JP6943740B2 - 乾燥収縮ひずみ測定装置、乾燥収縮ひずみ測定方法、および乾燥収縮ひずみ推定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、セメントペースト硬化体、コンクリート、およびモルタル（以下「セメント質硬化体」という。）の乾燥収縮ひずみの終局値を、早期に精度よく測定できる装置と、該装置を用いたセメント質硬化体の乾燥収縮ひずみを測定する方法等に関する。
従来、セメント質硬化体の乾燥収縮ひずみを測定する方法は、ＪＩＳ Ａ １１２９−１に規定するコンパレータを用いる方法、ＪＩＳ Ａ １１２９−２に規定するコンタクトゲージを用いる方法、およびＪＩＳ Ａ １１２９−３に規定するダイヤルゲージを用いる方法がある。しかし、これらのＪＩＳの方法はいずれも、乾燥収縮ひずみの終局値を得るには乾燥期間が１年以上もの長期間を要するほか、所定の期間毎に、１０ｃｍ×１０ｃｍ×４０ｃｍの供試体（セメント質硬化体）の長さを測定しなければならず、測定作業に手間がかかる。
そこで、特許文献１では、コンクリートの乾燥収縮ひずみを、早期に評価する方法が提案されている。該方法は、温度８０℃における乾燥期間２８日目の乾燥収縮ひずみの実測値と、温度２０℃における最終乾燥収縮ひずみ値との関係式、または、温度８０℃における最終乾燥収縮ひずみ値と、温度２０℃における最終乾燥収縮ひずみ値との関係を、それぞれ１次式で近似した関係式を用いて、任意の長期材齢におけるコンクリートの乾燥収縮ひずみを早期に評価する方法である。しかし、この方法では、関係式を得るのに手間がかかるほか、温度８０℃における最終乾燥収縮ひずみ値と、温度２０℃における最終乾燥収縮ひずみ値との関係が線形でない場合は、評価の精度が低下する。
そこで、本発明はセメント質硬化体の乾燥収縮ひずみの終局値を、早期に精度よく測定できる装置と、該装置を用いたセメント質硬化体の乾燥収縮ひずみを測定する方法等を提供することを目的とする。
本発明者は、前記目的にかなう乾燥収縮ひずみ測定装置を鋭意検討した結果、特定の形状の供試体（セメント質硬化体）の収縮を、レーザーを用いて測定すれば、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の構成を有する乾燥収縮ひずみ測定装置等である。
すなわち、本発明は、以下の構成を有する乾燥収縮ひずみ測定装置等である。
［１］（Ａ）２個以上のレーザー変位計、（Ｂ）乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材、および、（Ｃ）該支持部材の一部を埋設してなる台座、を少なくとも含む、乾燥収縮ひずみ測定装置。
［２］前記支持部材を、正三角形の３つの頂点または正方形の４つの頂点を形成するように配置してなる、前記［１］に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
［３］２〜４個の前記レーザー変位計を、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心から等間隔の位置に、レーザー照射面を該中心に向けて配置してなる、前記［１］または［２］に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
［４］２〜６個の前記レーザー変位計を、該レーザー変位計から照射されたレーザーが６０〜３００°の角度で交差するように配置してなる、前記［１］または［２］に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
［５］前記［１］〜［４］のいずれかに記載の乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材上に、円板状または四角板状の供試体の中心が、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心と一致するように載置した後、
レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る、乾燥収縮ひずみ測定方法。
［６］前記供試体の厚さが５〜２０ｍｍである、前記［５］に記載の乾燥収縮ひずみ測定方法。
［７］前記支持部材上に前記供試体を載置したままの状態で、前記供試体を乾燥する、前記［５］または［６］に記載の乾燥収縮ひずみ測定方法。
［８］前記［５］〜［７］のいずれかに記載の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じて得た値を、ＪＩＳ Ａ １１２９−１、ＪＩＳ Ａ １１２９−２、または、ＪＩＳ Ａ １１２９−３に準拠して測定した、乾燥期間６か月における乾燥ひずみの値として推定する、乾燥収縮ひずみ推定方法。
［２］前記支持部材を、正三角形の３つの頂点または正方形の４つの頂点を形成するように配置してなる、前記［１］に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
［３］２〜４個の前記レーザー変位計を、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心から等間隔の位置に、レーザー照射面を該中心に向けて配置してなる、前記［１］または［２］に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
［４］２〜６個の前記レーザー変位計を、該レーザー変位計から照射されたレーザーが６０〜３００°の角度で交差するように配置してなる、前記［１］または［２］に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
［５］前記［１］〜［４］のいずれかに記載の乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材上に、円板状または四角板状の供試体の中心が、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心と一致するように載置した後、
レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る、乾燥収縮ひずみ測定方法。
［６］前記供試体の厚さが５〜２０ｍｍである、前記［５］に記載の乾燥収縮ひずみ測定方法。
［７］前記支持部材上に前記供試体を載置したままの状態で、前記供試体を乾燥する、前記［５］または［６］に記載の乾燥収縮ひずみ測定方法。
［８］前記［５］〜［７］のいずれかに記載の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じて得た値を、ＪＩＳ Ａ １１２９−１、ＪＩＳ Ａ １１２９−２、または、ＪＩＳ Ａ １１２９−３に準拠して測定した、乾燥期間６か月における乾燥ひずみの値として推定する、乾燥収縮ひずみ推定方法。
本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置および乾燥収縮ひずみ測定方法は、セメント質硬化体の乾燥収縮ひずみの終局値を、早期に精度よく測定できる。
また、本発明は、前記ＪＩＳの方法に準拠して測定したセメント質硬化体の乾燥期間６か月における乾燥収縮ひずみも、早期に精度よく推定できる。
さらに、本発明で用いる供試体は、前記ＪＩＳの方法で用いる供試体に比べ小さく、供試体を本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置に載置した後は、供試体を動かす必要がないため、乾燥収縮ひずみの測定作業の手間を大幅に低減できる。
また、本発明は、前記ＪＩＳの方法に準拠して測定したセメント質硬化体の乾燥期間６か月における乾燥収縮ひずみも、早期に精度よく推定できる。
さらに、本発明で用いる供試体は、前記ＪＩＳの方法で用いる供試体に比べ小さく、供試体を本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置に載置した後は、供試体を動かす必要がないため、乾燥収縮ひずみの測定作業の手間を大幅に低減できる。
以下、本発明について、乾燥収縮ひずみ測定装置、乾燥収縮ひずみ測定方法、および乾燥収縮ひずみ推定方法に分けて詳細に説明する。
１．乾燥収縮ひずみ測定装置
本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置は、図１〜４に例示するように、（Ａ）２個以上のレーザー変位計、（Ｂ）乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材、および、（Ｃ）該支持部材の一部を埋設してなる台座を、少なくとも含む装置である。
本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置は、図１〜４に例示するように、（Ａ）２個以上のレーザー変位計、（Ｂ）乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材、および、（Ｃ）該支持部材の一部を埋設してなる台座を、少なくとも含む装置である。
（Ａ）レーザー変位計
本発明で用いるレーザー変位計は、特に制限されず、反射型や透過型等の市販のレーザー変位計が挙げられる。ちなみに、図４に示す４個のレーザー変位計４は、反射型である。
本発明では、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上するため、レーザー変位計を２個以上設置する。レーザー変位計が１個では、乾燥収縮ひずみの測定精度が低下するおそれがある。また、レーザー変位計を増やせばデータ数が増え、その分、さらに測定精度が向上するが、装置はコスト高になる。したがって、本発明において、レーザー変位計は、好ましくは２〜６個、より好ましくは２〜４個設置する。
レーザー変位計は、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上し、また、供試体の載置が容易なため、好ましくは、支持部材が形成する正三角形または正方形の中心から等間隔の位置に、レーザー照射面を該中心に向けて設置する。また、乾燥収縮ひずみの測定精度がさらに向上するため、より好ましくは、２〜６個の前記レーザー変位計を、該レーザー変位計から照射されたレーザーが６０〜３００°の角度で交差するように配置する。
レーザー変位計を設置する態様は、レーザー変位計を２個設置する場合、例えば、図１に示すように、レーザー変位計を対向して設置するか、図２に示すように、レーザーが９０°の角度で交差するように設置し、また、レーザー変位計を４個設置する場合、図３に示すように、２組のレーザー変位計を対向して設置する。
本発明で用いるレーザー変位計は、特に制限されず、反射型や透過型等の市販のレーザー変位計が挙げられる。ちなみに、図４に示す４個のレーザー変位計４は、反射型である。
本発明では、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上するため、レーザー変位計を２個以上設置する。レーザー変位計が１個では、乾燥収縮ひずみの測定精度が低下するおそれがある。また、レーザー変位計を増やせばデータ数が増え、その分、さらに測定精度が向上するが、装置はコスト高になる。したがって、本発明において、レーザー変位計は、好ましくは２〜６個、より好ましくは２〜４個設置する。
レーザー変位計は、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上し、また、供試体の載置が容易なため、好ましくは、支持部材が形成する正三角形または正方形の中心から等間隔の位置に、レーザー照射面を該中心に向けて設置する。また、乾燥収縮ひずみの測定精度がさらに向上するため、より好ましくは、２〜６個の前記レーザー変位計を、該レーザー変位計から照射されたレーザーが６０〜３００°の角度で交差するように配置する。
レーザー変位計を設置する態様は、レーザー変位計を２個設置する場合、例えば、図１に示すように、レーザー変位計を対向して設置するか、図２に示すように、レーザーが９０°の角度で交差するように設置し、また、レーザー変位計を４個設置する場合、図３に示すように、２組のレーザー変位計を対向して設置する。
（Ｂ）支持部材
支持部材は、供試体を台座から離して、供試体と台座の間に空間を設けるために用いる。この空間を設けることにより、供試体は均質かつ早期に乾燥するため、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に測定できる。支持部材の形状は、特に制限されず、図１等に示す球状や柱状等が挙げられる。なお、支持部材が柱状の場合、供試体と点で接触するように、好ましくは、供試体に接する支持部材の面を半球状にする。
また、支持部材の数は、３点以上あれば供試体を安定して載置できるが、支持部材が多すぎると、装置の製造に手間がかかるため、支持部材の数は、好ましくは３〜４個である。また、前記支持部材は、供試体を安定して載置するためには、好ましくは正三角形または正方形を形成するように設置する。図１〜４は、支持部材３（黒丸で示す。ただし、支持部材は供試体と台座の間にある。）が正方形を形成するように、支持部材を設置した例である。なお、前記支持部材は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
支持部材は、供試体を台座から離して、供試体と台座の間に空間を設けるために用いる。この空間を設けることにより、供試体は均質かつ早期に乾燥するため、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に測定できる。支持部材の形状は、特に制限されず、図１等に示す球状や柱状等が挙げられる。なお、支持部材が柱状の場合、供試体と点で接触するように、好ましくは、供試体に接する支持部材の面を半球状にする。
また、支持部材の数は、３点以上あれば供試体を安定して載置できるが、支持部材が多すぎると、装置の製造に手間がかかるため、支持部材の数は、好ましくは３〜４個である。また、前記支持部材は、供試体を安定して載置するためには、好ましくは正三角形または正方形を形成するように設置する。図１〜４は、支持部材３（黒丸で示す。ただし、支持部材は供試体と台座の間にある。）が正方形を形成するように、支持部材を設置した例である。なお、前記支持部材は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
(Ｃ)台座
台座は、支持部材の一部（下部）を埋設して固定してなるものである。ちなみに、図１〜３に示す台座２は正方形の板状、図４に示す台座２は円板状である。また、測定精度を向上させるため、台座は水平に保たれていることが好ましい。なお、前記台座は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
台座は、支持部材の一部（下部）を埋設して固定してなるものである。ちなみに、図１〜３に示す台座２は正方形の板状、図４に示す台座２は円板状である。また、測定精度を向上させるため、台座は水平に保たれていることが好ましい。なお、前記台座は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
(Ｄ)供試体載置補助治具
本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置では、支持部材上への供試体の載置を容易にするため、供試体載置補助治具を用いてもよい。該供試体載置補助治具は、図４に示すような、台座の外側に設置された２本のピンが挙げられる。図４の乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材上に、例えば、直径１０ｃｍの円板状の供試体を載置する場合、前記２本のピンと接触するように前記供試体を支持部材上に載置すれば、供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように供試体を載置できる。
なお、供試体載置補助治具は、台座上に設置しても良いし、図４に示すように台座の外側に設置しても良い。また、供試体載置補助治具は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置では、支持部材上への供試体の載置を容易にするため、供試体載置補助治具を用いてもよい。該供試体載置補助治具は、図４に示すような、台座の外側に設置された２本のピンが挙げられる。図４の乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材上に、例えば、直径１０ｃｍの円板状の供試体を載置する場合、前記２本のピンと接触するように前記供試体を支持部材上に載置すれば、供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように供試体を載置できる。
なお、供試体載置補助治具は、台座上に設置しても良いし、図４に示すように台座の外側に設置しても良い。また、供試体載置補助治具は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置は、図１〜４に示すように、２個以上のレーザー変位計、台座、および、供試体の載置を容易にするために必要に応じて供試体載置補助治具を、一体化して構成することが好ましい。この場合、レーザー変位計と台座を設置するための基盤は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
２．乾燥収縮ひずみ測定方法
本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法は、前記乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材上に、円板状または四角柱状の供試体の中心が、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心と一致するように載置した後、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る方法である。
例えば、図４に示すように、本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材（台座上の球状の４点）上に、円板状の供試体を、該供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように載置した後（図４（Ｂ））、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る。
本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法は、前記乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材上に、円板状または四角柱状の供試体の中心が、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心と一致するように載置した後、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る方法である。
例えば、図４に示すように、本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材（台座上の球状の４点）上に、円板状の供試体を、該供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように載置した後（図４（Ｂ））、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る。
前記のように供試体が円板状の場合、供試体の直径は、１０〜３０ｃｍであれば、供試体の製造は容易で、また供試体の乾燥が速くなり好ましい。なお、供試体の直径は、より好ましくは１０〜２０ｃｍである。また、供試体の厚さは、５〜２０ｍｍであれば供試体は割れ難く、また供試体の乾燥がさらに速くなるため好ましい。なお、供試体の厚さは、より好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは７〜１５ｍｍ、特に好ましくは８〜１２ｍｍである。
また、本発明で用いる供試体は四角板状でもよい。この場合、供試体の上面および下面となる四角形は、１辺の長さが、好ましくは１０〜３０ｃｍ、より好ましくは１０〜２０ｃｍの正方形である。１辺の長さが１０〜３０ｃｍであれば、供試体の製造は容易で、また供試体の乾燥が速くなる。また、四角板状の供試体の厚さは、好ましくは５〜２０ｍｍ、より好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは７〜１５ｍｍ、特に好ましくは８〜１２ｍｍである。また、該供試体の厚さが５〜２０ｍｍであれば、供試体は割れ難く、また供試体の乾燥はさらに速くなる。
また、本発明で用いる供試体は四角板状でもよい。この場合、供試体の上面および下面となる四角形は、１辺の長さが、好ましくは１０〜３０ｃｍ、より好ましくは１０〜２０ｃｍの正方形である。１辺の長さが１０〜３０ｃｍであれば、供試体の製造は容易で、また供試体の乾燥が速くなる。また、四角板状の供試体の厚さは、好ましくは５〜２０ｍｍ、より好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは７〜１５ｍｍ、特に好ましくは８〜１２ｍｍである。また、該供試体の厚さが５〜２０ｍｍであれば、供試体は割れ難く、また供試体の乾燥はさらに速くなる。
本発明の前記測定方法は、（１）支持部材上に供試体を載置したままの状態で、供試体を乾燥して、所定の乾燥期間毎に、乾燥収縮ひずみを測る方法と、（２）別の場所で乾燥している供試体を、所定の乾燥期間毎に支持部材上に載置して、乾燥収縮ひずみを測る方法のいずれも可能であるが、作業の手間の低減や測定の精度向上の点から、（１）の方法が好ましい。
本発明の測定方法では、乾燥収縮ひずみの測定間隔は任意であるが、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に得るためや、測定の手間を低減するためには、好ましくは乾燥期間１〜１０日毎、より好ましくは乾燥期間１〜７日毎である。
本発明の測定方法では、乾燥収縮ひずみの測定間隔は任意であるが、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に得るためや、測定の手間を低減するためには、好ましくは乾燥期間１〜１０日毎、より好ましくは乾燥期間１〜７日毎である。
３．乾燥収縮ひずみ推定方法
本発明の乾燥収縮ひずみ推定方法は、前記いずれかの乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じて得た値を、前記ＪＩＳの方法に準拠して測定した乾燥期間６か月における乾燥ひずみの値として推定する方法である。
本発明の前記推定方法によれば、後述する実施例に示すとおり、ＪＩＳの方法に準じて測定した乾燥期間６か月におけるセメント質硬化体の乾燥収縮ひずみの値、特に、圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上のセメント質硬化体の乾燥収縮ひずみの値を、１００日以内という短期間で精度よく推定できる。なお、本発明が適用できるセメント質硬化体の種類は、特に限定されず、普通コンクリートのほか、収縮低減剤または膨張材を含むコンクリート（図８参照）、速硬型コンクリート、軽量コンクリート、および高強度コンクリート等のセメント質硬化体にも適用できる。
本発明の乾燥収縮ひずみ推定方法は、前記いずれかの乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じて得た値を、前記ＪＩＳの方法に準拠して測定した乾燥期間６か月における乾燥ひずみの値として推定する方法である。
本発明の前記推定方法によれば、後述する実施例に示すとおり、ＪＩＳの方法に準じて測定した乾燥期間６か月におけるセメント質硬化体の乾燥収縮ひずみの値、特に、圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上のセメント質硬化体の乾燥収縮ひずみの値を、１００日以内という短期間で精度よく推定できる。なお、本発明が適用できるセメント質硬化体の種類は、特に限定されず、普通コンクリートのほか、収縮低減剤または膨張材を含むコンクリート（図８参照）、速硬型コンクリート、軽量コンクリート、および高強度コンクリート等のセメント質硬化体にも適用できる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
１．使用した材料
（１）セメント（太平洋セメント社製）
(i)普通ポルトランドセメント（略号：ＮＣ）
(ii)高炉セメントＢ種（略号：ＢＢ）
(iii)中庸熱ポルトランドセメント（略号：ＭＣ）
(iv)低熱ポルトランドセメント（略号：ＬＣ）
（２）細骨材（略号：Ｓ）：山砂（表乾密度２．５６ｇ／ｃｍ３）
（３）粗骨材Ａ（略号：ＧＡ）：砂岩砕石（表乾密度２．７１ｇ／ｃｍ３）
（４）粗骨材Ｂ（略号：ＧＢ）：砂岩砕石（表乾密度２．６１ｇ／ｃｍ３）
（５）水（略号：Ｗ）：水道水
（６）減水剤
(i)ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（略号：ＰＣ）
商品名 マスターグレニウムＳＰ８ＳＶ［登録商標］（ＢＡＳＦ社製）
(ii)リグニンスルホン酸系ＡＥ減水剤（略号：ＬＳ）
商品名 マスターポゾリスＮｏ．７０［登録商標］（ＢＡＳＦ社製）
（７）空気量調整剤：商品名 マスターエア４０４（ＢＡＳＦ社製）
（８）収縮低減剤（略号：ＳＲ）：テトラガードＡＳ２１（太平洋マテリアル社製）
（９）膨張材（略号：ＥＸ）：太平洋ハイパーエクスパン（太平洋マテリアル社製）
１．使用した材料
（１）セメント（太平洋セメント社製）
(i)普通ポルトランドセメント（略号：ＮＣ）
(ii)高炉セメントＢ種（略号：ＢＢ）
(iii)中庸熱ポルトランドセメント（略号：ＭＣ）
(iv)低熱ポルトランドセメント（略号：ＬＣ）
（２）細骨材（略号：Ｓ）：山砂（表乾密度２．５６ｇ／ｃｍ３）
（３）粗骨材Ａ（略号：ＧＡ）：砂岩砕石（表乾密度２．７１ｇ／ｃｍ３）
（４）粗骨材Ｂ（略号：ＧＢ）：砂岩砕石（表乾密度２．６１ｇ／ｃｍ３）
（５）水（略号：Ｗ）：水道水
（６）減水剤
(i)ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（略号：ＰＣ）
商品名 マスターグレニウムＳＰ８ＳＶ［登録商標］（ＢＡＳＦ社製）
(ii)リグニンスルホン酸系ＡＥ減水剤（略号：ＬＳ）
商品名 マスターポゾリスＮｏ．７０［登録商標］（ＢＡＳＦ社製）
（７）空気量調整剤：商品名 マスターエア４０４（ＢＡＳＦ社製）
（８）収縮低減剤（略号：ＳＲ）：テトラガードＡＳ２１（太平洋マテリアル社製）
（９）膨張材（略号：ＥＸ）：太平洋ハイパーエクスパン（太平洋マテリアル社製）
２．使用したコンクリートの配合
使用したコンクリートの配合を表１に示す。
使用したコンクリートの配合を表１に示す。
３．実施例１、２
３−１．乾燥収縮ひずみ測定用の供試体の作製
表１に示す配合１と配合２に従い、前記の各材料を容量５０リッターのパン型ミキサに一括して投入し、２分間混練した後、コンクリートの混練物を内径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍの型枠に打設して成形してコンクリートを得た。
次に、該コンクリートを２０℃で１日間湿空養生した後に脱型し、さらに２０℃で７日間水中養生した。水中養生した後、コンクリートの高さ方向の中央部付近を切断して、直径１０ｃｍ、厚さ１ｃｍの乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を３個作製した。
３−１．乾燥収縮ひずみ測定用の供試体の作製
表１に示す配合１と配合２に従い、前記の各材料を容量５０リッターのパン型ミキサに一括して投入し、２分間混練した後、コンクリートの混練物を内径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍの型枠に打設して成形してコンクリートを得た。
次に、該コンクリートを２０℃で１日間湿空養生した後に脱型し、さらに２０℃で７日間水中養生した。水中養生した後、コンクリートの高さ方向の中央部付近を切断して、直径１０ｃｍ、厚さ１ｃｍの乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を３個作製した。
３−２．供試体の乾燥収縮ひずみの測定
乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を、図３（概念図）や図４（写真）に示す本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置の台座に固定した支持部材に、該供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように載置したまま、室温２０±２℃、相対湿度６０±５％の条件で乾燥した。そして、乾燥期間１日毎に、対向する２組のレーザー変位計を用いて、供試体の４点の位置の乾燥収縮ひずみ（変位）を測定し、３個の供試体の乾燥収縮ひずみの平均値を算出した。
また、比較のため、ＪＩＳ Ａ １１２９-２「モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法 第２部：コンタクトゲージ方法」（以下「ＪＩＳ法」という。）に準拠して、配合１と配合２のコンンクリートの乾燥収縮ひずみを測定した。配合１と配合２のコンクリートの乾燥収縮ひずみの測定結果を、それぞれ図５と図６に示す。
乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を、図３（概念図）や図４（写真）に示す本発明の乾燥収縮ひずみ測定装置の台座に固定した支持部材に、該供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように載置したまま、室温２０±２℃、相対湿度６０±５％の条件で乾燥した。そして、乾燥期間１日毎に、対向する２組のレーザー変位計を用いて、供試体の４点の位置の乾燥収縮ひずみ（変位）を測定し、３個の供試体の乾燥収縮ひずみの平均値を算出した。
また、比較のため、ＪＩＳ Ａ １１２９-２「モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法 第２部：コンタクトゲージ方法」（以下「ＪＩＳ法」という。）に準拠して、配合１と配合２のコンンクリートの乾燥収縮ひずみを測定した。配合１と配合２のコンクリートの乾燥収縮ひずみの測定結果を、それぞれ図５と図６に示す。
３−３．測定結果
本発明を用いて測定した配合１のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は７６０μであり、ＪＩＳ法における乾燥日数が４６０日の乾燥収縮ひずみは７４５μであった。ちなみに、配合１を用いたＪＩＳ法において、乾燥日数が４６０日での乾燥収縮ひずみの誤差は、±１００μと考えられるから、４６０日での乾燥収縮ひずみは終局値と考えてもよい。そして、本発明で測定した乾燥収縮ひずみの終局値(７６０μ)×０．９は６８４μであり、ＪＩＳ法に準じて測定した乾燥期間６か月の乾燥収縮ひずみの実測値（７０２μ）とは、２．６％（＝１００×（７０２−６８４）／７０２）の僅差で一致している。
また、配合２を用いた本発明における乾燥収縮ひずみの終局値は１２６０μであり、ＪＩＳ法における乾燥日数が４６０日の乾燥収縮ひずみは１２５０μであった。そして、本発明で測定した乾燥収縮ひずみの終局値(１２６０μ)×０．９は１１３４μであり、ＪＩＳ法に準じて測定した乾燥期間６か月の乾燥収縮ひずみの実測値（１１８５μ）とは４．３％（＝１００×（１１８５−１１３４）／１１８５）の僅差で一致している。
本発明を用いて測定した配合１のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は７６０μであり、ＪＩＳ法における乾燥日数が４６０日の乾燥収縮ひずみは７４５μであった。ちなみに、配合１を用いたＪＩＳ法において、乾燥日数が４６０日での乾燥収縮ひずみの誤差は、±１００μと考えられるから、４６０日での乾燥収縮ひずみは終局値と考えてもよい。そして、本発明で測定した乾燥収縮ひずみの終局値(７６０μ)×０．９は６８４μであり、ＪＩＳ法に準じて測定した乾燥期間６か月の乾燥収縮ひずみの実測値（７０２μ）とは、２．６％（＝１００×（７０２−６８４）／７０２）の僅差で一致している。
また、配合２を用いた本発明における乾燥収縮ひずみの終局値は１２６０μであり、ＪＩＳ法における乾燥日数が４６０日の乾燥収縮ひずみは１２５０μであった。そして、本発明で測定した乾燥収縮ひずみの終局値(１２６０μ)×０．９は１１３４μであり、ＪＩＳ法に準じて測定した乾燥期間６か月の乾燥収縮ひずみの実測値（１１８５μ）とは４．３％（＝１００×（１１８５−１１３４）／１１８５）の僅差で一致している。
４．実施例３〜６
４−１．乾燥収縮ひずみ測定用の供試体の作製
表１に示す配合３〜６を用いた以外は、実施例１、２と同様にして、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を作製した。
４−１．乾燥収縮ひずみ測定用の供試体の作製
表１に示す配合３〜６を用いた以外は、実施例１、２と同様にして、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を作製した。
４−２．供試体の乾燥収縮ひずみの測定
乾燥期間７日毎に乾燥収縮ひずみを測定したこと以外は、実施例１、２と同様にして配合３〜６のコンクリートの乾燥収縮ひずみを測定し、その結果を図７に示す。なお、図７では、乾燥期間５６日以降のデータの一部の記載を省略した。
また、比較のため、前記ＪＩＳ Ａ １１２９-２に準拠して、配合３〜６のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値を測定した。そして、図７に、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間３００日までの乾燥収縮ひずみを併記した。
乾燥期間７日毎に乾燥収縮ひずみを測定したこと以外は、実施例１、２と同様にして配合３〜６のコンクリートの乾燥収縮ひずみを測定し、その結果を図７に示す。なお、図７では、乾燥期間５６日以降のデータの一部の記載を省略した。
また、比較のため、前記ＪＩＳ Ａ １１２９-２に準拠して、配合３〜６のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値を測定した。そして、図７に、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間３００日までの乾燥収縮ひずみを併記した。
４−３．測定結果
図７に示すように、本発明を用いて測定したコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は、配合３では７５０μ、配合４では６５０μ、配合５では７７０μ、配合６では６９０μであった。一方、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６か月のコンクリートの乾燥収縮ひずみ、および乾燥収縮ひずみの終局値は、配合３では、それぞれ６８６μおよび７４５μ、配合４では、それぞれ６０４μおよび６４５μ、配合５では、それぞれ７０２μおよび７８０μ、配合６では、それぞれ６４１μおよび６９５μであった（ただし、終局値に至る乾燥期間が長すぎるため、終局値は図示せず。）。
図７に示すように、本発明を用いて測定したコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は、配合３では７５０μ、配合４では６５０μ、配合５では７７０μ、配合６では６９０μであった。一方、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６か月のコンクリートの乾燥収縮ひずみ、および乾燥収縮ひずみの終局値は、配合３では、それぞれ６８６μおよび７４５μ、配合４では、それぞれ６０４μおよび６４５μ、配合５では、それぞれ７０２μおよび７８０μ、配合６では、それぞれ６４１μおよび６９５μであった（ただし、終局値に至る乾燥期間が長すぎるため、終局値は図示せず。）。
以上、図５〜７から分かるように、いずれのコンクリートも、乾燥収縮ひずみの終局値は、ＪＩＳ法では乾燥日数が１年以上経過しなければ得られないのに対し、本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法では、供試体の乾燥速度が大きいため、乾燥日数が５０日以内で早期に精度よく得られる。
また、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じることにより、ＪＩＳ法に準じて測定した乾燥期間６か月の乾燥収縮ひずみを早期に精度よく推定できる。
また、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じることにより、ＪＩＳ法に準じて測定した乾燥期間６か月の乾燥収縮ひずみを早期に精度よく推定できる。
５．実施例７、８
５−１．乾燥収縮ひずみ測定用の供試体の作製
表１に示す配合７と配合８を用いた以外は、実施例１、２と同様にして、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を作製した。なお、ＪＩＳ Ａ １１０８「コンクリートの圧縮強度試験」に準拠して測定した配合７および配合８のコンクリートの材齢２８日の圧縮強度は、それぞれ４１Ｎ／ｍｍ２および４６Ｎ／ｍｍ２であった。
５−１．乾燥収縮ひずみ測定用の供試体の作製
表１に示す配合７と配合８を用いた以外は、実施例１、２と同様にして、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を作製した。なお、ＪＩＳ Ａ １１０８「コンクリートの圧縮強度試験」に準拠して測定した配合７および配合８のコンクリートの材齢２８日の圧縮強度は、それぞれ４１Ｎ／ｍｍ２および４６Ｎ／ｍｍ２であった。
５−２．供試体の乾燥収縮ひずみの測定
乾燥期間７日毎に乾燥収縮ひずみを測定したこと以外は、実施例１、２と同様にして乾燥収縮ひずみを測定し、その結果を図８に示す。なお、図８では、乾燥期間２８日以降のデータの一部の記載を省略した。
また、比較のため、前記ＪＩＳ法に準拠して、配合７と配合８のコンクリートの乾燥収縮ひずみを測定した。そして、図８に、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間３００日までの乾燥収縮ひずみを併記した。
乾燥期間７日毎に乾燥収縮ひずみを測定したこと以外は、実施例１、２と同様にして乾燥収縮ひずみを測定し、その結果を図８に示す。なお、図８では、乾燥期間２８日以降のデータの一部の記載を省略した。
また、比較のため、前記ＪＩＳ法に準拠して、配合７と配合８のコンクリートの乾燥収縮ひずみを測定した。そして、図８に、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間３００日までの乾燥収縮ひずみを併記した。
５−３．測定結果
（１）本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した収縮低減剤を含む配合７のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は６２２μであり、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６ヶ月の乾燥収縮ひずみは５７５μ、乾燥収縮ひずみの終局値は６４０μ（ただし、終局値に至る乾燥期間が長すぎるため、該終局値は図示せず。）であった。したがって、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値と前記ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥収縮ひずみの終局値は一致している。また、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値である６２２μに０．９を乗じた値である５６０μは、前記ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６ヶ月の乾燥収縮ひずみの５７５μと、２．６％の僅差で一致している。
（２）本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した膨張材を含む配合８のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は６５５μであり、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６ヶ月の乾燥収縮ひずみは５９０μ、乾燥収縮ひずみの終局値は６６０μ（ただし、終局値に至る乾燥期間が長すぎるため、該終局値は図示せず。）であった。したがって、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値と前記ＪＩＳ法に準拠して乾燥収縮ひずみの終局値は一致している。また、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値である６５５μに０．９を乗じた値である５９０μは、前記ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６ヶ月の乾燥収縮ひずみの５９０μと一致している。
（１）本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した収縮低減剤を含む配合７のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は６２２μであり、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６ヶ月の乾燥収縮ひずみは５７５μ、乾燥収縮ひずみの終局値は６４０μ（ただし、終局値に至る乾燥期間が長すぎるため、該終局値は図示せず。）であった。したがって、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値と前記ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥収縮ひずみの終局値は一致している。また、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値である６２２μに０．９を乗じた値である５６０μは、前記ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６ヶ月の乾燥収縮ひずみの５７５μと、２．６％の僅差で一致している。
（２）本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した膨張材を含む配合８のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は６５５μであり、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６ヶ月の乾燥収縮ひずみは５９０μ、乾燥収縮ひずみの終局値は６６０μ（ただし、終局値に至る乾燥期間が長すぎるため、該終局値は図示せず。）であった。したがって、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値と前記ＪＩＳ法に準拠して乾燥収縮ひずみの終局値は一致している。また、本発明を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値である６５５μに０．９を乗じた値である５９０μは、前記ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６ヶ月の乾燥収縮ひずみの５９０μと一致している。
また、図８に示すように、本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いれば、供試体の乾燥速度が大きいため、収縮低減剤や膨張材を含むコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値は、乾燥期間１００日以内という早期に精度よく測定できる。これに対し、ＪＩＳ法では、乾燥期間が１年以上もの長期間が経過しなければ、乾燥収縮ひずみの終局値は得られない。
また、本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて得られる、収縮低減剤や膨張材を含むコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じて得られる値を用いれば、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６か月の乾燥収縮ひずみを、早期に精度よく推定できる。
また、本発明の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて得られる、収縮低減剤や膨張材を含むコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じて得られる値を用いれば、ＪＩＳ法に準拠して測定した乾燥期間６か月の乾燥収縮ひずみを、早期に精度よく推定できる。
１ 供試体
２ 台座
３ 支持部材
４ レーザー変位計（ただし、黒色の矢印はレーザーを示す。）
２ 台座
３ 支持部材
４ レーザー変位計（ただし、黒色の矢印はレーザーを示す。）
Claims (8)
- （Ａ）２個以上のレーザー変位計、（Ｂ）乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材、および、（Ｃ）該支持部材の一部を埋設してなる台座、を少なくとも含む、乾燥収縮ひずみ測定装置。
- 前記支持部材を、正三角形の３つの頂点または正方形の４つの頂点を形成するように配置してなる、請求項１に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
- ２〜４個の前記レーザー変位計を、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心から等間隔の位置に、レーザー照射面を該中心に向けて配置してなる、請求項１または２に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
- ２〜６個の前記レーザー変位計を、該レーザー変位計から照射されたレーザーが６０〜３００°の角度で交差するように配置してなる、請求項１または２に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置。
- 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の乾燥収縮ひずみ測定装置の支持部材上に、円板状または四角板状の供試体の中心が、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心と一致するように載置した後、
レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る、乾燥収縮ひずみ測定方法。 - 前記供試体の厚さが５〜２０ｍｍである、請求項５に記載の乾燥収縮ひずみ測定方法。
- 前記支持部材上に前記供試体を載置したままの状態で、前記供試体を乾燥する、請求項５または６に記載の乾燥収縮ひずみ測定方法。
- 請求項５〜７のいずれか１項に記載の乾燥収縮ひずみ測定方法を用いて測定した乾燥収縮ひずみの終局値に０．９を乗じて得た値を、ＪＩＳ Ａ １１２９−１、ＪＩＳ Ａ １１２９−２、または、ＪＩＳ Ａ １１２９−３に準拠して測定した、乾燥期間６か月における乾燥ひずみの値として推定する、乾燥収縮ひずみ推定方法。
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