JP7304232B2 - Evaluating Method for Material Separation Resistance and Aggregate Entrainment of Concrete - Google Patents
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Description
本発明は、フレッシュコンクリートの材料分離抵抗性および骨材連行性（以下「フレッシュ性状」という。）を評価する方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating material separation resistance and aggregate entrainment (hereinafter referred to as "fresh properties") of fresh concrete.
コンクリートのフレッシュ性状を評価する一般的な方法の一つに、ＪＩＳ Ａ １１５０「コンクリートのスランプフロー試験方法」に規定するスランプフロー試験がある。この方法は、鋼板の中央に載置したスランプコーンにフレッシュコンクリートを充填して、図１に示すように、スランプコーンを引き上げた後のコンクリートのフローの最終の長さ（スランプフロー値）や、コンクリートのスランプフローの停止時間を測定する方法である。しかし、スランプフローの停止時間は、コンクリートのスランプフロー値が同じでも、コンクリートの粘性等が異なれば相違する。また、スランプフロー値は、コンクリートの降伏値と高い相関があるが、コンクリートの粘性の評価には必ずしも適さない。 One of the general methods for evaluating the fresh properties of concrete is the slump flow test specified in JIS A 1150 "Concrete Slump Flow Test Method". In this method, a slump cone placed in the center of a steel plate is filled with fresh concrete, and as shown in FIG. 1, the final length of concrete flow (slump flow value) after pulling up the slump cone, This is a method to measure the stoppage time of concrete slump flow. However, even if the slump flow value of the concrete is the same, the stop time of the slump flow will be different if the viscosity of the concrete is different. Also, the slump flow value is highly correlated with the yield value of concrete, but it is not necessarily suitable for evaluating the viscosity of concrete.
コンクリートの粘性の評価方法として、鋼板に描かれた直径が５００ｍｍの円にコンクリートが最初に達した時間（５００ｍｍフロー到達時間）を測定する方法がある。しかし、スランプフローが５００ｍｍに達しない場合（例えば、中流動コンクリートでは、標準的なスランプフロー値は４５０ｍｍ程度である。）は測定できない。また、スランプフローの中心が５００ｍｍの円の中心からずれた場合も正しい評価ができない。
そこで、スランプフローを連続撮影して、画像解析によりスランプフローの広がりの経時変化を観察する方法も一部で行われている。しかし、スランプコーンを人が引き上げるため、引き上げ時のスランプフローを真上から撮影することは難しい。また、斜めから撮影する場合、フローの一部がスランプコーンの陰に隠れるため、スランプフローの中心が、鋼板の円の中心からずれると、評価が困難になる。もっとも、鋼板の代わりに、アクリル板等の透明な板を用いて、アクリル板の下からスランプフローを撮影する方法もあるが、樹脂と鋼板ではコンクリートとの表面相互作用が異なるため、前記ＪＩＳに規定するスランプフロー試験の代替にはならない。
As a method for evaluating the viscosity of concrete, there is a method of measuring the time it takes the concrete to first reach a circle with a diameter of 500 mm drawn on a steel plate (500 mm flow arrival time). However, when the slump flow does not reach 500 mm (for example, medium-flow concrete has a standard slump flow value of about 450 mm), it cannot be measured. Also, correct evaluation cannot be made when the center of the slump flow deviates from the center of the circle of 500 mm.
Therefore, a method of continuously photographing the slump flow and observing the temporal change of the spread of the slump flow by image analysis is also performed in some cases. However, since the slump cone is pulled up by a person, it is difficult to photograph the slump flow at the time of pulling up from directly above. Also, when photographing from an oblique angle, part of the flow is hidden behind the slump cone, so if the center of the slump flow deviates from the center of the circle of the steel plate, evaluation becomes difficult. However, there is also a method of photographing the slump flow from below the acrylic plate by using a transparent plate such as an acrylic plate instead of the steel plate. It is not a substitute for the specified slump flow test.
このような事情から、コンクリートのフレッシュ性状を評価する新たな方法がいくつか提案されている。
例えば、特許文献１に記載の方法は、スランプ試験を行ったコンクリートに対してスランプフローが予め設定した基準径になるまで振動を与える第一工程と、スランプフローが基準径となったコンクリートの上面の形状を確認する第二工程とを備えるコンクリートの評価方法であって、第二工程において、コンクリートの上面に円形が保持されていない場合はコンクリートの粘性が不足していると評価する方法である。しかし、この方法は、コンクリートの粘性が不足しているか否かの二値的評価に過ぎず、定量評価ではない。
また、特許文献２に記載の方法は、スランプコーン内でコンクリートを一定時間保持してから試験を行って得られた試験結果と、前記ＪＩＳの試験結果を比較してコンクリートのこわばりとその経時変化を評価する方法である。しかし、コンクリートのこわばりと粘性は異なる特性であるから、コンクリートのこわばりに基づきコンクリートの粘性を評価することはできない。
Under these circumstances, several new methods for evaluating the freshness properties of concrete have been proposed.
For example, the method described in Patent Document 1 includes a first step of vibrating concrete subjected to a slump test until the slump flow reaches a preset reference diameter, and an upper surface of the concrete where the slump flow has reached the reference diameter. and a second step of confirming the shape of concrete, wherein in the second step, if the upper surface of the concrete does not retain a circular shape, it is evaluated that the viscosity of the concrete is insufficient. . However, this method is only a binary evaluation of whether or not the viscosity of concrete is insufficient, and is not a quantitative evaluation.
In addition, the method described in Patent Document 2 compares the test results obtained by holding concrete in a slump cone for a certain period of time and then conducting a test with the test results of the JIS, and compares the stiffness of concrete and its change over time. is a method of evaluating However, since the stiffness and viscosity of concrete are different characteristics, the viscosity of concrete cannot be evaluated based on the stiffness of concrete.
そこで、本発明は、前記ＪＩＳに規定するスランプフロー試験を改良して、コンクリートのフレッシュ性状を、簡易かつ精度よく評価する方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to improve the slump flow test defined in JIS and to provide a method for easily and accurately evaluating the fresh properties of concrete.
本発明者は、前記目的にかなう方法について検討したところ、下記の構成を有するコンクリートのフレッシュ性状の評価方法は前記目的を達成できることを見い出し、本発明を完成させた。 The present inventors have studied a method to meet the above object, and have found that the method for evaluating the fresh property of concrete having the following configuration can achieve the above object, and completed the present invention.
［１］ＪＩＳ Ａ １１５０のコンクリートのスランプフロー試験方法に用いる鋼板のコンクリートが接しない面（裏面）に、２個以上の変位センサを設置してなる鋼板を用いて、ＪＩＳ Ａ １１５０に規定するスランプコーンの引き上げを行い、変位センサで鋼板上のコンクリートの変位を測定しつつスランプフロー試験を実施してコンクリートの材料分離抵抗性および骨材連行性を評価する方法であって、
あるフロー径に達するまでの時間が長いコンクリートは、そうでないコンクリートと比べて材料分離抵抗性に優れていると評価し、また、
フロー値の経時変化が直線的なコンクリートは、初期に速く広がり次第に広がり方が遅くなるコンクリートと比べ、骨材連行性に優れていると評価する、
コンクリートの材料分離抵抗性および骨材連行性の評価方法。
［２］前記変位センサが、超音波を用いてコンクリートの変位を感知するセンサである、前記［１］に記載のコンクリートの材料分離抵抗性および骨材連行性の評価方法。
［３］前記２個以上の変位センサが鋼板の裏面に同心円状に設置されてなる、前記［１］または［２］に記載のコンクリートの材料分離抵抗性および骨材連行性の評価方法。
[1] Slump specified in JIS A 1150 using a steel plate with two or more displacement sensors installed on the surface (back surface) not in contact with concrete of the steel plate used in the concrete slump flow test method of JIS A 1150. A method of raising a cone and performing a slump flow test while measuring the displacement of concrete on a steel plate with a displacement sensor to evaluate the material separation resistance and aggregate entrainment of concrete,
Concrete that takes a long time to reach a certain flow diameter is evaluated as having better resistance to material separation than concrete that does not.
Concrete, whose flow value changes linearly over time, is evaluated to be superior in aggregate entrainment compared to concrete, which spreads quickly at the beginning and gradually spreads slowly.
Method for evaluating material separation resistance and aggregate entrainment of concrete.
[2] The method for evaluating material separation resistance and aggregate entrainment property of concrete according to [1], wherein the displacement sensor is a sensor that senses the displacement of concrete using ultrasonic waves.
[3] The method for evaluating material separation resistance and aggregate entrainment of concrete according to [1] or [2], wherein the two or more displacement sensors are concentrically arranged on the back surface of the steel plate.
本発明によれば、前記ＪＩＳに規定するスランプフロー試験を改良して、コンクリートのフレッシュ性状を、簡易かつ精度よく評価できる。 According to the present invention, the slump flow test defined in JIS can be improved to easily and accurately evaluate the fresh properties of concrete.
１．コンクリートのフレッシュ性状の評価
コンクリートのフレッシュ性状の評価方法は、ＪＩＳ Ａ １１５０のコンクリートのスランプフロー試験方法に用いる鋼板のコンクリートが接しない面（裏面）に、２個以上の変位センサを設置してなる鋼板を用いて、ＪＩＳ Ａ １１５０に規定するスランプコーンの引き上げを行い、変位センサで鋼板上のコンクリートの変位を測定しつつスランプフロー試験を実施してコンクリートのフレッシュ性状を評価する方法である。
前記変位センサは、好ましくは超音波を用いてコンクリートの変位を感知するセンサである。該センサは、スランプフローの測定前では鋼板の厚さを測定するが、コンクリートが流れた後は、鋼板の厚さに加えてコンクリートの厚さも測定することになるから、この厚さの変化を検知することによりスランプフローの広がりを測定できる。
また、前記フレッシュ性状は、コンクリートの材料分離抵抗性および骨材連行性が挙げられる。例えば、最終的なスランプフロー値が同じでも、あるフロー径に達するまでの時間が長いコンクリートは、そうでないコンクリートと比べて材料分離抵抗性に優れると言える。また、フロー値の経時変化が直線的なコンクリートは、初期に速く広がり次第に広がり方が遅くなるコンクリートと比べ、骨材の連行性に優れていると言える。材料分離抵抗性および骨材連行性は、どちらも粘性が高いほど優れるが、動粘度など特定の物性値で表されるものではない。
1. Evaluation of fresh properties of concrete The method for evaluating fresh properties of concrete is to install two or more displacement sensors on the surface (rear surface) of the steel plate used in the concrete slump flow test method of JIS A 1150 that does not come into contact with concrete. In this method, a steel plate is used to pull up a slump cone defined in JIS A 1150, and a slump flow test is performed while measuring the displacement of the concrete on the steel plate with a displacement sensor to evaluate the freshness of the concrete.
The displacement sensor is preferably a sensor that senses the displacement of concrete using ultrasonic waves. The sensor measures the thickness of the steel plate before measuring the slump flow, but after the concrete has flowed, it measures the thickness of the concrete in addition to the thickness of the steel plate. The spread of the slump flow can be measured by detecting it.
Further, the fresh properties include material separation resistance and aggregate entrainment of concrete. For example, even if the final slump flow value is the same, it can be said that concrete that takes a long time to reach a certain flow diameter is superior in resistance to material separation compared to concrete that does not. Concrete whose flow value changes linearly over time can be said to be superior in entrainment of aggregates compared to concrete whose spread is rapid in the initial stage and gradually slows down. Both the resistance to material separation and the ability to entrain aggregates are superior as the viscosity increases, but they are not expressed by specific physical properties such as kinematic viscosity.
２．スランプフローの中心の補正
前記２個以上の変位センサは、好ましくは鋼板の裏面に同心円状に設置する。同心円状に設置すれば、スランプフローの中心が鋼板の円の中心からずれた場合でも、補正できる。
位置の補正には、例えば、フローが同心円状に広がることを仮定して、各センサの検出時間が仮定に反しないように位置をフィッティングする方法や、対称の位置にあるセンサをフローが通過する時間の差から推定する方法などがある。
2. Correction of Center of Slump Flow Preferably, the two or more displacement sensors are arranged concentrically on the back surface of the steel plate. If they are installed concentrically, even if the center of the slump flow deviates from the center of the circle of the steel plate, it can be corrected.
For position correction, for example, assuming that the flow spreads concentrically, a method of fitting the position so that the detection time of each sensor does not violate the assumption, or a method of fitting the flow through sensors at symmetrical positions There is a method of estimating from the time difference.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は該実施例に限定されない。
１．スランプフロー試験
r = 150, 175, 200, 225, 250ｍｍ、θ=n/4π（n=0～7）の位置に、合計４０個の変位センサを設置した鋼板を用いて、前記ＪＩＳに準拠してスランプフロー試験を行い、スランプコーンを引き上げた時から変位センサがコンクリートを検知するまでの時間t（ｓ）を測定した。その結果を、変位センサと鋼板の円の中心との距離r（mm）、および、鋼板の円の中心を通る座標軸と変位センサの角度θ（rad）とともに表１に示す。なお、表１中の「―」の表示は、スランプフローが検出されなかった、すなわち、スランプフローが変位センサ上に到達しなかったことを示す。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to the Examples.
1. Slump flow test
Using a steel plate with a total of 40 displacement sensors installed at r = 150, 175, 200, 225, 250 mm, θ = n / 4 π (n = 0 to 7), Slump flow was performed in accordance with the above JIS. A test was conducted to measure the time t (s) from when the slump cone was pulled up to when the displacement sensor detected concrete. The results are shown in Table 1 together with the distance r (mm) between the displacement sensor and the center of the circle of the steel plate, and the angle θ (rad) between the coordinate axis passing through the center of the circle of the steel plate and the displacement sensor. In Table 1, "-" indicates that no slump flow was detected, that is, the slump flow did not reach the displacement sensor.
前記スランプフロー試験では、スランプフローの半径は230mm、目視によるスランプフローの停止時間は8.3秒だった。また、このデータに対し、前記の方法によりパラメータを求めると、r0= 3.2、θ0=3.11、k=2.44、T=7.80が得られた。この結果は、スランプフローの中心が、鋼板の円の中心から3.2mm、θ=3.11（≒178°）の方向にずれていることを示しており、また、この試験のスランプフロー半径rflow（mm）と時間（s）の関係は、
Claims (3)
あるフロー径に達するまでの時間が長いコンクリートは、そうでないコンクリートと比べて材料分離抵抗性に優れていると評価し、また、
フロー値の経時変化が直線的なコンクリートは、初期に速く広がり次第に広がり方が遅くなるコンクリートと比べ、骨材連行性に優れていると評価する、
コンクリートの材料分離抵抗性および骨材連行性の評価方法。 Using a steel plate with two or more displacement sensors installed on the surface (back surface) of the steel plate used in the concrete slump flow test method of JIS A 1150 that does not contact the concrete, the slump cone specified in JIS A 1150 is pulled up. and performing a slump flow test while measuring the displacement of concrete on a steel plate with a displacement sensor to evaluate the material separation resistance and aggregate entrainment of concrete,
Concrete that takes a long time to reach a certain flow diameter is evaluated as having better resistance to material separation than concrete that does not.
Concrete, whose flow value changes linearly over time, is evaluated to be superior in aggregate entrainment compared to concrete, which spreads quickly at the beginning and gradually spreads slowly.
Method for evaluating material separation resistance and aggregate entrainment of concrete.
3. The method for evaluating material separation resistance and aggregate entrainment of concrete according to claim 1 or 2, wherein the two or more displacement sensors are arranged concentrically on the back surface of the steel plate.
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