JPH10119029A - セメント混和物のポンプ圧送性試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セメント混和物のポンプ圧送性試験方法 【課題】誰でもが簡易にセメント混和物のポンプによる
圧送性を評価できる試験方法を提供する。 【解決手段】スランプコーン１を通常使用されるのとは
逆さに使用して、その大径開口部２を上方に向け且つそ
の小径開口部３を閉塞し、その内部にセメント混和物で
あるコンクリートＣを３層に分けて入れると共に、夫々
突き棒５で所定回数突いて充填し、上面を均し具６で均
した後、毎秒１０乃至１５ｃｍの速さで高さ約１０ｃｍ
まで引き上げ、このコーン引き上げからコンクリートＣ
が流下してその吐出口の向こう側が見えるまでの流下時
間を計測し、この流下時間が長いほどポンプの圧力損失
が大きいと評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート等の
セメント混和物をポンプで圧送する際の圧送性の試験方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンクリート等のセメント混和
物をポンプで数十ｍ圧送する場合、ポンプ圧力が非常に
高くなるコンクリートもあれば、同じ速度で圧送しても
殆ど高い圧力を必要としないコンクリートもある。この
うち、ポンプ圧力が高くなると、ポンプや配管の損傷、
或いは圧送後のコンクリートの品質に悪影響が及ぶ恐れ
がある。そこで従来は、コンクリート圧送時のポンプ圧
力を作業者が監視しておき、このポンプ圧力が高くなる
ような場合、例えばコンクリートに水を足すなどしてポ
ンプ圧力が低下するようにするか、ポンプ圧送を中止
し、圧送性良好と考えられるコンクリートの調合を再検
討し、そのコンクリートを後日再びポンプ圧送しなけれ
ばならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のようにポンプ圧力が高くなるような場合にのみコン
クリートに水を足すなどすると、コンクリートの性状が
局部的に変化してしまうため、望ましくない。また、工
場からのコンクリートの荷受け試験は、スランプ試験や
空気量試験のみであり、圧送性の良否は目視で判定する
のみであることから定量的な評価ができず、その推測も
必ずしも正しいとは限らないという問題がある。そこ
で、誰でも簡易にポンプ圧送性の良否を判定する手法，
試験方法の確立が求められている。

【０００４】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、コンクリート等のセメント混和物のポン
プ圧送性を誰でも簡易に定量的に評価できる試験方法を
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
めに、本発明のうち請求項１に係るセメント混和物のポ
ンプ圧送性試験方法は、セメントの混和物をポンプで圧
送する際の圧送性の試験方法であって、スランプコーン
の大径開口部を上方に向け且つその小径開口部を閉塞し
てセメント混和物を当該スランプコーンの内部に充填
し、このスランプコーンの小径開口部を開放して内部か
ら流下するセメント混和物の流下速度に関する数値で当
該セメント混和物のポンプ圧送性を評価することを特徴
とするものである。

【０００６】この発明では、スランプコーンから流下す
るセメント混和物の流下速度に関する数値でポンプ圧送
性を評価する。前記スランプコーンは、通常のセメント
混和物使用現場にあり且つ所謂スランプ試験を行うため
に、大径開口部と小径開口部とを有する円錐形筒状物で
ある。また、前記セメント混和物の流下速度に関する数
値とは、例えばスランプコーンから全てのセメント混和
物が流下するのに必要な所要時間とか、単位時間当たり
のセメント混和物の流下量（流量）などが挙げられる。
前記スランプコーンの小径開口部から流下するセメント
混和物の流下速度は、所定開度のオリフィスを通過する
流動体の塑性粘度や流動抵抗等を総合的に評価すること
になるから、これによりセメント混和物のポンプ圧送性
を総合的に評価することが可能となる。

【０００７】また、本発明のうち請求項２に係るセメン
ト混和物のポンプ圧送性試験方法は、前記スランプコー
ンを通常使用されるのとは逆さに使用して、その大径開
口部を上方に向け且つその小径開口部を閉塞し、その内
部にセメント混和物であるコンクリートを３層に分けて
充填して上面を均した後、毎秒１０乃至１５ｃｍの速さ
で高さ約１０ｃｍまで引き上げ、このコーン引き上げか
らコンクリートが流下してその吐出口に相当する前記小
径開口部の向こう側が見えるまでの時間を逆さスランプ
流下時間と呼び、この逆さスランプ流下時間で前記コン
クリートのポンプ圧送性を評価することを特徴とするも
のである。

【０００８】また、本発明のうち請求項３に係るセメン
ト混和物のポンプ圧送性試験方法は、前記スランプコー
ンを通常使用されるのとは逆さに設置して、その大径開
口部を上方に向け且つその小径開口部を閉塞し、その内
部にセメント混和物であるコンクリートを３層に分けて
詰めると共に、各層を２５回ずつ突き固め、エッジでコ
ンクリートの上面を均した後、高さ約１５ｃｍまで２乃
至３秒の時間で引き上げ、コーン内部を上方から除き、
コーン引き上げ開始からコンクリートが流下して吐出口
に相当する前記小径開口部の向こう側が見えるまでの時
間を計測し、このコンクリート流下所要時間で前記コン
クリートのポンプ圧送性を評価することを特徴とするも
のである。

【０００９】これらの発明は、前記請求項１に係る発明
の実施態様である。特に、セメント混和物であるコンク
リートが流下する総所要時間の計測を具体化した。ま
た、スランプコーンの引き上げ高さやその引き上げ速度
或いはその所要時間を具体化することによって、誰でも
簡易にコンクリート等のセメント混和物のポンプ圧送性
を定量的に評価することができる。なお、請求項３に係
る発明のエッジとは、コンクリート等のセメント混和物
の表面を均す均し具である。

【００１０】また、本発明のうち請求項４に係るセメン
ト混和物のポンプ圧送性試験方法は、前記スランプコー
ンからコンクリート等のセメント混和物が全て流下した
後、当該コンクリート等のセメント混和物の広がり直径
をもってポンプ圧送性を評価することを特徴とするもの
である。

【００１１】この発明では、コンクリート等のセメント
混和物のレオロジー定数のうち、所謂スランプ試験で得
られるのと同様に降伏値を得ることができるから、その
分だけポンプ圧送性の広く評価することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明のうち請求項１及び請
求項２に係るセメント混和物のポンプ圧送性試験方法の
第１実施形態を具体的に表記したものである。この試験
方法で使用されるスランプコーン１は、セメント混和物
であるコンクリート、特にフレッシュコンクリート（生
コン）等のレオロジー定数の降伏値を評価する，所謂ス
ランプ試験に用いられるものであり、一般的なコンクリ
ート使用現場には用意されているものである。このスラ
ンプ試験の詳細については、例えばJIS A 1101を、また
前記降伏値の算出については、例えば「谷川恭雄ほか：
フレッシュコンクリートのスランピング挙動に関するレ
オロジー的考察、日本建築学会東海支部研究報告、pp.9
−12、1993」を参照されるものとして、前記スランプコ
ーン１について簡潔に説明すれば、小径開口部３と大径
開口部２とを有する円錐形の筒状物であり、通常のスラ
ンプ試験に使用される場合には、小径開口部を上方に向
け且つ大径開口部を閉塞し、その状態で内部にコンクリ
ート等のセメント混和物を充填する。

【００１３】しかしながら、この実施形態では、スラン
プコーン１の大径開口部２が上方に向き且つ小径開口部
３を下方に向けて、なおかつ当該小径開口部３を、例え
ば床面等の平面４で閉塞されるように配置する。そして
まず、図１ａに示すように、スランプコーン１全容量の
１／３程度まで、セメント混和物であるコンクリートＣ
を入れ、これを、前記スランプ試験で用いられるのと同
様に、突き棒５で適宜回数突いて十分に充填させる。続
いて、今度はスランプコーン１全容量の２／３程度まで
コンクリートＣを入れ、これを前記と同様に突き棒５で
適宜回数突いて十分に充填させる。そして、今度はスラ
ンプコーン１全容量までコンクリートＣを入れ、これを
突き棒５で適宜回数突いて十分に充填させる。なお、こ
こまでの手順は、前記スランプ試験JIS A 1101に定義さ
れるものとほぼ同様である。

【００１４】次いで図１ｃに示すように、エッジ等の均
し具６でスランプコーン１の上面，つまり前記大径開口
部２のコンクリートＣを均し、次いで図１ｄに示すよう
に、前記コンクリートＣが充填されたスランプコーン１
の把手１ａを持って、当該スランプコーン１を、平面４
から１０ｃｍの高さまで毎秒１０〜１５ｃｍの速さで引
き上げ、これと同時に図示されないストップウオッチ等
で時間を計測し始めると共に、当該スランプコーン１の
内部から流下するコンクリートＣの状態を、前記大径開
口部２の上方から観察し、次いで図１ｅに示すように、
スランプコーン１内のコンクリートＣが完全に流下し
て、吐出口に相当する前記小径開口部３から向こう側が
見えるまでの時間を前述したストップウオッチ等７で計
測する。

【００１５】このようにして計測された流下時間（この
流下時間を、本発明では特に逆さスランプ流下時間と呼
ぶ）と圧力損失との関係を図２に示す。同図から明らか
なように逆さスランプ流下時間が増加するほど圧力損失
も増加し、この圧力損失こそコンクリートＣを圧送する
ときのポンプ負荷，即ちポンプ圧力に異ならないから、
逆さスランプ流下時間を計測すればポンプ圧送性を評価
することができる。つまり、ポンプ圧力の上限値が決ま
れば、逆さスランプ流下時間の上限値が決まることにな
り、計測された逆さスランプ流下時間が、この上限値以
下であれば、ポンプ圧力が高くなり過ぎることはない。
そして、このような試験や評価は、スランプコーンとス
トップウオッチ等があれば、誰でも何処でも簡易に行う
ことができる。また、前述のように、必要に応じて、流
下したコンクリートＣの広がり直径を計測することによ
り、より広い見地からポンプ圧送性を評価することがで
きる。

【００１６】次に、本発明のうち請求項１及び請求項３
に係るセメント混和物のポンプ圧送性試験方法の第２実
施形態を図３に基づいて説明する。この試験方法は、基
本的に前記図１の第１実施形態と同様であるが、細部が
異なる。例えばスランプコーン１の大径開口部２が上方
に向き且つ小径開口部３を下方に向けて、なおかつ当該
小径開口部３を、例えば床面等の平面４で閉塞されるよ
うに配置した後、まず、図３ａに示すように、スランプ
コーン１全容量の１／３程度まで、セメント混和物であ
るコンクリートＣを入れ、これを、前記スランプ試験で
用いられるのと同様に、突き棒５で２５回突いて十分に
充填させる。続いて、今度はスランプコーン１全容量の
２／３程度までコンクリートＣを入れ、これを前記と同
様に突き棒５で２５回突いて十分に充填させる。そし
て、今度はスランプコーン１全容量までコンクリートＣ
を入れ、これを突き棒５で２５回突いて十分に充填させ
る。なお、ここまでの手順は、前記スランプ試験JIS A
1101に定義されるものと全く同様である。

【００１７】次いで図１ｃに示すように、エッジ等の均
し具６でスランプコーン１の大径開口部２のコンクリー
トＣを均し、次いで図１ｄに示すように、前記コンクリ
ートＣが充填されたスランプコーン１の把手１ａを持っ
て、当該スランプコーン１を、平面４から１５ｃｍの高
さまで２〜３秒で引き上げ、これと同時に図示されない
ストップウオッチ等で時間を計測し始めると共に、当該
スランプコーン１の内部から流下するコンクリートＣの
状態を、前記大径開口部２の上方から観察し、次いで図
１ｅに示すように、スランプコーン１内のコンクリート
Ｃが完全に流下して、吐出口に相当する前記小径開口部
３から向こう側が見えるまでの時間を前述したストップ
ウオッチ等７で計測する。

【００１８】このようにして計測された流下時間と圧力
損失との関係は、基本的に前述した図２と同様になる。
なお、スランプコーン１の引き上げ高さやその引き上げ
速度の差は、前述した流下時間の差には表れない。これ
は、流下時間の計測が、引き上げと同時に開始されてい
るためであり、引き上げる間或いは引き上げている最中
の動作は、流下時間に影響しないからである。そして、
この実施形態の試験方法でも、前記第１実施形態と同様
に、流下時間を計測することでポンプ圧送性を評価する
ことができ、例えばポンプ圧力の上限値が決まれば、逆
さスランプ流下時間の上限値が決まることになり、計測
された逆さスランプ流下時間が、この上限値以下であれ
ば、ポンプ圧力が高くなり過ぎることはない。そして、
このような試験や評価は、スランプコーンとストップウ
オッチ等があれば、誰でも何処でも簡易に行うことがで
きる。また、前述のように、必要に応じて、流下したコ
ンクリートＣの広がり直径を計測することにより、より
広い見地からポンプ圧送性を評価することができる。

【００１９】なお、前記各実施形態では、ポンプ圧送性
の評価指標として、スランプコーン引き上げからコンク
リート等のセメント混和物が流下し終えるまで，つまり
スランプコーン内に全てのセメント混和物が流下する経
過時間を用いたが、本発明のセメント混和物のポンプ圧
送性試験方法では、基本的にセメント混和物のスランプ
コーンからの流下速度に関する数値をもって前述と同様
にポンプ圧送性を評価することができ、その代表的なも
のとしては、単位時間当たりのセメント混和物の流下量
などを用いてもよく、その場合には、前述と逆に、単位
時間当たりのセメント混和物の流下量が多いほど、ポン
プ圧力は低くなるといった評価ができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセメント
混和物のポンプ圧送性試験方法によれば、コンクリート
等のセメント混和物を扱う現場に一般的にあるスランプ
コーンを用い、これを逆さに使用して、充填されたコン
クリート等のセメント混和物の流下時間等の流下速度に
関する数値により、誰でもが何処でも簡易にセメント混
和物のポンプ圧送性を評価することができるようにな
る。

【００２１】更に、流下後の静止したコンクリート形状
は、荷受け試験で行うスランプ試験後のコンクリートの
形状と全く同一であり、前記降伏値の算定でも述べたよ
うに、荷受け試験で評価測定しているスランプ値，スラ
ンプフロー値等と同じ長さを、前記流下後の静止したコ
ンクリートの形状（高さ，広がり直径）から測定するこ
ともできることから、本発明試験を荷受け試験で行うと
きは、荷受け試験時にスランプ試験を省略することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセメント混和物のポンプ圧送性試験方
法の第１実施形態を示す説明図である。

【図２】セメント混和物であるコンクリートの流下時間
とポンプの圧力損失との関係図である。

【図３】本発明のセメント混和物のポンプ圧送性試験方
法の第２実施形態を示す説明図である。

【符号の説明】

１はスランプコーン ２は大径開口部 ３は小径開口部 ４は平面 ５は突き棒 ６は均し具 ７はストップウオッチ等

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒岩 秀介 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメントの混和物をポンプで圧送する際
   の圧送性の試験方法であって、スランプコーンの大径開
   口部を上方に向け且つその小径開口部を閉塞してセメン
   ト混和物を当該スランプコーンの内部に充填し、このス
   ランプコーンの小径開口部を開放して内部から流下する
   セメント混和物の流下速度に関する数値で当該セメント
   混和物のポンプ圧送性を評価することを特徴とするセメ
   ント混和物のポンプ圧送性試験方法。
2. 【請求項２】 前記スランプコーンを通常使用されるの
   とは逆さに使用して、その大径開口部を上方に向け且つ
   その小径開口部を閉塞し、その内部にセメント混和物で
   あるコンクリートを３層に分けて充填して上面を均した
   後、毎秒１０乃至１５ｃｍの速さで高さ約１０ｃｍまで
   引き上げ、このコーン引き上げからコンクリートが流下
   してその吐出口に相当する前記小径開口部の向こう側が
   見えるまでの時間を逆さスランプ流下時間と呼び、この
   逆さスランプ流下時間で前記コンクリートのポンプ圧送
   性を評価することを特徴とする請求項１に記載のセメン
   ト混和物のポンプ圧送性試験方法。
3. 【請求項３】 前記スランプコーンを通常使用されるの
   とは逆さに設置して、その大径開口部を上方に向け且つ
   その小径開口部を閉塞し、その内部にセメント混和物で
   あるコンクリートを３層に分けて詰めると共に、各層を
   ２５回ずつ突き固め、エッジでコンクリートの上面を均
   した後、高さ約１５ｃｍまで２乃至３秒の時間で引き上
   げ、コーン内部を上方から除き、コーン引き上げ開始か
   らコンクリートが流下して吐出口に相当する前記小径開
   口部の向こう側が見えるまでの時間を計測し、このコン
   クリート流下所要時間で前記コンクリートのポンプ圧送
   性を評価することを特徴とする請求項１に記載のセメン
   ト混和物のポンプ圧送性試験方法。
4. 【請求項４】 前記スランプコーンからコンクリート等
   のセメント混和物が全て流下した後、当該コンクリート
   等のセメント混和物の広がり直径をもってポンプ圧送性
   を評価することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに
   記載のセメント混和物のポンプ圧送性試験方法。