JPH06317560A - 急速塩素イオン透過性試験によるコンクリートの圧縮強度推定方法 - Google Patents

急速塩素イオン透過性試験によるコンクリートの圧縮強度推定方法

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JPH06317560A
JPH06317560A JP12477993A JP12477993A JPH06317560A JP H06317560 A JPH06317560 A JP H06317560A JP 12477993 A JP12477993 A JP 12477993A JP 12477993 A JP12477993 A JP 12477993A JP H06317560 A JPH06317560 A JP H06317560A
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JP
Japan
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concrete
ion permeability
compressive strength
rapid
chlorine ion
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JP12477993A
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Tomoaki Tsutsumi
知明 堤
Kosuke Yokozeki
康祐 横関
Sudeiiru Misura
スディール ミスラ
Akio Yamamoto
明雄 山本
Kenichi Motohashi
賢一 本橋
Kumiko Suda
久美子 須田
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Kajima Corp
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
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Kajima Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 円柱供試体よりも小型の供試体を用いて,コ
ンクリートの圧縮強度を精度よく推定することができる
方法を得る。 【構成】 コンクリート供試体の両面に電極となるステ
ンレス網及びセルをセットして,正極側にNaOH溶
液,負極側にNaCl溶液を満たし,定電圧を一定時間
負荷して流れた電流量を急速塩素イオン透過性として求
め,該急速塩素イオン透過性から,予め求めておいた急
速塩素イオン透過性と圧縮強度の関係に基づいてコンク
リートの圧縮強度を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,急速塩素イオン透過性
試験を行うことによりコンクリートの圧縮強度を推定す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】無筋コンクリート,鉄筋コンクリート,
及びプレストレスコンクリート構造物は,圧縮耐荷力が
大きいというコンクリートの特性を利用しており,圧縮
強度はコンクリートの最も大切な性質の一つである。コ
ンクリートの圧縮強度試験は,「JIS A 1108
コンクリートの圧縮強度試験方法」に基づいて実施さ
れ,試験に用いる供試体は,「JIS A 1132
コンクリートの強度試験用供試体の作り方」により,型
枠中にフレッシュコンクリートを詰めて作製したもの,
あるいは,「JIS A 1107 コンクリートから
のコア及びはりの切り取り方法及び強度試験方法」によ
り,コンクリートから切り出したコアを対象としてい
る。
【0003】これら供試体の形状は,高さと直径の比
(h/d)が2の円柱供試体が用いられ,コア供試体に
おいて高さが低くならざるを得ない場合には,試験で得
られた圧縮強度にh/dに応じた補正係数をかけて直径
の2倍の高さを持つ供試体の強度に換算する方法が採ら
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし,「JIS A
1107 コンクリートからのコア及びはりの切り取
り方法及び強度試験方法」に示されている補正係数は,
h/dが1.0〜2.0の範囲に関してであり,h/dが
1.0を下回る場合の補正係数は示されていない。この
理由は,「改訂新版コンクリート工学ハンドブック,1
981年,朝倉書店,pp.377,図9.1.60」
から理解できるように,h/dが1.0を下回るような
場合にはh/d=2.0の条件との相関関係が研究者に
よって大きくばらついており,妥当な補正係数が認知さ
れていないためである。
【0005】従って,h/dが1.0を下回るようなコ
ア供試体においては,圧縮強度を求められないという限
界がある。
【0006】本発明は,h/dが1.0を下回るよう
な,直径に比べて高さが小さいコア供試体においても精
度よく圧縮強度を推定できる方法を提供するものであ
る。即ち,直径が10cmに対して高さが5cm程度の
大きさを持った比較的小さいコア供試体が得られれば,
その急速塩素イオン透過性を測定し,予め求めておいた
急速塩素イオン透過性と圧縮強度の関係に基づいて,コ
ンクリートの圧縮強度を推定できることを明らかにした
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】コンクリート供試体の両
面に電極となるステンレス網及びセルをセットして,正
極側にNaOH溶液,負極側にNaCl溶液を満たし,
定電圧を一定時間負荷して流れた電流量を急速塩素イオ
ン透過性として求め,該急速塩素イオン透過性から,予
め求めておいた急速塩素イオン透過性と圧縮強度の関係
に基づいてコンクリートの圧縮強度を推定する構成とし
た。
【0008】
【作用】本発明者らは,ポルトランドセメント,高炉セ
メント,フライアッシュセメントの3種の結合材につい
て,水結合材比,目標スランプ等の条件を種々設定して
実験を行い,検討を重ねた結果,コンクリートの圧縮強
度と急速塩素イオン透過性の間には負の相関関係が認め
られ,かつ,その相関関係は,水結合材比,スランプ等
の諸条件と無関係に,結合材の種類によって一義的に定
まるという知見を得た。そこで,以上の知見のもとにお
いて,圧縮強度が未知のコンクリート供試体について急
速塩素イオン透過性試験を実施し,その測定値を圧縮強
度と急速塩素イオン透過性の相関関係に当てはめるとい
った手順により,急速塩素イオン透過性からコンクリー
トの圧縮強度を推定することとした。
【0009】
【実施例】以下,本発明者らが行った実験を通じて本発
明の実施例を説明する。先ず,測定に用いたコンクリー
ト供試体を説明する。図1に示す如き,従来の「JIS
A 1108」コンクリートの圧縮強度試験に供され
る直径10cmで高さ(10×2=)20cmの円柱供
試体1を4等分に切断して厚さ5cm(50mm)の円
板状のコンクリート片とし,それらの内,中央の2個を
コンクリート供試体2として測定に供した。従って,実
施例に供したコンクリート供試体2の大きさは従来の円
柱供試体1の1/4であった。
【0010】実施例に供した各コンクリート供試体2の
材料を表1に示す。コンクリート供試体2の性質に影響
を及ぼす内側因子として,結合材の種類,水結合材比,
骨材の最大寸法,コンクリートの目標スランプの4要因
を考慮し,コンクリート供試体2の内側因子を全部で6
種類に設定した。なお,各コンクリート供試体2の練り
上がり後のフレッシュコンクリートについて行った種々
の試験結果を,表1に併せて示した。
【0011】
【表1】
【0012】結合材としては,普通ポルトランドセメン
ト,高炉セメントB種(高炉スラグ混入率45%),フ
ライアッシュセメントB種(フライアッシュ混入率20
%)の3種を用いた。そして,水結合材比は40,5
5,70%の3種から適宜選択し,コンクリートの目標
スランプは8cmと18cmの2種から選択した。ま
た,骨材の最大寸法は20mmとした。
【0013】また,コンクリート供試体2の性質に影響
を及ぼす外側因子として,水和度を考慮した。即ち,コ
ンクリート供試体2を切り出す前の円柱供試体1の養生
方法と材令の相違により,以下の5種類の水和度を設定
した。 I 材令が5日で気中養生したもの II 材令が14日で気中養生したもの III 材令が28日で気中養生したもの IV 材令が91日で気中養生したもの V 材令が28日で水中養生したもの なお,気中養生は,所定の材令まで鋼性の型枠を取り付
けて,上面を湿布した状態で20℃,60%の条件室内
で静置する方法で行った。
【0014】次に,急速塩素イオン透過性試験を図2を
もとにして説明する。図1で説明した円板状のコンクリ
ート供試体2の上面と底面のそれぞれに,電極となるス
テンレス網3,4とアクリル製のセル5,6をセット
し、正極側となるセル5に0.3NのNaOH溶液、負
極側となるセル6に3%のNaCl溶液を満たした。ま
た,ステンレス網3,4にリード線7,8を介して直流
電源9と制御装置10を接続した。
【0015】以上のような試験機において,直流電源9
により10Vの一定電圧を6時間負荷して制御装置10
で電流値の測定と電流量の計算を行い,コンクリート供
試体2の内部を流れた電流量(クーロン)を測定した。
以上のようにして測定される電流量が大きいほど塩素イ
オン透過性が大きいと考えられるので,本発明において
は,この電流量を急速塩素イオン透過性として求めるこ
ととした。なお,直流電源9によって通電させる電流を
余り大きいものとすると,コンクリート供試体2が若材
令の場合に内部を流れる電流量が非常に大きくなって,
コンクリート供試体2が著しく温度上昇することが予想
されるので,負荷電圧は10V程度に設定した。
【0016】また,実験に供したコンクリート供試体2
と全く同様の内側因子と外側因子を備えた直径10cm
で高さ20cmの円柱供試体1について,「JIS A
1108」コンクリートの圧縮強度試験に準拠した測
定を行うことにより,各コンクリート供試体2に対応す
る内側因子と外側因子を備えた円柱供試体1の圧縮強度
を求め,各コンクリート供試体2の圧縮強度を間接的に
決定した。なお,気中養生した円柱供試体1について
は,気乾状態のまま圧縮強度を測定した。
【0017】以上のように急速塩素イオン透過性試験と
圧縮強度試験を行った結果,表1に示した各コンクリー
ト供試体2の急速塩素イオン透過性と圧縮強度は,表2
のようになった。
【0018】
【表2】
【0019】そして,表2の結果をグラフにプロットし
たところ,図3に示すようになった。図中,縦軸が負荷
電圧10Vの条件下における急速塩素イオン透過性で,
横軸が「JIS A 1108」コンクリートの圧縮強
度試験で測定した圧縮強度であり,○はポルトランドセ
メント,△は高炉セメント,□はフライアッシュセメン
トの関係をそれぞれ示している。各結合材について急速
塩素イオン透過性と圧縮強度との関係を直線で近似した
ところ,普通ポルトランドセメントとフライアッシュセ
メントについては直線11が得られ,高炉セメントにつ
いては直線12が得られた。
【0020】その結果,結合材の種類毎に,急速塩素イ
オン透過性と圧縮強度との間には,それぞれ負の相関関
係が認められた。また,普通ポルトランドセメントとフ
ライアッシュセメントについては,急速塩素イオン透過
性と圧縮強度の相関関係を示す直線が共通することが分
かった。そして,コンクリート供試体2の水結合材比,
骨材の最大寸法,コンクリートの目標スランプなどの内
側因子や,養生方法や材令といった外側因子の相違はほ
とんど影響がなく,結合材の種類毎に,急速塩素イオン
透過性と圧縮強度の間に一義的な負の相関関係が認めら
れた。
【0021】しかして本発明者らは,以上の知見から,
圧縮強度が未知のコンクリート供試体について急速塩素
イオン透過性試験を実施し,その測定値を圧縮強度と急
速塩素イオン透過性の相関関係に当てはめるといった手
順により,急速塩素イオン透過性からコンクリートの圧
縮強度を推定するといった圧縮強度推定方法を構成した
ものである。
【0022】即ち,本発明の手順を具体的に説明する
と,先ず,図1で説明したような,従来の円柱供試体1
の1/4程度の厚さをもった小型のコンクリート供試体
2を作成する。
【0023】次に,こうして作成したコンクリート供試
体2の上面と底面のそれぞれに,図2で説明したよう
に,電極となるステンレス網3,4とセル5,6をセッ
トし、正極側となるセル5にNaOH溶液、負極側とな
るセル6にNaCl溶液を満たす。また,ステンレス網
3,4にリード線7,8を介して直流電源9と制御装置
10を接続する。そして,直流電源9により10V程度
の一定電圧を所定時間負荷して制御装置10で電流値の
測定と電流量の計算を行い,コンクリート供試体2の内
部を流れた電流量(クーロン)を急速塩素イオン透過性
として求める。
【0024】次に,以上のようにして求めた急速塩素イ
オン透過性を,図3の如き,予め定めておいた急速塩素
イオン透過性と圧縮強度の関係図に当てはめる。しかし
て,コンクリート供試体2の結合材の種類が例えば普通
ポルトランドセメントまたはフライアッシュセメントB
種である場合に,急速塩素イオン透過性が1000Cと
測定されたとすると,圧縮強度は約290kgf/cm
2に推定できることとなる。また,コンクリート供試体
2の結合材の種類が高炉セメントB種であって,急速塩
素イオン透過性が500Cと測定された場合には,圧縮
強度は約320kgf/cm2と推定できるようにな
る。
【0025】
【発明の効果】本発明は,急速塩素イオン透過性に基づ
いてコンクリートの圧縮強度を推定するもので,高さが
直径の1/2という比較的小さい供試体で圧縮強度を精
度よく推定できるという特徴を有する。この方法によれ
ば,従来,圧縮強度試験値を得ることができなかった,
高さと直径の比h/dが1.0を下回るコアについても
圧縮強度を推定することが可能になる。また,品質管理
試験の途中で,通常の円柱供試体が3本しか残っておら
ず,あと1材令の圧縮強度試験しか実施できないという
ような制約条件下においても,円柱供試体を高さ方向に
4つのスライス(φ10×20cmであれば,φ10×
5cmの4つのスライス)に分割すれば,例えば,2こ
づつのスライスを用いて急速塩素イオン浸透性試験を行
って圧縮強度を推定する方法により,6種類の材令(3
本×4スライス÷2=6材令)について圧縮強度の推定
行えるといった特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンクリート供試体の説明図
【図2】急速塩素イオン透過性試験の説明図
【図3】急速塩素イオン透過性とコンクリートの圧縮強
度の関係図
【符号の説明】
2 コンクリート供試体 3,4 ステンレス網 5,6 セル 7,8 リード線 9 直流電源 10 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミスラ スディール 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 山本 明雄 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 本橋 賢一 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 須田 久美子 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コンクリート供試体の両面に電極となるス
    テンレス網及びセルをセットして,正極側にNaOH溶
    液,負極側にNaCl溶液を満たし,定電圧を一定時間
    負荷して流れた電流量を急速塩素イオン透過性として求
    め,該急速塩素イオン透過性から,予め求めておいた急
    速塩素イオン透過性と圧縮強度の関係に基づいてコンク
    リートの圧縮強度を推定する方法。
JP12477993A 1993-04-30 1993-04-30 急速塩素イオン透過性試験によるコンクリートの圧縮強度推定方法 Pending JPH06317560A (ja)

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