JPH03199965A - 未硬化コンクリート中の混和剤量測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は未硬化コンクリートの品質を検査、確認、保証
するために使用する未硬化コンクリートの品質判定方法
に関するものであり、さらに詳細には、未硬化コンクリ
ート中に混入される混和剤の量を測定し、これを利用し
て該未硬化コンクリートの品質を判定する目的で使用す
る未硬化コンクリート中の混和剤量測定方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、この種未硬化コンクリートの品質の保証は未硬化
コンクリートのスランプ、空気量、あるいは強度等でお
こなわれている。これら三者はコンクリートの成型硬化
後の強度変化や、構造物の耐久性に大きな影響を及ぼす
要素であり、これらの未硬化コンクリートの特性は、未
硬化コンクリート製造時及び荷卸時には三者すべてを確
認するように日本工業規格（ＪＩＳ）で定められている
。ここでスランプとは未硬化コンクリートの柔らかさを
示す尺度であり、これは未硬化コンクリート中の練り混
ぜ水量（混和剤としてのＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能Ａ
Ｅ減水剤やその他のコンクリート用化学混和剤を一定の
濃度で練り混ぜ水に混合したもの。）の多少によって多
分に左右されるものである。

また前記の混和剤の未硬化コンクリートへの混入量は、
前記空気量、及び強度に大きく影響する重要な要素であ
る。

このように、コンクリートの品質に重要な役割を果たす
混和剤の混入に関しては、未硬化コンクリート使用者は
、未硬化コンクリートの発注時に生産業者に混入混和剤
の使用を委託し、現場においては未硬化コンクリートの
スランプ、空気量のみを確認して未硬化コンクリートを
使用していた。しかしこの未硬化コンクリート中の混和
剤の含有量は容易に測定することができなかった。その
ために従来からこの混入混和剤の量は確認されてきてお
らず、この要因によるコンクリートの品質はメーカーの
報告にたよって日常的に全く管理されていなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 上述の状況から、未硬化コンクリートを現場においては
、はぼ外見と感だけで品質判断するため、例えば骨材の
粗悪なものには混和剤を定量以上加え、スランプ等の試
験をクリアしている場合もある。また上記の強度試験に
ついては、使用対象となる未硬化コンクリートを使用開
始時にサンプルとして抜取り、テストピースとして成型
、養生した後、圧縮強度が測定されるため、強度の測定
は硬化後２８日を経過しないと検査結果が得られない。

そこで本発明の目的は上述した従来欠点を解消する点に
あり、安定した高品質の未硬化コンクリートを常に得ら
れるように、簡単かつ迅速に未硬化コンクリートに混入
された混和剤の混合量を測定することができる混入混和
剤の測定方法を得ることである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明にかかる未硬化コンク
リート中の混和剤量測定方法は、未硬化コンクリートに
対する混和剤より発生する揮発性成分を未硬化コンクリ
ート中から捕集する工程と、捕集された揮発性成分の濃
度を該揮発性成分を検出可能なガスセンサーを介して測
定する工程と、測定された揮発性成分の濃度に基づいて
、未硬化コンクリートに混入された混和剤の量を演算す
る工程とから構成されていることを特徴とする。

［作　用］ 前述のように未硬化コンクリートには硬化過程、あるい
は硬化後のコンクリートの特性をコントロールする目的
で混和剤が混入されるのであるが、この混和剤は揮発性
成分を含有している。そこで本願の発明の測定方法にお
いては、この揮発性成分をまず未硬化コンクリート中か
ら捕集してやるわけである。そしてこの揮発性成分の濃
度をガスセンサーで測定してやる。ここで未硬化コンク
リートから発散する揮発性成分の濃度は、経時的あるい
は回収方式により影響されるが、その濃度自体はほぼ完
全に未硬化コンクリートに混入される混和剤の量に一次
相関する。従ってこの特性を利用して揮発性成分の測定
濃度に基づいて未硬化コンクリートに混入される混和剤
の量を演算決定することができるのである。

［発明の効果］ この方法によれは測定を未硬化コンクリートから発散す
る揮発性成分のガス濃度にもとづいておこなうため、測
定を任意の場所で瞬時におこなうことができる。さらに
この方法の実施においては、ガス検知機能とこれを処理
する機能のみを備えた測定装置で実施することができ、
装置を小型で軽量なものとすることができる。

従って、例えば未硬化コンクリートの調整後における測
定、未硬化コンクリートプラント搬出直後における測定
、打設現場における未硬化コンクリートの測定等いずれ
の段階でも、必要に応じて混和剤量の測定や混和剤の添
加の有無判定を簡単に行うことが可能となったのである
。

さらに混和剤量を測定することにより未硬化コンクリー
トの品質を判定することが可能となり、未硬化コンクリ
ートの品質管理が簡単におこなえて、高品質の未硬化コ
ンクリートだけを選択して使用することが容易にできる
ようになった。

［実施例］ 本願の混和剤量測定方法は、未硬化コンクリート（以下
生コンと称する）に対する混和剤より発生する揮発性成
分を生コン中から捕集する工程と、捕集された揮発性成
分の濃度をこの揮発性成分を検出可能なガスセンサーを
介して測定する工程と、測定された揮発性成分の濃度に
基づいて、生コンに混入された混和剤の量を演算する工
程とから構成されている。

以下、本願の発明の方法を用いて生コンに含有される混
和剤量の測定をおこなう装置の実施例を、図面に基づい
て説明する。第１図にはこの方法を利用した混和剤測定
装置（１）を使用している状態が示されており、第２図
にはこの測定装置系の機能ブロンク図が示されている。

この混和剤測定装置（１）は、主に生コン（２）に挿入
して使用される検出プローブ（３）と測定器本体（４）
から構成されており、この測定器本体（４）は前述の検
出プローブ（３）から得られる検出情報を演算処理する
とともに、装置全体の動作を制御する制御部（１１）と
、この制御部（１１）からの検出情報を表示する表示部
（１２）とから構成されている。

各部を順次説明するが、まず最初に検体である生コン（
２）中の混和剤（６）から発散する揮発性成分（Ｇ）を
捕集、測定する機構から説明する。この装置の使用に際
しては、まず生コン（２）を、適当な容器（２ａ）に入
れるが又は直接生コン（２）に前述の検出プローブ（３
）が挿入されるのである。この検出プローブ（３）の先
端はテフロン膜（５）等のガス透過性膜で形成されてお
り、生コン（２）中の混和剤（６）から発生する揮発性
成分（Ｇ）が、この膜（５）を透過して検出プローブ（
３）内に設けられたガス捕集部（７）内に捕集されるよ
うに構成されている。このガス捕集部（７）には、外部
より新鮮な空気を補給するための送気管（８）が備えら
れている。さて上述の混和剤（６）の揮発性成分（Ｇ）
は、送気管（８）からの空気におくられて、ガス捕集部
（７）の上部部位に到達する。この部位はガスセンサ　
（Ｓ）を備えたガス検知部（９）として構成されており
、この部位（９）において揮発性成分（Ｇ）のガス濃度
が測定されるのである。測定を終わったガスは気流下流
側に設けられた排出口（１ｏ）から大気中へ開放される
。

つぎに測定装置系の作動を第２図に示す機能ブロック図
を参照しながら説明をする。前述のように検出プローブ
（３）は、混和剤（６）から発生する揮発性成分（Ｇ）
を捕集するガス捕集部（７）と、このガス捕集部（７）
内にある揮発性成分（Ｇ）の濃度を検出するガス検知部
（９）を有する構成とされている。ここでガス検知部（
９）は、混和剤から発生する揮発性成分（Ｇ）の濃度を
総量的に、あるいは個別に検出するガスセンサ（Ｓ）を
備えている。これらのガスセンサ（Ｓ）としては、揮発
性成分（Ｇ）分子との接触により生じる金属酸化物半導
体の電気抵抗変化を利用した半導体式ガスセンサや、接
触燃焼式もしくは定電位電解式のガスセンサ等が用いら
れる。このセンサの種類や感度は検体となる混和剤の種
類等により最適なものを選定することができる。次に前
記ガス検知部（９）から発せられる信号は制御部（１１
）で処理される。この制御部（１１）は、ガス検知部（
９）からの情報を処理する本体回路部（１３）を有する
とともに、この本体回路部（１３）からの情報を演算処
理する補助演算部（１４）が備えられている。本体回路
部（１３）には、上記ガスセンサ（Ｓ）の電気抵抗変化
等を表示するための信号等に変換して出力する電圧周波
数変換器や増幅器等が備えられるとともに、混和剤の種
類やセメント、骨材の種類に対応して切替回路や感度調
節回路等が設けられるのである。また補助演算部（１４
）には、混和剤（６）の種類による補正、ガス濃度検出
時間の制御、温湿０ 度補正を算出できるＣＰＵ等により形成されている。ま
たこの補助演算部（１４）は生コン（２）に所定の許容
量内で混和剤（６）が混入されているかどうかを判断し
、生コン（２）の良否の判断ができるようにも構成され
ている。

またこの制御部（１１）には、電源部（１５）が備えら
れており、ガスセンサ（Ｓ）、補助演算部（１４）を含
めた本体回路部（１３）および後述の表示部（１２）を
作動させるために利用される。

次に前記表示部（１２）について説明する。

第１図にも明らかなようにこの表示部（１２）の表示板
（１２ａ）には、試験者が入力する試験日時、場所、混
和剤品目、混和剤の許容上限値、許容下限値等及び、測
定指示値である混和剤指示値を表示するとともに、生コ
ン（２）の品質の判定が表示出力されるように構成され
ている。またさらに生コン（２）中の混和剤（６）添加
の有無判定のみを行い、揮発性成分（Ｇ）が所定の濃度
以上となった時に、これを報知す■ す るように、ブザー（１２ｂ）が備えられている。

さらにそれぞれの測定デークーの保存を容易にするため
、表示板（１２ａ）に表示した状態で、測定データー等
をプリントアウトする機能をもこの装置は有している。

以下にこの混和剤測定装置（１）を使用して混和剤量を
測定した結果を第３図に基づいて説明する。この図は実
際の生コン中の混和剤混入量（横軸）と本願の測定装置
（１）による計測指示値（縦軸）の関係を示している。

テスト用生コンの材料としては普通セメント５０ｇ、砂
１００ｇ、水道水２６ｃｃに混和剤として液状のボッ゛
リス　Ｎｏ、７５（日曹マスタービルダーズ株式会社製
）を混入したものを使用した。

テストにおいては混和剤の混入量を０．２．０゜５．１
．　０１ｄと変化させた。結果、このテストの範囲にお
いては、実際の混和剤混入量と測定指示値の値は完全に
一次線形な関係を保っている。一般に使用に供せられる
混和剤混入量は０゜５　ｍｌであり、混和剤を１０ｍ１
も混入させると、２ コンクリートは分離を起こす。従ってこの範囲の検証で
充分に、混和剤の量をその揮発性成分（Ｇ）の測定によ
り確認できることが明かになったのである。

第４図に上記以外の混和剤を使用した場合において、上
記同様の測定方法を使用した測定結果を示した。テスト
に使用した混和剤は、５Ｐ−９Ｎ（日曹マスタビルダー
ズ■製）、マイティ（花王■製）、及びサンフロー（山
陽国策パルプ■製）である。この場合もまた実際の混和
剤使用量（横軸）と計測指示値（縦軸）の間に線形な関
係が成立している。以下に示す表１は５Ｐ−９Ｎ　（日
曹マスタビルダーズ■製）を用いて水セメント比を変化
させ、５Ｐ−９Ｎの含有量違いによる指示値のくりかえ
し再現性を示したものである。表中高性能ＡＥＭ水剤点
加量は、正常量を１．０として正常量に対し１／２倍の
ものを０．５．３／２倍のものを１．５とした。表から
れかるように再現性は極めて良い。

３ ４ 以上の結果から明らかなように、この方法により生コン
中の混和剤量が測定でき、コンクリートの品質に大きな
影響を及ぼす生コン中の混和剤量が確認され、コンクリ
ートの品質を容易にしかも瞬時に確認できるようになっ
たのである。

さらに本願の方法を利用して混和剤測定装置（１）を構
成することにより、混和剤（６）の種類や生コン（２）
材料等の条件による揮発性成分（Ｇ）の量あるいは種類
を設定し、一定量以上のガスが検出された時に表示手段
（１２）を作動させるようにすることにより、例えば、
打設現場で生コンに検出プローブ（３）を挿入するだけ
で、その場で生コンの品質を判定することが可能となっ
たのである。

［別実施例］ 以下に本願の方法をもちいた混和剤測定装置（１）の検
出プローブ（３）の別実施例を第５図に基づいて説明す
る。第５図−イには前述の実施例と同様な構成のもので
、その先端部材５ （３ａ）を取り外し交換可能なものを示した。

この例では検出プローブ（３）を生コン（２）内に完全
に挿入することなしに、先端部材（３ａ）の一部のみを
突入させて使用することが出来る。第５図−口に示すも
のは、検出プローブ（２）内に生コン（２）を攪拌する
ためのフィン（１６）が設けられるとともに、生コン（
２）内の石（１７）等の固形物が検出プローブ（３）内
に進入することを避けるために、先端部材（３ａ）が円
錐形に形成されている。第５図−ハに示すものは、送風
管（８）の代わりにガス捕集部（７）にも攪拌用フィン
（１６ａ）が形成されている。第５図−二は完全密閉型
の検出プローブ（３）を示し、第５図−ホは検出ガスを
循環式とし、ガス検知部（９）を生コン（２）とは離間
した位置に設けられるものを示している。また第５図−
へは単に検出プローブ（３）先端を生コンの自由表面に
接触させて使用できるものを示している。

さらに前記の本願実施例の制御部（１１）に６ ガス捕集部（７）への送気をおこなう送気管（８）に接
続されるポンプの駆動回路を備えさせることも可能であ
る。

また揮発性成分（Ｇ）が所定の濃度以上となった時に、
これを報知するように、前記ブザー（１２ｂ）に代えて
、電球あるいは発光素子の点滅、音声合成器等を表示手
段として採用することもできる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の測定方法による混和剤測定装置の使用状
態の図、第２図は測定装置系の機能ブロック図、第３図
は本願の方法による実際の混和剤混入量と測定指示値の
関係を示す図、第４図は異なった混和剤での実際の混和
剤混入量と測定指示値の関係を示す図、第５図（イ）〜
（へ）は検出プローブの別実施例を示す図であ７ る。 （２）・・・・・・未硬化コンクリート（生コン） （６） ・・・・・・混和剤、 （Ｇ） ・・・・・・揮発性成分、 （Ｓ） ・・・・・・ガスセンサー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、未硬化コンクリート（２）に対する混和剤（６）よ
   り発生する揮発性成分（Ｇ）を未硬化コンクリート（２
   ）中から捕集する工程と、前記捕集された揮発性成分（
   Ｇ）の濃度を該揮発性成分（Ｇ）を検出可能なガスセン
   サー（Ｓ）を介して測定する工程と、 前記測定された揮発性成分（Ｇ）の濃度に基づいて、前
   記未硬化コンクリート（２）に混入された前記混和剤（
   ６）の量を演算する工程とから構成される未硬化コンク
   リート中の混和剤量測定方法。 ２、前記ガスセンサー（Ｓ）が半導体式、接触燃焼式、
   あるいは定電位電解式のガスセンサーのいずれかである
   請求項１記載の未硬化コンクリート中の混和剤量測定方
   法。