JPS5810207B2 - 生コンクリ−トの水セメント比の検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生コンクリートがその調合衣に沿って配合さ
れているか否かを知るために該生コンクリートの水セメ
ント比を検査する方法に関する。

コンクリート打設現場に搬入される生コンクリートの配
合はその調合衣に明示されている。

しかしながら、現実には、実際の調合と調合衣とそれと
の間に不一致が生じることがある。

調合衣に沿って配合された生コンクリートは、その硬化
後、所望の強度を発揮するが、調合衣に沿って配合され
ていない生コンクリートは、その硬化後に所望の強度を
発揮せず、いわば欠陥品である。

生コンクリートがその調合衣に沿って配合されたか否か
は、該生コンクリートの水セメント比を求め、該水セメ
ント比さ、調合衣のそれとを比較することにより知るこ
とができる。

ところで、生コンクリートの水セメント比を求める従来
の方法に、洗い分析法、塩酸法および比重計法等がある
。

しかしながら、従来の前記洗い分析法では、採取試料等
の水中重量を測定する必要があることから、被測定物の
水中重量を求めるために、高感度の特殊な計量手段を必
要とし、その取扱いに注意を要する。

また、従来の前記塩酸法は取扱いに注意を要する塩酸を
必要とし、前記比重計法では比重計を必要とする。

さらに、従来の前記方法ではいずれも約３０分以上の作
業時間を必要とする。

このため、従来の前記試験方法は、特殊な計測計量手段
あるいは薬品等を必要とし、コンクリートの打設現場に
おいて短時間で手軽に実施できるものではない。

従って、本発明の目的は、特殊な計測、計量手段や塩酸
のような薬品を用いることなく、コンクリートの打設現
場等においても簡便かつ迅速に生コンクリートの水セメ
ント比を検査し得る検査方法を提供することにある。

本発明は、基本的には、生コンクリート用細骨材および
粗骨材を用いて骨材補正係数（ａ）を決定し、また検査
すべき生コンクリートの調合衣に沿って作成した試験用
生コンクリートを用い、予め決められた条件の脱水処理
後のセメント含水率（α）および骨材含水率（β）を決
定する予備ステップと、予め決定された前記ａ、α、β
を含む次式 を用いて検査しようとする生コンクリートの水重量Ｗお
よびセメント重量Ｃを求めるべく該生コンクリートに関
する空気中での測定重量Ａ、Ｗｌ。

Ｗ２を測定するための本ステップとを含む。

本発明は、予め予備ステップを実施して一旦前記ａ、α
、βを決定しておけば、前記本ステップにおいて、検査
しようとする生コンクリートから単一の生コンクリート
試料を採取し、該生コンクリート試料の空気中での１窃
Ａを測定し、該生コンクリート試料に前記した予備ステ
ップにおけると同一条件の脱水処理を施した後その空気
中での重量Ｗ１を測定し、また該測定後前記生コンクリ
ート試料を水洗いして該生コンクリート試料からセメン
トおよび泥分を除去し、該生コンクリート試料に前記し
たと同一条件処理を施した後その空気中での重量Ｗ２を
測定し、この本ステップにより得られた前記測定重量Ａ
、Ｗ、、Ｗ２を前記式に代入することにより、検査しよ
うとする生コンクリートの水重量Ｗおよびセメント重量
Ｃを求め、その水セメント比（Ｗ／Ｃ）を得ることがで
きる。

従って、本発明によれば、水中重量を求めるための特殊
な計量手段、比重を求めるための比重計のような特殊な
計測手段あるいは塩酸のような化学薬品を用いる必要は
なく、予め前記予備ステップの実施によって前記ａ、α
、βを求めておけは、コンクリート現場等において前記
した空気中での測定重量Ａ、Ｗｌ、Ｗ２を求めるための
前記本ステップを実施することにより、１５分分根短時
間で簡便に生コンクリートの水セメント比を検査するこ
とができる。

本発明が特徴とするところは、本発明の手順を示す図面
を参照しての以下の説明により、さらに明らかとなろう
。

本発明は予備ステップと、本ステップとを含み、該本ス
テップでは第１図にフローチャートで示されるように、
本発明により水セメント比を調べようとする生コンクリ
ートから単一の生コンクリート試料が採取される。

該コンクリート試料の採取量は、後述する脱水あるいは
水洗処理および単位量への換算を考慮して１１が好まし
い。

前記生コンクリート試料は計量され、その空気中での試
料重量Ａが測定される。

該試料重量Ａは前記試料中のセメント重量をＣ１水重量
をＷ、細骨材重量をＳおよび粗骨材重量をＧとすると、
これらの総和と考えられ、式 で関係づけられる。

この計量後、前記試料は後述する予備ステップにおける
と同一条件の脱水処理を受ける。

該脱水処理は空気、窒素ガス等の吹き付け、加熱装置等
を用いて行なうことができるが、フィルタ材が着脱可能
に設けられかつ一定の回転数で駆動回転される回転槽を
備える遠心脱水機を用いることが好ましい。

前記脱水処理における前記フィルタ材として袋状の第１
の０布が使用された。

該第１の０布は。セメントおよび骨材の通過を阻止しか
つ水の通過を許す布、例えば、ナイロンタフタ（Ｎ−６
）の一方の面にアクリル脂肪をコーティング（防水加工
）したものを袋状に形成したものが用いられた。

前記ナイロンタフタは、７０デニールの太さのナイロン
糸を２．５４ｃｍ（１インチ）当たり縦糸１０７±３本
、同横糸８３±５本となるように平織りした厚さ０．１
１±０．００２ｍｍの布である。

また、前記脱水機は約２００ Ｏｒ、ｐ、ｍ、で３分間
作動され、これにより第１の口布内の前記試料は約５６
０Ｇの遠心力を受ける。

その結果、前記コンクリート試料中の細骨材は完全乾燥
状態に至らないほぼ表面乾燥状態におかれる。

前記遠心脱水機により脱水処理を受けた前記コンクリー
ト試料は、計量によりその空気中での重量Ｗ１が測定さ
れる。

該試料重量Ｗ１は、コンクリート、骨材（細骨材および
粗骨材）に残存する付着水すなわち脱水しきれなかった
水の重量をそれぞれＷｃ、Ｗｓ＋Ｇとすると、次式 で関係づけられる。

試料重量Ｗ１を測定された前記生コンクリート試料は、
次に、該試料中のセメントおよび泥分を除去すべく水洗
いを受ける。

該水洗いには、第２の０布を用いることが好ましい。

すなわち、前記第２の０布は、骨材すなわち細骨材およ
び粗骨材の通過を阻止しかつセメントおよび水の通過を
許す布、例えば、３０デニールのナイロン１５ＯＮ−６
６からなる糸を２．５４ｃｍ（１インチ）当たり縦糸お
よび横糸のそれぞれが１５０本となりかつ厚さ０．１１
５ｍｍとなるよう織った布（網目的１０８μｍ）を袋状
に形成したものであり、該第２の０布は前記第１の０布
に代えて前記遠心脱水機の前記回転槽に取り付は可能と
されている。

前記第２の口布内に移されて水洗いを受けた前記試料は
、前記脱水機により前記したと同一条件の脱水処理を受
け、次に計量されて空気中での試料重量Ｗ２が測定され
る。

該試料重量Ｗ２は、前記試料の骨材および該骨材に付着
した水分すなわち脱水しきれなかった水分と考えられる
ことから、次式で関係づけられる。

ところで、水洗い後における試料重量Ｗ２については、
試料の水洗いによりセメントが除去されると共に骨材に
付着した泥分等が除去されるため、この補正のための骨
材補正係数ａを導入する必要がある。

従って、（３）式における測定重量Ｗ２に代えて該測定
重量に前記補正係数ａを乗じた値ａ×Ｗ２が用いられる
。

すなわち（３）式は、次式に置き代えられる。

なお、前記骨材補正係数ａは後述する予備ステップによ
り求められる値である。

従って、（２）式および（４）式より、次式が導かれる
。

また、前記脱水処理後におけるセメントの含水率をαと
すると、該αは で示される。

故に、セメント付着水すなわち脱水処理により脱水しき
れずにセメントに残存する水重量Ｗｃは、 で示され、（７）式を（５）式に代入して整理すると、
次式 が導かれる。

前記したセメント含水率αは、前記補正係数ａと同様、
後述する予備ステップにより求められる値である。

また、（１）式より水重量Ｗは、 で示される。

他方、前記脱水処理後における骨材（細骨材および粗骨
材）の含水率をβとすると、該βは、 で示される。

故に、骨材付着水すなわち脱水処理により脱水しきれず
に細骨材および粗骨材に残存する水重量Ｗｓ＋Ｇは、 で示される。

従って、（１１）式を（４）式に代入してＷＧ＋ｓを消
去すると、 が求められ、該（１２）式および（９）式とにより、次
式が導かれる。

前記骨材の含水率βは、前記セメントの含水率αおよび
骨材補正係数ａと同様、予備ステップにより求められる
数値である。

従って、予め予備ステップにより各数値ａ、αおよびβ
を求めておけば、前記試料重量Ｗ１と、前記試料重量Ｗ
２に骨材補正係数ａを乗した値ａ×Ｗ２とを（８）式に
代入することにより、前記生コンクリート試料中のセメ
ント重量Ｃを求めることができる。

また、前記セメント重量Ｃ１前記試料重量Ａおよび前記
値ａＸＷ２を（１３）式に代入することにより、前記コ
ンクリート試料中の水重量Ｗを求めることができる。

前記水重量Ｗを前記セメント重量Ｃで除した後その値を
１００倍することにより、前記生コンクリートの水セメ
ント比Ｘを求めることができ、また、前記コンクリート
試料中の前記水重量Ｗおよび前記セメント重量Ｃを前記
コンクリート試料１ｍ３中のそれに換算することにより
、生コンクリート１ｍ３中におけるおおよその各単位量
を知ることができる。

この際、前記したように、コンクリート試料の採取量を
１１とした場合、求められたセメント重量Ｃおよび水重
量Ｗをそれぞれ１０００倍することにより各単位量を容
易に知ることができる。

次に、前記した本ステップに先立って行なわれる予備ス
テップを説明する。

この予備ステップでは、前記骨材補正係数ａ、セメント
含水率αおよび骨材含水率βが決定される。

前記骨材補正係数ａは、生コンクリート用細骨材および
粗骨材の泥分除去前におけるそれぞれの空気中での重量
（”１ｓ 、ｍ１Ｇ）および水洗いによる泥分除去後に
おけるそれぞれの空気中での重量（ｍ２ｓ９ｍ２Ｇ）を
次式 に代入することにより得られる。

ここで、ＳＴ。ＧＴはそれぞれ検査しようとする生コン
クリートの調合衣に表示された単位細骨材重量および単
位粗骨材重量である。

前記測定重量ｒｎｌｓｖ ｒｎ２ｓ＋ ｒｎｌＱ ＋
ｒｎ２Ｑを求める一例として、前記生コンクリート用細
骨材および粗骨材のそれぞれが別個に採取される。

各採取量は１０００ｇ程度が好ましく、各試料は一旦水
に浸された後、それぞれ別個に第１図について説明した
本ステップにおけると同一条件の脱水処理を受ける。

該脱水処理後、水洗い前における空気中での細骨材重量
ｍ、Ｂおよび空気中での粗骨材重量ｍ１Ｇが測定される
。

重量”ｔｓ ＋ ｒｎｌＱが測定された各試料すなわち
細骨材および粗骨材は、それぞれ前記本ステップにおけ
ると同様な水洗い処理を受けた後、前記本ステップにお
けると同一条件の脱水処理を受け、その後、空気中での
細骨材重量ｒｎ２ｓ＋粗骨材重量′ｒｎ２Ｇが測定され
る。

前記測定重量ｍ１ｓ１ｍ２ｓ１ｍ１Ｇ１ｍ２Ｇは次のよ
うにして求めるこさもできる。

すなわち、生コンクリート用細骨材および粗骨材からそ
れぞれ別個に前記したと同様試料を採取し、各試料を加
熱乾燥機により乾燥状態（乾燥状態が好ましい）におく
。

その後、細骨材および粗骨材のそれぞれについてその一
部（好ましくは４分法により）約１／２が採取され、水
洗い前における細骨材重量ｍ１ｓおよび粗骨材重量ｍ１
Ｇが測定される。

該測定後、各試料は水洗いを受けた後再び前記したと同
様な乾燥状態におかれ、水洗い後における細骨材重量ｍ
２ｓおよび粗骨材重量ｍ２Ｇが測定される。

前記補正係数ａは、前記したところから明らかなように
、細骨材および粗骨材に泥分の付着がない場合は１．０
であり、またその値は使用骨材に応じて変化するが一般
的な骨材に関しては１０〜１．０４程度であり、１．０
２の値を有する定数として使用するこきもできる。

次に、予備ステップにおいて、セメント含水率αおよび
骨材含水率βを求める手順について説明する。

先づ、第２図に示されているように、検査しようとする
生コンクリートの調合光に沿って試験用の生コンクリー
トが作成される。

この試験用生コンクリートから、第１図の本ステップに
ついて説明したと同様な手続によって単一の試験用生コ
ンクリート試料が採取され、その容積（１）および空気
中での重量（Ａ′）が測定される。

この測定後前記試験用生コンクリート試料は、その細骨
材が完全乾燥状態に至らない、前記本ステップにおける
と同一条件の脱水処理を受け、その後空気中での重量（
Ｗｌ）が測定される。

さらに、この測定径前記試験用モルタル試料は、前記本
ステップにおけると同じ水洗いを受けてセメントおよび
泥分が除去された後、前記したと同一条件の脱水処理を
受け、その後該試験用生コンクリート試料の空気中での
重量（Ｗｌ２）が測定さ、れる。

これらの測定重量Ａ’、Ｗ；、Ｗ４を前記容積ｌ）で除
した値（Ａ’＃ 、 Ｗ； ／１３ 、 Ｗ’、、／ｌ
）がそれぞれ前記（８）式および（１３）式のＡ、Ｗ
ｌ、Ｗ２として該式に代入され、さらに該式に前記骨材
補正係数（ａ）と共に、前記調合光に表示された単位セ
メント重量ＣＴおよび単位水重量ＷＴが前記Ｗ、Ｃとし
て代入される。

この代入により、前記α、βが算出され、その結果、前
記予備ステップにおいて、前記ａと共に前記α、βがそ
れぞれ決定される。

各含水率α、βは前記脱水処理手段の脱水能率および使
用骨材の種類等により変わるが、前記した遠心脱水装置
についてはα−０，１６９〜０．２０２゜β＝０．００
４〜００１４である（但し川砂および川砂利について）
。

従って、前記遠心脱水装置を用いた場合については、α
−０，１８５，β−０，００８とすることができる。

また、前記脱水手段として空気、窒素ガス等の吹き付け
を利用した場合、各値α、βは若干変化する。

従って、精度を高めるには、前記したように前記調合光
に沿って作成された試験用試料によりα、βを決定する
ことが好ましい。

本発明によれば、前記した予備ステップにより予め各数
値ａ、α、βを決定しておくことにより、本ステップで
、調べようとする生コンクリートについての試料重量Ａ
、 Ｗ、およびＷ２を求めることにより極めて迅速か
つ容易に前記コンクリート試料中の水重量Ｗおよびセメ
ント重量Ｃを求めることができる。

また、この水重量Ｗおよびセメント重量Ｃを基に、前記
したように前記生コンクリートの水セメント比（Ｘ）お
よび単位水重量、単位セメント重量を求めることができ
る。

前記水セメント比（Ｘ）を次式 に代入することにより、生コンクリートの調合強度Ｆを
算出することもできる。

調合値が既知の生コンクリートにおけるセメント量（Ｃ
）および水セメント比（Ｘ）と、本発明に係る方法によ
り前記生コンクリートについて実測されたセメント量（
Ｃｉ）および水セメント比（Ｘｉ）との比較が次表に示
されている。

各生コンクリート試料について６回の試験が行なわれ、
試料（ａ）についてはセメント含水率としてα−０，１
８４、骨材含水率としてβ−００１２、骨材補正係数と
してａ＝ １．０１４４がそれぞれ採用された。

また、試料（ｂ）についてはα−０，１７７゜β−００
１２およびａ＝１．０１４８が採用され、試料（ｃ）に
ついてはα−０，１７９，β−００１２およびａ＝１．
０１４５が採用され、試料（ｄ）についてはα＝０．１
８２．β−０，０１０およびａ＝１．０１４９が採用さ
れた。

前記表から明らかなように、本発明によれば、生コンク
リートの調合強度Ｆを知る上で最も重要な水セメント比
Ｘｉを調合水セメント比Ｘに対して３％程度の誤差内で
測定することができる。

従って、本発明に係る方法により求められたセメント重
量、水重量より算出された水セメント比を基にコンクリ
ートの調合強度を極めて正確に推定することができる。

本発明によれば、前記したように、遠心脱水機等の脱水
手段の脱水能力に応じたセメント含水率α、骨材含水率
βおよび水洗いによる泥分等の流出分を補正するための
骨材補正係数ａを予備ステップで予め決定しておくこと
により、本ステップにおいて検査しようとする生コンク
リートから単一の生コンクリート試料を採取し、該単−
の生コンクリート試料に関する前記測定重量Ａ、Ｗｌ。

Ｗ２を測定し、その測定値を所定の式に代入することに
より、水重量Ｗおよびセメント重量を求め、これにより
検査しようとする生コンクリートの水セメント比を求め
ることができる。

さらに、本発明によれば、前記補正係数ａとして細骨材
および粗骨材の泥分が考慮されていることから、また、
採取試料として生コンクリートが用いられていることか
ら比較的高い精度で水セメント比を求めることができる
。

また、本発明では、重量の測定に際し被測定物の水中重
量を求める必要はなく、空気中での重量を測定すればよ
いことから、水中重量を測定するための特殊で高感度の
はかりを用いる必要はなく、重量の測定のために操作の
簡単な一般に用いられるばねばかりを用いることができ
る。

また、脱水手段として操作が容易でありコンクリート打
設現場に容易に搬入設置し得る遠心脱水機等を使用する
ことができる。

従って、本発明によれば、水中重量を測定するための特
殊な計量手段、比計量および塩酸のような化学薬品を用
いる必要はなく、予め予備ステップにより前記ａ、α、
βを一旦決定しておけば、この予備ステップを反復する
必要はなく、従来の前記方法に比較して簡単な操作でし
かも約１５分根度という従来方法に比較して極めて短時
間の本ステップの実施によって水セメント比を求めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る本ステップの手順を示すフローチ
ャートであり、第２図は本発明に係る予備ステップの手
順を示すフローチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生コンクリートがその調合衣に沿って配合されてい
   るか否かを知るために該生コンクリートの水セメント比
   を検査する方法であって、生コンクリート用細骨材、粗
   骨材および前記調合衣に沿って作成した試験用生コンク
   リートを用いて骨材補正係数（ａ）、セメント含水率（
   α）および骨材含水率（β）を決定するための予備ステ
   ップと、決定された前記ａ、α、βを含む下式によって
   検査すべき生コンクリートの水、セメント重量を求める
   ための本ステップとを含み、前記予備ステップは前記生
   コンクリート用細骨材および粗骨材の泥分除去前におけ
   るそれぞれの空気中での重量（ｍ、ｓ、 ｍ１Ｇ）およ
   び泥分除去後におけるそれぞれの空気中での重量（ｒｎ
   ２ｓ’＋ １Ｔ１２Ｇ ）を測定すること、前記試験用
   生コンクリートから試験用生コンクリート試料を採取し
   、容［ｌ）およびその空気中での重量（Ａ′）を測定す
   ること、該試験用生コンクリート試料にその細骨材が完
   全乾燥状態に至らない脱水処理を施した後、該試験用生
   コンクリート試料の空気中での重量（Ｗｌ）を測定する
   こと、該計量後前記試験用生コンクリート試料を水洗い
   してセメントおよび泥分を除去し、該試験用生コンクリ
   ート試料に前記したと同一条件の脱水処理を施した後、
   該試験用生コンクリート試料の空気中での重量（Ｗｌ２
   ）を測定することを含み、前記本ステップは検査しよう
   とする前記生コンクリートから生コンクリート試料を採
   取し、その空気中での景気囚を測定すること、該生コン
   クリート試料に前記したと同一条件の脱水処理を施した
   後肢生コンクリート試料の空気中での重量（Ｗｌ）を測
   定すること、該測定後前記生コンクリート試料を水洗い
   してセメントおよび泥分を除去し、該生コンクリート試
   料に前記したと同一条件の脱水処理を施した後、該生コ
   ンクリート試料の空気中での重量（Ｗ２）を測定するこ
   とを含み、前記予備ステップで得られた測定重量（＋７
   １１ｓｔ Ｉ”１１２ｓＩ ｍ１Ｇ 、 Ｉｎ２Ｑ ）
   を下式（１）に代入して骨材補正係数（ａ）を決定し、
   該骨材補正係数（ａ）を下式（２） 、 （３）に代入
   し、また前記調合衣に表示された単位水重量（ＷＴ）お
   よび単位セメント重量（ＣＴ）をそれぞれＷ、Ｃとして
   、前記予備ステップで得られた前記測定重量（Ａ’ 、
   Ｗｌ、Ｗｌ２）をそれぞれ前記容積（１）で除した値
   （Ａ′／ｌ、Ｗ（／ｌ。 Ｗ１２／ｌ）をＡ、Ｗｌ、Ｗ２として、下式（２） 、
   （３）に代入して前記セメント含水率（α）および骨
   材含水率（βを決定し、決定された前記ａ、α、βを含
   む下式（２） 、 （３）に前記本ステップで得られた
   前記測定重量（Ａ、Ｗｌ、Ｗ２）を代入して水重量Ｗお
   よびセメント重量Ｃを求め、その水セメント比（Ｗ／Ｃ
   ）ち前記調合衣に表示された調合水セメント比とを比較
   することを特徴とする、生コンクリートの水セメント比
   の検査方法。 ここでｓＴおよびＧＴはそれぞれ調合衣に表示された単
   位細骨材重量および単位粗骨材重量２ 前記セメント含
   水率（α）および前記骨材含水率（ロ）はそれぞれ０１
   ６９≦α≦０．２０２および０．００４≦β≦０．０１
   ４である特許請求の範囲第１項に記載の検査方法。 ３ 前記脱水処理はフィルタを備える遠心脱水機を用い
   て行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の検査方法。