特許 6929215 コンクリート構造体強度の評価のための供試体養生方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6929215

(24)【登録日】2021年8月12日

(45)【発行日】2021年9月1日

(54)【発明の名称】コンクリート構造体強度の評価のための供試体養生方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/00 20060101AFI20210823BHJP

   G01N 3/08 20060101ALI20210823BHJP

【ＦＩ】

   G01N3/00 M

   G01N3/08

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-251044(P2017-251044)

(22)【出願日】2017年12月27日

(65)【公開番号】特開2019-117113(P2019-117113A)

(43)【公開日】2019年7月18日

【審査請求日】2020年4月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】笠井 浩

(72)【発明者】

【氏名】全 振煥

(72)【発明者】

【氏名】依田 和久

(72)【発明者】

【氏名】百瀬 晴基

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２４１５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４６７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１９６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９４１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５２４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２００９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０２０９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１３１６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １／２８

Ｇ０１Ｎ ３／００

Ｇ０１Ｎ ３３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート構造体の強度を評価するコンクリート構造体強度の評価のための供試体養生方法であって、
目標温度にてコンクリートの供試体を作成する供試体作成工程と、
前記供試体を断熱養生容器に収容する収容工程と、
前記供試体の温度を前記目標温度にて、所定期間保持する温度保持工程と、を備えるコンクリート構造体強度の評価のための供試体養生方法。

【請求項2】

前記温度保持工程では、前記断熱養生容器を熱媒体中に配置し、当該熱媒体を冷却または加熱をすることによって、前記供試体の温度を保持している、請求項１に記載のコンクリート構造体強度の評価のための供試体養生方法。

【請求項3】

前記供試体作成工程では、前記コンクリートを練り上げた後、当該コンクリートを前記目標温度に調整することで、当該目標温度の前記供試体を作成する、請求項１又は２に記載のコンクリート構造体強度の評価のための供試体養生方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の、コンクリート構造体強度の評価方法、及びコンクリート構造体強度の評価装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリートの構造体強度の評価を行うためにＪＡＳＳ５ Ｔ−６０５「コア供試体による構造体コンクリート強度の推定方法」に示される模擬柱部材（1ｍ×1ｍ×1ｍ）から垂直に抜き取ったコアをカットして、所定の寸法に整形してから強度試験を行っていた。このような方法では、強度試験を行うための準備に大きな労力を伴わなくてはならなかった。このような課題を解決するためのコンクリート構造体強度の評価方法として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１のコンクリート構造体強度の評価方法は、簡易断熱養生容器を用いることで、評価を簡便に行えるようにしたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平２−３００６４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、上述のコンクリート構造体強度の評価方法では、コンクリートの構造体強度補正値を評価するために、１シーズンあたり３ヶ月の期間が必要である。従って、３シーズン分の構造体強度補正値を評価するためには、長期の期間が必要となっていた。従って、評価に要する期間を短くすることが求められていた。

【0005】

そこで、本発明は、評価に要する期間を短くすることができるコンクリート構造体強度の評価方法、及びコンクリート構造体強度の評価装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一形態に係るコンクリート構造体強度の評価方法は、コンクリート構造体の強度を評価するコンクリート構造体強度の評価方法であって、目標温度にてコンクリートの供試体を作成する供試体作成工程と、供試体を真空断熱養生容器に収容する収容工程と、供試体の温度を目標温度にて、所定期間保持する温度保持工程と、を備える。

【0007】

このコンクリート構造体強度の評価方法は、コンクリートの供試体を作成する供試体作成工程と、供試体を真空断熱養生容器に収容する収容工程と、供試体の温度を所定時間保持する温度保持工程と、を備える。これにより、温度保持工程にて所定時間養生した供試体についての強度試験を行うことで、コンクリート構造体の強度を評価することができる。ここで供試体作成工程では、目標温度にてコンクリートの供試体を作成する。また、温度保持工程では、供試体の温度を目標温度にて保持する。従って、評価を行う時期の環境温度とは異なる目標温度にて、評価を行うことができる。例えば、冬期、標準期及び夏期の各シーズンについての評価を行う場合、従来は、評価時のシーズンに対応する環境温度に基づいて評価を行う必要がある。すなわち、冬期に対応する評価を行うには、実際に冬期になるのを待つ必要があり、夏期に対応する評価を行うには、実際に夏期になるのを待つ必要がある。従って、３シーズン分の評価を行うためには、実際に冬期、標準期、及び夏期のタイミングに合わせて評価する必要があり、評価に要する時間が長期化する。それに対して、本発明に係るコンクリート構造体強度の評価方法では、環境温度と異なる目標温度にて評価を行うことができる。従って、実際のシーズンと異なるシーズンについても評価を行うことで、３シーズン分の評価を同時に行うことができる。以上により、評価に要する期間を短くすることができる。

【0008】

コンクリート構造体強度の評価方法において、温度保持工程では、真空断熱養生容器を熱媒体中に配置し、当該熱媒体を冷却または加熱をすることによって、供試体の温度を保持してよい。このように、熱媒体を冷却または加熱することで、容易に供試体の温度を保持することができる。

【0009】

コンクリート構造体強度の評価方法において、供試体作成工程では、コンクリートを練り上げた後、当該コンクリートを目標温度に調整することで、当該目標温度の供試体を作成してよい。準備段階のコンクリート材料の温度、及びコンクリートを練っているときの温度を目標温度に調整しなくとも、コンクリートを練り上げた後で供試体を目標温度に調整することで、十分に再現性のある評価を行うことができる。これにより、準備段階のコンクリート材料の温度調整、及びコンクリートを練っているとき温度調整の手間を省略することができる。

【0010】

コンクリート構造体強度の評価装置は、コンクリート構造体の強度を評価するコンクリート構造体強度の評価装置であって、コンクリートの供試体を収容する真空断熱養生容器と、真空断熱養生容器を収容し、且つ熱媒体を貯留する槽と、槽内の熱媒体の温度を調整する温度調整部と、を備える。

【0011】

このコンクリート構造体強度の評価装置によれば、上述のコンクリート構造体強度の評価方法と同様の作用・効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一形態によれば、評価に要する期間を短くすることができるコンクリート構造体強度の評価方法、及びコンクリート構造体強度の評価装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係るコンクリート構造体強度の評価装置を示す図である。

【図2】供試体の鉛直方向の断面を詳細に示す図である。

【図3】コンクリート構造体強度の評価方法を示すフロー図である。

【図4】実験例１の実験概要を示す表である。

【図5】実施例及び比較例で用いられるコンクリートの計画調合を示す表である。

【図6】比較例で用いられる簡易断熱養生容器の構成を示す図である。

【図7】実施例１，３，５と比較例１，３，５の温度履歴を示すグラフである。

【図8】実験例１の実験結果を示す表である。

【図9】対応する温度可変養生と簡易断熱養生との構造体強度補正値をプロットしたグラフである。

【図10】実験例２の実験概要を示す表である。

【図11】実験例２の実験概要を示す表である。

【図12】実験例２の実験結果を示す表である。

【図13】実験例３の実験概要を示す表である。

【図14】実施例及び比較例で用いられるコンクリートの計画調合を示す表である。

【図15】比較例で用いられる柱模擬部材の構成を示す図である。

【図16】実験例３の実験結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

図１は、本発明の実施形態に係るコンクリート構造体強度の評価装置を示す図である。図１（ａ）は、評価装置の側面図である。図１（ｂ）は、図１のＩｂ−Ｉｂ線に沿った評価装置の断面図である。評価装置１は、槽２と、真空断熱養生容器３と、ヒーター４と、冷凍機６と、を備える。

【0016】

槽２は、真空断熱養生容器３を収容し、且つ熱媒体１９を貯留する。本実施形態では、槽２は、六面体の箱状の形状を有している。また、槽２の上壁は、蓋として開閉可能に構成されている。槽２内には、真空断熱養生容器３を収容するためのスペースが確保されている。図１では、槽２内には、真空断熱養生容器３を二つ分収容するためのスペースが確保されているが、真空断熱養生容器３の一つ分のスペースが確保されていてもよく、三つ分以上のスペースが確保されていてもよい。また、槽２内のスペースのうち、真空断熱養生容器３が配置されている以外の箇所には、熱媒体１９が貯留されている。熱媒体１９は、真空断熱養生容器３を介した供試体１０の温度を調整・維持することができるものであれば特に限定されないが、例えば水が採用されてよい。

【0017】

真空断熱養生容器３は、コンクリートの供試体１０を収容する。図１に示すように、真空断熱養生容器３は、上部を開口とした函状の本体部１５と、蓋部１６により構成される。本体部１５の各面と蓋部１３にはそれぞれ断熱材が用いられる。断熱材には、例えば発泡スチロール、発泡ウレタン、真空断熱材などの高い断熱性能を有するものを用いる。

【0018】

ここで、供試体１０は、コンクリートを所定の大きさ（例えば長さ２００ｍｍ、直径１００ｍｍ）に構成した円柱状の部材である。図１に示すように、本体部１５の内部空間には、供試体１０が複数配置される。図の例では縦２列、横３列で計９個配置される。ただし、真空断熱養生容器３内に配置される供試体１０の個数及び配列は特に限定されない。

【0019】

図２は、供試体の鉛直方向の断面を詳細に示す図である。図２（ａ）に示すように、供試体１０は、軽量型枠１２の内部に混練後のセメント硬化体１１を打設して詰めたものである。軽量型枠１２は、例えばブリキ製やプラスチック製などの、上部を開放した円筒状の型枠である。

【0020】

セメント硬化体１１は、コンクリート、モルタル、セメントペーストなどであり、結合材にポルトランドセメント、またはこれに加えて高炉スラグやフライアッシュなど混和材を添加したものなどを用いた、水和熱による温度上昇が期待できるもの全般を指す。

【0021】

供試体１０のうち少なくとも１つでは、図２（ｂ）に示すように、セメント硬化体１１の内部に温度計１３が埋設される。温度計１３としては例えば熱電対が用いられる。例えば、容器内の中央にある供試体１０で、セメント硬化体１１の内部に温度計１３が埋設される。本実施形態では、温度計１３は、横の列の中央の供試体１０のうち、少なくとも一方に設けられる。

【0022】

図１に示すように、ヒーター４及び冷凍機６は、槽２の外面の一部に設けられる。ヒーター４は、槽２内の熱媒体１９をポンプで循環させながら、槽２内の熱媒体１９を加熱する。冷凍機６は、槽２内の熱媒体１９をポンプで循環させながら、熱媒体１９を冷却する。ヒーター４及び冷凍機６は、槽２内の熱媒体１９の温度を調整する温度調整部として機能する。ヒーター４及び冷凍機６は、槽２内の熱媒体１９を目標温度で一定とするように調整する。すなわち、槽２内の熱媒体１９が目標温度より高いときは、冷凍機６が熱媒体１９を冷却する。槽２内の熱媒体１９が目標温度より低いときは、ヒーター４が熱媒体１９を加熱する。なお、槽２内には図示されない温度検知部が設けられてよく、ヒーター４及び冷凍機６は、温度検知部と目標温度の差に基づいて、加熱又は冷却を行ってよい。

【0023】

次に、本実施形態に係るコンクリート構造体強度の評価方法について、図３を参照して説明する。図３は、コンクリート構造体強度の評価方法を示すフロー図である。当該方法では、上述の評価装置１が用いられる。

【0024】

ここで、本実施形態の評価方法における評価対象について説明する。「構造体強度」とは、材齢９１日における各種コンクリートの温度可変養生の強度のことである。また、ここでは、「構造体強度補正値」を評価する。「構造体強度補正値」として、構造体強度補正値_２８Ｓ_９１を評価する。この値は、材齢２９日の標準養生強度からの材齢９１日における構造体強度の差を示したものである。

【0025】

本評価方法が実行される前に、評価の目標温度が決定される。ここで、目標温度とは、１年のうち評価対象となるシーズンを再現するための温度である。冬期でのコンクリート構造体強度を評価する場合、例えば目標温度は１０℃に設定されてよい。標準期（春期・秋期）でのコンクリート構造体強度を評価する場合、例えば目標温度は２０℃に設定されてよい。夏期でのコンクリート構造体強度を評価する場合、例えば目標温度は３０℃に設定されてよい。目標温度は、評価時における環境温度と異なっていてもよく、同じであってもよい。環境温度とは、評価方法を実施する際における周囲の温度であり、評価を行う室内温度である。

【0026】

具体的には、標準期に夏期でのコンクリート構造体強度を先取りして評価する場合、目標温度（３０℃）は環境温度（２０℃）よりも高くなる。標準期に冬期でのコンクリート構造体強度を先取りして評価する場合、目標温度（１０℃）は環境温度（２０℃）よりも低くなる。夏期に標準期でのコンクリート構造体強度を先取りして評価する場合、目標温度（２０℃）は環境温度（３０℃）よりも低くなる。冬期に標準期でのコンクリート構造体強度を先取りして評価する場合、目標温度（２０℃）は環境温度（１０℃）よりも高くなる。

【0027】

図３に示すように、目標温度にてコンクリートの供試体１０を作成する供試体作成工程（ステップＳ１０）が実行される。供試体作成工程Ｓ１０では、コンクリートを練り上げた後、当該コンクリートを目標温度に調整することで、当該目標温度の供試体１０を作成する。供試体作成工程Ｓ１０では、所定の計画調合で調合されたコンクリートの練混ぜが行われる。コンクリートの材料温度は環境温度と等しくなり、コンクリートの練り上がり温度も環境温度と等しくなる。コンクリートが練り上がった後、コンクリート温度は、目標温度に調整される。なお、目標温度が環境温度と異なる場合であっても、材料温度と練り上がり温度は環境温度のままでよい。

【0028】

目標温度が環境温度よりも高い場合は、練り上がり後のコンクリートを加熱することで、コンクリート温度を目標温度まで高める。例えば、専用パットの中で環境温度下にてコンクリートを練り上げる。一方、専用パッドよりも大きな容器である舟に湯を準備しておく。コンクリートが練り上がった後、専用パッドごと舟に漬ける。これにより、コンクリート温度を目標温度となるまで加熱することができる。なお、練り上がり後のコンクリートを加熱する方法は特に限定されず、湯以外の加熱手段によって加熱が行われてもよい。

【0029】

目標温度が環境温度よりも低い場合は、練り上がり後のコンクリートを冷却することで、コンクリート温度を目標温度まで下げる。例えば、専用パットの中で環境温度下にてコンクリートを練り上げる。一方、専用パッドよりも大きな容器である舟に氷及び水を準備しておく。コンクリートが練り上がった後、専用パッドごと舟に漬ける。これにより、コンクリート温度を目標温度となるまで冷却することができる。なお、練り上がり後のコンクリートを冷却する方法は特に限定されず、氷以外の冷却部材によって冷却が行われてもよい。また、舟の中の水が冷却されやすいように塩水などを用いてもよい。

【0030】

温度調整によってコンクリート温度が目標温度となった後、当該コンクリートについてスランプ試験、空気量試験、コンクリート温度試験を実施する。また、当該コンクリートを軽量型枠１２に打ち込むことで供試体１０を作成する。なお、目標温度が環境温度に等しい場合は、温度調整を行うことなく、コンクリート温度が環境温度となったままのコンクリートについて、各種試験を行い、当該コンクリートを軽量型枠１２に打ち込む。

【0031】

次に、Ｓ１０で作成した供試体１０を評価装置１に収容する収容工程（ステップＳ２０）が実行される。収容工程Ｓ２０では、複数の供試体１０が真空断熱養生容器３内に配置され、真空状態にて収容される。供試体１０が収容された真空断熱養生容器３は、槽２の内の熱媒体１９中に浸漬される。

【0032】

次に、供試体１０の温度を目標温度にて、所定期間保持する温度保持工程（ステップＳ３０）が実行される。温度保持工程Ｓ３０では、真空断熱養生容器３を熱媒体１９中に配置し、当該熱媒体１９の冷却または加熱をすることによって、真空断熱養生容器３を介して供試体１０の温度を保持している。熱媒体の温度よりも目標温度が高い場合は、ヒーター４が熱媒体を加熱して、当該熱媒体を目標温度に保つ。熱媒体の温度よりも目標温度が低い場合は、冷凍機６が熱媒体を冷却して、当該熱媒体を目標温度に保つ。熱媒体の温度が目標温度と等しい場合は、ヒーター４による加熱及び冷凍機６による冷却を停止する。温度保持工程Ｓ３０では、熱媒体１９を目標温度に保ち、真空断熱養生容器３内で供試体１０を２週間保管してよい。なお、当該保管期間は特に２週間に限定されるものではない。すなわち、打ち込んだコンクリートの温度は、水和により自己発熱し最高温度に達し、その後、徐々に自然冷却によって低下し、外気と同じ温度へと戻る（例えば、図７を参照）。保管期間は、このように供試体１０の温度が外気に戻るために必要な期間に設定されていればよく、２週間から適宜変更してよい。また、温度保持工程Ｓ３０では、目標温度に供試体１０が保持されるが、当該工程内で供試体１０自体の温度が常に一定であるわけではなく、上述の様に自己発熱により一時的に温度が高くなる。すなわち、供試体１０の温度に関わらず、供試体１０が配置されている環境温度に相当する温度を目標温度に保つことが、温度保持工程Ｓ３０での温度保持に該当する。

【0033】

なお、温度保持工程Ｓ３０では、例えば、図２に示す温度計１３を用いて、供試体１０の温度を目標温度に保つための測定が行われてよい。なお、当該測定は、供試体１０の温度を直接測定する方法であれば他の方法を採用してもよく、更に、供試体１０の温度を把握できる限り、供試体１０の温度を間接的に測定する方法が採用されてもよい。例えば、真空断熱養生容器３内の断熱材の供試体収容用の穴の内壁と供試体１０との間に隙間が存在する場合、当該隙間に熱電対を挿入してよい。当該熱電対の温度に基づいて、供試体１０の温度を把握してもよい。

【0034】

温度保持工程Ｓ３０が終了した後、真空断熱養生容器３から供試体１０を取り出し、後養生を行う後養生工程を実行する（ステップＳ４０）。後養生では、目標温度に設定された恒温室にて、供試体１０を封滅養生した状態にて保管する。後養生は、材齢９１日まで行われる。

【0035】

上述の後養生工程Ｓ４０が終了した後、供試体１０の圧縮強度試験が行われる。一方、供試体作成工程Ｓ１０で作成された供試体１０の一部は、標準養生供試体として用いられる。標準養生供試体は、材齢２８日まで２０℃で水中養生がなされる。その後、標準養生供試体の圧縮強度試験が行われる。材齢９１日の供試体１０の圧縮強度と標準養生供試体の圧縮強度の差から、構造体強度補正値_２８Ｓ_９１が求められる。

【0036】

なお、図３に示す工程は、三つの目標温度に対して、同時に実行されてよい。すなわち目標温度１０℃の供試体１０と、目標温度２０℃の供試体１０と、目標温度３０℃の供試体が同時に作成され、各目標温度にて温度可変養生及び後養生が同時進行で行われてよい。

【0037】

次に、本実施形態に係るコンクリート構造体強度の評価方法、及びコンクリート構造体強度の評価装置１の作用・効果について説明する。

【0038】

コンクリート構造体強度の評価方法は、コンクリートの供試体１０を作成する供試体作成工程Ｓ１０と、供試体１０を真空断熱養生容器３に収容する収容工程Ｓ２０と、供試体１０の温度を所定時間保持する温度保持工程Ｓ３０と、を備える。これにより、温度保持工程Ｓ３０にて所定時間養生した供試体１０についての強度試験を行うことで、コンクリート構造体の強度を評価することができる。ここで供試体作成工程Ｓ１０では、目標温度にてコンクリートの供試体１０を作成する。また、温度保持工程Ｓ３０では、供試体１０の温度を目標温度にて保持する。従って、評価を行う時期の環境温度とは異なる目標温度にて、評価を行うことができる。例えば、冬期、標準期及び夏期の各シーズンについての評価を行う場合、従来は、評価時のシーズンに対応する環境温度に基づいて評価を行う必要がある。すなわち、冬期に対応する評価を行うには、実際に冬期になるのを待つ必要があり、夏期に対応する評価を行うには、実際に夏期になるのを待つ必要がある。従って、３シーズン分の評価を行うためには、実際に冬期、標準期、及び夏期のタイミングに合わせて評価する必要があり、評価に要する時間が長期化する。それに対して、本実施形態に係るコンクリート構造体強度の評価方法では、環境温度と異なる目標温度にて評価を行うことができる。従って、実際のシーズンと異なるシーズンについても評価を行うことで、３シーズン分の評価を同時に行うことができる。以上により、評価に要する期間を短くすることができる。

【0039】

コンクリート構造体強度の評価方法において、温度保持工程Ｓ３０では、真空断熱養生容器３を熱媒体１９中に配置し、当該熱媒体１９を冷却または加熱をすることによって、供試体１０の温度を保持してよい。このように、熱媒体１９を冷却または加熱することで、容易に供試体１０の温度を保持することができる。

【0040】

コンクリート構造体強度の評価方法において、供試体作成工程Ｓ１０では、コンクリートを練り上げた後、当該コンクリートを目標温度に調整することで、当該目標温度の供試体１０を作成してよい。準備段階のコンクリート材料の温度、及びコンクリートを練っているときの温度を目標温度に調整しなくとも、コンクリートを練り上げた後で供試体１０を目標温度に調整することで、十分に再現性のある評価を行うことができる。これにより、準備段階のコンクリート材料の温度調整、及びコンクリートを練っているとき温度調整の手間を省略することができる。

【0041】

コンクリート構造体強度の評価装置１は、コンクリート構造体の強度を評価するコンクリート構造体強度の評価装置であって、コンクリートの供試体１０を収容する真空断熱養生容器３と、真空断熱養生容器３を収容し、且つ熱媒体１９を貯留する槽２と、槽２内の熱媒体１９の温度を調整するヒーター（温度調整部）４及び冷凍機（温度調整部）６と、を備える。

【0042】

このコンクリート構造体強度の評価装置１によれば、上述のコンクリート構造体強度の評価方法と同様の作用・効果を得ることができる。

【0043】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、評価装置として図１に示すものを例示したが、供試体の養生温度を目標温度に保つことができるものであれば、どのような構成や形状を採用してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0044】

また、評価方法の手順も上述の方法に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜工程を追加、変更してもよい。

【0045】

[実験例１]
実験例１では、本発明に係る温度可変養生を用いてコンクリート構造体強度の評価を行った場合の評価結果と、従来の簡易断熱養生を用いた場合の評価結果とを比較した。実験例１の温度可変養生では、目標温度を環境温度と等しくした場合について、評価を行った。実験例１の温度可変養生では、図１に示すような、真空断熱養生容器と、冷凍機とヒーターを備え付けた水温制御式の水循環ポンプ（１０００×６００×９００ｍｍ）と水槽（９７０×７３０×９２０ｍｍ）から構成される評価装置を用いた。真空断熱養生容器（４３０×３３５×４２０ｍｍ）は、φ１０×２０ｃｍの供試体を６本収容可能である。なお、この評価装置は、後述の実験例２，３においても用いられる。

【0046】

環境温度を１０℃とし、目標温度を１０℃とする条件で温度可変養生を行った供試体について説明する。まず、コンクリート作成の際には、環境温度を１０℃とした恒温室にて作業を行った。使用材料は、予め前日から１０℃の恒温室に保管された。図５に示す計画調合で容量１００Ｌの二軸ミキサを用いてコンクリートの練混ぜを行った。その後、フレッシュコンクリート試験で目標値を満足していることを確認した試料について、標準養生用供試体と温度可変養生用供試体を採取した。

【0047】

標準養生供試体は、翌日脱型され、材齢２８日まで２０℃の水中養生がなされた後、圧縮強度試験が行われた。一方、温度可変養生用供試体は、図１に示す真空断熱養生容器内に所定の方法でセットされた後、養生水温度１０℃の水槽に２週間保管された。その後、これらの供試体が取り出され、後養生として材齢９１日まで１０℃の恒温室にて、封緘養生で保管された。このようにして得られた温度可変養生用供試体を実施例１，２とした。なお、図５のうち、「Ｎ５０」のコンクリートを用いた供試体を実施例１とし、「ＦＣ５０」のコンクリートを用いた供試体を実施例２とした。その後、実施例１，２に係る温度可変養生用供試体の圧縮強度試験が行われた。目標温度及び環境温度が２０℃であること以外、実施例１，２と同様な条件で養生された供試体を実施例３，４とし、当該実施例３，４に係る供試体についても圧縮強度試験を行った。目標温度及び環境温度が３０℃であること以外、実施例１，２と同様な条件で養生された供試体を実施例５，６とし、当該実施例５，６に係る供試体についても圧縮強度試験を行った。

【0048】

実施例１，２と同様な条件で作成された後、簡易断熱養生及び後養生が行われた供試体を比較例１，２とした。簡易断熱養生の容器として、図６に示す発泡スチロール型枠が用いられた。図６に示す簡易断熱養生容器２０は、円筒状の本体２３及び円板上の蓋体２４を備える。本体２３及び蓋体２４は、発泡スチロールの断熱材によって構成される。本体２３の内部空間の中央には発熱用コンクリート２２が配置され、当該発熱用コンクリート２２の周囲に供試体２１が複数配置される。また、供試体２１の一つには、熱電対２６が設けられる。比較例１，２に係る供試体は、この簡易断熱養生容器に収容されて、１０℃の恒温室内に２週間保管された。その後の比較例１，２の後養生は、実施例１，２と同様とした。同様に、実施例３，４に対応する供試体を比較例３，４とし、実施例５，６に対応する供試体を比較例５，６とした。実施例１〜６及び比較例１〜６の条件を図４に示す。

【0049】

（温度履歴結果）
Ｗ／Ｃ５０％の普通コンクリート（Ｎ５０）に対する温度可変養生（実施例１，３，５）と簡易断熱養生（比較例１，３，５）の温度履歴の例を図７に示す。この温度履歴は、供試体に取り付けられた熱電対によって取得されたデータである。図７から理解されるように、各実施例に係る温度可変養生の供試体の最高温度は、各比較例に係る簡易断熱養生の供試体よりも若干低い傾向を示しているが、両者の温度履歴は概ね近似した傾向にあることが理解された。

【0050】

（圧縮強度と構造体強度補正値_２８Ｓ_９１の結果）
各種コンクリートの強度結果の一覧を図８に示す。ここで、同一練上がり温度における同一コンクリートの温度可変養生の構造体強度補正値と簡易断熱養生の構造体強度補正値が近似していれば、両者の評価方法における精度は良好であると評価できる。すなわち、実施例１と比較例１の構造体強度補正値（_２８Ｓ_９１）とを比較し、実施例２と比較例２の構造体強度補正値とを比較することで、両者の構造体強度補強値の近似性を評価することができる。従って、図８の結果に基づいて、対応する温度可変養生と簡易断熱養生との構造体強度補正値を図９にプロットした。図９に示すように、温度可変養生と簡易断熱養生との構造体強度補正値の間には十分な近似性が確認された。

【0051】

［実験例２］
実験例１では、本発明の温度可変養生を用いた評価方法による構造体強度補正値と従来の簡易断熱養生を用いた評価方法による構造体強度補正値とは、遜色がないことが理解された。そこで、実験例２では、温度可変養生による構造体強度補正値の評価の迅速性について検討した。例えば、標準期のコンクリート試料を用いて、夏期や冬期の構造体強度補正値を先取りして評価できるかを検証した。

【0052】

実験例２の実験概要を図１０及び図１１に示す。ここで、便宜上、標準期相当のコンクリートの練上り温度を２０±２℃、冬期相当のコンクリートの練上り温度を１０±２℃、夏期相当のコンクリートの練上り温度を３０±２℃と定義する。図１０では、標準期に冬期の構造体強度補正値を温度可変養生を用いて先取りする場合（実施例７，８）と、標準期に夏期の構造体強度補正値を温度可変養生装置を用いて先取りする場合（実施例９，１０）の実施条件を示している。図１１では、夏期に標準期の構造体強度補正値を先取りする場合（実施例１１，１２）と、冬期に標準期の構造体強度補正値を先取りする場合（実施例１３，１４）の実施条件を示している。なお、それぞれの実施例に対する比較用のために、従来の簡易断熱養生による構造体強度補正値の実施条件も比較例７〜１４として併せて示している。なお、実施例７，９，１１，１３及び比較例７，９，１１，１３ではコンクリートとして「Ｎ５０」が用いられ、実施例８，１０，１２，１４及び比較例８，１０，１２，１４ではコンクリートとして「ＦＣ５０」が用いられた。

【0053】

ここで、標準期に冬期の構造体強度補正値を温度可変養生を用いて先取りして評価する場合（すなわち実施例７）の手順について説明する。標準期のため環境温度は２０℃、材料温度も２０℃にてコンクリートを練り混ぜると、練り上がり温度が２０℃のコンクリートが製造される（これを温度２０℃の試料と称する）。この温度２０℃の試料を冬期の構造体強度補正値を先取りするために、冷温することによって目標温度である温度１０℃の試料に変化させる。

【0054】

このように、練り上げた後にコンクリートの温度を目標温度に変化させる場合の手順について説明する。まず舟に氷を投入後、水をはり、０℃程度の氷水とした。専用のバット（ステンレス製）に練りあがった温度２０℃の試料を投入した。投入した専用のバットを舟の上に静かに漬けた。この時、専用バットに氷水が入らないように細心の注意を払って作業を行った。専用バット中の試料温度を温度計で測定し、目標温度である１０±３℃以内になるかを確認した。目標温度にならない場合は、舟に氷を加えたり、あるいはコンクリート温度が一様になるように、ゴムヘラなどを用いて練り返した。前述と同様に試料温度を測定し、目標温度である１０±３℃以内になることを確認した。温度１０℃の試料を用い、スランプ試験、空気量試験、及びコンクリート温度試験を実施した。温度１０℃の試料を用い、φ１０×２０ｃｍのサミットモールド缶に打ち込み、封緘供試体を12本作製した。その供試体１２本のうち、６本は温度可変養生容器（真空断熱養生容器）にセットし、その後、温度可変養生容器（真空断熱養生容器）を水槽に収容し、当該水槽の水温を１０℃に設定し、２週間養生を行った。その後、その供試体を水槽から取り出し、材齢９１日まで１０℃室内で封緘養生した。材齢９１日となった供試体について、圧縮強度試験を行った。残りの6本の供試体のうち３本は、材齢２８日まで標準水中養生し、残りの３本は予備とした。材齢２８日となった供試体について、圧縮強度試験を行った。材齢２８日の標準養生強度と材齢９１日封緘養生強度との差から、構造体強度補正値を得た。これにより、試料温度２０℃を１０℃に変化させた試料を用いて得た構造体強度補正値を、標準期に冬期の構造体強度補正値を温度可変養生を用いて先取りした構造体強度補正値としている。

【0055】

その他、図１０において、標準期に夏期の構造体強度補正値を温度可変養生を用いて先取りする場合（実施例９）について例をあげて説明する。標準期のため環境温度は２０℃、材料温度も２０℃にてコンクリートを練り混ぜると、練り上がり温度が２０℃のコンクリートが製造される（これを温度２０℃の試料と称する）この温度２０℃の試料を夏期の構造体強度補正値を先取りするために、加温することで目標温度である温度３０℃の試料に変化させた。この場合、舟に６０℃程度の湯をはり、専用のバット（ステンレス製）に練りあがった温度２０℃の試料を投入した。これにより、専用バット中の試料温度を温度計で測定し、目標温度である３０±３℃以内になるように調整した。その他の手順は、上述の実施例７の手順と同様であった。

【0056】

（圧縮強度と構造体強度補正値_２８Ｓ_９１の結果）
実験例２の実験結果を図１２に示す。図１２には、実施例７〜１４の先取りによる評価方法によって得られた温度可変養生の構造体強度補正値の結果が示されている。また、比較用の簡易断熱養生の構造体強度補正値（比較例７〜１４の結果）も併せて示されている。また、図１２の最も左側の欄には、各実施例と各比較例との構造体強度補正値の差が示されている。これより両者の構造体強度補正値の差の平均値は２Ｎ/ｍｍ^２で、標準偏差は１．１９Ｎ／ｍｍ^２であり、両者の構造体強度補正値の差は小さいことが理解された。従って、標準期の試料を用いて冬期や夏期の構造体強度補正値を先取りすることや夏期や冬期の試料を用いて標準期の構造体強度補正値を先取りすることが、温度可変養生による評価方法によって可能であることが理解された。

【0057】

［実験例３］
実際の生コンプラントにおいて、標準期における実機練りコンクリート試料を用いて夏期の構造体強度補正値の先取りが可能であるかを検証実験を行った。実験概要を図１３に示す。標準期である１０月中旬に、生コンプラントで実機練ミキサを用いてフライアッシュＢ種コンクリート及びフライアッシュＣ種コンクリートを各々４ｍ^３だけ製造した。例えばフライアッシュＢ種コンクリートの場合は、製造した後、アジテータ車にそのコンクリートを積載し、そこから約３０Ｌをネコに排出し、これを試料とした。試料は、生コンプラントの２０℃の室内試験室に運搬した。この試料の温度を確認した後に、専用バットに試料を移しかえた。予め舟に湯がはってあり、その中に試料が入った専用バットを漬けた。湯が試料の中に入らないように細心の注意を払いながら、試料の温度を温度計で確認しながら、試料の温度が一様になるように、ゴムヘラなどを用いて練り返した。試料の温度が目標温度である３０℃となったことを確認した時点で、フレッシュ試験を行うとともに、φ１０×２０ｃｍのサミットモールド缶を用いて封緘供試体を12本作製した。その後、生コンプラント試験室内に移設した水槽内に、６本の供試体をセットした簡易断熱養生容器（真空断熱容器）を設置した。水槽内の水の温度は目標温度である３０℃とし、２週間養生した後に、簡易断熱養生容器内の供試体を取り出し、材齢９１日まで３０℃室内にて封緘養生し、材齢９１日となった供試体について、圧縮強度試験を行った。このような供試体を実施例１５とした。残りの供試体６本のうち３本については、材齢２８日水中養生用供試体とし、残りの３本は予備用とした。材齢２８日となった供試体について、圧縮強度試験を行った。フライアッシュＣ種コンクリートについても、Ｂ種コンクリートと同様な方法で実施し、実施例１６とした。

【0058】

比較例としては、図６に示す簡易断熱養生容器２０を用いた評価方法と、図１５に示すような、１×１×１ｍの柱模擬部材（いわゆる構造体）３０を用いた評価方法を採用した。比較例の簡易断熱養生及び柱模擬部材のためのコンクリートの製造は、夏期である７月末に生コンプラントで実機練ミキサを用いてフライアッシュＢ種コンクリートおよびフライアッシュＣ種コンクリートを各々４ｍ^３製造した。例えばフライアッシュＢ種コンクリートの場合は、製造した後、アジテータ車にそのコンクリートを積載し、その後、ネコに排出しフレッシュ試験を行ないコンクリートの練り上がり温度３２℃を確認した。さらに、図６示すように簡易断熱養生用の供試体を作製し、材齢９１日まで供試体を封緘養生し、材齢９１日となった供試体について、圧縮強度試験を行った。これらの供試体を比較例１５，１６とした。一方、柱模擬部材の場合は、図１５に示すように、型枠内にコンクリート３２を打設した。上下２面は断熱材３７で覆い、４側面は硬化後、材齢５日後に型枠を取り外し材齢９１日まで曝した。材齢９１日の２日前に模擬部材から垂直方向にφ１０ｃｍのコアボーリングを行い、１ｍのコアを抜いた。その後、所定のサイズ（２０ｃｍ）にカット・整形して供試体３１を作成した後、材齢９１日の供試体について、圧縮強度試験を行った。これらの供試体を比較例１７，１８とした。また、材齢２８日の水中養生供試体について、圧縮強度試験を行った。なお、使用したコンクリートの調合を図１４に示す。

【0059】

（圧縮強度と構造体強度補正値_２８Ｓ_９１の結果）
実験例３の結果を図１６に示す。標準期の実機練りコンクリートの試料を目標温度として、夏期相当の３０℃の試料に変化させた実施例１５，１６について得られた構造体強度補正値は、-７．７Ｎ/ｍｍ^２、-１０．４Ｎ／ｍｍ^２であった。一方、簡易断熱養生による比較例１５，１６について得られた構造体強度補正値は、-７．６Ｎ／ｍｍ^２と-９．３Ｎ/ｍｍ^２であった。これより、両者の養生の構造体強度補正値の差はフライアッシュＢ種コンクリートでは０．１Ｎ／ｍｍ^２であり、フライアッシュＣ種コンクリートでは１．１Ｎ／ｍｍ^２であり、良好な値を示した。また、柱模擬部材による比較例１７，１８について得られた構造体強度補正値は、-９．６Ｎ/ｍｍ^２と-１２．０Ｎ/ｍｍ^２であった。これより、温度可変養生と柱模擬部材による供試体の構造体強度補正値の差はフライアッシュＢ種コンクリートでは１．９Ｎ／ｍｍ^２であり、フライアッシュＣ種コンクリートでは１．６Ｎ／ｍｍ^２であり、良好な値を示した。以上のことから、標準期の実機練りコンクリートの試料について、湯を用いてその試料を暖めて、目標温度である温度３０℃に変化させ夏期相当のコンクリートとし、その構造体強度補正値を先取りした結果、比較例として夏期の実機練りコンクリートの試料を用いて作製した簡易断熱養生による構造体強度補正値、及び柱模擬試験体のコアによる構造体強度補正値との差は何れも２Ｎ／ｍｍ^２以内であり、本発明に係る評価方法が、従来の評価方法に対して遜色ないことが理解された。すなわち、標準期の実機練りコンクリート試料を夏期相当のコンクリート試料温度に変化させ、温度可変養生を行うことで、標準期に夏期の構造体強度補正値の先取りが可能となり、また構造体強度補正値が３ヶ月と短期間で得られることが実証された。

【符号の説明】

【0060】

１…評価装置、２…槽、３…真空断熱養生容器、４…ヒーター（温度調整部）、６…冷凍機（温度調整部）、１０…供試体、２０…熱媒体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】