JP4501312B2

JP4501312B2 - コンクリート用骨材の品質判定方法

Info

Publication number: JP4501312B2
Application number: JP2001164387A
Authority: JP
Inventors: 竜一近松
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP2002357598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンクリートに混練される骨材の品質判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートの品質は、使用する個々の構成材料の特性に左右される。コンクリートの構成材料であるセメントや各種混和材は、これらが通常工場生産されることから一定の品質が保証されている。
【０００３】
また、混練に用いる水も水道水を採用すると、同様に一定の品質のものが得られる。ところが、コンクリートの構成材料中の細骨材と粗骨材とを併せた骨材は、コンクリート中の全体積の約７０％を占めており、コンクリートの品質に大きな影響を及ぼす。
【０００４】
また、このような骨材は、密度や形状，粒度などが相違すると、同一の配合で用いても、製造されるコンクリートの品質は、異なったものとなることが知られている。
【０００５】
そこで、従来は、セメント，高炉スラグ微粉末，フライアッシュ，石灰石微粉末などの混和材，細骨材，粗骨材などの構成材料の品質を別々に試験して、それぞれ個別の物理的性状の情報を得、その後、これらを練り混ぜて、コンクリートが所要の品質になるように試験練りを実施し、この試験練りによりコンクリートの品質を確認している。
【０００６】
しかしながら、このようなコンクリートの品質の確認方法には、以下に説明する問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来のコンクリートの品質を確認する方法では、セメント，混和材料は、一般に、工場生産されていて、品質が安定しているが、骨材は、通常、天然物であって、品質のバラツキも大きく、このことが、各生コン製造工場ごとに試験練りを必要とする最大の要因である。
【０００８】
また、これと同時に、細骨材と粗骨材を混合させた際の相互作用もコンクリートの品質に影響をするので、試験練りを必須としていた。
【０００９】
しかし、試験練りにより品質を確認する方法では、時間や労力がかかり、配合設計が非効率的な状態で行われていた。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、効率的な配合設計が可能になるコンクリート用骨材の品質判定方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、セメントと各種の混和材と混練してコンクリートを作製する際に用いる細骨材と粗骨材とからなる骨材の品質判定方法において、前記細骨材と前記粗骨材とを混合し、これらの混合物の実積率を測定し、得られた前記実積率に基づいて、これらを前記コンクリートに混練した際の、コンシステンシーに関する品質を判断するようにした。
【００１２】
このように構成したコンクリート用骨材の品質判定方法では、コンクリートを構成する固体材料のうち、化学的に未反応材料である細骨材と粗骨材とを混合し、これらの混合物の実積率を測定し、得られた実積率に基づいて、これらをコンクリートに混練した際の、コンシステンシーに関する品質を判断する。
【００１３】
ここで、実積率とは、所定の容器内に細骨材と粗骨材とを混合して、充填した際に、容器内の空間中にこれらの混合物が占める空間の割合であって、実積率が高い場合には、コンクリートに混練した際のコンシステンシーが大きく、軟らかくなとるとともに、実績率が低いと、逆に硬くなるという関連性がある。
【００１４】
本発明では、このような実積率とコンシステンシーとの関連に基づいて、骨材を混練する前に、実積率を測定し、この実積率に基づいてコンクリートに混練した際の、コンシステンシーに関する品質を判断するようにした。
【００１５】
また、このような骨材の品質判定方法によれば、コンクリートの品質に影響を及ぼす細骨材と粗骨材の相互作用を、これらを混合して実積率として事前に評価することで、試験練りの際に使用する骨材の品質として、細骨材と粗骨材とを併せて評価し、これにより配合設計の効率化を図る。
【００１６】
また、所定比率の骨材の実積率と、同比率の骨材を実際に混練したコンクリートを作製し、このコンクリートのスランプなどを図ることにより、その実際のコンシステンシーを求め、それらの値の相互関連を予め求めておいて、その関連性をグラフなどでキャリブレーションしておくと、同じコンシステンシーのコンクリートを作製する際には、他の構成材料を同一比率として、異なった種類の骨材を使用する場合でも、同じ実積率の骨材を選択すると、同じコンシステンシーのコンクリートが得られる。
【００１７】
本発明の品質判定方法では、前記混合物に段階的に増量するように水を添加して練り混ぜ、この練り混ぜの際のミキサ負荷を測定して、前記ミキサ負荷に基づいて、前記コンクリートに混練した際のコンシステンシーに関する品質を判断することができる。
【００１８】
このような構成を採用すると、細骨材と粗骨材とを混合した混合物は、セメントを加えている場合のように、水を加えても化学的な反応が起こらないので、水の段階的な増量添加が可能になり、水の添加量に対する混合物の挙動を正確に把握することができる。
【００１９】
また、このような構成を採用すると、水の添加量とミキサ負荷との関係により、所定のコンシステンシーを得るための必要水量の多少や、水量変動に対する鋭敏性などの情報が得られる。
【００２０】
さらに、本発明では、前記コンクリートに、前記セメントに代えて、当該セメントと物理的な性質が同じ非活性粉体を添加することができる。
【００２１】
この構成を採用すると、セメント代替の非活性粉体をキャリブレーション粉体して用い、これを添加してコンクリートを製造し、そのコンシステンシーを調べ、これとセメントを使用した場合のコンテステンシーと比較することで、使用粉体によるコンシステンシーへの影響を評価することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明にかかるコンクリート用骨材の品質判定方法の位置実施例を示している。
【００２３】
図１および図２は、本発明にかかるコンクリート用骨材の品質判定方法の一実施例を示している。本発明の品質判定方法は、セメントと各種の混和材と混練して、コンクリートを製造する際に用いられる骨材、すなわち、細骨材ｓと粗骨材Ｓとの品質の判定に適用されるものである。
【００２４】
これらの骨材の品質を判定する際には、まず、所定配合率となる表面が乾燥状態の細骨材ｓと粗骨材Ｓとが準備され、これらの細骨材ｓと粗骨材Ｓとは、これらが混合状態になるようにして、その実積率Ｖ１が測定される。
【００２５】
この実積率Ｖ１の測定は、ＪＩＳＡ１１０４−１９９９「骨材の単位容積質量および実積率の測定方法」に準拠して行う。ここで測定される実積率Ｖ１は、実質的には、混合物Ｍ１（細骨材ｓと粗骨材Ｓとを混合したもの）を内容積Ｖ０が既知の容器１０内に混合して充填した際に、容器１０内の空間中にこれらの混合物Ｍ１が占める割合であって、実積率Ｖ１と、この容積率の骨材をコンクリートに混練した際のコンシステンシーとの間には、密接な関連が認められる。
【００２６】
このような実積率の測定は、細骨材ｓと粗骨材Ｓとの配合比率を適宜変更して、複数種の混合物Ｍ１〜Ｍｎを作成し、細骨材ｓと粗骨材Ｓとの配合比率が異なる複数種の混合物Ｍ１〜Ｍｎに対して、それぞれの実積率Ｖ１〜Ｖｎが求められる。
【００２７】
このようにして得られた実積率Ｖ１〜Ｖｎは、その値に基づいて、これらをコンクリートに混練した際の、コンシステンシーに関する品質を判断する基準として用いる。
【００２８】
本実施例で得られた実積率Ｖ１〜Ｖｎは、その大きさが高い場合には、コンクリートに混練した際のコンシステンシーが大きく、軟らかくなとるとともに、実績率Ｖ１〜Ｖｎが低いと、逆に硬くなるという関連がある。
【００２９】
本実施例では、このような実積率Ｖ１〜Ｖｎとコンシステンシーとの関連に基づいて、細骨材ｓと粗骨材Ｓとを混練する前に、実積率Ｖ１〜Ｖｎを測定し、この実積率Ｖ１〜Ｖｎに基づいてコンクリートに混練した際の、コンシステンシーに関する品質を判断するようにしている。
【００３０】
また、このような骨材の品質判定方法によれば、コンクリートの品質に影響を及ぼす細骨材ｓと粗骨材Ｓとの相互作用を事前に評価することもできるので、試験練りに使用する骨材の品質として、細骨材ｓと粗骨材Ｓとを併せて評価し、これにより配合設計の効率化が図れる。
【００３１】
また、所定比率の細骨材ｓと粗骨材Ｓとの実積率Ｖ１〜Ｖｎと、同比率の骨材を混練したコンクリートのコンシステンシーとの関連を予め求めておいて、グラフなどでキャリブレーションしておくと、同じコンシステンシーのコンクリートを作製する際には、他の構成材料を同一比率として、異なった種類の骨材であっても、同じ実積率Ｖ１〜Ｖｎの骨材を用いれば、同じコンシステンシーのコンクリートが得られる。
【００３２】
本実施例の場合には、上述した実積率Ｖ１〜Ｖｎの測定が終了すると、次に、各混合比率の混合物Ｍ１〜Ｍｎ毎に、図１（Ｃ）に示すように、容器１０内に、攪拌ミキサ１２を挿入して、水Ｗを添加して練り混ぜる際の、ミキサ負荷の測定が行われる。
【００３３】
ミキサ負荷の測定は、攪拌ミキサ１２の回転駆動用モータ１４の供給電流Ｉを測定することにより行われ、供給電流Ｉを測定するための電流計１６が、電源１８と駆動用モータ１４との間に挿入接続される。
【００３４】
また、供給電流Ｉによるミキサ負荷の測定では、容器１０内に収容されている混合物Ｍ１〜Ｍｎに水Ｗを添加して行われるが、この際に、水Ｗの添加量を段階的に増量しながら行う。
【００３５】
図２に、このような方法で測定したミキサ負荷の一例がグラフ表示されている。同図において、横欄が水Ｗの添加量で、縦欄がミキサ負荷（供給電流Ｉ）の値になっている。
【００３６】
このようなミキサ負荷（供給電流Ｉ）が得られると、その結果は、骨材（細骨材ｓと粗骨材Ｓ）をコンクリートに混練した際のコンシステンシーに関する品質の判断に用いられる。
【００３７】
このようなミキサ負荷（供給電流Ｉ）に基づいて、コンクリートに混練した際のコンシステンシーに関する品質の判断を行うと、細骨材ｓと粗骨材Ｓとを混合した混合物Ｍ１〜Ｍｎは、セメントを加えている場合のように、水を加えても反応が起こらないので、水Ｗの段階的な増量添加が可能になり、水Ｗの添加量に対する混合物Ｍ１〜Ｍｎの挙動を正確に把握することができ、その結果、的確な品質の判断が可能になる。
【００３８】
また、このような構成を採用すると、水Ｗの添加量とミキサ負荷との関係により、所定のコンシステンシーを得るための必要水量の多少や、水量変動に対する鋭敏性などの情報が得られる。
【００３９】
なお、上記実施例では説明しなかったが、本発明では、コンクリートのコンシステンシーを事前に評価する際に、コンクリートに、セメントに代えて、当該セメントと物理的な性質が同じ非活性粉体を添加することができる。
【００４０】
このようにして、セメント代替の非活性粉体をキャリブレーション粉体して用い、これを添加してコンクリートを製造し、そのコンシステンシーを調べ、これとセメントを使用した場合のコンテステンシーと比較することで、使用粉体によるコンシステンシーの影響を評価することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかるコンクリート用骨材の品質判定方法によれば、効率的な配合設計が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるコンクリート用骨材の品質判定方法の一実施例を示す説明図である。
【図２】図１の判定方法で得られるミキサ負荷と添加水量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０容器
１２攪拌ミキサ
１４駆動用モータ
１６電流計
ｓ細骨材
Ｓ粗骨材

Claims

セメントと各種の混和材と混練してコンクリートを作製する際に用いる細骨材と粗骨材とからなる骨材の品質判定方法において、
前記細骨材と前記粗骨材とを混合し、これらの混合物の実積率を測定し、得られた前記実積率に基づいて、これらを前記コンクリートに混練した際のコンシステンシーに関する品質を判断することを特徴とするコンクリート用骨材の品質判定方法。
前記混合物に段階的に増量するように水を添加して練り混ぜ、この練り混ぜの際のミキサ負荷を測定して、前記ミキサ負荷に基づいて、前記コンクリートに混練した際のコンシステンシーに関する品質を判断することを特徴とする請求項１記載のコンクリート用骨材の品質判定方法。
前記コンクリートに、前記セメントに代えて、当該セメントと物理的な性質が同じ非活性粉体を添加することを特徴とする請求項１または２記載のコンクリート用骨材の品質判定方法。