの他、現場打ちのコンクリートも該当する。鉄骨鉄筋コンクリート部材、プレストレストコンクリート部材等も含まれる概念である。
The basic configuration proposes a method of estimating the strength of the reinforced concrete member by following the curing of the concrete specimen with respect to the reinforced concrete member, and uses electric curing as a curing method. That is, current is evenly applied to the two sandwiched surfaces of the concrete specimen. Specifically, an electrode plate serving also as a bottom plate or a lid plate may be provided on the upper and lower sides of the columnar cavity (mold hole 14), and current may be supplied through the entire electrode plate.
The term “reinforced concrete member” means a concrete molded product formed at a time using a single formwork, and includes precast concrete and cast-in-place concrete. The concept includes a steel-framed reinforced concrete member, a prestressed concrete member, and the like.
第１の手段は、前記基本的構成を有し、かつThe first means has the basic configuration, and
前記鉄筋コンクリート部材の養生工程として、当該鉄筋コンクリート部材を前記型枠内で蒸気養生させており、As a curing step of the reinforced concrete member, the reinforced concrete member is steam-cured in the formwork,
前記鉄筋コンクリート内に埋設された同一の温度センサの出力に応じて、養生槽内に相互に熱干渉しないように断熱状態で収納された複数のコンクリート供試体に対して前記温度管理を行う。According to the output of the same temperature sensor buried in the reinforced concrete, the temperature management is performed on a plurality of concrete specimens housed in an insulated state so as not to mutually interfere in the curing tank.
本手段では、鉄筋コンクリート部材の養生期間の或る段階で一つのコンクリート供試体Ｓの強度試験を行い、必要な強度に足りなければ、さらに鉄筋コンクリート部材Ｍの養生を続けて、次の段階でさらに強度試験を行うことができる。In this means, the strength test of one concrete specimen S is performed at a certain stage of the curing period of the reinforced concrete member, and if the required strength is not sufficient, the curing of the reinforced concrete member M is further continued. Testing can be performed.
２の手段は、前記基本的構成を有し、
上記鉄筋コンクリート部材をプレキャスト部材とするとともに、このプレキャスト部材には操作用治具の基端側のインサート部が埋め込まれており、そのインサート部付近に上記温度センサを埋設している。
Means 2 has the above basic configuration ,
The reinforced concrete member is used as a precast member, and an insert portion on the base end side of the operation jig is embedded in the precast member, and the temperature sensor is embedded near the insert portion.
本手段は、図５に示すようにプレキャスト部材に操作用治具Ｊの基端側のインサート部ｊ１を埋め込み、このインサート部ｊ１の付近に第１温度センサ５を埋設することを提案する。“インサート部の付近に埋設する”とは、プレキャスト部材を吊り上げてストックヤード等への移動（操作）する際に、インサートが引っ張られ、コンクリートが引き抜かれるのを押さえるように抵抗しているので、インサート付近のコンクリートの強度発現の状態を把握しておくことが重要という意味である。このときに応力が生じる位置に操作用治具Ｊを設け、強度の発現状態を把握することが求められるので、第１温度センサ５を、できる限りインサート部ｊ１の近傍に設ける意味である。吊り上げると部材に曲げ応力が生じる。曲げ応力が大きくなるのは、吊り上げの支点となるインサートの位置（上面）と、インサートとインサートの中間の位置の下面（底面）となる。因みに、このような個所として部材表面から５〜３０ｍｍの表層部に設けても、好適に実施できる。具体的には発明の詳細な説明で述べる。 This means proposes to embed the insert j1 on the base end side of the operation jig J into the precast member as shown in FIG. 5 and embed the first temperature sensor 5 near the insert j1. "Embed near the insert" means that when the precast member is lifted and moved (operated) to a stock yard, etc., the insert is pulled and resists to prevent the concrete from being pulled out, It means that it is important to grasp the state of strength development of concrete near the insert. At this time, it is necessary to provide the operation jig J at a position where a stress is generated, and to grasp the state of the development of the strength. This means that the first temperature sensor 5 is provided as close to the insert j1 as possible. Lifting causes bending stress on the member. The bending stress increases at the position of the insert (upper surface) serving as a fulcrum of lifting and the lower surface (bottom surface) at a position intermediate between the inserts. Incidentally, even if such a portion is provided in the surface layer portion of 5 to 30 mm from the member surface, it can be suitably implemented. This will be specifically described in the detailed description of the invention.
第３の手段は、第１の手段又は第２の手段を有し、
上記鉄筋コンクリート部材の養生期間中に温度センサの出力データを記録し、この記録に基づいて、コンクリート供試体の温度履歴を鉄筋コンクリート部材と同じ温度履歴を再現されるようにしている。
The third means has the first means or the second means,
The output data of the temperature sensor is recorded during the curing period of the reinforced concrete member, and the same temperature history as that of the reinforced concrete member is reproduced from the temperature history of the concrete specimen based on this record.
本手段では、鉄筋コンクリート部材の養生期間中に温度センサから出力された温度データの記録に基づいて、鉄筋コンクリート部材と同じ温度履歴をコンクリート供試体に与えて養生させ、強度の推定を行うことを提案している。この方法では、事前に強度の発現状態を推定する場合にも有効であるので、鉄筋コンクリート部材の養生作業とコンクリート供試体の養生作業とを必ずしも同時並行して行う必要がない。 This means proposes that based on the recording of temperature data output from the temperature sensor during the curing period of the reinforced concrete member, the same temperature history as that of the reinforced concrete member is given to the concrete specimen, cured, and the strength is estimated. ing. This method is also effective when estimating the state of strength development in advance, so that it is not always necessary to perform the curing operation of the reinforced concrete member and the curing operation of the concrete specimen at the same time.
第４の手段は、養生装置であり、
鉄筋コンクリート部材への埋設用の温度センサと、
養生中のコンクリートを通電により加熱できるように形成した、コンクリート供試体の養生槽と、
温度センサの出力に応じて、養生槽の通電量を制御するコントローラと、
を具備し、
上記養生槽は、表面の一部に開口面を有する型穴を設けた筐体と、その開口面を塞ぐ蓋と、を具備し、
型穴の底面側と開口面側とにそれら各面のほぼ全体に亘る電極板を介して型穴内のコンクリート供試体へ通電することができる通電手段を備えており、
上記筐体の表面に複数の型穴を設け、相互の型穴相互で熱の干渉がないように断熱処理を行うとともに、各型穴の両電極板を、電源に対して並列的に接続している。
いる。
The fourth means is a curing device,
A temperature sensor for embedding in reinforced concrete members,
A curing tank for concrete specimens formed so that the concrete being cured can be heated by applying electricity.
A controller that controls the amount of electricity in the curing tank according to the output of the temperature sensor;
With
The curing tank has a housing provided with a mold hole having an opening surface in a part of the surface, and a lid for closing the opening surface,
On the bottom side and the opening side of the mold cavity, there is provided an energizing means capable of conducting electricity to the concrete specimen in the mold cavity through an electrode plate covering substantially the entire surface thereof .
A plurality of mold cavities are provided on the surface of the housing, heat insulation is performed so that there is no heat interference between the mold cavities, and both electrode plates of each mold cavity are connected in parallel to a power supply. ing.
I have.
本手段は、図１及び図４に示すように、温度センサ５、６と養生槽１０とコントローラ２とを具備する養生装置を提案している。養生槽１０は、型穴１４の底面側と開口面側とにそれら各面のほぼ全体に亘る電極板２２、２４を配置し、これら電極板２２、２４を介して型穴内のコンクリート供試体へ通電するようにしている。 This means proposes a curing device including temperature sensors 5 and 6, a curing tank 10, and a controller 2 as shown in FIGS. 1 and 4. The curing tank 10 has electrode plates 22 and 24 over substantially the entire surface on the bottom side and the opening side of the mold cavity 14, and through these electrode plates 22 and 24 to the concrete specimen in the mold cavity. The power is turned on.
また本手段では、複数の型穴１４同士の間で熱干渉が生じないように断熱処理をしている。このように構成することのメリットは、次の通りである。
第１に、一般の１００〜２００Ｖの電源で複数の供試体を同じ条件で通電し加熱養生することができる。
第２に、同じ加熱条件の供試体が作成できるので、３時間後に試験をして所要の強度が満足できていなかった場合、例えば、その１５分後用、３０分後用の供試体を作成し、それぞれに全く同じ履歴で加熱養生された供試体として見做し、これらを用いて圧縮強度を評価することができる。
因みに、上記段落において「〜（時間又は分）後用」とあるのは、圧縮強度試験では、その都度、供試体Ｓは破壊されるので、再利用ができず、よって、鉄筋コンクリート部材Ｍ毎に「〜用」とした同じ履歴で加熱養生される供試体Ｓを必要に応じて、数本用意して静置するという意味である。図４はその場合の態様である。また云うまでもなく、第２温度センサ６を埋設してある供試体Ｓは、後述する一組の最後に圧縮強度試験することになる。
Further, in the present means, heat insulation is performed so that thermal interference does not occur between the plurality of mold cavities 14. The advantages of such a configuration are as follows.
First, a plurality of specimens can be heated and cured under the same conditions with a general power supply of 100 to 200 V.
Second, since the specimen under the same heating condition can be prepared, if the required strength is not satisfied after the test after 3 hours, for example, the specimen for 15 minutes and 30 minutes after that is prepared. Then, the specimens are regarded as heat-cured specimens with exactly the same history, and the compressive strength can be evaluated using these specimens.
By the way, in the above paragraph, “after (hour or minute)” means that in the compressive strength test, the specimen S is destroyed each time, and therefore cannot be reused. This means that several specimens S that are heated and cured with the same history of “to” are prepared and left as needed. FIG. 4 shows an embodiment in that case. Needless to say, the specimen S in which the second temperature sensor 6 is embedded is subjected to a compressive strength test at the end of a set described later.
本発明の基本的構成によれば、コンクリート供試体の被挟持面全体に均一に通電する
から、均等に加熱することができ、正確に部材温度を追従することができるため、より精度の高い品質管理が可能となる。
第１の手段に係る発明によれば、鉄筋コンクリート部材の養生期間の或る段階で一つのコンクリート供試体Ｓの強度試験を行い、必要な強度に足りなければ、さらに鉄筋コンクリート部材Ｍの養生を続けて、次の段階でさらに強度試験を行うことができる。
第２の手段に係る発明によれば、プレキャスト部材に埋め込まれたインサート部の近くに温度センサを埋設したから、インサート部付近の強度を特に確認できる。
第３の手段に係る発明によれば、鉄筋コンクリート部材に埋設した温度センサで観察した温度履歴を記憶するから、後日その温度履歴を再現して追加養生を行うことができる。
第４の手段に係る発明によれば、コンクリート供試体に均一に通電し、加熱することができる。また並列的に接続したので通電量を適切に（例えば適切な通電条件により）コントロールできる。
According to the basic configuration of the present invention, since the entire surface to be clamped of the concrete specimen is uniformly energized, it can be heated evenly, and the temperature of the member can be accurately followed. Management becomes possible.
According to the invention of the first means, the strength test of one concrete specimen S is performed at a certain stage during the curing period of the reinforced concrete member, and if the required strength is not sufficient, the reinforced concrete member M is further cured. The strength test can be further performed in the next stage.
According to the second aspect of the invention, since the temperature sensor is embedded near the insert portion embedded in the precast member, the strength near the insert portion can be particularly confirmed.
According to the third aspect of the present invention, since the temperature history observed by the temperature sensor embedded in the reinforced concrete member is stored, the temperature history can be reproduced at a later date to perform additional curing.
According to the invention according to the fourth means, it is possible to uniformly supply current to the concrete specimen and heat it . In addition , since the power supply is connected in parallel, the amount of power supply can be controlled appropriately (for example, under appropriate power supply conditions).
以下、図１から図７に基づいて本発明の実施形態に係るコンクリートの強度推定方法、並びに、コンクリートの養生設備（養生装置を含む）を説明する。説明の都合上、まず養生設備に関して説明する。 Hereinafter, a concrete strength estimation method and concrete curing equipment (including a curing device) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. For convenience of explanation, the curing equipment will be described first.
養生施設は、プレキャスト鉄筋コンクリート部材である鉄筋コンクリート部材Ｍの養生を行うための養生室Ｒと、コンクリート供試体Ｓの養生を行うための養生装置とからなる。なお、鉄筋コンクリート部材Ｍ、コンクリート供試体Ｓをそれぞれ部材、供試体と云う場合がある。 The curing facility includes a curing room R for curing a reinforced concrete member M which is a precast reinforced concrete member, and a curing device for curing a concrete specimen S. Note that the reinforced concrete member M and the concrete specimen S may be referred to as a member and a specimen, respectively.
養生室Ｒは、密閉された空間内で図示しない型枠内にコンクリートを打ち込み、加熱・保温して養生させ、鉄筋コンクリート部材として取り出すことができるように構成されている。養生の手法としては、蒸気養生その他の公知の技術を採用すればよい。コンクリートの種類は、例えば速硬コンクリート、特に少量の速硬性混和剤と加熱養生を併用して注水後の３時間程度で脱型・吊り上げが可能な速硬コンクリートとすることができる。鉄筋コンクリート部材を吊り上げる吊り上げ手段（図示せず）を配置して、底盤から移動することができるように構成する。 The curing room R is configured so that concrete can be poured into a mold (not shown) in a closed space, cured by heating and keeping the temperature, and taken out as a reinforced concrete member. As a curing method, a known method such as steam curing may be employed. The type of concrete can be, for example, quick-hardened concrete, particularly quick-hardened concrete that can be removed and lifted about 3 hours after water injection using a combination of a small amount of quick-hardening admixture and heat curing. A lifting means (not shown) for lifting the reinforced concrete member is arranged so as to be able to move from the bottom.
プレキャスト鉄筋コンクリート部材にコンクリートを打設するときには、図示しない型枠内に鉄筋を配筋しておき、その中にコンクリートを打設し、養生を行うとよい。また鉄筋コンクリート部材Ｍには、図５に示す操作用治具Ｊの基端側を埋め込んでおくとよい。操作用治具Ｊは、主に鉄筋コンクリート部材Ｍを吊り上げるために用いられ、図示例の場合には、コンクリート内へ埋め込まれるインサート部ｊ１と、このインサート部ｊ１に対してねじ止めされる治具の本体ｊ２とで形成される。図示例のインサート部は、略Ｊ字形のアンカーに形成しているが、その構造は適宜変更することができる。 When placing concrete in the precast reinforced concrete member, it is preferable to arrange reinforcing bars in a not-shown formwork, place concrete in it, and perform curing. Further, the base end of the operation jig J shown in FIG. 5 may be embedded in the reinforced concrete member M. The operation jig J is mainly used for lifting the reinforced concrete member M. In the illustrated example, the insert j1 embedded in the concrete and the jig screwed to the insert j1 are used. The body j2 is formed. Although the insert in the illustrated example is formed in a substantially J-shaped anchor, the structure can be changed as appropriate.
養生装置は、コントローラ２と、温度測定手段４と、養生槽１０とで構成している。 The curing device includes a controller 2, a temperature measuring unit 4, and a curing tank 10.
コントローラ２は、後述の第１温度センサ５で測定された、養生室Ｒ内の鉄筋コンクリート部材Ｍに応じて養生槽１０内のコンクリート供試体Ｓへの通電量を制御し、養生期間中の鉄筋コンクリート部材の温度履歴をコンクリート供試体Ｓに再現できるように構成している。具体的には、後述の第２温度センサ６で測定されたコンクリート供試体Ｓの温度をコントローラにフィードバッグして、コンクリート供試体Ｓの温度を、目標値（鉄筋コンクリート部材Ｍの温度）に近づけるように構成すればよい。 The controller 2 controls the amount of electricity supplied to the concrete specimen S in the curing tank 10 in accordance with the reinforced concrete member M in the curing room R, which is measured by a first temperature sensor 5 to be described later. Is reproducible on the concrete specimen S. Specifically, the temperature of the concrete specimen S measured by the second temperature sensor 6 described later is fed back to the controller so that the temperature of the concrete specimen S approaches the target value (the temperature of the reinforced concrete member M). May be configured.
なお、好適な一実施例として、コントローラ２は、図示しない記録装置を有し、養生室Ｒ内の鉄筋コンクリート部材Ｍの温度履歴を記録して、後で温度履歴の記録に基づいてコンクリート供試体Ｓの強度試験を行うようにできるようにしてもよい。 As a preferred embodiment, the controller 2 has a recording device (not shown), records the temperature history of the reinforced concrete member M in the curing room R, and later writes the concrete specimen S based on the temperature history record. The strength test may be performed.
温度測定手段４は、鉄筋コンクリート部材Ｍの温度を測定するための第１温度センサ５と、コンクリート供試体Ｓの温度を測定するための第２温度センサ６とを含む。図示例では、第１温度センサ５及び第２温度センサ６は、それぞれ電気的に上記コントローラ２に結線（接続）されている。図示例では実線で示す電線で接続しているが、その構造は適宜変更することができる。 The temperature measuring means 4 includes a first temperature sensor 5 for measuring the temperature of the reinforced concrete member M, and a second temperature sensor 6 for measuring the temperature of the concrete specimen S. In the illustrated example, the first temperature sensor 5 and the second temperature sensor 6 are each electrically connected (connected) to the controller 2. In the illustrated example, they are connected by electric wires shown by solid lines, but the structure can be changed as appropriate.
第１温度センサ５は、熱電対とすることが好適であるが、必ずしも、この構成には限定されない。第１温度センサ５は、鉄筋コンクリート部材Ｍの内部のうち強度を推定したい部位に設置する。図面では、簡単のために一個の熱電対を描いているが、必要に応じて複数個所に設けることができる。また、インサート部のアンカー先端の表面から深さは、吊り上げる際に部材の曲げ応力が最大となる位置の近傍に設けても好適に実施できる。 The first temperature sensor 5 is preferably a thermocouple, but is not necessarily limited to this configuration. The first temperature sensor 5 is installed in a portion of the reinforced concrete member M where the strength is to be estimated. Although one thermocouple is illustrated in the drawings for simplicity, it may be provided at a plurality of locations as needed. Further, the depth from the surface of the tip end of the anchor of the insert portion can be suitably implemented even when provided near the position where the bending stress of the member is maximized during lifting.
好適な図示例では、操作用治具Ｊのインサート部付近に埋設しているが、その理由を述べる。インサートの許容引き抜き耐力Ｐは、インサート先端から４５°の角度でコーン破壊すると仮定して得られる上面の投影面積Ａと、コンクリートの圧縮強度σを用いて、Ｐ＝ａ×Ａ×√σ（ａは係数）で表され、最もコンクリートの圧縮強度発現の低いインサート先端付近の圧縮強度で判断しておけば安全側の評価ができることに基づく。
プレキャスト部材を吊り上げる際には、部材に曲げが生じる。部材厚の薄い板状部材の場合は、インサートの引き抜きよりも、部材の曲げによって、所要の強度発現が決まることが多い。具体的には、インサートの引き抜きに堪えるための耐力を満足するためのコンクリートの圧縮強度よりも、必要な曲げ強度から算出される最大引張縁応力をコンクリートの圧縮強度に換算した値の方が高いことが多い。このような場合は、第１温度センサ５を曲げモーメントが最大となる位置の部材表面に設けて強度発現を確認すると良い。安全側に評価するためには部材表面から５〜３０ｍｍに設けると良い。
In the preferred illustrated example, it is buried in the vicinity of the insert portion of the operation jig J, but the reason will be described. The allowable pull-out strength P of the insert is calculated by using the projected area A of the upper surface obtained assuming that the cone is broken at an angle of 45 ° from the tip of the insert and the compressive strength σ of concrete, and P = a × A × √σ (a Is the coefficient), and it is based on the fact that it is possible to evaluate on the safe side by judging from the compressive strength near the tip of the insert where the compressive strength of concrete is lowest.
When lifting the precast member, the member is bent. In the case of a plate-like member having a small member thickness, the required strength development is often determined by bending the member rather than by pulling out the insert. Specifically, the value obtained by converting the maximum tensile edge stress calculated from the required bending strength into the compressive strength of the concrete is higher than the compressive strength of the concrete to satisfy the proof stress to withstand the removal of the insert. Often. In such a case, it is preferable to provide the first temperature sensor 5 on the surface of the member at the position where the bending moment is maximized, and confirm the strength development. In order to evaluate it on the safe side, it is preferable to provide it 5 to 30 mm from the surface of the member.
上記第２温度センサ６は、図４の図示例では、コントローラ２にフィードバックするために、３本の供試体Ｓを一組として供試体Ｓに埋設されているが、鉄筋コンクリート部材Ｍの一つの第１温度センサ５に対し、少なくとも一か所に埋設すれば、好適に実施できる。第２温度センサ６の位置に関しては、図９の実施例でさらに説明する。 In the example shown in FIG. 4, the second temperature sensor 6 is embedded in the specimen S as a set of three specimens S for feedback to the controller 2. If one temperature sensor 5 is embedded in at least one place, it can be suitably implemented. The position of the second temperature sensor 6 will be further described in the embodiment of FIG.
なお、ここで追従養生の考え方を簡単に説明する。
（１）鉄筋コンクリート部材Ｍを、温度の均質性が保障される程度に小さい複数の仮想エリアに分割して、そのエリアの全部又は一部に温度センサを埋め込む。そして温度センサを埋め込んだエリア毎に、各コンクリート供試体を用意して、エリア内のコンクリート部分の温度に追従するようにする。
図２に示す例では、直方体の鉄筋コンクリート部材Ｍの縦・横・奥行方向に点線でそれぞれ３分割した例を示す。もっとも、これは追従制御の概念を説明するために挙げた事例であり、実際の鉄筋コンクリート部材の形状などに応じて、第１温度センサ５の埋め込み箇所は適宜選択することができる。
（２）そしてコンクリート供試体Ｓが鉄筋コンクリート部材Ｍと同じ温度履歴を有するようにしておき、鉄筋コンクリート部材Ｍの養生がある程度進んだ段階でコンクリート供試体Ｓを養生槽１０から取り出すことで強度の推定を行う。
（３）鉄筋コンクリート部材Ｍ中の一つのエリアに対して同時進行で複数のコンクリート供試体Ｓの追従養生を行い、鉄筋コンクリート部材Ｍの養生期間の或る段階で一つのコンクリート供試体Ｓの強度試験を行い、必要な強度に足りなければ、さらに鉄筋コンクリート部材Ｍの養生を続けて、次の段階でさらに強度試験を行うということを繰り返すとよい。
Here, the concept of the follow-up curing will be briefly described.
(1) The reinforced concrete member M is divided into a plurality of virtual areas small enough to ensure temperature uniformity, and a temperature sensor is embedded in all or part of the area. Then, each concrete specimen is prepared for each area in which the temperature sensor is embedded, so as to follow the temperature of the concrete portion in the area.
The example shown in FIG. 2 shows an example in which a rectangular parallelepiped reinforced concrete member M is divided into three in the vertical, horizontal, and depth directions by dotted lines. However, this is an example given to explain the concept of the follow-up control, and the embedding location of the first temperature sensor 5 can be appropriately selected according to the actual shape of the reinforced concrete member and the like.
(2) The concrete specimen S is made to have the same temperature history as the reinforced concrete member M, and the strength is estimated by taking out the concrete specimen S from the curing tank 10 when the curing of the reinforced concrete member M has progressed to some extent. Do.
(3) Following the curing of a plurality of concrete specimens S in one area in the reinforced concrete member M at the same time, the strength test of one concrete specimen S is performed at a certain stage of the curing period of the reinforced concrete member M. If the required strength is not sufficient, the curing of the reinforced concrete member M may be further continued, and a further strength test may be performed in the next stage.
養生槽１０は、一つ又は複数のコンクリート供試体Ｓを通電により加熱するとともに、温度状態を制御できるように構成している。本実施形態において、養生槽１０は、筐体１２と、蓋１８とからなる。 The curing tank 10 is configured to heat one or a plurality of concrete specimens S by energization and to control a temperature state. In the present embodiment, the curing tank 10 includes a housing 12 and a lid 18.
筐体１２は、上面側に開口面Ａを有する複数の有底の型穴１４を設けている。本実施形態では、型穴１４の内面には上面及び下面開放の筒体１６を嵌め込んでいる。具体的には、筒体１６は、底面が金属製、側面が絶縁体（例えばプラスチックなどの合成樹脂）でできている型枠であって、この筒体１６にコンクリートを打設（充填）して供試体Ｓを作成した後に、この供試体を型穴１４に静置する。筒体の周面と型穴の内面との間には空気層を設けるようにしてもよい。底面側の金属面を電線２６と接続することで後述の第１電極板２２とし、上面側には第２電極板２４を取付け、さらに蓋１８で覆うことにより、追従養生における養生槽１０の準備が終了する。型穴同士の間には熱の干渉を生じないように断熱材を適用するとよい。 The housing 12 is provided with a plurality of bottomed mold holes 14 having an opening surface A on the upper surface side. In the present embodiment, a cylindrical body 16 whose upper surface and lower surface are open is fitted into the inner surface of the mold hole 14. Specifically, the cylindrical body 16 is a mold having a bottom surface made of metal and a side surface made of an insulator (for example, a synthetic resin such as plastic). After the specimen S is prepared by this, the specimen is allowed to stand in the mold cavity 14. An air layer may be provided between the peripheral surface of the cylinder and the inner surface of the mold cavity. By connecting the metal surface on the bottom surface to the electric wire 26 to form a first electrode plate 22 to be described later, attaching the second electrode plate 24 to the upper surface side, and further covering the cover 18 with the lid 18, the curing tank 10 in the following curing is prepared. Ends. It is preferable to apply a heat insulating material between the mold holes so that heat interference does not occur.
型穴１４内には第１電極板２２及び第２電極板２４が配置され、これら両電極の間に供試体Ｓが静置される。これら両電極に接するコンクリート供試体Ｓの上面及び下面が強度圧縮試験における被挟持面Ｐ、Ｐとなる。 A first electrode plate 22 and a second electrode plate 24 are arranged in the mold cavity 14, and the specimen S is left between these two electrodes. The upper surface and the lower surface of the concrete specimen S in contact with these two electrodes are the sandwiched surfaces P, P in the strength compression test.
好適な図示例では上記筐体１２の上面に複数の型穴１４を行列状に配置している。例えば鉄筋コンクリート部材Ｍ上のｎ個の測定点について強度を推定するときには、筐体１２の上面にはｎ列に亘って型穴１４を配置するとよく、また各測定点毎にｍ回の強度試験を可能とするときには、各行毎にｍ個の型穴１４を形成するとよい。 In a preferred example, a plurality of mold holes 14 are arranged in a matrix on the upper surface of the housing 12. For example, when estimating the strength at n measurement points on the reinforced concrete member M, it is preferable to arrange the mold holes 14 on the upper surface of the housing 12 over n rows, and to perform m strength tests at each measurement point m times. When possible, m mold holes 14 may be formed for each row.
蓋１８は、上記型穴１４の開口面Ａを閉塞できる構造であればどのようなものでもよい。図示例では、型穴１４の上部内に着脱可能に嵌合させている。蓋１８は断熱材で形成するとよい。 The lid 18 may have any structure as long as it can close the opening surface A of the mold cavity 14. In the illustrated example, it is detachably fitted in the upper part of the mold hole 14. The lid 18 may be formed of a heat insulating material.
通電手段２０は、各型穴１４の底面側に設置した第１電極板２２及び型穴１４の開口面Ａ側に配置した第２電極板２４を有する。第１電極板２２及び第２電極板２４は、電線２６を介して交流電源に接続されている。好適な図示例では、蓋１８を導電材料で形成し、蓋１８から起立する端子２６ａを介して接続するようにしている。 The conducting means 20 has a first electrode plate 22 provided on the bottom surface side of each mold hole 14 and a second electrode plate 24 arranged on the opening surface A side of the mold hole 14. The first electrode plate 22 and the second electrode plate 24 are connected to an AC power supply via an electric wire 26. In a preferred embodiment, the lid 18 is made of a conductive material, and is connected to the lid 18 via a terminal 26a that stands upright.
これら第１電極板２２及び第２電極板２４は、型穴１４を底面及び開口面Ａの全体をカバーするサイズに形成し、コンクリート全体に均等に交流を通電できるように設ける。なお、図示例では、第１電極板２２の外周部を上記筒体１６の下端部に付設した内向きフランジの上に載せて、固定している。 The first electrode plate 22 and the second electrode plate 24 are formed such that the mold holes 14 are formed in a size that covers the entire bottom surface and the opening surface A so that alternating current can be uniformly applied to the entire concrete. In the illustrated example, the outer peripheral portion of the first electrode plate 22 is placed and fixed on an inward flange attached to the lower end of the cylindrical body 16.
上記通電手段２０は、筐体１２上面に設けた型穴１４のうち鉄筋コンクリート部材Ｍの同じ測定点に対応する同じ列に配置された型穴１４の第１電極板２２及び第２電極板２４に対して、並列接続するように設ける。 The energizing means 20 is connected to the first electrode plate 22 and the second electrode plate 24 of the mold holes 14 arranged in the same row corresponding to the same measurement point of the reinforced concrete member M among the mold holes 14 provided on the upper surface of the housing 12. On the other hand, they are provided so as to be connected in parallel.
次に本発明による鉄筋コンクリート部材の養生方法とともに当該部材の強度の推定方法を説明する。まず鉄筋コンクリート部材の養生作業とコンクリート供試体の養生作業とを同時並行する場合の手順を、図８を用いながら説明する。 Next, a method for estimating the strength of the reinforced concrete member together with the method for curing the reinforced concrete member according to the present invention will be described. First, a procedure in the case where the curing operation of the reinforced concrete member and the curing operation of the concrete specimen are performed simultaneously will be described with reference to FIG.
（１）コンクリートの打ち込み前の準備
養生室Ｒに置かれた型枠内に鉄筋を配筋するとともに、必要により、操作用治具Ｊのインサート部ｊ１を設置する。インサート部を設置する方法としては、コンクリート打設前の鉄筋コンクリート部材Ｍ上面に操作用治具Ｊを設置する場合は、例えば、この鉄筋コンクリート部材Ｍを挟む姿勢で両側面に位置する型枠の上端に仮の支持部材（図示しない）を掛け渡し、その支持部材に操作用治具Ｊを取付けておくことで好適に実施できる。
また型枠内部のうち強度を測定するべき箇所に第１温度センサ５を設置し、この第１温度センサ５を、コントローラ２に接続する。
例えば、図５に示すように、インサート部であるアンカーの先端（図示例では）下端に第１温度センサである熱電対を貼り付けることができる。
また同図に示すように、この先端と同じくらいの深さで２つのインサート部ｊ１同士の中間位置に第１温度センサ５を設けてもよい。この場合には、図示しない鉄筋などに第１温度センサを取り付けることができる。
また図示はしないが、鉄筋コンクリート部材が梁部材のような長尺部材であって、曲げにより部材の強度が決定されるときには、長手方向の両側に設けた２つのインサート部ｊ２の中間位置であって部材の下面寄りに第１温度センサを設けるとよいが、インサート部ｊ２の位置の曲げモーメントが最大となる場合には上面寄りに設けるとよい。本来の温度センサの設置位置は応力が最も大きくなる表面であるが、安全のために表面よりやや部材内に入った位置（３０ｍｍ程度）で温度を測定することが望ましい。
なお中間位置であって部材の下面寄りに第１温度センサを設ける方がより良い理由は次の通りである。すなわち、曲げモーメントは、一般的に部材の上面では吊上げのインサート位置が大きくなり、部材の下面ではインサートとインサートの中間が大きくなるからである。なお、どの位置が最大になるかは、部材の形状とインサートの設置位置、設置数によって、適宜に決める。
（２）コンクリートの打ち込み
上記鉄筋コンクリート部材用の型枠内にコンクリートを打設する。
本実施形態では、速硬コンクリートに適用する場合について解説するが、本発明は他の種類のコンクリートに適用しても構わない。養生の種類としては、速硬コンクリートの場合には蒸気養生を用いるが、通常のコンクリートで強度の高いものや断面の大きな部材などでは蒸気養生を行うとは限らない。
また鉄筋コンクリート部材Ｍの強度を測定しようとする箇所のそれぞれについて養生槽１０の筒体内に同種類のコンクリートを充填して、必要個数のコンクリート供試体Ｓを作製する。
（３）コンクリートの養生
上記型枠にコンクリートを打設した後に養生室に高温蒸気を供給し、鉄筋コンクリート部材Ｍとして必要な強度を生ずるまで蒸気養生を行う。
高温蒸気により型枠内のコンクリートの温度が上昇すると、第１温度センサ５により検知され、コントローラ２へ送信されて温度履歴として記録されるとともに、その温度の測定値に応じて通電手段２０を介してコンクリート供試体Ｓへ通電される。通電手段２０の第１電極板２２及び第２電極板２４を通じて筒体１６内のコンクリート全体にほぼ均一に通電されるため、ほぼ一様にジュール熱が発生する。これにより、コンクリート供試体Ｓの温度を鉄筋コンクリート部材Ｍの温度に的確に追従させることができる。
なお、コンクリート供試体Ｓ内の温度が第２温度センサ６により測定され、コントローラ２にフィードバッグされ、温度制御に利用されるのであるが、上述の如くコンクリート供試体Ｓの局部的な温度差が少ないので、制御の精度が高まる。
（４）コンクリートの強度試験の実施
そこで養生工程の開始からある程度の時間が経過した後に養生槽１０から一つのコンクリート供試体Ｓを取り出して、圧縮強度試験を行う。図７に示すようにコンクリート供試体Ｓを台の上に載せ、載荷試験機を用いて、コンクリート供試体Ｓの被挟持面Ｐ、Ｐを上下両側から挟持し、コンクリート供試体Ｓが破壊されるまで圧力を加える。この圧縮強度試験の結果から、曲げ強度や引張強度、付着強度等が公知の計算式で導き出すことができる。具体的には、計画段階で、インサートからコーン破壊しないための所要の圧縮強度と、曲げひび割れが生じないための曲げ強度を圧縮強度に換算し、最も高い圧縮強度とその位置を決定しておく。製造時にはこの箇所について熱電対をセットして、その箇所の圧縮強度を確認すれば良い。測定された強度が所要値に達しないときには、鉄筋コンクリート部材Ｍの養生を継続し、所要値に達したときには養生を終了する。
（５）鉄筋コンクリート部材の脱型
養生工程が終了した後には、操作用治具Ｊの本体ｊ２をインサート部ｊ１へ取り付け、操作用治具Ｊをフック手段Ｆに引っ掛ける。そうして鉄筋コンクリート部材Ｍを吊り上げて、移動するとよい。
(1) Preparation before Concrete Driving Reinforcement is arranged in the formwork placed in the curing room R, and if necessary, the insert j1 of the operation jig J is installed. As a method of installing the insert portion, in the case where the operation jig J is installed on the upper surface of the reinforced concrete member M before the concrete is cast, for example, the operation jig J This can be suitably implemented by bridging a temporary support member (not shown) and attaching the operation jig J to the support member.
In addition, a first temperature sensor 5 is installed at a position in the mold where the strength is to be measured, and the first temperature sensor 5 is connected to the controller 2.
For example, as shown in FIG. 5, a thermocouple serving as a first temperature sensor can be attached to a lower end (in the illustrated example) of an anchor serving as an insert portion.
Further, as shown in the same drawing, the first temperature sensor 5 may be provided at a depth approximately equal to the tip and at an intermediate position between the two insert portions j1. In this case, the first temperature sensor can be attached to a not-shown reinforcing bar or the like.
Although not shown, when the reinforced concrete member is a long member such as a beam member and the strength of the member is determined by bending, the member is located at an intermediate position between two insert portions j2 provided on both sides in the longitudinal direction. The first temperature sensor is preferably provided near the lower surface of the member, but is preferably provided near the upper surface when the bending moment at the position of the insert j2 is maximized. Although the original temperature sensor is installed on the surface where the stress is the largest, it is desirable to measure the temperature at a position (about 30 mm) slightly inside the member from the surface for safety.
The reason why it is better to provide the first temperature sensor at the intermediate position near the lower surface of the member is as follows. That is, the bending moment generally increases at the insert position for lifting on the upper surface of the member, and increases between the inserts on the lower surface of the member. It should be noted that which position becomes the maximum is appropriately determined depending on the shape of the member, the installation position and the number of inserts.
(2) Casting concrete Concrete is cast into the formwork for the reinforced concrete member.
In the present embodiment, a case where the present invention is applied to quick-hardening concrete will be described, but the present invention may be applied to other types of concrete. As the type of curing, steam curing is used in the case of quick-hardening concrete, but steam curing is not always performed for ordinary concrete having high strength or a member having a large cross section.
In addition, the same type of concrete is filled in the cylinder of the curing tank 10 at each of the locations where the strength of the reinforced concrete member M is to be measured, and a required number of concrete specimens S are produced.
(3) Curing of concrete After the concrete has been poured into the formwork, high-temperature steam is supplied to the curing room, and steam curing is performed until the strength required for the reinforced concrete member M is generated.
When the temperature of the concrete in the formwork rises due to the high-temperature steam, the temperature is detected by the first temperature sensor 5 and transmitted to the controller 2 to be recorded as a temperature history. Power is supplied to the concrete specimen S. Since the entire concrete in the cylinder 16 is almost uniformly supplied with electricity through the first electrode plate 22 and the second electrode plate 24 of the electricity supply means 20, Joule heat is generated almost uniformly. Thereby, the temperature of the concrete specimen S can be made to accurately follow the temperature of the reinforced concrete member M.
The temperature in the concrete specimen S is measured by the second temperature sensor 6, fed back to the controller 2, and used for temperature control. As described above, the local temperature difference of the concrete specimen S is Since the number is small, the control accuracy is improved.
(4) Implementation of Concrete Strength Test Then, after a certain period of time has elapsed from the start of the curing process, one concrete specimen S is taken out from the curing tank 10 and a compressive strength test is performed. As shown in FIG. 7, the concrete specimen S is placed on a table, and the holding surfaces P, P of the concrete specimen S are clamped from both upper and lower sides by using a loading tester, and the concrete specimen S is broken. Apply pressure up to. From the results of the compression strength test, the bending strength, the tensile strength, the adhesive strength, and the like can be derived by a known calculation formula. Specifically, at the planning stage, the required compressive strength for preventing the cone from breaking from the insert and the bending strength for preventing the occurrence of bending cracks are converted to compressive strength, and the highest compressive strength and its position are determined. . At the time of manufacture, a thermocouple may be set for this location and the compressive strength of that location may be checked. When the measured strength does not reach the required value, the curing of the reinforced concrete member M is continued, and when it reaches the required value, the curing is terminated.
(5) Demolding of the reinforced concrete member After the curing step is completed, the main body j2 of the operation jig J is attached to the insert j1, and the operation jig J is hooked on the hook means F. Then, the reinforced concrete member M may be lifted and moved.
なお、上記の方法では、鉄筋コンクリート部材とコンクリート供試体との養生を並行して行っていたが、鉄筋コンクリート部材の温度履歴をコントローラに記録して、この記録に基づいて、鉄筋コンクリート部材の養生とは独立して、コンクリート供試体を養生し、鉄筋コンクリート部材の養生期間の各段階の強度を推定することもできる。 In the above method, curing of the reinforced concrete member and the concrete specimen were performed in parallel, but the temperature history of the reinforced concrete member was recorded in the controller, and based on this record, curing was independent of the curing of the reinforced concrete member. Then, the concrete specimen is cured, and the strength of each stage of the curing period of the reinforced concrete member can be estimated.
鉄筋コンクリート部材の養生とは独立して、コンクリート供試体を養生する工程を行う場合について説明する。こうした作業は例えばコンクリートの調合を決定する段階で必要となる。コンクリート強度発現は、コンクリートの調合（組成物であるセメント、水、骨材等の調合割合）、加熱温度や加熱期間等の養生条件により決まるので、必要な圧縮強度を得るための調合条件と加熱養生条件（温度、養生時間）を決定する必要がある。これを事前に検討する場合には、同時ではなく事前に検討することが必要で、過去の記録等に基づく温度履歴で養生した供試体を使って強度発現状態を評価し、コンクリートの調合を決定することになる。 The case where the step of curing the concrete specimen is performed independently of the curing of the reinforced concrete member will be described. Such work is required, for example, at the stage of determining the mix of concrete. Concrete strength development is determined by the mixing conditions of the concrete (mixing ratio of the composition cement, water, aggregate, etc.) and the curing conditions such as the heating temperature and the heating period. Curing conditions (temperature, curing time) must be determined. When examining this in advance, it is necessary to examine it in advance, not at the same time, and evaluate the state of strength development using specimens that have been cured with temperature history based on past records, etc., and determine the mix of concrete Will be.
以下、図９から図１２に基づいて本発明を行う前提となる事実及び本発明の効果確認のために行った実験に関して説明する。 Hereinafter, based on FIGS. 9 to 12, a description will be given of the facts on which the present invention is based and experiments performed for confirming the effects of the present invention.
図９は、鉄筋コンクリート部材Ｍを長手方向から見た形状（図９（ａ）参照）、及び、コンクリート供試体Ｓを正面方向から見た形状（図９（ｂ）参照）をそれぞれ示している。これらを供試体として蒸気雰囲気の中で加熱して温度変化を測定した。
鉄筋コンクリート部材Ｍは、図面中の高さが５３０ｍｍ、左右の幅が５２０ｍｍの、全体として梁形状のものであり、養生槽中に配置した。鉄筋コンクリート部材Ｍには、縦断面の中心線に沿って、さらにその断面の中心点（Ｏ）の位置ａ１、上面から１００ｍｍの位置ａ２、及び上面から３０ｍｍの位置ａ３にそれぞれ第１温度センサ５を埋設している。
コンクリート供試体Ｓは、高さが２００ｍｍ、径が１００ｍｍのサイズの柱状であり、封緘した状態でさらに類似の加熱条件とするために一方向から加熱できるように他の周囲を断熱材で覆った養生槽に入れたもの（Ｔｐ２）と、封緘した状態で蒸気雰囲気中にそのまま置いたもの（Ｔｐ１）との２種類を用意した。それぞれのコンクリート供試体に、その中心線に沿って、中心位置（ｂ１）、上面から３０ｍｍの位置（ｂ２）、下面から３０ｍｍの位置（ｂ３）にそれぞれ第２温度センサ６を埋設している。
FIG. 9 shows the shape of the reinforced concrete member M viewed from the longitudinal direction (see FIG. 9A) and the shape of the concrete specimen S viewed from the front direction (see FIG. 9B). These specimens were heated in a steam atmosphere and the temperature change was measured.
The reinforced concrete member M has a height of 530 mm in the drawing and a width of 520 mm on the left and right sides, and has a beam shape as a whole, and is disposed in a curing tank. The first temperature sensor 5 is provided on the reinforced concrete member M at a position a1, a position a2 at 100 mm from the upper surface, and a position a3 at 30 mm from the upper surface along the center line of the vertical cross section. It is buried.
The concrete specimen S is a columnar shape having a height of 200 mm and a diameter of 100 mm, and the other periphery is covered with a heat insulating material so as to be able to be heated from one direction in order to make similar heating conditions in a sealed state. Two types were prepared: one placed in a curing tank (Tp2) and one placed as it is in a steam atmosphere in a sealed state (Tp1). A second temperature sensor 6 is embedded in each of the concrete specimens along a center line thereof at a center position (b1), a position (b2) 30 mm from the upper surface, and a position (b3) 30 mm from the lower surface.
図１０は、蒸気雰囲気で供試体として、蒸気供給器への注水を開始してからの時間と各供試体の内部の測定点での温度の変化とを示している。図中、Ｔｒは、蒸気雰囲気の温度、Ｔ（ａ１）、Ｔ（ａ２）、Ｔ（ａ３）は、養生槽に入れた鉄筋コンクリート部材Ｍの各測定点での温度、ＴＣ（ｂ１）、ＴＣ（ｂ２）、ＴＣ（ｂ３）は、周囲を断熱材で覆った養生槽に入れ鉄筋コンクリート部材と同じ養生槽に入れたコンクリート供試体（Ｔｐ２）の各測定点での温度、ＴＶ（ｂ１）、ＴＶ（ｂ２）、ＴＶ（ｂ３）は、蒸気雰囲気中に置いたコンクリート供試体（Ｔｐ１）の各測定点での温度である。ＴＶ（ｂ１）、ＴＶ（ｂ２）、ＴＶ（ｂ３）は、注水後の早い段階で上昇している。
すなわち、封緘したコンクリート供試体をそのままの状態で鉄筋コンクリート部材とともに蒸気養生を行う方法では、コンクリート内部の温度上昇が実部材に対して早く、到達温度も高いため、部材のコンクリート強度を正確に評価できないと考えられる。これにより、養生時間が短い場合に単に蒸気養生で温度の管理を行うことは難しいことがわかる。
FIG. 10 shows the time from the start of water injection into the steam supply device as a test specimen in a steam atmosphere and the change in temperature at a measurement point inside each test specimen. In the figure, Tr is the temperature of the vapor atmosphere, T (a1), T ( a2), T (a3) , the temperature at each measurement point of the reinforced concrete member M that takes into curing tank, T C (b1), T C (b2), T C ( b3) , the temperature at each measurement point of the concrete specimen was placed in the same curing bath as the reinforced concrete member placed in curing tank covering the periphery with a heat insulating material (Tp2), T V (b1 ), T V (b2), T V (b3) is the temperature at each measurement point of the concrete specimen was placed in a steam atmosphere (Tp1). T V (b1), T V (b2), T V (b3) are rising at an early stage after water injection.
That is, in the method in which the sealed concrete specimen is steam cured together with the reinforced concrete member as it is, since the temperature inside the concrete rises faster than the actual member and the temperature reached is higher, the concrete strength of the member cannot be accurately evaluated. it is conceivable that. This indicates that it is difficult to simply control the temperature by steam curing when the curing time is short.
上記の実験において養生３時間でコンクリート供試体Ｔｐ１、Ｔｐ２を取り出し、強度試験を行った。その結果を図１２（ａ）に白棒で示す。Ｔｐ１は高温の温度履歴を受けており、圧縮強度も大である。実際の部材で発現している圧縮強度よりも、かなり高く評価されていることが、容易に推察できる。
これに対してＴｐ２は、圧縮強度が１Ｎ／ｍｍ２程度と小さかった。これは、供試体の上下での温度勾配が大きいため、養生温度の低い供試体下部の影響を受けたものと推察される。この結果は、コンクリート供試体を本願発明により均一な温度とすることで圧縮強度の局部的なばらつきを抑制できることを示していると解釈できる。
In the above experiment, concrete specimens Tp1 and Tp2 were taken out after curing for 3 hours and subjected to a strength test. The results are shown by white bars in FIG. Tp1 has received a high temperature history and has a high compressive strength. It can be easily inferred that the evaluation is considerably higher than the compressive strength developed in the actual member.
On the other hand, Tp2 had a small compressive strength of about 1 N / mm 2 . This is presumably because the temperature gradient above and below the specimen was large, and was affected by the lower part of the specimen where the curing temperature was low. This result can be interpreted as indicating that the local variation of the compressive strength can be suppressed by setting the temperature of the concrete specimen to be uniform according to the present invention.
次に養生方法として、気中温度養生及びジュール加熱養生とを対比する試験を行った。鉄筋コンクリート部材の上面から３０ｍｍの温度履歴を参考に温度プログラムを設定した。
気中温度養生ではチャンバー内に封緘した供試体を静置し、温度雰囲気を前記鉄筋コンクリート部材の上面から３０ｍｍの温度履歴に制御した。ジュール加熱養生は図３の装置を用いて、供試体端部に電極を取り付けて交流電流を流して加熱する。供試体中央の温度が前記鉄筋コンクリート部材の上面から３０ｍｍの温度履歴になるように制御した。また供試体設置後に周囲を断熱材で覆い、外部温度の影響が少なくなるようにした。なお、全て材齢１時間で養生を開始した。供試体としては、図９（ｂ）に示す供試体Ｓには直径が１００ｍｍで高さ２００ｍｍの円柱供試体を用いて、上面から３０ｍｍの位置（ｂ２）、上面から１００ｍｍの位置で横方向の中心線に沿って側面からそれぞれ１０ｍｍの位置（ｂ５）、３０ｍｍの位置（ｂ４）、５０ｍｍの位置（ｂ１）、下面から３０ｍｍの位置（ｂ３）に温度センサを設置した。なお、コントローラ２にフィードバックするための第２温度センサ６は位置（ｂ１）に設置しており、この位置が当該第２温度センサ６の設置場所として好適である。しかしながら、図１１の結果から明らかなように温度履歴がほぼ同一の値で推移しているので、供試体Ｓの内部でコントローラ２にフィードバックするための第２温度センサ６の位置を変更しても好適に実施できる。
Next, as a curing method, a test comparing air temperature curing and joule heating curing was performed. A temperature program was set with reference to a temperature history of 30 mm from the upper surface of the reinforced concrete member.
In the aerial temperature curing, the sealed specimen was allowed to stand in a chamber, and the temperature atmosphere was controlled to a temperature history of 30 mm from the upper surface of the reinforced concrete member. In the joule heating curing, an electrode is attached to the end of the test piece and an alternating current is applied to heat it using the apparatus shown in FIG. The temperature at the center of the specimen was controlled so as to have a temperature history of 30 mm from the upper surface of the reinforced concrete member. After the test piece was installed, the surrounding area was covered with a heat insulating material so that the influence of the external temperature was reduced. In addition, the curing was started at the age of one hour in all cases. As the specimen, a cylindrical specimen having a diameter of 100 mm and a height of 200 mm was used as the specimen S shown in FIG. 9 (b), and was placed 30 mm from the upper surface (b2) and 100 mm from the upper surface in the horizontal direction. A temperature sensor was installed at a position (b5), 30 mm (b4), 50 mm (b1), and 30 mm (b3) from the side surface along the center line. Note that the second temperature sensor 6 for feeding back to the controller 2 is installed at the position (b1), and this position is suitable as an installation place of the second temperature sensor 6. However, as is clear from the results in FIG. 11, the temperature histories are changing at almost the same value, so even if the position of the second temperature sensor 6 for feeding back to the controller 2 inside the specimen S is changed. It can be suitably implemented.
図１１（ａ）は、気中温度養生におけるコンクリート供試体の温度の変化を、図１１（ｂ）は、ジュール加熱養生におけるコンクリート供試体の温度の変化をそれぞれ示している。
気中温度養生では、プログラムされた温度履歴に対して加熱初期、例えば養生開始から０．５時間後では１０℃程度の低い値を示している。これに対して、ジュール加熱ではプログラムされた温度履歴とほぼ同じ温度履歴となっている。
FIG. 11 (a) shows a change in the temperature of the concrete specimen during air temperature curing, and FIG. 11 (b) shows a change in the temperature of the concrete specimen during joule heating curing.
In the aerial temperature curing, a value as low as about 10 ° C. is shown with respect to the programmed temperature history at the beginning of heating, for example, 0.5 hours after the start of curing. On the other hand, in Joule heating, the temperature history is almost the same as the programmed temperature history.
この実験により養生３時間の段階でコンクリート供試体Ｓを取り出し、圧縮強度試験を行った結果を図１２（ｂ）に黒棒で示す。気中温度養生に比べてジュール加熱養生の方が圧縮強度に優れていることが判った。この理由として、プログラムされた温度履歴とほぼ同じ温度履歴となっているジュール加熱養生に比べ、気中温度養生は特に加熱初期に１０℃程度低い値の温度履歴を受けて養生されており、その結果２Ｎ/ｍｍ２程度の低い圧縮強度となっている。このことから、ジュール加熱養生では、吊上げ時に確認したい部位の温度を測定すれば、温度履歴を精度よく再現することができ、鉄筋コンクリート部材の強度が精度よく評価できるのである。 According to this experiment, the concrete specimen S was taken out at the stage of curing for 3 hours, and the result of the compression strength test is shown by a black bar in FIG. 12 (b). It was found that the Joule heat curing had better compressive strength than the air temperature curing. The reason for this is that, compared to Joule heating curing, which has almost the same temperature history as the programmed temperature history, the air temperature curing is cured by receiving a temperature history of about 10 ° C. lower especially in the early stage of heating. As a result, the compression strength is as low as about 2 N / mm 2 . From this, in the case of the Joule heating curing, if the temperature of the part to be confirmed at the time of lifting is measured, the temperature history can be accurately reproduced, and the strength of the reinforced concrete member can be accurately evaluated.
以上述べたことは発明の単に一つの実施形態である。プレキャストコンクリート以外の本発明の以外の本発明の実施形態としては、例えば建設現場でコンクリートの型枠を外すときに強度が５Ｎ/ｍｍ２以上出ていることを確認したうえで外したり、コンクリートの湿潤養生を計画供用期間の級に応じて１０〜１５Ｎ/ｍｍ２発現するまで継続するルールが日本建築学会の建築工事標準仕様書・同解説「鉄筋コンクリート工事ＪＡＳＳ ５等で定められており、こういった場合の強度推定に用いることができる。これまでは、現場で直径が１００ｍｍで高さ２００ｍｍの供試体を気中養生しておき、この供試体を用いて圧縮強度を評価することが一般的に行われている。しかし、供試体と実部材では温度履歴が異なり、一般的に供試体のほうが温度は低いので圧縮強度が小さくなり、安全側とはいえるものの正確な強度推定方法ができていなかった。本発明の技術はそういう場合にも適用できる。
さらに、本発明の技術的な意義に反しない範囲で、さまざまな実施形態の変更が可能であると理解されるべきである。
What has been described above is merely one embodiment of the present invention. In embodiments other than the present invention of the present invention other than precast concrete, or remove, for example, terms of strength when the construction site removing the formwork of the concrete and it was confirmed that out 5N / mm 2 or more, of concrete wet curing and has been defined in the plan grade rule building construction standard specifications, the same explanation of the architectural Institute of Japan to continue to express 10~15N / mm 2 depending on the service period "Reinforced Concrete JASS 5, etc., these Until now, it has been common practice to aerial cure a specimen having a diameter of 100 mm and a height of 200 mm in the field, and evaluate the compressive strength using this specimen. However, the temperature histories differ between the specimen and the actual member, and the specimen has a lower temperature, so the compressive strength is generally lower, and it is not on the safe side. It was not able to correct intensity estimation method shall. Technology of the present invention can also be applied to a case such.
Furthermore, it should be understood that various embodiments can be modified without departing from the technical significance of the present invention.
２…コントローラ ４…温度測定手段
５…第１温度センサ（熱電対） ６…第２温度センサ（熱電対）
１０…養生槽 １２…筐体 １４…型穴 １６…筒体（断熱筒）
１６ａ…内リブ １６ｂ…内向きフランジ １８…蓋
２０…通電手段 ２２…第１電極板 ２４…第２電極板
２６…電線 ２６ａ…端子片
Ａ…開口面 Ｆ…フック手段 Ｊ…操作用治具 ｊ１…インサート部材 ｊ２…本体
Ｍ…鉄筋コンクリート部材 Ｒ…養生室 Ｓ…コンクリート供試体
2 Controller 4 Temperature measuring means 5 First temperature sensor (thermocouple) 6 Second temperature sensor (thermocouple)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Curing tank 12 ... Housing 14 ... Mold hole 16 ... Cylindrical body (insulated cylinder)
16a ... inner rib 16b ... inward flange 18 ... lid 20 ... energizing means 22 ... first electrode plate 24 ... second electrode plate 26 ... electric wire 26a ... terminal strip A ... opening surface F ... hook means J ... operation jig j1 ... insert member j2 ... body M ... reinforced concrete member R ... curing room S ... concrete specimen
Claims (4)
型枠内のコンクリートを養生し、鉄筋コンクリート部材を形成する工程と、
当該コンクリートと同等に配合されたコンクリートを用いて作成したコンクリート供試体を、当該鉄筋コンクリート部材と同じ温度履歴を有するように温度管理をしながら追従養生させる工程と、
上記コンクリート供試体の２つの端面を被挟持面として挟持手段で挟み付け、コンクリート供試体の強度試験を行う工程とからなり、
コンクリート供試体の強度試験の結果から鉄筋コンクリート部材の強度を推定する方法であって、
上記温度管理は、通電手段により、コンクリート供試体の被挟持面全体に均等に通電してコンクリート供試体を加熱することにより行い、鉄筋コンクリート部材とコンクリート供試体とが同じ温度履歴を持つように、上記温度センサの出力に応じて、通電手段への通電量を制御するようにしており、
前記鉄筋コンクリート部材の養生工程として、当該鉄筋コンクリート部材を前記型枠内で蒸気養生させており、
前記鉄筋コンクリート内に埋設された同一の温度センサの出力に応じて、養生槽内に相互に熱干渉しないように断熱状態で収納された複数のコンクリート供試体に対して前記温度管理を行うことを特徴とする、コンクリートの強度推定方法。 A step of installing a temperature sensor in an appropriate place inside a formwork for placing a reinforced concrete member and casting concrete into the formwork so that the temperature sensor is buried in the concrete,
Curing the concrete in the formwork to form a reinforced concrete member;
A concrete specimen prepared using concrete mixed equivalent to the concrete, a step of following and curing while controlling the temperature so as to have the same temperature history as the reinforced concrete member,
Sandwiching the two end surfaces of the concrete specimen as clamping surfaces with clamping means, and performing a strength test of the concrete specimen,
A method for estimating the strength of a reinforced concrete member from the results of a strength test of a concrete specimen,
The above-mentioned temperature control is performed by heating the concrete specimen by applying an even current to the entire clamped surface of the concrete specimen by the energizing means, so that the reinforced concrete member and the concrete specimen have the same temperature history. In accordance with the output of the temperature sensor, the amount of energization to the energization means is controlled,
As a curing step of the reinforced concrete member, the reinforced concrete member is steam-cured in the formwork,
According to the output of the same temperature sensor embedded in the reinforced concrete, the temperature management is performed on a plurality of concrete specimens housed in an insulated state so as not to mutually interfere in the curing tank. The method for estimating the strength of concrete.
型枠内のコンクリートを養生し、鉄筋コンクリート部材を形成する工程と、
当該コンクリートと同等に配合されたコンクリートを用いて作成したコンクリート供試体を、当該鉄筋コンクリート部材と同じ温度履歴を有するように温度管理をしながら追従養生させる工程と、
上記コンクリート供試体の２つの端面を被挟持面として挟持手段で挟み付け、コンクリート供試体の強度試験を行う工程とからなり、
コンクリート供試体の強度試験の結果から鉄筋コンクリート部材の強度を推定する方法であって、
上記温度管理は、通電手段により、コンクリート供試体の被挟持面全体に均等に通電してコンクリート供試体を加熱することにより行い、鉄筋コンクリート部材とコンクリート供試体とが同じ温度履歴を持つように、上記温度センサの出力に応じて、通電手段への通電量を制御するようにしており、
上記鉄筋コンクリート部材をプレキャスト部材とするとともに、このプレキャスト部材には操作用治具の基端側のインサート部が埋め込まれており、そのインサート部付近に上記温度センサを埋設したことを特徴とする、
請求項１記載のコンクリートの強度推定方法。 A step of installing a temperature sensor in an appropriate place inside a formwork for placing a reinforced concrete member and casting concrete into the formwork so that the temperature sensor is buried in the concrete,
Curing the concrete in the formwork to form a reinforced concrete member;
A concrete specimen prepared using concrete mixed equivalent to the concrete, a step of following and curing while controlling the temperature so as to have the same temperature history as the reinforced concrete member,
Sandwiching the two end surfaces of the concrete specimen as clamping surfaces with clamping means, and performing a strength test of the concrete specimen,
A method for estimating the strength of a reinforced concrete member from the results of a strength test of a concrete specimen,
The above-mentioned temperature control is performed by heating the concrete specimen by applying an even current to the entire clamped surface of the concrete specimen by the energizing means, so that the reinforced concrete member and the concrete specimen have the same temperature history. In accordance with the output of the temperature sensor, the amount of energization to the energization means is controlled,
The reinforced concrete member is used as a precast member, and an insert portion on the base end side of the operation jig is embedded in the precast member, and the temperature sensor is embedded near the insert portion.
The method for estimating the strength of concrete according to claim 1.
請求項１又は請求項２に記載のコンクリートの強度推定方法。 The output data of the temperature sensor is recorded during the curing period of the reinforced concrete member, and based on this record, the temperature history of the concrete specimen is made to reproduce the same temperature history as the reinforced concrete member,
The method for estimating the strength of concrete according to claim 1 or 2.
養生中のコンクリートを通電により加熱できるように形成した、コンクリート供試体の養生槽と、
温度センサの出力に応じて、養生槽の通電量を制御するコントローラと、
を具備し、
上記養生槽は、表面の一部に開口面を有する型穴を設けた筐体と、その開口面を塞ぐ蓋と、を具備し、
型穴の底面側と開口面側とにそれら各面のほぼ全体に亘る電極板を介して型穴内のコンクリート供試体へ通電することができる通電手段を備え、
上記筐体の表面に複数の型穴を設け、相互の型穴相互で熱の干渉がないように断熱処理を行うとともに、各型穴の両電極板を、電源に対して並列的に接続したことを特徴とする、養生装置。 A temperature sensor for embedding in reinforced concrete members,
A curing tank for concrete specimens formed so that the concrete being cured can be heated by applying electricity.
A controller that controls the amount of electricity in the curing tank according to the output of the temperature sensor;
With
The curing tank has a housing provided with a mold hole having an opening surface in a part of the surface, and a lid for closing the opening surface,
On the bottom side and the opening side of the mold cavity, there are provided current supply means capable of conducting electricity to the concrete specimen in the mold cavity through an electrode plate covering almost the entire surface thereof,
A plurality of mold cavities were provided on the surface of the housing, heat insulation was performed so that there was no heat interference between the mold cavities, and both electrode plates of each mold cavity were connected in parallel to a power supply. A curing device, characterized in that:
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