JPS62502803A - 打込み用のかた練り塊の特性、とくに固結性の測定方法および装置 - 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】 打込み用のかた練り塊の特性、とくに固結性の測定方法および装置 この発明は、硬化前のコンクリート塊のような、打込み用のかた練り塊の特性、 とくに固結性（ｃｏｍｐａｃｔｉｂｉｌｉｔｙ　）　の測定方法に関し、その方 法においで、 −かた練り塊から所定重量のサンプルを取り出し。

−そのサンプルに締固め（ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　）　を行い−そのサンプルの 圧縮の大きさと、そのために用いられる仕事量とを測定する、というものである 。

コンクリート業界においでは、技術の発達によって、使用するコンクリートの水 分の含有量がますます少ないものとなって来でいる。なぜなら、コンクリート塊 の他の配合率を変えないでおけば、水分の含有量が少なければ少ないほど、その 強度値は高くなるからであム理論上、水和に必要な最適の水の量はセメントの量 の２２−４０％である。つまり水とセメントの比率Ｗ／Ｃは０．２２−０．４０ の範囲内である。現在では、できあがったコンクリートの強度特性をより効率よ く速やかに利用できるように、セメントを極めて微細に磨砕する傾向があるので 、それらのいわゆる土壌しめり塊（５ｏｉｌ　−ｍｏｉｓｔ　ｍａｓｓｅ　）は 、成形や打込みを行う上で問題がある。これらの塊は、かた練りとか半かた練り とか呼ばれでいる。

土壌しめりコンクリート（５ｏｉｌ　−ｍｏｓｔ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　）は、最 新のスライド式型（ｓｌｉｄｅ−ｍｏｕｌｄ　）　打込み工程に主としで使用さ れでいる。可塑性の塊の場合は、この塊の特性、とくに固結性を測定するのに申 し分のない方法や装置があるのに、かた練り、半かた練りの塊の固結性を正確に 測る適当な方法や装置がなく、このことがコンクリート塊を使用する上で大きな ハンディキャップとなっている。完成打込み製品中のコンクリートが、高い固結 性をもつほど、できあがった製品の強度は高い。従ってよい最終結果を得るため には、打込み用のコンクリート塊の固結性に関する情報が極めて重要になってく る。

コンクリート塊の固結性は１本質的にその固さに依存する。もし固すぎると、で き上った打込み製品は、締固めが不十分で多くの気泡を含んでいる。これに対し て可塑性があり過ぎると、強度値は低くなり、さらに固定型を用い゛ずに打込ま れた製品の形状や許容値は調整するのがむずかしい。塊の固結性は、各成分の量 や含有率だけですく、質や大きさ、また他の異る要因により左右される。従って 、打込み前に、その塊の固結性に関して信頼できる情報を得ることが重要である 。

可塑的なコンクリート塩の可塑性と固結性とについで現在いろいろな方法で研究 がされでいるが、それらの方法の中で最も重要と思われるものを以下に示す。

一落下衝撃により、コンクリート塩を測定装置に通過させる締固め係数試験すな わちＭ、値の測定。

一所定の方法で締固められたコンクリートコーン−円錐状のコンクリート物体内 に形成されたスランプは、同じように測定するとともに、振動によってスランプ を強める再成形時間テストすなわちＶｅｂｅテスト。

これらの方法や塊の他のいろいろな検査方法は可塑性の塊には適しでおり、それ らの内のいくつかは、いわゆる半かた練り塊にも適しでいる。塊が堅くなれば、 それだけいっそう塊の特性を正確に測ることができなくなる。

かた練りコンクリート塩の場合は、適当な測定方法や装置がないために、打込み 用のコンクリート塩の固結性を熟練者が技術と経験をベースにした手の感触によ って確める必要が″あった。しかし、手によるこのような決定には信頼性がなく かつ主観的なものであるため、打込み製品をしばしば廃棄する破口になる。

この発明は上記の欠陥をなくし、かつ打込み用のかた練り塊の固結性のより正確 な測定を可能にすることを目的とする。この目的は以下の特徴をそなえたこの発 明てよる方法により達成される。

−サンプルを正逆両方から一定の力で圧縮する。

−サンプルを、互いに平行にのび、かつそれぞれの位置が回転により変る２つの 傾斜面の間にはさみ、一定の圧縮力をかけて剪断締固める。

−締固めの開始時と締固めの衝撃を加えた後に。

サンプルの体積を測定する。

この発明は、ことなったサンプルに対して再現可能である正確に一定の条件にお いで、コンクリート塩の固結性を機械によって測定するという思想にもとずいで おり、従ってこれによって得られた固結性に関する情報には常に信頼性がある。

フィンランド特許明細書第６４，０７３号においては、かた練りのコンクリート 塩を効果的に締め固めする方法、いわゆる剪断締固め法が開示されている。この 測定法においでは、サンプルの重さとかサンプルに加えられた圧力といったよう ないろいろなパラメータを一定にしでおくことができるので、変えるのはサンプ ルの組成だけである。コンクリート片の製造時には。

サンプルから測定される固結性、すなわち密度の変化を測定するためと、さらに でき上った打込み製品の強度を測定するためとに一連のテストを特定の打込み機 で行い、これによってその塊の固結性の上限および下限を得るのであるが、この 上限下限は、この打込み機にとって独特のものであり、この上限下限内でこれら のコンクリート塩をうまく所望の製品に打込むことはむずかしいことではない。

この発明の方法を用いれば、サンプルから測定された固結性にもとずいで、コン クリートミキサで作ろうとするコンクリート塩の組成を直ちに調節することがで き、よって打込み製品の密度と強度とを所要通りのものとすることができる。こ のようにすれば、できあがった製品を廃棄せずともすみ、またそのために要した 無駄な労働をする必要がナクする。

可塑性の塊の場合のみ可能であった正確な固結性の検査をかた練りコンクリート 塩にも同じように行うことが可能になる。従って、この発明による方法は、コン クリート製品の製造管理に特に適しでいるといえる。

この発明に従っで固結性の測定を行うと、塊を所定の正確な方法で締固めた時、 この塊から採取したサンプルの密度が大きくなっでいるという正確な情報が得ら れる。サンプルの重さを測っておき、かつその体積を試験装置で連続的に観察す ると、そのサンプルの密度をテスト中に従来の計算法によって連続的に算出する ことができる。サンプルの最終密度と、テストのはじめの各段階における密度の 変化とは、ともに固結性にとって重要なものである。

打込み用コンクリートの特性を評価するためには、水和工程が完了したあと、コ ンクリートがどのくらい堅固なものとなっているかを知ることが、とくに重要で ある。実際上、コンクリートの特性は、最終製品から採取されたサンプルと強度 試験片とにより調整される。

がた練りコンクリート塊から強度試験片を作成することはむづかしく、また信頼 性に欠ける。なぜなら、現在もちいられている試験方法によって締固めサンプル を得ることがむづかしいからである。振動によっては、全く締固めが生じないこ とがあるし、完成製品からサンプルを切り取ることは、高価な役に立つ製品をし ばしば台無にしでしまう。

この方法を用いると、均質の締固め試験片ができるので、がた練り塊の固結性も 調べられる。この発明は、正確に同一の条件のもとで、つねに機械によってサン プルを締固めで試験片とすること、またその強度測定の結果を、別々の研究所で 硬化前のコンクリートや硬化後のコンクリートと比較することを可能にする。

この発明は、また上記の方法を応用するための装置にも関しでいる。この装置の 特徴は、２枚の締固め板と締固め板の片方をもう片方に押圧するための手段とを 有する締固め装置を備えていることにあり。

表面が平行に伸びでいるこれらの締固め板は１回転軸（回転軸は締固め板の表面 に対して傾斜しでいる）のまわりを回転しで、容器の内に正逆二方向から入れら れでいるサンプルに、剪断締固めを行う。

サンプルに加えられる剪断締固めはこの種の装置を用いると極めでよく調整でき るので、サンプルにより得られたすべての測定結果を一定の測定条件のもとて相 互に比較することが可能である。

これより、添付の図面と関連させて仁の発明についで詳細に説明する。

第１図はサンプルを充填中の、この発明による装置の構造の詳細な正面図。

第２図および第３図は、第１図の線■−■および１［、−ｆｆｌのそれぞれに沿 って示された装置の断面図。

第４図は本装置の締固め用容器と、作動中の締固め用ピストンとの軸方向の拡大 断面図。

第５図はこの発明による方法の各作業段階を示した図、 第６図はこの装置によって行われるコンクリート塊の固結性測定の一つの例を示 した図 第１図−第４゛図に示された装置はフレーム１に取り付けられたたで型締固め用 シリンダ２と、このシリンダーの下端部を閉じるように回転自在のたで軸４に取 り付けられた締固め用下方ピストン３とを備えでいる。たで軸６は、締固め用シ リンダの上方のフレームに垂直にかつ摺動自在にとり付けたキャリジ５に回転自 在にとり付は殴れでいる。締固め用上方ピストン７は、たで軸６にとり付けられ でいで締固め用シリンダーの上端部を閉じるようになっている。たて軸６は、フ レームに取り付けられた油圧式シリンダ８のピストンロッドに取り付けられてお り、このピストンロッドによってキャリジと該ピストンとは上下方向に変位でき るようになっている。

フレーム台に支持されでいるギヤボックス９は、締固め用下方ピストンのたで軸 ４と締固め用上方ピストンのたで軸６とに、中間軸１０と伝動用ホイール１１に よって、連結しでいるために１両たで軸は同じ速度で回転する。ギヤボックスは 電気モータ１２により回転する。

各締固め用ピストンは、たで軸に対しで傾斜しでいる円板１３と１４をそれぞれ 形成しでいる。第１図および第２図から分るように１３円板１３と１４が互いに 平行に位置するように両ピストンは軸上に斜めに取り付けられでいる。

さらに本装置は、油圧式シリンダ８の圧力や、締固め用ピストンの回転数、キャ リジの変位量を示すたとえば指示器１６−１８をそなえた計器盤１５を有しでい る。キャリジの垂直位置を直接示すスケール１９は、フレームの側部に取り付け られでいる。

第５図は本装置が行う測定方法を示しでいる。

所定の質量ｍを有するサンプル２０をコンクリート塊から採取する。このサンプ ルを、横断面積Ｆを有する締固め用シリンダ２に入れ、締固め用上方ピストン７ をそのサンプルの上におろす。ピストンは油圧シリンダによって、サンプルを一 定の力Ｐで押圧する。次に、ピストンを電気モータにより回転させ、これによっ て傾斜状にとりつけられた円板１３゜１４がサンプルを剪断締固めする。この結 果、サンプルは、ピストンが所定回転数ｎ回転する時、距離Ｓ（スケール１９で 読みとれる）だけ締固められ、体積が■１に変化する。締固められたサンプルは 、円筒状の試験片２２としで取りはずすことができ、これによってコンクリート 塊の強度特性を硬化のあと算出する。

電気モータは自由に選択可能なプログラムによって制御されるので、所定の時間 おきに停止して回転数ｎと対応する沈降度（距離）Ｓとが読み取れるようになっ でいる。あるいは、電気モータを連続回転させる時は、ピストンの回転数と沈降 度とを連続的にプロセス装置２３の記憶装置に送り込み、記録計２１でサンプル の固結性を示すようにすることができる。

サンプルの固結性をピストンの回転数の関数、すなわち締固め衝撃の関数として のサンプルの密度値としてグラフで示すことができる。第６図にはコンクリート の固結性を調整する方法の一例が示されている。同図の曲線Ａは、コンクリート 塊から採取されたサンプルを、本装置により定圧給圧Ｐ＝１．５バール（ｂａｒ 　）のもとて剪断締固めする時に、締固めするにつれで変化するサンプルの密度 を表わしでいる。曲線Ａが示すコンクリート塊は、水／セメント率ｗ／ｃが０． ３２８であった。

これに対応する曲線Ｂは同じコンクリート塊を用いで行われたテストの結果を示 すが、水／セメント率は０．３６１であった。他の点では、これら二つのテスト を通じで、コンクリート塊は全く同一である。

この実施例では、この打込み機は、これら２つのコンクリート塊を用いで、打込 み作業を成功に導いた。経験から云えることはこのコンクリート打込みなら他の 種類のコンクリート塊の場合でもうまくおこなえるということである。ただし、 コンクリート塊の固結性が、この発明による測定を行った場合、曲線ＡとＢの範 囲内になければＰらない。

この発明の方法によれば、製造しようとするコンクリ−ト塊の固結性の測定は、 すばやくすなわち数１０秒で行うことができるので、ある特定のコンクリート機 を用いた打込み作業に、そのコンクリート塊が適しでいるかどうかについで信頼 性のある情報を、個々のケースごとに、得ることができる。

図面およびこれに関する説明は、もっばらこの発明の思想を示すものである。こ の発明による方法と装置とは、この特許請求の範囲内においで変わりうるもので ある。この発明は、例えば煉瓦製造におけるような、まだ硬化しでいないコンク リートに類似しでいる塊の特性の測定とか、土壌の測地学的特性の測定とかにも 適しでいる。

ＦＩＧ、６ 国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．−所定の重量を有するサンプル（２０）を硬化前のコンクリート塊から採取 し、 −そのサンプルを締固め、 −サンプルの圧縮度（Ｓ）と、それに使用される仕事量を測定する、硬化前のコ ンクリート塊のような打込み用かた練り塊の特性、とくに固結性の測定方法にお いて、 −サンプル（２０）を−定の力（Ｐ）で、正逆方向から圧縮し、 −互いに平行に伸び、かっ回転してその位置を変える２っの傾斜平面１３，１４ の間で、一定の圧縮力をかけてサンプルを剪断締固め −締固めの開始時と、締固め衝撃（ｎ）を加えた後とのサンプルの体積（ＶとＶ ｔ）を測定することを特徴とする打込み用かた練り塊の特性、とくに固結性の測 定方法。
2. ２．締固め後の密度を測定するためにサンプル（２０）の重量と寸法とを測るこ とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の打込み用かた練り塊の特性とくに 固結性の測定方法。
3. ３．サンプル（２０）の体積（Ｖｔ）と密度とが、上記の傾斜面（１３，１４） の回転運動（ｎ）のような所定の締固め作業の関数として測定される特許請求の 範囲第１項又は第２項に記載の打込み用かた練り塊の特性、とくに固結性の測定 方法
4. ４．締固められたサンプル（２０）により形成された試験片（２２）の強度をそ の硬化後に測定することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の打込み用か た練り塊の特性、とくに固結性の測定方法。
5. ５．−所定の重量（ｍ）を有するコンクリートサンプル（２０）用の容器（２） と、 −サンプルの圧縮手段（８）と、 −サンプルの圧縮測定手段（１９）とをそなえた、硬化前のコンクリート塊のよ うな、打込用かた練り塊の特性、とくに固結性の測定装置において、表面が平行 に伸びている２枚の締固め板（１３，１４）と締固め板の片方をもう片方に押圧 するための手段とを有し、締固め板の表面に対して傾斜して位置する回転軸（４ ，６）の周りを締固め板が回転して、前記の容器（２）内に収容したサンプル（ ２０）を、正逆両方向より剪断締固めすることを特徴とする打込み用かた練り塊 の特性、とくに固結性の測定装置。
6. ６．前記の締固め板（１３，１４）は、両側より円筒状の容器（２）内に伸びた ピストン（３，７）によって形成され、それらのピストンは締固め板が回転軸に 対して傾斜して位置するように同軸の回転軸（４，６）に取り付けられているこ とを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の打込み用かた練り塊の特性、とく に固結性の測定装置。
7. ７．ピストン（７）の回転軸（６）が圧力作動式駆動装置（８）により軸方向に 変位して、締固め板（１４）を容器（２）内のサンプル（２０）に押圧すること ができることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の打込み用かた練り塊の 特性、とくに固結性の測定装置。
8. ８．回転軸（６）の軸方向の移動量を示す装置（１９）を備えたことを特徴とす る特許請求の範囲第７項に記載の打込み用かた練り塊の特性、とくに固結性の測 定装置。
9. ９．回転軸（６）の回転数（ｎ）を示す装置（１７）を備えたことを特徴とする 特許請求の範囲第７項に記載の打込み再かた練り塊の特性、とくに固結性の測定 装置。