JPH0886726A

JPH0886726A - コンクリートの強度測定方法

Info

Publication number: JPH0886726A
Application number: JP24708694A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Izumi; 良人和泉; Sekiyou Hayashi; 世強林
Original assignee: Chichibu Onoda Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】エネルギー保存則に基づいたモデルを構築す
ること、あるいは、破壊力学の手法を用いて、骨材の粒
径やボイドの体積含有率などの情報から、打設前のコン
クリートの硬化後の強度、或いは、打設後のコンクリー
トの強度を非破壊で測定（予測）することができる極め
て簡単なコンクリートの強度測定方法を提供する。【構成】あらかじめ標準試料の強度を実測し、実測し
た強度と標準試料に用いた骨材の粒径を定数として、被
測定材の強度を被測定材に用いる骨材の粒径との関係式
から求めることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンクリートの強
度、特にポーラスコンクリートの強度を強度試験を行う
ことなく、非破壊で測定（予測）する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ポーラスコンクリート、特に連続した空
隙を有するポーラスコンクリートは、法面を安定させ植
物の生育により緑化させる植栽ブロックや水溜まりを防
ぐ舗装表面としての透水性コンクリートとして適用さ
れ、あるいは適用が検討されている。このポーラスコン
クリートの強度特性は、一般のコンクリートと同様に基
本的な品質性能として極めて重要な性質である。

【０００３】一般のコンクリートの強度試験は、ＪＩ
Ｓ、Ａ１１３８に「試験室におけるコンクリートの作り
方」、ＪＩＳ、Ａ１１１５に「まだ固まらないコンクリ
ートの試料採取方法」、ＪＩＳ、Ａ１１３２に「コンク
リートの強度試験用供試体の作り方」が規定され、これ
ら規定に基づいて作成された標準供試体を用いてＪＩ
Ｓ、Ａ１１０６及びＪＩＳ、Ａ１１０８により、それぞ
れコンクリートの曲げ強度試験及び圧縮強度試験が行わ
れている。

【０００４】ＪＩＳに基づくコンクリートの厳密な強度
試験は、コンクリートの基本的な品質性能を測定する極
めて重要な試験であるが、標準供試体の製作、養生等か
なり煩わしい作業を必要とする。しかも、ポーラスコン
クリート、特に連続した空隙を有するポーラスコンクリ
ートは、骨材がモルタルやペースト中に埋込まれるので
なく、セメントペーストの層で覆われ、互いに接触して
いるものであり、空隙率は、成形方法、成形形状等の成
形条件によって大きく変化し、強度が成形条件の影響を
強く受ける。このようなポーラスコンクリートの強度試
験は、前述したＪＩＳ規定に基づいて標準供試体を成形
しても非常にバラツキが大きく、大部分は、ＪＩＳ、Ａ
１１０７「コンクリートからのコア及びはりの切取り方
法及び強度試験方法」に基づいて実際の製品コンクリー
トからコアを採取して破壊強度試験を行わざるを得な
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、強度
試験は、標準供試体の製作、養生等の煩わしい作業やコ
ア採取の非効率さがあり、これら作業から解放されるこ
とが望まれる。従って、この発明の目的は、エネルギー
保存則に基づいたモデルを構築すること、あるいは、破
壊力学の手法を用いて、骨材の粒径やボイドの体積含有
率などの情報から、打設前のコンクリートの硬化後の強
度、或いは、打設後のコンクリートの強度を非破壊で測
定（予測）することにより、前述した煩わしい作業を解
放し、極めて簡単なコンクリートの強度測定方法及びそ
の装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のコンクリートの強度測定方法によれば、
あらかじめ標準試料の強度を実測し、実測した強度と標
準試料に用いた骨材の粒径を定数として、被測定材の強
度を被測定材に用いる骨材の粒径との関係式から求める
こと（請求項１〜３）、所定のボイドの体積含有率を有
するコンクリートの材料特性と縦弾性係数を定数して、
被測定材の強度を被測定材の縦弾性係数との関係式から
求めること（請求項４〜６）、被測定材の縦弾性係数と
ボイドの体積含有率との関係から、被測定材のボイドの
体積含有率により被測定材の強度を求めること（請求項
７）、強度と骨材の粒径との関係式、及び強度と被測定
材の縦弾性係数との関係式から、被測定材に用いる骨材
の粒径と被測定材のボイドの体積含有率により被測定材
の強度を求めること（請求項８）、コンクリートが連続
した空隙を有するポーラスコンクリートであること（請
求項９）を特徴とする。以下、この発明を詳しく説明す
る。

【０００７】ポーラスコンクリートを破壊後の試験片を
調べると、き裂面は骨材間で最も形成されやすく荷重方
向に対して概略４５°の角度でき裂進展している。この
現象は、コンクリートの圧縮強度が主としてペーストと
骨材との間のせん断剥離強度によることを裏付ける。コ
ンクリートの圧縮強度に及ぼす骨材の大きさの影響を評
価するために同体積の球状の骨材及びペーストを含み、
骨材の大きさのみが相違する（Ａ）、（Ｂ）２種類のコ
ンクリート試験片を考慮し、ペーストの厚さと骨材径と
の関係を求める。図１、（Ａ）、（Ｂ）に示す円柱形の
試験片において、ペーストと骨材の体積比Ｖ_p／Ｖ_aが一
定であることを出発点として、図２に示すようにその関
係は次式で示される。

【０００８】

【数５】

【０００９】ここで、ｔ及びＲはそれぞれペーストの厚
さ及び骨材の半径を示し、添字１及び２はそれぞれの試
験片（Ａ）、（Ｂ）を示す。又、ｔ《Ｒとすると、数５
は、次式のように変形できる。

【００１０】

【数６】

【００１１】一方、図２より接触領域Ａ_cは次式のよう
に求められる。

【００１２】

【数７】

【００１３】ポーラスコンクリートの破壊は非常に複雑
なメカニズムであり、その力学的挙動を正確に捕らえる
のは困難であるが、エネルギー原理及び総体的に不均一
な材料特性の概念を用いることは、材料の強度を決定す
る上で妥当な方法である。ここで、ポーラスコンクリー
トの破壊の原因は、荷重方向に対して約４５°の角度を
持つき裂面の表面エネルギ容量を超過した外力によって
なされる仕事によるものとすると、前記（Ａ）の場合、
材料は均一な圧縮応力σ₁ を受け、外力によってなされ
る仕事は次式で与えられる。

【００１４】

【数８】

【００１５】ここで、Ａ₁、Ｌ₁はそれぞれ試験片（Ａ）
の断面積、長さを示す。また、き裂面の表面エネルギの
総容量は次式で与えられる。

【００１６】

【数９】

【００１７】ここでｆ_aは骨材の体積含有率であり、数
１０で示す部分はき裂面に存在する骨材の数である。

【００１８】

【数１０】

【００１９】また、Ａ_c1は二つの骨材間のペーストの接
触領域（図２）であり、ｇ_cはコンクリート試験片の単
位面積当たりの有効表面エネルギ容量であり、セメント
ペーストの剥離とへき開のエネルギ容量だけでなく圧縮
破壊のき裂進展経路が凸凹であることによるエネルギ容
量も含む。実験における圧縮破壊のき裂面を観察する
と、試験片（Ｂ）は、き裂進展経路が激しくうねってお
り骨材も試験片に付着していないが、試験片（Ａ）に関
しては、滑らかなき裂面が形成されている。この減少
は、（Ｂ）のｇ_cが（Ａ）のｇ_cよりも大きいことを示
し、骨材の粒径が大きい試験片の表面エネルギは、骨材
の小さな試験片よりも小さいことを意味する。本発明者
らは、有効表面エネルギと骨材の大きさとを次式に示す
ように関係付けた。

【００２０】

【数１１】

【００２１】もし他の破壊モードが存在しないならば、
破壊の瞬間には外力によってなされる仕事はき裂面を形
成するものに全て消費される。すなわち、試験片の破壊
はき裂面の表面エネルギ容量を超過してなされる仕事に
よるものであり、次式に示すように試験片（Ａ）の臨界
応力（圧縮強度）は前記数８及び数９を等しいとおくこ
とによって得られる。

【００２２】

【数１２】

【００２３】同様に試験片（Ｂ）に対して次式が得られ
る。

【００２４】

【数１３】

【００２５】骨材の体積含有率ｆ_aが２種類の試験片
（Ａ）、（Ｂ）において、ｆ_a1＝ｆ_a2という条件を適用
すると、（Ａ）、（Ｂ）の臨界応力比σ_1c／σ_2cが次式
により得られる。

【００２６】

【数１４】

【００２７】数７及び数１１を数１４に代入することに
より次式が得られる。

【００２８】

【数１５】

【００２９】結局、数６を用いると、骨材の大きさの異
なる２種類の材料の圧縮強度比は次式のようにして求め
られる。

【００３０】

【数１６】

【００３１】破壊は、骨材間の界面の剥離の影響とペー
ストのせん断破壊そのものとを結付けているので、セメ
ントペーストの表面エネルギ容量を計測することは非常
に困難である。しかしながら、前記数１６は、表面エネ
ルギ容量ｇ_cを含んでおらず骨材の半径のみで表されて
いることが分かる。このように圧縮強度比に注目するな
らば、ポーラスコンクリートの表面エネルギ容量を導き
出す必要がない。従って、次式で示す平均の意味におい
て圧縮定数とでもいうべきパラメータを定義することが
できる。

【００３２】

【数１７】

【００３３】ここで、文字の上の直線は、平均的特性で
あることを示すもので、定数αは、均一な大きさの骨材
を持つ材料の平均圧縮強度を測定するによって求められ
る。一度、定数αが決定されれば骨材の大きさの効果を
数１６を変形した次式により求めることができる。

【００３４】

【数１８】

【００３５】次にポーラスコンクリートの曲げ破壊につ
いて説明する。曲げ破壊のメカニズムは、圧縮破壊のそ
れとは異なり、試験片を曲げると、き裂が試験片の引張
り側に生じやすく、その進展により破壊に至る。このた
め、曲げ破壊は、破壊力学に基づいて解析を行う必要が
あり、この発明ではクラックバンド（ＣｒａｃｋＢａ
ｎｄ）理論を適用する。図３は、曲げ強度σ_bcの試験片
を矢印Ｍの様に曲げた場合のクラックバンド理論のモデ
ルを示す。この理論に基づくと、ポーラスコンクリート
試験片の曲げ破壊は、内部に一様かつランダムに微小き
裂が分布している一定幅ｗ_cのバンドが進展していく問
題にモデル化され、微小き裂を生じさせるために、き裂
進展中にエネルギが消費される。破壊エネルギに与える
骨材の粒径の影響に関しては、前述した圧縮破壊の場合
と同様に、骨材の粒径が大きくなると破壊エネルギが減
少しており、これは主き裂の進展中に生じる微小き裂が
少ないこと、破壊エネルギと粒径が線形の関係にあるこ
とを示している。従って、骨材の粒径が大きい場合に
は、クラックバンドの幅ｗ_cが次の式のように減少する
と表すことができる。

【００３６】

【数１９】

【００３７】ここで、Ｄ_a（＝２Ｒ_a）は骨材の平均直径
を、ｈは試験片の高さを表し、Ｂは材料の特性を表す定
数である。また、クラックバンド理論では、曲げ強度σ
_bcの試験片を図３のように曲げた場合、試験片の全エネ
ルギＷを次式で求める。

【００３８】

【数２０】

【００３９】ここで、Ｗ₁は図３の二つの三角形部分か
ら解放されるエネルギを、Ｗ₂はき裂を含んだバンド部
分から解放されるエネルギを、Ｅは縦弾性係数を、ａは
き裂の長さを、ｂは試験片の幅を表し、ｋはき裂プロセ
スゾーンの形状の傾斜を表す材料定数である。クラック
バンドが進展し、新たに微小き裂が生じることにより消
費されるエネルギと等価なエネルギのバランスは次に示
される。

【００４０】

【数２１】

【００４１】ここで、破壊エネルギＧ_fは次式で示され
る。

【００４２】

【数２２】

【００４３】この式において、Ｅ_tはひずみ軟化係数を
表し、骨材の大きさによる定数であり、σ_tcはコンクリ
ートの引張強度を表す。数１９、数２２を数２１に代入
すると、次式が導かれる。

【００４４】

【数２３】

【００４５】従って、数２３から試験片の曲げ応力は次
のように求められる。

【００４６】

【数２４】

【００４７】ここで骨材が大きい場合、特にポーラスコ
ンクリートにおいては、初期き裂長さａが大きくなり、
従って、初期き裂長さと骨材の大きさに、次式のような
比例関係を適用する。

【００４８】

【数２５】

【００４９】ここで、ｃは比例定数である。ポーラスコ
ンクリートの引張強度を圧縮強度と同じ形で数１６を適
用し、数２５の関係を数２３に代入すると、骨材の大き
さが異なる場合の臨界曲げ応力の比が次式で求まる。

【００５０】

【数２６】

【００５１】ここで、定数Ａは実験により求められる定
数である。数２６の物理的な意味は、大きな骨材を用い
たポーラスコンクリートの場合、小さな骨材を用いたそ
れよりも隣の界面が主き裂から離れているために、骨材
間のセメントペーストを破壊するのにエネルギが集中し
てしまうことである。小さな骨材を用いたポーラスコン
クリートでは、クラックバンド内に微小き裂を生じさせ
るのにエネルギが分散され、破壊面への集中が減少する
ためにより高い曲げ強度が期待できる。

【００５２】前記定数Ａは、１以上とすることによりほ
とんど一様の結果を与え、実験の結果、Ａ＝１とするこ
とにより好結果が得られている。従って、Ａ＝１とし、
前述した圧縮強度と同様に、所定の大きさの骨材と所定
高さを有する試験片の曲げ強度を予め測定しておくこと
により、次式で示す平均の意味において曲げ定数とでも
いうべきパラメータを定義することができる。

【００５３】

【数２７】

【００５４】ここで、文字の上の直線は、平均的特性で
あることを示すもので、一度、定数βが決定されれば骨
材の大きさに応じた曲げ強度を数２６を変形した次式に
より求めることができる。

【００５５】

【数２８】

【００５６】次に、ポーラスコンクリート中のボイド量
と強度の関係について説明するが、ここでは、ボイドを
含む材料が自発的に破壊してしまう場合を考慮したセル
フーコンシステント（Ｓｅｌｆ−ｃｏｎｓｉｓｔｅｎ
ｔ）法を適用する。コンクリートの強度に与えるボイド
量の影響を見積もるためには、骨材の大きさを固定し
て、ボイド含有量を変えなくてはならない。この条件の
下でも前記数９は有効であるが、ボイド量の変化はセメ
ントの接触面積だけでなく、物体の縦弾性係数や表面エ
ネルギ容量にも影響を与える。実験によると、ポーラス
コンクリートの空隙の体積含有率が０．４に達すると強
度が比較的低くなり、さらにボイドの体積含有率が大き
くなると、材料に強度がなくなってしまう。この強度の
低下は、材料内の空隙の体積が高いために、骨材間の結
合力が失われるためと考えられるが、この現象は、Ｓｅ
ｌｆ−ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ法によって提案されている
ボイドを含んだ材料の巨視的の剛性を見積もった結果と
よく一致している。ボイドの体積含有率がある値に達す
る前に、ボイドを含む材料が自発的に破壊してしまうと
いうＳｅｌｆ−ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ法では、単独の異
質なもの（すなわち骨材）を取出し、複合材の巨視的な
性質と同等な特性を持つ有効媒体に戻し、特性を求め
る。等価媒体の巨視的な（有効な）せん断弾性係数、体
積弾性係数、及びポアソン比は次式のように得られる。

【００５７】

【数２９】

【００５８】

【数３０】

【００５９】

【数３１】

【００６０】ここに、λ及びγは次式である。

【００６１】

【数３２】

【００６２】

【数３３】

【００６３】ここで、μ、Ｋ、νは、せん断弾性係数、
体積弾性係数、ポアソン比を表し、ｆは骨材＋ペースト
の体積含有率を表し、添字のｉとｏは、それぞれ介在物
（骨材）と母材を示す。複合材の縦弾性係数は、等方性
材料での関係より次式で表せる。

【００６４】

【数３４】

【００６５】ここで、μ_o＝Ｋ_o＝ν_o＝０、すなわち母
材がないとして数２９〜３４を解くと、巨視的なせん断
係数と骨材＋ペーストの体積含有率の関係を求めること
ができる。これによると、ボイドの体積含有率が０．５
になると、材料が負荷なしに壊れるとういう結果にな
り、前述の試験結果の観測とよく一致する。前記数１２
を利用するに当たり、ボイドの体積含有率が異なれば、
縦弾性係数も表面エネルギも有効面積も変わるので、数
１２中のＥ、ｇ_c及び有効面積Ａ_e（ｆ_aＡ）を修正しな
ければならない。数１２を次式に書き直す。

【００６６】

【数３５】

【００６７】ここで、有効面積Ａ_eはボイド含有量が異
なればその値が変わるが、前記数３４の縦弾性係数と同
じオーダで変わると想定し、次式を与える。

【００６８】

【数３６】

【００６９】ここで、Ｅ_oはボイドのないコンクリート
の縦弾性係数である。同様に表面エネルギｇ_cとして次
式を想定する。

【００７０】

【数３７】

【００７１】ここで、ｍは定数であり、添字のｏはボイ
ドのないコンクリートの特性を表す。ポーラスコンクリ
ートの圧縮強度は、数３４から次式が得られる。

【００７２】

【数３８】

【００７３】実験結果と照らし合わせてみると、ｍ＝２
の場合に非常によい一致を示す。数３８は、より簡潔に
次のように書き直せる。数３９中、Ｆ_cは材料の特性を
示し、物理的にはボイドのないコンクリートの圧縮強度
を意味する。

【００７４】

【数３９】

【００７５】次に、ポーラスコンクリートのボイドの体
積含有率が異なる場合の曲げ強度について説明する。ポ
ーラスコンクリートの曲げ強度を見積もるために、前記
クラックバンド理論を再び適用する。この場合も、ボイ
ドの体積が異なる場合に骨材の大きさを同じとし、寸法
効果を考慮しない。従って、前記数２０を次のように書
き直す。

【００７６】

【数４０】

【００７７】数２１からエネルギバランスは次のように
なる。

【００７８】

【数４１】

【００７９】表面エネルギ容量ｇ_cとして数３７を用い
ると、数４２、または数４３が得られる。Ｆ_bはボイド
がないコンクリートの曲げ強度として考えることのでき
る別の材料特性である。

【００８０】

【数４２】

【００８１】

【数４３】

【００８２】

【作用】この発明は、あらかじめ標準試料の強度を実測
し、実測した強度と標準試料に用いた骨材の粒径を定数
として、被測定材の強度を被測定材に用いる骨材の粒径
との関係式から求めること、あるいは被測定材のボイド
の体積含有率により被測定材の強度を求めることによ
り、実際に計測することが非常に困難であるペーストの
表面エネルギ容量を使用することなく容易にポーラスコ
ンクリートの強度を測定（予測）することができる。

【００８３】

【実施例】

実施例１表１に示す平均粒径が８．５ｍｍ及び１２．２ｍｍの粒
度分布が異なる２種類の骨材Ａ、Ｂを用い、セメントペ
ーストと骨材の体積比が一定（１：６．５）となるよう
に、ポルトランドセメント、水（水セメント比０．２
１）、骨材を練り混ぜ、骨材径のことなる２種類のポー
ラスコンクリート試験片各３個を作成し、ＪＩＳ、Ａ１
１０８及びＪＩＳ、Ａ１１０６に基づいて圧縮と曲げ試
験を行った。平均粒径が８．５ｍｍの骨材を用いた試験
片３個の平均圧縮強度及び平均曲げ強度をそれぞれ標準
試料の強度とし、前記数１８及び数２８の関係式から圧
縮強度曲線Ａ及び曲げ強度曲線Ａを求めた。同様に平均
粒径が１２．２ｍｍの骨材を用いた試験片３個から圧縮
強度曲線Ｂ及び曲げ強度曲線Ｂを求めた。圧縮強度曲線
を図４、曲げ強度曲線を図７に、それぞれ強度の測定値
と共に示す。

【００８４】

【表１】

【００８５】実施例２、３ポルトランドセメントの一部（１０重量％）をシリカヒ
ューム（実施例２）、又は、増粘材（粘土）（実施例
３）で置換して用いた以外は、実施例１と同様に試験片
を作成し、強度試験を行うと共に強度曲線を求めた。シ
リカヒューム使用結果を図５、図８に、増粘材使用結果
を図６、図９にそれぞれ示す。

【００８６】骨材の粒径と圧縮強度の関係を示す図４〜
６において、２本の強度予測線、すなわち、圧縮強度曲
線Ａ及びＢが互いに接近し、実験結果と良く一致してい
ることを示す。従って、これら曲線のいずれか一方、あ
るいは、２本の強度予測線から平均予測線を求め、この
曲線を利用することにより、使用骨材の粒径のみからポ
ーラスコンクリートの圧縮強度を測定（予測）すること
ができる。又、骨材の粒径と曲げ強度の関係を示す図７
〜９においても、２本の曲げ強度予測線Ａ、Ｂが実験結
果と良く一致しており、圧縮強度と同様に、この曲線を
利用して曲げ強度を測定（予測）することができる。

【００８７】実施例４平均粒径が８．５ｍｍの骨材を用い、セメントペースト
と骨材の体積比を１：６．５、１：８．１、及び１：
９．２として、ポルトランドセメント、水（水セメント
比０．２１）、骨材を練り混ぜ、ボイドの体積含有率が
それぞれ２４．０％、２７．５％、及び３１．０％の３
種類のポーラスコンクリート試験片を作成し、実施例１
と同様に圧縮と曲げ試験を行った。数２９〜３１と数３
４から、ポーラスコンクリートの平均縦弾性係数を得
て、数３９及び数４３に代入して、ボイドの体積含有率
と圧縮強度及び曲げ強度との関係を得た。ここで、μ₀
＝０、μ_i＝１、γ＝０．２５とし、定数Ｆ_c及びＦ
_bは、試験片の測定結果に合わせて、Ｆ_c＝６５５、Ｆ_b
＝７５を与えた。求めた圧縮強度予測曲線を図１０、曲
げ強度予測曲線を図１３に、それぞれ実験結果の強度測
定値と共に示す。

【００８８】実施例５、６ポルトランドセメントの一部（１０重量％）をシリカヒ
ューム（ボイドの体積含有率がそれぞれ２０．０％、２
７．５％、及び３２．０％）（実施例５）、又は、増粘
材としての粘土（ボイドの体積含有率がそれぞれ２４．
０％、２８．０％、及び３１．０％）（実施例６）で置
換して用いた以外は、実施例４と同様に試験片を作成
し、強度試験を行うと共に強度曲線を求めた。ここで、
シリカヒューム使用ポーラスコンクリートについては、
Ｆ_c＝７２４、Ｆ_b＝１０２を与え、増粘材使用ポーラス
コンクリートについては、Ｆ_c＝６０７、Ｆ_b＝７８を与
えた。シリカヒューム使用結果を図１１、図１４に、増
粘材使用結果を図１２、図１５にそれぞれ示す。

【００８９】ボイドの体積含有率と圧縮強度との関係を
示す図１０〜１２、及び、曲げ強度との関係を示す図１
３〜１５は、いずれも予測結果と実験結果がよく一致し
ており、これら予測曲線を利用することにより、ボイド
含有量を変えた圧縮強度及び曲げ強度を測定（予測）す
ることができる。

【００９０】以上説明したように、この発明によれば、
強度予測曲線と実際の測定結果が良く一致しており、ポ
ーラスコンクリートの各種条件に応じて、これら予測曲
線をあらかじめコンピュータ等に記憶保存しておくこと
により、ポーラスコンクリートの骨材径あるいは空隙率
等の情報を入力するだけで極めて簡単に圧縮強度及び曲
げ強度を予測するシステムを構築することができ、ポー
ラスコンクリートの材料設計等に効果的に活用できる。

【００９１】

【本発明の効果】この発明は、エネルギー保存則に基づ
いたモデルを構築すること、あるいは、破壊力学の手法
を用いて、骨材の粒径やボイドの体積含有率などの情報
から極めて簡単にポーラスコンクリートの強度を測定
（予測）することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】骨材の大きさが相違する２種類のポーラスコン
クリート試験片の構造を模式的に示す図である。

【図２】セメントペーストに覆われた２つの接触した骨
材を模式的に示す図である。

【図３】曲げにおけるクラックバンド理論のモデルを模
式的に示す図である。

【図４】実施例１における骨材の粒径と圧縮強度の関係
を示す図である。

【図５】実施例２における骨材の粒径と圧縮強度の関係
を示す図である。

【図６】実施例３における骨材の粒径と圧縮強度の関係
を示す図である。

【図７】実施例１における骨材の粒径と曲げ強度の関係
を示す図である。

【図８】実施例２における骨材の粒径と曲げ強度の関係
を示す図である。

【図９】実施例３における骨材の粒径と曲げ強度の関係
を示す図である。

【図１０】実施例４におけるボイドの体積含有率と圧縮
強度の関係を示す図である。

【図１１】実施例５におけるボイドの体積含有率と圧縮
強度の関係を示す図である。

【図１２】実施例６におけるボイドの体積含有率と圧縮
強度の関係を示す図である。

【図１３】実施例４におけるボイドの体積含有率と曲げ
強度の関係を示す図である。

【図１４】実施例５におけるボイドの体積含有率と曲げ
強度の関係を示す図である。

【図１５】実施例６におけるボイドの体積含有率と曲げ
強度の関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あらかじめ標準試料の強度を実測し、実
測した強度と標準試料に用いた骨材の粒径を定数とし
て、被測定材の強度を被測定材に用いる骨材の粒径との
関係式から求めることを特徴とするコンクリートの強度
測定方法。
【請求項２】被測定材の強度として圧縮強度σ_cを、
圧縮定数α、骨材の半径Ｒとして、数１により求めるこ
とを特徴とする請求項１記載のコンクリートの強度測定
方法。【数１】
【請求項３】被測定材の強度として曲げ強度σ_bcを、
曲げ定数β、骨材の直径Ｄ、被測定材の高さｈとして、
数２により求めることを特徴とする請求項１記載のコン
クリートの強度測定方法。【数２】
【請求項４】所定のボイドの体積含有率を有するコン
クリートの材料特性と縦弾性係数を定数して、被測定材
の強度を被測定材の縦弾性係数との関係式から求めるこ
とを特徴とするコンクリートの強度測定方法。
【請求項５】被測定材の強度として圧縮強度σ_cを、
被測定材の縦弾性係数バーＥ、ボイドのないコンクリー
トの縦弾性係数Ｅ_o、ボイドのないコンクリートの圧縮
強度Ｆ_cを材料特性として、数３により求めることを特
徴とする請求項４記載のコンクリートの強度測定方法。【数３】
【請求項６】被測定材の強度として曲げ強度σ_bcを、
被測定材の縦弾性係数バーＥ、ボイドのないコンクリー
トの縦弾性係数Ｅ_o、ボイドのないコンクリートの曲げ
強度Ｆ_bを材料特性として、数４により求めることを特
徴とする請求項４記載のコンクリートの強度測定方法。【数４】
【請求項７】被測定材の縦弾性係数とボイドの体積含
有率との関係から、被測定材のボイドの体積含有率によ
り被測定材の強度を求めることを特徴とする請求項４〜
６いずれか記載のコンクリートの強度測定方法。
【請求項８】請求項１の強度と骨材の粒径との関係
式、及び請求項４の強度と被測定材の縦弾性係数との関
係式から、被測定材に用いる骨材の粒径と被測定材のボ
イドの体積含有率により被測定材の強度を求めることを
特徴とするコンクリートの強度測定方法。
【請求項９】コンクリートが連続した空隙を有するポ
ーラスコンクリートであることを特徴とする請求項１〜
８いずれか記載のコンクリートの強度測定方法。