JP7512603B2 - 試験体の評価方法 - Google Patents
試験体の評価方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7512603B2 JP7512603B2 JP2020017766A JP2020017766A JP7512603B2 JP 7512603 B2 JP7512603 B2 JP 7512603B2 JP 2020017766 A JP2020017766 A JP 2020017766A JP 2020017766 A JP2020017766 A JP 2020017766A JP 7512603 B2 JP7512603 B2 JP 7512603B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- test
- carbonation
- test specimen
- accelerated
- specimen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Description
セメント組成物を有する試験体の評価方法であって、
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第1ステップと、
前記第1ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第2ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ未満の場合、前記所定期間促進中性化試験の結果から、中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第1試験体、又は、前記所定面に前記被覆材を設けてない第2試験体があり、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での気温による係数と、湿度及び前記実構造物に作用する水分の影響による係数と、CO 2 濃度による係数と、前記中性化速度係数から、前記自然環境下での前記実構造物の中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
以下、本発明にかかる構造物の一実施形態について図を用いて詳細に説明する。
一般に、コンクリートやモルタルなどの中性化速度を短期間で測定するには、中性化促進試験装置を用いて、二酸化炭素濃度の高い環境条件で促進中性化試験を行なっている。中性化抑制効果のある表面仕上げを施したコンクリート(又はモルタル)の場合も、同様の促進中性化試験を行っている。
図1は、本実施形態のモルタル基板1の形状を示す概略斜視図である。モルタル基板1の形状は150×70×20mm(図1のLが150mm、Hが70mm、Wが20mm)の平板試験体とした。
図2は、モルタル試験体10を示す概略斜視図である。図3は、モルタル試験体10作製の概略工程を示す図である。
モルタルの試験項目を表3に示す。フレッシュ性状試験は、練上がり直後に試料を採取して行った。試験項目は、表に示す通り0打フロー,15打フロー,空気量,モルタル温度とした。
今回の実験で使用したクリヤ塗料の概要を表4に示す。いずれの銘柄も水系のクリヤ塗料である。A社製の中塗り材は、顔料入りと顔料なしの2種類がある。B社製は、顔料入りの仕様のみであり、C社製は、顔料なしの仕様である。なお、上塗り材は、いずれも顔料なしの使用である。
図4は、促進耐候性試験および促進中性化試験の概略工程を示す図である。図に示すように、クリヤ塗料を塗布したモルタル試験体の促進中性化試験を行い、クリヤ塗料の材料構成と塗布量の違いが、モルタルの中性化抑制効果に及ぼす影響を定量的に確認した。
促進耐候性試験は、JIS B 7753:2007「サンシャインカーボンアーク灯式の耐光性試験機及び耐候性試験機」の規格を満足するサンシャインウェザーメーターを用いて行った。サンシャインウェザーメーターの概要を表7に示す。試験条件は、JIS K 7350-4:2008「プラスチック-試験室光源による暴露試験方法-第4部:オープンフレームカーボンアークランプ」およびJIS A 1415:1999「高分子系建築材料の実験室光源による暴露試験方法」に準拠して行った。また、噴霧条件を表8に示す。表8に示すように、JIS K 7350-4の「6.3噴霧条件」の「噴霧サイクル1」とした。試験時間は、前述したように、暴露6年,12年,20年を想定し、1500時間,3000時間,5000時間とした。
JIS B 7751:2007 紫外線カーボンアーク灯式の耐光性試験機及び耐候性試験機
JIS B 7754:1991 キセノンアークランプ式耐光性及び耐候性試験機
いずれの試験機においても、試験体の厚さが大きすぎると、試験機の光源からの距離が近くなりすぎ、試験体の劣化が早くなるため、試験可能な厚さに限界がある。具体的には、試験中に試験体がホルダから落下しないようにするためには、厚さの限度は2cm(20mm)程度とする必要がある。本実施形態では、試験体(モルタル試験体10)の厚さを20mmに定めているので上記の試験機で促進耐候性試験を行うことができる。
JIS A 1415:2013 高分子系建築材料の実験室光源による暴露試験方法
JIS K 7350-1:1995 プラスチック-実験室光源による暴露試験方法 第1部:通則
JIS K 7350-2:2008
プラスチック-実験室光源による暴露試験方法-第2部:キセノンアークランプ
JIS K 7350-3:2008
プラスチック-実験室光源による暴露試験方法-第3部:紫外線蛍光ランプ
さらに、塗料の促進耐候試験方法として、下記のJIS規格がある。
JIS K 5600-7-7 促進耐候性及び促進耐光性(キセノンランプ法)
JIS K 5600-7-8 促進耐候性(紫外線蛍光ランプ法)
クリヤ塗料2を塗布したモルタル試験体10の促進中性化試験は、JIS A 1153に準拠して行った。試験材齢は、1週,4週,8週,13週,26週とし、モルタル試験体10を各材齢で切断して中性化深さを測定した。図5は、促進中性化試験によるモルタル試験体10の切断箇所を示す図である。なお、図5では、クリヤ塗料2およびエポキシ樹脂3の図示(ハッチング)を省略している。また、モルタル試験体10の各切断面はエポキシ樹脂でシールを施した。
<フレッシュ性状>
フレッシュ性状試験は、1バッチ目の練上がり直後と、1バッチ目と2バッチ目を合わせた直後に行った。フレッシュ性状試験の結果を表9に示す。空気量は目標値4.5±1.5%を満足した。
モルタルの圧縮強度の試験結果を表10,表11に示す。モルタル平板試験体と同じ養生条件とした供試体の材齢35日の圧縮強度は22.6N/mm2であった。なお、モルタル平板試験体の促進中性化試験および促進耐候性試験は、材齢35日より開始した。この結果より、圧縮強度には特に問題がないことを確認した。
図6および図7は、促進材齢と中性化深さの関係を示す図である。なお、図6は、促進耐候性試験なし(耐候性試験0時間)、図7は、促進耐候性試験あり(耐候性試験1500時間)の結果をそれぞれ示している。図6において、クリヤ塗料を塗布した試験体(試験体No.2~No.8)では、塗布していない試験体(試験体No.1)よりも、同一材齢における中性化深さが小さくなっている(中性化抑制効果)。また、促進材齢26週において、塗布していない試験体の中性化深さはモルタル試験体の厚さ(20mm)にほぼ達しているが、クリヤ塗料を塗布した試験体では、5mm以下である。図7においてもほぼ同様に傾向がみられる。また図7において、クリヤ塗料を塗布していない試験体No1b(封かんあり)は、クリヤ塗料を塗布していない試験体No1a(封かんなし)よりも中性化深さが小さくなっている。
図8および図9は、促進材齢と中性化速度係数の関係を示す図である。なお、図8は、促進耐候性試験なし(耐候性試験0時間)、図9は、促進耐候性試験あり(耐候性試験1500時間)の結果をそれぞれ示している。クリヤ塗料を塗布した試験体(試験体No.2~No.8)では、塗布していない試験体(試験体No.1)よりも中性化速度係数が小さくなっている。
図10は、促進耐候性試験による中性化深さの推移を示す図であり、図11は、促進耐候性試験による中性化速度係数の推移を示す図であり、図12は、促進耐候性試験による中性化率の推移を示す図である。なお、中性化率とは、仕上げ材を施していないコンクリートの中性化深さに対する、仕上げ材を施したコンクリートの中性化深さの比(後述の式5参照)である(日本建築学会:建築工事標準仕様書・同解説JASS5鉄筋コンクリート工事より)。これらの各図の横軸は、促進耐候性試験の試験時間である。
図13は、建物寿命の予測方法の一例を示すフロー図である。ここでは、中性化速度係数を用いて建物寿命を予測する。
C:中性化深さ(mm)
A:中性化速度係数(mm/√週)
t:促進材齢(週)
(日本建築学会:建築工事標準仕様書・同解説JASS5鉄筋コンクリート工事(2018年)より)
具体的には、複数点の耐候性試験の促進時間(屋外暴露の経過時間)と、中性化速度係数Aの関係から、最小二乗法により、中性化速度係数の経時変化の曲線式または直線式(自然環境下での材齢Tを変数とする関数)を求める。図14は、耐候性試験の促進時間と中性化速度係数の関係を示す図である。図14では、3つの促進時間についてそれぞれ中性化速度係数が求められており、この複数店のデータから最小二乗法により回帰曲線または回帰直線を求めている。これにより、任意の材齢における中性化速度係数Aを推定できる。
A1=k・α1・α2・α3・β1・β2・β3 ・・・・・(式2)
A1:自然環境下での実暴露における中性化速度係数(mm/√年)
k:中性化速度に関する定数(mm/√年)
α1:コンクリートの種類(骨材の種類)による係数
α2:セメントの種類による係数
α3:調合(水セメント比)による係数
β1:気温による係数
β2:湿度およびコンクリートに作用する水分の影響による係数
β3:CO2濃度による係数
(日本建築学会:鉄筋コンクリート造建築物の耐久性設計施工指針・同解説(2016年)より)
C:中性化深さ(mm)
A:中性化速度係数(mm/√週)
β1:気温による係数
β2:湿度およびコンクリートに作用する水分の影響による係数
β3:CO2濃度による係数
T:材齢(週)
図15は、建物寿命の予測方法の別の例を示すフロー図である。ここでは、中性化率を用いて建物寿命を予測する。
c1:仕上げを施したコンクリートの中性化深さ
c2:仕上げを施していないコンクリートの中性化深さ
複数点の耐候性試験の促進時間(屋外暴露の経過時間)と中性化率の関係から、最小二乗法により、中性化率の経時変化の曲線式または直線式(自然環境下での材齢Tを変数とする関数)を求める。図16は、耐候性試験の促進時間と中性化率の関係を示す図である。この場合においても、複数点のデータから任意の材齢での中性化率を推定することができる。
C=A0√T ・・・・・(式7)
C:屋外暴露での(仕上げを施していない)コンクリートの中性化深さ(mm)
A0:既往の文献から求めた中性化速度係数(mm/√年)
f:標準養生供試体の材齢28日の圧縮強度(N/mm2)
T:材齢(年)
C1:屋外暴露での仕上げを施したコンクリートの中性化深さ(mm)
c1:仕上げを施したコンクリートの中性化深さ(促進中性化試験の測定値)
c2:仕上げを施していないコンクリートの中性化深さ(促進中性化試験の測定値)
ここでも複数点の材齢での中性化深さC1を(式8)により算出し、材齢Tと中性化深さC1の関係の回帰曲線または回帰直線を求めればよい。この回帰式より中性化深さC1が、鉄筋のかぶり厚さに到達する材齢Tを求める(S206)。これによって、建物寿命を予測することができる。
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
1A 塗布面(所定面)
2 クリヤ塗料(被覆材)
3 エポキシ樹脂
10 モルタル試験体
Claims (8)
- セメント組成物を有する試験体の評価方法であって、
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第1ステップと、
前記第1ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第2ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ未満の場合、前記所定期間促進中性化試験の結果から、中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第1試験体、又は、前記所定面に前記被覆材を設けてない第2試験体があり、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での気温による係数と、湿度及び前記実構造物に作用する水分の影響による係数と、CO2濃度による係数と、前記中性化速度係数から、前記自然環境下での前記実構造物の中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 - セメント組成物を有する試験体の評価方法であって、
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第1ステップと、
前記第1ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第2ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ以上の場合、前記所定期間よりも短い複数の期間における前記促進中性化試験の結果から、所定算出式により前記所定期間の中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第1試験体、又は、前記所定面に前記被覆材を設けてない第2試験体があり、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での気温による係数と、湿度及び前記実構造物に作用する水分の影響による係数と、CO2濃度による係数と、前記中性化速度係数から、前記自然環境下での前記実構造物の中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の試験体の評価方法であって、
前記試験体は、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材が設けられたものである、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 - 請求項1乃至請求項3の何れかに記載の試験体の評価方法であって、
前記試験体の厚さの限度は、20mm程度である、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 - 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の試験体の評価方法であって、
前記所定期間は26週である、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 - 請求項1乃至請求項5の何れかに記載の試験体の評価方法であって、
複数の期間における前記中性化速度係数をそれぞれ算出し、
複数の前記中性化速度係数を用いて、前記中性化深さが前記所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 - セメント組成物を有する試験体の評価方法であって、
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第1ステップと、
前記第1ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第2ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ未満の場合、前記所定期間促進中性化試験の結果から、中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第1試験体、及び、前記所定面に前記被覆材を設けていない第2試験体があり、
前記第1試験体の中性化深さと前記第2試験体の中性化深さの比である中性化率と、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での前記被覆材を設けた部分の中性化深さと、
前記実構造物の標準養生供試体の材齢28日の圧縮強度に基づいて求められる前記自然環境下での前記被覆材を設けていない部分の中性化速度係数と、
から、前記自然環境下での前記実構造物の前記被覆材を設けた部分の前記中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 - セメント組成物を有する試験体の評価方法であって、
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第1ステップと、
前記第1ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第2ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ以上の場合、前記所定期間よりも短い複数の期間における前記促進中性化試験の結果から、所定算出式により前記所定期間の中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第1試験体、及び、前記所定面に前記被覆材を設けていない第2試験体があり、
前記第1試験体の中性化深さと前記第2試験体の中性化深さの比である中性化率と、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での前記被覆材を設けた部分の中性化深さと、
前記実構造物の標準養生供試体の材齢28日の圧縮強度に基づいて求められる前記自然環境下での前記被覆材を設けていない部分の中性化速度係数と、
から、前記自然環境下での前記実構造物の前記被覆材を設けた部分の前記中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020017766A JP7512603B2 (ja) | 2020-02-05 | 2020-02-05 | 試験体の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020017766A JP7512603B2 (ja) | 2020-02-05 | 2020-02-05 | 試験体の評価方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021124375A JP2021124375A (ja) | 2021-08-30 |
JP7512603B2 true JP7512603B2 (ja) | 2024-07-09 |
Family
ID=77460086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020017766A Active JP7512603B2 (ja) | 2020-02-05 | 2020-02-05 | 試験体の評価方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7512603B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005049192A (ja) | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Okumura Corp | コンクリート構造物の中性化深さの予測方法 |
JP2010032362A (ja) | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Okumura Corp | 仕上塗材を施したコンクリートの中性化深さの予測方法 |
JP2014105136A (ja) | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Niigata Univ | コンクリート構造物の劣化診断ツール及び劣化診断方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0866101B1 (en) * | 1996-10-08 | 2004-07-28 | Nippon Soda Co., Ltd. | Photocatalytic coating composition and photocatalyst-bearing structure |
-
2020
- 2020-02-05 JP JP2020017766A patent/JP7512603B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005049192A (ja) | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Okumura Corp | コンクリート構造物の中性化深さの予測方法 |
JP2010032362A (ja) | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Okumura Corp | 仕上塗材を施したコンクリートの中性化深さの予測方法 |
JP2014105136A (ja) | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Niigata Univ | コンクリート構造物の劣化診断ツール及び劣化診断方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
河野政典,仕上塗材の経時劣化を考慮した中性化抑制効果に関する研究,日本建築学会構造系論文集,第584号,日本,15頁~21頁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021124375A (ja) | 2021-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Elsalamawy et al. | The role of relative humidity and cement type on carbonation resistance of concrete | |
Veiga et al. | Experimental applications of mortars with pozzolanic additions: Characterization and performance evaluation | |
Güneyisi et al. | Effect of initial curing on chloride ingress and corrosion resistance characteristics of concretes made with plain and blended cements | |
Yoon et al. | Effect of global climatic change on carbonation progress of concrete | |
Sanjuán et al. | Carbonation resistance of one industrial mortar used as a concrete coating | |
Ryan et al. | Probabilistic analysis of the time to chloride induced corrosion for different self-compacting concretes | |
Li et al. | Evaluating the effect of external and internal factors on carbonation of existing concrete building structures | |
Jee et al. | Long term effect of chloride and sulfates concentration, and cation allied with sulfates on corrosion performance of steel-reinforced in concrete | |
Zafeiropoulou et al. | Carbonation resistance and anticorrosive properties of organic coatings for concrete structures | |
Bellei et al. | Influence of brick and concrete substrates on the performance of renders using in-situ testing techniques | |
Bentur et al. | Effect of curing and composition on the properties of the outer skin of concrete | |
AU611488B2 (en) | Method for preventing hardened cementitious material from deteriorating | |
JP7512603B2 (ja) | 試験体の評価方法 | |
JP7427987B2 (ja) | セメント組成物の試験方法、及び、試験体 | |
Aguiar et al. | Performance of concrete in aggressive environment | |
Maes et al. | Resistance of cracked concrete to chloride attack | |
Alhassan | The effects of materials and micro-climate variations on predictions of carbonation rate in reinforced concrete in the inland environment | |
Olonade et al. | Regression models for compressive strength of concrete under different curing conditions | |
Guimarães et al. | Models of variation of chloride ion diffusion as a function of changes in the saturation degree (SD) of concrete mixes prepared with pozzolanic cement | |
Yoon | Effect of water and chloride content on electrical resistivity in concrete | |
Larfi et al. | Adhesion of polymer and cementitious overlays to ultra high performance concrete substrate | |
Rodum et al. | Effect of different field exposure conditions and surface treatments on internal relative humidity (RH) and expansion | |
Revert et al. | State-of-the-art report: Service life modelling, carbonation of concrete and corrosion in carbonated concrete. | |
Motohashi | Evaluation methods of concrete carbonation suppressive performance of surface coating | |
JP7579188B2 (ja) | コンクリート床構造体及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231003 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240528 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240610 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7512603 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |