JP6799289B2 - Workability evaluation method for concrete - Google Patents
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Description
本発明は、未硬化のフレッシュコンクリートについて、傾斜フロー試験によって求められる見掛けの降伏値および見掛けの塑性粘度を用いて、コンクリートの現場施工におけるコンクリートの充填性、締固め性、ポンプ圧送性などの施工性を評価する方法に関するものである。 The present invention uses the apparent yield value and the apparent plastic viscosity obtained by the inclined flow test for uncured fresh concrete to perform concrete filling, compaction, pumping, etc. in the field construction of concrete. It relates to a method of evaluating sex.
未硬化のフレッシュコンクリートのワーカビリティーを評価するための試験方法としては、スランプコーンを用いたJIS A 1101のスランプ試験方法が普及している。 As a test method for evaluating the workability of uncured fresh concrete, the JIS A 1101 slump test method using a slump cone is widely used.
一方、高流動コンクリートは流動性が高すぎて従来のスランプ試験では対応できないため、高流動コンクリートについてはJIS A 1150のスランプフロー試験方法が利用されている。 On the other hand, high-fluidity concrete has too high fluidity to be supported by the conventional slump test, so the JIS A 1150 slump flow test method is used for high-fluidity concrete.
また、スランプフロー試験方法の改良型として、Ｌ形フロー試験方法があり、スランプフロー試験方法とともに、高流動コンクリートの試験方法として規格化されている。 Further, as an improved version of the slump flow test method, there is an L-shaped flow test method, which is standardized as a test method for high-fluidity concrete together with the slump flow test method.
なお、フレッシュコンクリートの挙動をビンガム流体の挙動としてモデル化した場合、スランプ値やスランプフロー値は主として降伏値の評価に用いられ、時間的要素を含むスランプフロー試験における５００ｍｍ到達時間やＶ漏斗試験が塑性粘度の評価に用いられている。 When the behavior of fresh concrete is modeled as the behavior of Bingham fluid, the slump value and slump flow value are mainly used to evaluate the yield value, and the 500 mm arrival time and V funnel test in the slump flow test including the time element are performed. It is used to evaluate the plastic viscosity.
これに対し、本願の発明者らによる特許文献１では、従来のスランプ試験やスランプフロー試験では的確な評価ができなかった準高流動コンクリートや軟練りのコンクリートのワーカビリティーの評価を適正に行うための方法および装置として、試料の傾斜フローを利用したコンクリートの試験方法および試験装置を開示している。 On the other hand, in Patent Document 1 by the inventors of the present application, in order to properly evaluate the workability of semi-high fluid concrete and soft-kneaded concrete, which could not be accurately evaluated by the conventional slump test and slump flow test. As a method and an apparatus, a concrete test method and an apparatus using an inclined flow of a sample are disclosed.
特許文献１記載の試験方法は、筒状のタンク部と、その下部側面に形成された開口部で連通する傾斜フロー部と、開口部を開閉可能に仕切り傾斜フロー部をタンク部の下部と区画する仕切板とを備えた傾斜フロー試験器を用い、タンク部に上部より未硬化のフレッシュコンクリートの試料を投入して所定の高さまで詰め込んだ後、仕切板を開放することにより、開口部から傾斜フロー部に試料を流下させ、その際の試料の傾斜面での流下速度を測定することにより、試料のワーカビリティーを評価するというものである。 In the test method described in Patent Document 1, a tubular tank portion, an inclined flow portion that communicates with an opening formed on the lower side surface thereof, and an inclined flow portion that can open and close the opening are partitioned from the lower portion of the tank portion. Using an inclined flow tester equipped with a partition plate to be used, a sample of uncured fresh concrete is put into the tank part from above, packed to a predetermined height, and then the partition plate is opened to incline from the opening. The workability of the sample is evaluated by letting the sample flow down into the flow section and measuring the flow rate of the sample on the inclined surface at that time.
しかし、特許文献１に記載される試験方法および装置の場合、以下の課題があった。
(1) 流動先端速度より、ビンガム流体の流動性をどのように評価するか、特にビンガム流体の性質である降伏値と塑性粘度をどのように評価するかが設定されていない。
(2) 垂直試料ボックス部の垂直応力が加わるため、試料ボックスコーナー部でも流動の乱れが生じる。
However, in the case of the test method and apparatus described in Patent Document 1, there are the following problems.
(1) How to evaluate the fluidity of the Bingham fluid from the flow tip velocity, especially how to evaluate the yield value and the plastic viscosity, which are the properties of the Bingham fluid, is not set.
(2) Since the normal stress of the vertical sample box is applied, the flow turbulence occurs even at the corners of the sample box.
これに対して、本願の発明者らは、非特許文献１、２に開示したように、垂直試料ボックス部の代わりに、傾斜流動部と直線的に連続する試料タンク部をゲート板で仕切る構造とした試験装置を用い、異なる複数の傾斜角度で傾斜フロー試験を行い、その試験結果からフレッシュコンクリートのレオロジー定数としての降伏値および塑性粘度に対応する見掛けの降伏値および見掛けの塑性粘度を求め、流動性の評価を行う試験方法を開発した。 On the other hand, as disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2, the inventors of the present application have a structure in which a sample tank portion linearly continuous with the inclined flow portion is partitioned by a gate plate instead of the vertical sample box portion. The tilt flow test was performed at a plurality of different tilt angles, and the apparent yield value and the apparent plastic viscosity corresponding to the rheological constants of the fresh concrete were obtained from the test results. We have developed a test method for evaluating fluidity.
コンクリートの施工性を評価・管理する上において、フレッシュコンクリートの流動性状を定量的に把握することは重要である。フレッシュコンクリートの流動性状を表すモデルとしては、ビンガム流体モデルが一般的に用いられており、降伏値および塑性粘度という、２つのレオロジー定数によって評価される。しかしながら、コンクリートとしてのレオロジー定数を測定することは困難である。 In evaluating and managing the workability of concrete, it is important to quantitatively grasp the fluidity of fresh concrete. The Bingham fluid model is generally used as a model for expressing the fluidity of fresh concrete, and is evaluated by two rheological constants, a yield value and a plastic viscosity. However, it is difficult to measure the rheological constants of concrete.
実際の工事においては、フレッシュコンクリートの流動性や変形特性は、前述のJIS A 1101（コンクリートのスランプ試験方法）またはJIS A 1150（コンクリートのスランプフロー試験方法）の値により規定されており、また、生コン受入れ時の品質もスランプまたはスランプフローの値により管理されている。 In actual construction, the fluidity and deformation characteristics of fresh concrete are specified by the values of JIS A 1101 (concrete slump test method) or JIS A 1150 (concrete slump flow test method) mentioned above. The quality at the time of accepting ready-mixed concrete is also controlled by the value of slump or slump flow.
このように、従来、コンクリートの流動性状は、スランプまたはスランプフローにより品質の規定・管理がされているが、これらの試験はフレッシュコンクリートの降伏値および塑性粘度を直接的に求められるものではない。 As described above, the quality of the fluidity of concrete is conventionally regulated and controlled by slump or slump flow, but these tests do not directly determine the yield value and plastic viscosity of fresh concrete.
一応、スランプやスランプフローの値は主として降伏値に対し、JIS A 1150 における５０ｃｍフロー到達時間は主として塑性粘度に対し関係すると考えられているものの、直接的に対応するものではなく、またスランプフローが５０ｃｍを超えないような流動性の低いコンクリートでは、粘性（塑性粘度）を評価することは難しい。 For the time being, the values of slump and slump flow are considered to be mainly related to the yield value, and the 50 cm flow arrival time in JIS A 1150 is considered to be mainly related to the plastic viscosity, but they do not directly correspond to the slump flow. It is difficult to evaluate the viscosity (plastic viscosity) of concrete with low fluidity that does not exceed 50 cm.
例えば、同じスランプまたはスランプフロー（降伏値）であっても、粘性（塑性粘度）が違うと施工性が異なり、特に圧送性（管内圧力損失）やこて均し性に影響を及ぼす。そのため、コンクリートの調合（あるいは生コン工場）を選定もしくは修正したいが、粘性が評価できないと難しいという問題がある。 For example, even if the slump or slump flow (yield value) is the same, if the viscosity (plastic viscosity) is different, the workability is different, and in particular, the pumping property (pressure loss in the pipe) and the trowel leveling property are affected. Therefore, we would like to select or modify the concrete mix (or ready-mixed concrete factory), but there is a problem that it is difficult if the viscosity cannot be evaluated.
圧送計画を立案する場合にも、粘性を把握することは合理的な計画に繋がるが、従来の評価方法ではそれが困難となっている。 Even when formulating a pumping plan, grasping the viscosity leads to a rational plan, but it is difficult to do so with the conventional evaluation method.
さらに、従来は、受け入れたコンクリートはスランプまたはスランプフローでしか評価していないので、急な粘性の増減によって施工時のトラブルに繋がる可能性がある。例えば、粘性が急に低くなると材料分離やそれに伴う圧送配管の閉塞などが懸念され、急に高くなると圧送圧力の増大やそれに伴うスランプまたはスランプフローの圧送ロスの増大、不十分な締固めなどが懸念される。 Furthermore, conventionally, since the received concrete is evaluated only by slump or slump flow, a sudden increase or decrease in viscosity may lead to troubles during construction. For example, if the viscosity suddenly decreases, there is concern about material separation and the resulting blockage of the pumping pipe, and if it suddenly increases, the pumping pressure increases, the slump or slump flow pumping loss increases, and insufficient compaction occurs. I am concerned.
本発明は上述のような課題の解決を図ったものであり、本願の発明者らが開発、改良してきた傾斜フロー試験によって求められる見掛けの降伏値および見掛けの塑性粘度を用いることで、現場施工におけるコンクリートの充填性、締固め性、ポンプ圧送性などの施工性をより的確に評価でき、より的確な施工管理および施工の合理化を図ることができるコンクリートの施工性評価方法を提供することを目的としたものである。 The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and by using the apparent yield value and the apparent plastic viscosity obtained by the inclined flow test developed and improved by the inventors of the present application, on-site construction is performed. The purpose is to provide a concrete workability evaluation method that can more accurately evaluate workability such as concrete filling property, compaction property, pump pumping property, etc., and can achieve more accurate construction management and rationalization of construction. It is the one.
本発明のコンクリートの施工性評価方法では、試料投入口から投入された測定対象となる流体を溜めて保持するための試料タンク部と、底面が前記試料タンク部の底面と直線的に連続し傾斜角度が可変な傾斜流動部と、前記試料タンク部と前記傾斜流動部を鉛直方向に仕切る開閉可能なゲート板とを備え、前記ゲート板は前記試料タンク部と傾斜流動部との境界部の外側に立設した支柱を備えたゲート板支持具に支持された状態で鉛直方向に昇降可能とした傾斜フロー試験としてのレオロジー定数測定装置を用いる。 In the method for evaluating the workability of concrete of the present invention, the sample tank portion for collecting and holding the fluid to be measured input from the sample inlet and the bottom surface are linearly continuous with the bottom surface of the sample tank portion and inclined. It is provided with an inclined flow portion having a variable angle and a gate plate that can be opened and closed to vertically partition the sample tank portion and the inclined flow portion, and the gate plate is outside the boundary portion between the sample tank portion and the inclined flow portion. A rheology constant measuring device is used as an inclined flow test that allows the sample to be raised and lowered in the vertical direction while being supported by a gate plate support having a support column erected in.
現場において、対象となるフレッシュコンクリートの試料を前記傾斜フロー試験装置の前記試料投入口から投入し、前記試料タンク部に所定量の試料を溜めた状態で前記ゲート板を開き、前記傾斜流動部を流下して行く試料の流動先端速度ｖa（m/sec）を測定する作業を複数の傾斜角度θについて行い、
前記試料の見掛けのせん断応力τ（Pa）を次式によって求める。
τ＝Ｗ×ｈ×ｇ×sinθ …(1)
ここに、
Ｗ：試料の単位容積質量（kg/m3）
ｈ：センサー間を通過するときの試料の高さ（m）
ｇ：重力加速度（9.807m/sec2）
θ：傾斜角度
At the site, a sample of the target fresh concrete is charged from the sample inlet of the inclined flow test device, the gate plate is opened with a predetermined amount of sample stored in the sample tank portion, and the inclined flow portion is opened. the task of measuring the flow down to the sample going flow front velocity v a (m / sec) is performed for a plurality of tilt angle theta,
The apparent shear stress τ (Pa) of the sample is calculated by the following equation.
τ = W × h × g × sin θ… (1)
here,
W: Unit volume mass of sample (kg / m 3 )
h: Sample height (m) when passing between sensors
g: Gravity acceleration (9.807m / sec 2 )
θ: Tilt angle
そして、複数の傾斜角度について求めた流動先端速度ｖa（m/sec）または該流動先端速度ｖa（m/sec）を用いて算出したひずみ速度（/sec）と前記見掛けのせん断応力τ（Pa）から得られる回帰直線の流動先端速度ｖaが０となる切片における見掛けのせん断応力τ（Pa）を見掛けの降伏値τｙ（Pa）、回帰直線の傾きを見掛けの塑性粘度η（Pa・s/mまたはPa・s）として求め、測定された見掛けの降伏値τおよび見掛けの塑性粘度ηに基づいて、フレッシュコンクリートの施工性に関する評価を行う。 The flow front velocity was determined for a plurality of inclination angles v a (m / sec) or flowable tip speed v a (m / sec) strain rate was calculated using the (/ sec) and shear stress of the apparent tau ( yield value of an apparent shear stress of apparent tau (Pa) in sections the flow front velocity v a of the regression line obtained from the Pa) becomes 0 .tau.y (Pa), plastic viscosity of apparent slope of the regression line eta (Pa · Obtained as s / m or Pa · s), the workability of fresh concrete is evaluated based on the measured apparent yield value τ and the apparent plastic viscosity η.
これら見掛けの降伏値τｙおよび見掛けの塑性粘度ηは、後述するように他の測定手段で測定された流体の降伏値および塑性粘度と高い相関性を確認しており、流体としてのフレッシュコンクリートのレオロジー定数としてその特性の把握に利用することができる。
なお、粘性以外の要素については、従来のスランプ試験やスランプフロー試験を併用することで打設したコンクリートの強度や品質に関する管理がより確実なものとなる。
These apparent yield values τy and apparent plastic viscosity η have been confirmed to have a high correlation with the yield value and plastic viscosity of the fluid measured by other measuring means as described later, and the rheology of fresh concrete as a fluid. It can be used as a constant to grasp its characteristics.
For factors other than viscosity, the combined use of the conventional slump test and slump flow test will ensure more reliable control of the strength and quality of the cast concrete.
本発明によって評価される施工性に関しては、一つにはコンクリートの充填性または締固め性に関する評価が可能である。
粘性が想定より高く施工が困難と評価される場合にはコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行い、粘性が想定より高いが施工が可能と評価される場合には充填または締固め作業の調整を行う。
Regarding the workability evaluated by the present invention, one can evaluate the filling property or compaction property of concrete.
If the viscosity is higher than expected and construction is difficult, reselect or correct the concrete mix, and if the viscosity is higher than expected but construction is possible, adjust the filling or compaction work. Do.
コンクリートの調合の再選定もしくは修正には、生コン工場における配合の調整の他、各生コン工場ごとの特性を考慮した生コン工場の選定も含まれる。 The reselection or modification of the concrete composition includes the adjustment of the composition at the ready-mixed concrete factory and the selection of the ready-mixed concrete factory in consideration of the characteristics of each ready-mixed concrete factory.
粘性が想定の範囲内であれば、現場に受け入れたコンクリートをそのまま予定の施工方法で打設し、締固め、養生などを行えばよい。 If the viscosity is within the expected range, the concrete received at the site may be cast as it is by the planned construction method, compacted, and cured.
本発明によって評価される施工性に関する他の要素としては、例えばコンクリート圧送性に関する評価が可能である。
粘性が想定より高くポンプ圧送による施工が困難と評価される場合にはコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行い、粘性が想定より高いが施工が可能と評価される場合には圧送速度または圧送圧力の調整を行う。場合によっては圧送ポンプをより能力が高いものに交換することも考えられる。
As another factor regarding workability evaluated by the present invention, for example, evaluation regarding concrete pumping property can be performed.
If the viscosity is higher than expected and it is evaluated that construction by pumping is difficult, reselect or correct the concrete composition, and if the viscosity is higher than expected but it is evaluated that construction is possible, the pumping speed or pumping pressure Make adjustments. In some cases, it is possible to replace the pump with a higher capacity.
粘性が想定の範囲内であれば、現場に受け入れたコンクリートをそのまま予定の方法でポンプ圧送すればよい。 If the viscosity is within the expected range, the concrete received at the site can be pumped as it is by the planned method.
また、評価される施工性がコンクリートの材料分離または圧送性に関するものとして、粘性が想定より低く、材料分離による品質の低下または材料分離に伴う圧送配管の閉塞が懸念される場合には、必要に応じコンクリートの調合の再選定もしくは修正を行うなどして対処することになる。 In addition, if the workability to be evaluated is related to the material separation or pumping property of concrete, and the viscosity is lower than expected, and there is a concern that the quality will deteriorate due to the material separation or the pumping pipe will be blocked due to the material separation, it is necessary. Corresponding measures will be taken by reselecting or modifying the concrete mix.
なお、本発明のコンクリートの施工性評価方法において、前記流動先端速度ｖaとして、前記ゲート板から離れた位置での流動先端速度、または測定対象となる流体の流れが安定した流れになると考えられる終局速度Ｖrとして求めた流動先端速度を用いることができる。 Note that in the workability evaluation method of the concrete of the present invention, as the flow front velocity v a, the flow front velocity at a position away from the gate plate or the flow of the measurement subject to the fluid is believed to be a steady flow The flow tip velocity obtained as the ultimate velocity Vr can be used.
流動先端速度を装置に取り付けたセンサー等を用いて測定する場合には、ゲート板近傍よりもゲート板からある程度離れた位置で測定することで、見掛けの降伏値τおよび見掛けの塑性粘度ηについて、実際のレオロジー定数である降伏値および塑性粘度との相関関係が高い結果が得られている。 When measuring the flow tip velocity using a sensor or the like attached to the device, the apparent yield value τ and the apparent plastic viscosity η can be measured by measuring at a position some distance from the gate plate rather than near the gate plate. The results show that there is a high correlation between the yield value and the plastic viscosity, which are the actual rheological constants.
また、現場で測定する場合などにおいて、センサー等が使用できない場合は、ゲート板を開いた時点から傾斜流動部を流下した試料の先端部が傾斜流動部の端部に到達した時点までの時間をストップウォッチなどで測定して流動先端速度を求めてもよい。 In addition, when the sensor or the like cannot be used in the case of on-site measurement, the time from the time when the gate plate is opened to the time when the tip of the sample flowing down the inclined flow part reaches the end of the inclined flow part is calculated. The flow tip velocity may be obtained by measuring with a stopwatch or the like.
本発明で用いる傾斜フロー試験は、異なる傾斜角度による流動先端速度などを測定することで、流動先端速度とせん断応力の関係より、流体の降伏値および塑性粘度との相関関係が高い見掛けの降伏値をおよび見掛けの塑性粘度を求めるものであり、従来のスランプ試験やスランプフロー試験では、評価が困難であったフレッシュコンクリートの粘性も評価することができるため、スランプ試験やスランプフロー試験に加え傾斜フロー試験を併用することで、コンクリートの施工性評価において、調合選定もしくは修正や圧送計画、品質管理をより適切に合理的に行うことができる。 In the inclined flow test used in the present invention, by measuring the flow tip velocity and the like at different inclination angles, the apparent yield value has a higher correlation with the fluid yield value and the plastic viscosity than the relationship between the flow tip velocity and the shear stress. And the apparent plastic viscosity, and the viscosity of fresh concrete, which was difficult to evaluate in the conventional slump test and slump flow test, can also be evaluated. Therefore, in addition to the slump test and slump flow test, the inclined flow can be evaluated. By using the test together, it is possible to more appropriately and rationally perform formulation selection or modification, pumping plan, and quality control in the concrete workability evaluation.
傾斜フロー試験は、流体としてのフレッシュコンクリートの降伏値や塑性粘度そのものの測定ではないが、これらと相関関係が高い見掛けの降伏値をおよび見掛けの塑性粘度を簡易な試験装置で簡易に測定することができ、施工現場での試験も可能であるため、実用性が高い。 The tilt flow test is not a measurement of the yield value or plastic viscosity of fresh concrete as a fluid, but the apparent yield value and the apparent plastic viscosity, which are highly correlated with these, should be easily measured with a simple test device. It is highly practical because it can be tested at the construction site.
以下、本発明の実施例および効果の検証のために行った試験などについて説明する。 Hereinafter, examples of the present invention and tests conducted for verifying the effects will be described.
１．概要
(1) 実際の工事においては、あらかじめ室内試験を行い、図１に示すような傾斜フロー試験器を用いてフレッシュコンクリートの見掛けの降伏値および塑性粘度を直接的に求める。その際、傾斜角度や試料量、流動先端速度の計測位置（測定センサーの位置）などを決める。
1. 1. Overview
(1) In actual construction, an indoor test is conducted in advance, and the apparent yield value and plastic viscosity of fresh concrete are directly obtained using an inclined flow tester as shown in FIG. At that time, the tilt angle, sample amount, measurement position of flow tip velocity (position of measurement sensor), etc. are determined.
(2) 求めたフレッシュコンクリートの見掛けの降伏値および塑性粘度（図４）と、打設する部材の形状や配筋状態などを勘案してコンクリートの調合（生コン工場）を選定もしくは修正する。 (2) Select or modify the concrete mix (ready-mixed concrete factory) in consideration of the obtained apparent yield value and plastic viscosity of fresh concrete (Fig. 4), the shape of the member to be placed, the state of bar arrangement, and so on.
(3) また、求めたフレッシュコンクリートの見掛けの降伏値および塑性粘度（図４参照）を用いて管内圧力損失を推定し、圧送距離やポンプ車の能力などを勘案して合理的な圧送計画を立案する。 (3) In addition, the pressure loss in the pipe is estimated using the obtained apparent yield value and plastic viscosity of fresh concrete (see Fig. 4), and a rational pumping plan is made in consideration of the pumping distance and the capacity of the pump truck. Make a plan.
(4) さらに、受け入れたコンクリートを、傾斜フロー試験器を用いて測定し（受入れ時の試験の場合は確認なので測定する傾斜角度は２つ以上でよい）、安定した品質のコンクリートが供給されているか、急な粘性の増減がないかなどをチェックする（図４）。例えば、粘性が急に低くなると材料分離やそれに伴う圧送配管の閉塞などが懸念され、急に高くなると圧送圧力の増大やそれに伴うスランプまたはスランプフローの圧送ロスの増大、不十分な締固めなどが懸念されるので、粘性の増減に応じた施工上の対応を図る。 (4) Furthermore, the received concrete is measured using an inclined flow tester (in the case of the test at the time of acceptance, the angle of inclination to be measured may be two or more because it is confirmed), and concrete of stable quality is supplied. Check if there is a sudden increase or decrease in viscosity (Fig. 4). For example, if the viscosity suddenly decreases, there is concern about material separation and the resulting blockage of the pumping pipe, and if it suddenly increases, the pumping pressure increases, the slump or slump flow pumping loss increases, and insufficient compaction occurs. Since there is concern, we will take measures in construction according to the increase or decrease in viscosity.
２．傾斜フロー試験の概要
２．１ 傾斜フロー試験器と測定方法の概要
傾斜フロー試験器は、図１に示すように傾斜角度をつけて設置した直方体の箱の端部にフレッシュコンクリートを充填した後、ゲートを引き上げてコンクリートを流下させ、傾斜の途中に設置した非接触型のセンサーで流動速度を計測する装置である。
2. 2. Outline of inclined flow test 2.1 Outline of inclined flow tester and measurement method The inclined flow tester is installed after filling the end of a rectangular parallelepiped box installed at an inclined angle with fresh concrete as shown in Fig. 1. It is a device that pulls up the gate to let concrete flow down and measures the flow velocity with a non-contact type sensor installed in the middle of the slope.
これまでは、ゲートの近傍にあるセンサー（第１〜第３センサー）で流動速度を計測していたが、安定した流動状態時の速度を計測する目的で試験器の終端付近にセンサー（第４〜第６センサー）を増設した。 Until now, the flow velocity was measured by sensors (1st to 3rd sensors) near the gate, but for the purpose of measuring the velocity in a stable flow state, a sensor (4th sensor) near the end of the tester. ~ 6th sensor) was added.
流動速度は、コンクリートの流動先端が３つの点を通過する時間を測定して、各々の２点間を通過する平均速度を求め、さらにその平均値を求めて流動先端速度とする。また、速度センサーを通過する時の、コンクリート流の傾斜面からの垂直高さ（以下、流動高さと略記する）は、第１および第４センサーの付近にあらかじめセットしたスケールで目視により測定する。傾斜角度は１°〜３６°の可変であり、ゲートは各々の傾斜角度ごとに鉛直になるよう取り付けられている。 The flow velocity is determined by measuring the time for the flow tip of concrete to pass through three points, obtaining the average speed of passing between each of the two points, and further obtaining the average value to obtain the flow tip velocity. Further, the vertical height (hereinafter, abbreviated as flow height) from the inclined surface of the concrete flow when passing through the speed sensor is visually measured on a scale set in the vicinity of the first and fourth sensors. The tilt angle is variable from 1 ° to 36 °, and the gate is installed so as to be vertical for each tilt angle.
２．２． 見掛けの降伏値および塑性粘度の算定方法
傾斜フロー試験におけるフレッシュコンクリートに作用する見掛けのせん断応力τ(Pa)は(1)式で求めて、見掛けのせん断ひずみ速度(1/sec)は流動先端速度(m/sec)を流動高さ(m)で除して求めた。また、傾斜角度の違いより得られた見掛けのせん断ひずみ速度と見掛けのせん断応力の関係は線形の関係となる。これを直線回帰すると、回帰直線の切片は見掛けのせん断ひずみ速度が０であるため降伏値に相当するものと考えられ、これを見掛けの降伏値（以下、τｙ と略記）とした。一方、回帰直線の傾きは見掛けのせん断ひずみ速度に対する見掛けのせん断応力の変化であるため塑性粘度に相当するものと考えられ、これを見掛けの塑性粘度（以下、ηと略記）とした。なお、流動中のすべり摩擦抵抗の影響は小さいため無視している。
τ＝Ｗ×ｈ×ｇ×sinθ …(1)
ここに、
Ｗ：試料の単位容積質量（kg/m3）
ｈ：センサー間を通過するときの試料の高さ（m）
ｇ：重力加速度（9.807m/sec2）
θ：傾斜角度
2.2. Calculation method of apparent yield value and plastic viscosity The apparent shear stress τ (Pa) acting on fresh concrete in the inclined flow test is calculated by Eq. (1), and the apparent shear strain rate (1 / sec) is the flow tip velocity. It was calculated by dividing (m / sec) by the flow height (m). In addition, the relationship between the apparent shear strain rate and the apparent shear stress obtained from the difference in the inclination angle is a linear relationship. When this is linearly regressed, the intercept of the regression line is considered to correspond to the yield value because the apparent shear strain rate is 0, and this is taken as the apparent yield value (hereinafter abbreviated as τy). On the other hand, the slope of the regression line is considered to correspond to the plastic viscosity because it is the change in the apparent shear stress with respect to the apparent shear strain rate, and this is defined as the apparent plastic viscosity (hereinafter abbreviated as η). The effect of slip friction resistance during flow is small and is ignored.
τ = W × h × g × sin θ… (1)
here,
W: Unit volume mass of sample (kg / m 3 )
h: Sample height (m) when passing between sensors
g: Gravity acceleration (9.807m / sec 2 )
θ: Tilt angle
３.傾斜フロー試験方法の検証
３．１ 実験概要
(1) 使用材料および調合
表1に、コンクリートの使用材料を示す。
3. Verification of inclined flow test method 3.1 Outline of experiment
(1) Materials used and formulation Table 1 shows the materials used for concrete.
(2) 練混ぜ方法 (2) Kneading method
コンクリートは、１バッチ４０ｌを強制２軸ミキサ（容量５５ｌ）により９０〜１２０秒間練り混ぜた後、ミキサから排出して試験に供した。なお、水セメント比３６％および３０％の調合は、５分間静置した後、ミキサから排出した。 For concrete, 40 liters of one batch was kneaded with a forced biaxial mixer (capacity 55 liters) for 90 to 120 seconds, and then discharged from the mixer for testing. The water-cement ratios of 36% and 30% were allowed to stand for 5 minutes and then discharged from the mixer.
(3) 測定項目および方法
表３に、フレッシュコンクリート試験の項目および方法を示す。
(3) Measurement items and methods Table 3 shows the items and methods for the fresh concrete test.
傾斜フロー試験については、通常、非接触型センサーによって第１・第２センサー間の速度（以下、Ｖ１と略記）および第２・第３センサー間の速度（以下、Ｖ２と略記）を計測するが、より流下した時点での速度を把握するために、第４・第５センサー間の速度（以下、Ｖ３と略記）および第５・第６センサー間の速度（以下、Ｖ４と略記）を計測した。 In the tilt flow test, the velocity between the first and second sensors (hereinafter abbreviated as V1) and the velocity between the second and third sensors (hereinafter abbreviated as V2) are usually measured by a non-contact type sensor. , The speed between the 4th and 5th sensors (hereinafter abbreviated as V3) and the speed between the 5th and 6th sensors (hereinafter abbreviated as V4) were measured in order to grasp the speed at the time of flowing down. ..
また、現場における測定を考慮した簡便な測定方法として、ゲートから終端までの時間をストップウォッチにて手動で計測し平均速度（以下、Ｖ５と略記する）を求める方法についても測定した。 Further, as a simple measurement method in consideration of on-site measurement, a method of manually measuring the time from the gate to the end with a stopwatch to obtain the average speed (hereinafter abbreviated as V5) was also measured.
さらに、既往の試験結果では試料量により見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係に差がみられたため、試料量は８８２０ｃｃと５０００ｃｃの２水準で確認した。 Furthermore, in the past test results, there was a difference in the relationship between the apparent shear strain rate and the shear stress depending on the sample amount, so the sample amount was confirmed at two levels of 8820 cc and 5000 cc .
３．２ 実験結果および考察
(1) フレッシュコンクリート試験の結果
表４に、フレッシュコンクリート試験の結果を示す。
3.2 Experimental results and discussion
(1) Results of fresh concrete test Table 4 shows the results of the fresh concrete test.
また、表５に、傾斜フロー試験における流動先端速度と流動高さの測定結果を示す。 Table 5 shows the measurement results of the flow tip velocity and the flow height in the inclined flow test.
コンクリートのスランプおよびスランプフローともに、いずれの試料においても目標値の範囲内の値が得られた。また空気量も、いずれも目標値の範囲内であり、良好なフレッシュ状態のコンクリートが試料として採取できたと言える。 For both concrete slump and slump flow, values within the target values were obtained for both samples. In addition, the amount of air was also within the range of the target value, and it can be said that concrete in a good fresh state could be collected as a sample.
傾斜フロー試験の流動先端速度については、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５は、すべての試料において傾斜角度が大きくなるほど流動先端速度は速くなり、それらの関係が逆転する現象はみられず測定誤差の小さいデータが得られた。 Regarding the flow tip velocity of the tilt flow test, for V3, V4 and V5, the flow tip velocity increases as the tilt angle increases in all samples, and there is no phenomenon that the relationship is reversed, and data with a small measurement error is available. Obtained.
しかし、Ｖ１・Ｖ２ は、２つの試料（試料No.３６−８８の１８°−２３°、No.３６−５０の２６°−２９°）において逆転現象がみられた。これは、Ｖ１・Ｖ２ の計測位置がゲートに近いため、一定の速度になりきっていない時に測定していることが主な原因と推測される。 However, in V1 and V2, a reversal phenomenon was observed in two samples (18 ° -23 ° of sample No. 36-88 and 26 ° -29 ° of sample No. 36-50). It is presumed that the main reason for this is that the measurement positions of V1 and V2 are close to the gate, so the measurement is performed when the speed is not constant.
(2) 見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力の関係
図２に、傾斜フロー試験結果から得られた流動先端速度を流動高さで除して求めた見掛けのせん断ひずみ速度と、見掛けのせん断応力との関係を示す。また、図中に見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力の直線回帰式および決定係数を示す。
(2) Relationship between apparent shear strain rate and shear stress Fig. 2 shows the apparent shear strain rate obtained by dividing the flow tip velocity obtained from the inclined flow test results by the flow height, and the apparent shear stress. The relationship is shown. In addition, the linear regression equation and coefficient of determination of the apparent shear strain rate and shear stress are shown in the figure.
いずれの試料においても、見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との直線関係は高い相関性を示しており、多くの試料において決定係数は０．９以上となった。この中で決定係数が０．９を下回った試料は、Ｖ１・Ｖ２で計測した試料に多く、水セメント比３０％の調合については見掛けの降伏値に相当する回帰直線の切片が負の値となった。これは、上述したように、Ｖ１・Ｖ２の計測位置がゲートに近いため、特に粘性が高い試料の場合は引き上げられるゲートの影響を受け、一定の速度になりきっていない時にＶ１・Ｖ２の計測がなされていることが主たる原因と推測される。 In all the samples, the linear relationship between the apparent shear strain rate and the shear stress showed a high correlation, and the coefficient of determination was 0.9 or more in many samples. Among these, the samples with a coefficient of determination less than 0.9 are mostly the samples measured with V1 and V2, and the intercept of the regression line corresponding to the apparent yield value is a negative value for the formulation with a water-cement ratio of 30%. became. This is because, as described above, since the measurement position of V1 and V2 is close to the gate, the measurement of V1 and V2 is affected by the gate being pulled up, especially in the case of a highly viscous sample, and the speed is not reached a certain level. It is presumed that the main cause is that
ただし、Ｖ３・Ｖ４で計測した試料においても、試料No.４５−５０のように決定係数の低いものがある。これは、３２゜における流動高さが２０ｍｍと非常に低く、せん断ひずみ速度を測るには誤差が大きくなったものと推察される。この場合は、試料量を多くするなどの対策が必要と考えられる。 However, some samples measured by V3 and V4 also have a low coefficient of determination, such as sample No. 45-50. It is presumed that this is because the flow height at 32 ° is very low at 20 mm, and the error is large for measuring the shear strain rate. In this case, it is considered necessary to take measures such as increasing the sample amount.
一方、Ｖ５により計測した結果については、試料No.３０−８８では回帰直線の切片が負の値となったが、決定係数は０．９以上であり全般に測定誤差の小さいデータが得られた。 On the other hand, regarding the result measured by V5, the intercept of the regression line was a negative value in sample No. 30-88, but the coefficient of determination was 0.9 or more, and data with a small measurement error was obtained in general. ..
試料量の影響については、既往の試験結果ではＶ１・Ｖ２の計測で試料量により見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係に差がみられたが、本実験の範囲では、Ｖ１・Ｖ２の計測でも水セメント比４５％のコンクリートでは差がみられなかった。一方、Ｖ３・Ｖ４またはＶ５により計測した場合、水セメント比３０％における計測では差がみられたものの、それ以外は大きな差がみられなかった。 Regarding the effect of the sample amount, in the previous test results, there was a difference in the relationship between the apparent shear strain rate and the shear stress depending on the sample amount in the measurement of V1 and V2, but in the range of this experiment, V1 and V2 In the measurement, no difference was observed in concrete with a water-cement ratio of 45%. On the other hand, when measured by V3 / V4 or V5, there was a difference in the measurement at a water-cement ratio of 30%, but no significant difference was observed in other cases.
(3) 見掛けの降伏値と塑性粘度
２．２で述べたように、図２に示す回帰直線の切片がτｙ、傾きがηであり、それを整理して一覧表にしたものを表６に示す。
(3) Apparent yield value and plastic viscosity As described in 2.2, the intercept of the regression line shown in Fig. 2 is τy and the slope is η, and Table 6 shows a list of these. Shown.
また、図３に、コンクリートの調合・性質と、Ｖ１・Ｖ２、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５の計測結果から得られたτｙ・ηとの関係を示す。τｙはスランプフロー値と、ηは水セメント比との間に相関がみられた。ただし、Ｖ１・Ｖ２の計測結果から得られたτｙはスランプフロー値との相関が低い結果となり、安定した流動先端速度のデータが得られなかったことによるものと考えられる。 Further, FIG. 3 shows the relationship between the compounding / properties of concrete and τy · η obtained from the measurement results of V1 · V2, V3 · V4 and V5. A correlation was found between τy and the water-cement ratio of η. However, it is probable that the τy obtained from the measurement results of V1 and V2 had a low correlation with the slump flow value, and stable flow tip velocity data could not be obtained.
一方で、Ｖ３・Ｖ４ の計測結果から得られたτｙ・ηはスランプフロー値と水セメント比との相関が高い結果となった。また、Ｖ５ の計測結果から得られたτｙ・ηもスランプフロー値と水セメント比との相関が高い結果となり、簡便な測定方法ではあるが概略値を把握するには適用可能な測定方法と考えられる。 On the other hand, τy · η obtained from the measurement results of V3 and V4 showed a high correlation between the slump flow value and the water-cement ratio. In addition, τy · η obtained from the measurement result of V5 also has a high correlation between the slump flow value and the water-cement ratio, and although it is a simple measurement method, it is considered to be an applicable measurement method for grasping the approximate value. Be done.
３．３ 検証結果のまとめ
以上の検証試験の結果から、傾斜フロー試験器の終端付近における流動先端速度（Ｖ３・Ｖ４）を計測する方が、従来のゲート近傍における計測（Ｖ１・Ｖ２）よりも、測定誤差の小さいデータが得られることがわかった。
3.3 Summary of verification results From the above verification test results, it is better to measure the flow tip velocity (V3 / V4) near the end of the inclined flow tester than to measure near the conventional gate (V1 / V2). It was found that data with a small measurement error can be obtained.
しかしながら、試験器終端付近の計測はコンクリートタンクから離れていることから、試料量や傾斜角度、コンクリートの降伏値によっては、流動高さが不十分となって誤差が大きくなる場合があり、またコンクリートの流下が途中で止まってしまい計測自体ができなくなる場合もあるので、現場に適用する際は事前に試験練りを行って確認する必要がある。 However, since the measurement near the end of the tester is far from the concrete tank, the flow height may be insufficient and the error may increase depending on the sample amount, inclination angle, and concrete yield value, and concrete. In some cases, the flow of concrete may stop in the middle and the measurement itself may not be possible, so it is necessary to carry out test kneading in advance to confirm when applying to the site.
なお、Ｖ５ による簡便な計測も、適用可能と判断できる。特に、現場における試験では迅速性が求められるため有効な測定方法と考えられる。 It can be judged that simple measurement by V5 is also applicable. In particular, it is considered to be an effective measurement method because quickness is required in on-site tests.
４．傾斜フロー試験の現場適用
４．１ 実打設コンクリートの概要
(1) 使用材料および調合
実打設したコンクリートは、設計基準強度が４２Ｎ／ｍｍ2の高強度コンクリートであり、セメントに中庸熱ポルトランドセメントを使用し、水セメント比は４１．８％の調合である。
表７にコンクリートの使用材料、表８にコンクリートの調合を示す。
4. On-site application of inclined flow test 4.1 Outline of actual cast concrete
(1) Materials used and formulation The concrete cast is high-strength concrete with a design standard strength of 42 N / mm 2 , moderate heat Portland cement is used for the cement, and the water-cement ratio is 41.8%. is there.
Table 7 shows the materials used for concrete, and Table 8 shows the composition of concrete.
なお、試験練りコンクリートの使用材料および調合も同様である。 The same applies to the materials and formulations used for the test concrete.
(2) 練混ぜ方法
試験練りコンクリートは、１バッチ４０ｌを強制２軸ミキサ（容量６０ｌ）によって９０秒間練り混ぜた後、５分間静置してミキサから排出し試験に供した。
(2) Kneading method For the test kneaded concrete, 40 liters of one batch was kneaded with a forced biaxial mixer (capacity 60 liters) for 90 seconds, and then left to stand for 5 minutes and discharged from the mixer for the test.
実打設したコンクリートは、１バッチ２．２５ｍ3および２．００ｍ3を強制２軸ミキサ（容量３．２５ｍ3）により４５秒間練り混ぜた後、計４．２５ｍ3をトラックアジテータに積み込み、現場へ運搬した。運搬時間は３０〜４０分である。 For the concrete that was actually placed, one batch of 2.25 m 3 and 2.00 m 3 was kneaded for 45 seconds with a forced biaxial mixer (capacity 3.25 m 3 ), and then a total of 4.25 m 3 was loaded onto the truck agitator and on-site. Transported to. The transportation time is 30 to 40 minutes.
４．２ 適用現場の概要
傾斜フロー試験を試験的に適用した現場は、鉄筋コンクリート造集合住宅の工事であり、地中梁のコンクリートを打設する際に試験適用した。打設時期は９月であり、打設中の外気温は２４〜２８℃であった。
4.2 Outline of application site The site where the inclined flow test was applied on a trial basis was the construction of a reinforced concrete apartment building, and the test was applied when placing concrete for underground beams. The casting time was September, and the outside temperature during casting was 24-28 ° C.
４．３ 測定項目および方法
(1) 試験練りの測定項目
表３に示すフレッシュコンクリート試験を実施した。
4.3 Measurement items and methods
(1) Measurement items of test kneading The fresh concrete test shown in Table 3 was carried out.
試験練りでは、事前にフレッシュコンクリートの状態を確認し、現場で実施する傾斜フロー試験方法を設定するため、流動先端速度はＶ１・Ｖ２、Ｖ３・Ｖ４、Ｖ５について、傾斜角度は２３゜、２６゜、２９゜、３２゜の４水準について計測した。なお、試料量は検証試験の結果を踏まえ６５００ｃｃとした。 In the test kneading, the condition of the fresh concrete is confirmed in advance and the inclined flow test method to be carried out at the site is set. Therefore, the flow tip velocities are V1 ・ V2, V3 ・ V4 and V5, and the inclined angles are 23 ° and 26 °. , 29 ° and 32 ° were measured. The sample amount was set to 6500 cc based on the results of the verification test.
(2) 現場適用の測定項目
表３に示すフレッシュコンクリート試験を実施した。現場では、コンクリート受入れ検査を３回実施するため、その検査にあわせて傾斜フロー試験を実施した。ただし、傾斜フロー試験は現場での測定であることから、迅速性を考慮して流動先端速度のセンサーによる計測は１箇所とし（Ｖ５は計測）、傾斜角度は３水準とした。
(2) Measurement items for on-site application The fresh concrete test shown in Table 3 was conducted. At the site, the concrete acceptance inspection was carried out three times, so a slope flow test was carried out in accordance with the inspection. However, since the tilt flow test is an on-site measurement, in consideration of speed, the flow tip velocity is measured at one point (V5 is measured), and the tilt angle is set to three levels.
また、傾斜フロー試験より得られる見掛けの塑性粘度との関係を確認するために、管内圧力損失を測定した。具体的には、傾斜フロー試験を実施したコンクリートが圧送されている水平配管（４Ｂ管）の直管部分（長さ６ｍ）の管内圧力を計測し、その結果から管内圧力損失を算定した。
表９に、コンクリートポンプの仕様を示す。
In addition, the pressure drop in the pipe was measured in order to confirm the relationship with the apparent plastic viscosity obtained from the inclined flow test. Specifically, the in-pipe pressure of the straight pipe portion (length 6 m) of the horizontal pipe (4B pipe) to which the concrete subjected to the inclined flow test was pumped was measured, and the in-pipe pressure loss was calculated from the result.
Table 9 shows the specifications of the concrete pump.
４．４ 測定結果と考察
表１０に、フレッシュコンクリート試験の結果を示す。
4.4 Measurement Results and Discussion Table 10 shows the results of the fresh concrete test.
また、表１１に傾斜フロー試験における流動先端速度と流動高さの測定結果を、図４に傾斜フロー試験から得られた見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係を、表１２に傾斜フロー試験から得られたτｙおよびηの一覧を示す。 Table 11 shows the measurement results of the flow tip velocity and the flow height in the inclined flow test, FIG. 4 shows the relationship between the apparent shear strain rate and the shear stress obtained from the inclined flow test, and Table 12 shows the inclined flow test. The list of τy and η obtained from is shown.
さらに、圧送配管内の圧力計測の結果から得られた管内圧力損失について、図５に理論吐出量との関係を、図６にηとの関係を示す。 Further, regarding the pressure loss in the pipe obtained from the result of the pressure measurement in the pressure feed pipe, the relationship with the theoretical discharge amount is shown in FIG. 5, and the relationship with η is shown in FIG.
(1) 試験練りの結果
コンクリートのスランプおよび空気量ともに管理値である２１±２ｃｍおよび３．０±１．５％を満足し、良好なフレッシュ状態のコンクリートが得られた。
(1) As a result of test kneading, both the slump and the amount of air in the concrete satisfied the controlled values of 21 ± 2 cm and 3.0 ± 1.5%, and concrete in a good fresh state was obtained.
傾斜フロー試験の流動先端速度については、Ｖ１・Ｖ２、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５は、すべての試料において傾斜角度が大きくなるほど流動先端速度は速くなり、逆転現象はみられず測定誤差の小さいデータが得られた。 Regarding the flow tip velocity of the tilt flow test, for V1, V2, V3, V4 and V5, the larger the tilt angle, the faster the flow tip velocity, no reversal phenomenon was observed, and data with a small measurement error was obtained. Was done.
見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係については、Ｖ１・Ｖ２の決定係数がやや低く０．９を下回ったが、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５は０．９以上となり、検証試験と同様の結果となった。 Regarding the relationship between the apparent shear strain rate and the shear stress, the coefficient of determination of V1 and V2 was slightly lower than 0.9, but V3, V4 and V5 were 0.9 or more, which was the same result as the verification test. became.
このことから、現場適用の傾斜フロー試験については、流動先端速度の計測はＶ３・Ｖ４およびＶ５とすることとした。また、傾斜角度については、２３゜における試料の流動速度が終端近くで遅くなったことから、現場適用の傾斜角度は２３゜を除く、２６゜、２９゜、３２゜について計測することとした。 For this reason, it was decided that the measurement of the flow tip velocity would be V3, V4 and V5 for the inclined flow test applied in the field. Regarding the tilt angle, since the flow velocity of the sample at 23 ° slowed near the end, the tilt angles applied in the field were measured at 26 °, 29 °, and 32 °, excluding 23 °.
(2) 現場適用の結果
いずれのコンクリートの受入れ検査においても、スランプ、空気量およびコンクリート温度は、管理値である２１±２ｃｍ、３．０±１．５％および３５℃以下を満足し、試験練りコンクリートと同様、良好なフレッシュ状態のコンクリートが得られた。
(2) Results of on-site application In all concrete acceptance inspections, the slump, air volume and concrete temperature were tested with the control values of 21 ± 2 cm, 3.0 ± 1.5% and 35 ° C or less satisfied. Similar to the kneaded concrete, the concrete in a good fresh state was obtained.
傾斜フロー試験の流動先端速度については、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５ともに、すべての試料において傾斜角度が大きくなるほど流動先端速度は速くなり、逆転現象はみられずに測定誤差の小さいデータが得られた。 Regarding the flow tip velocity in the tilt flow test, the flow tip velocity increased as the tilt angle increased in all the samples for V3, V4 and V5, and data with a small measurement error was obtained without any reversal phenomenon.
見掛けのせん断ひずみ速度とせん断応力との関係については、Ｖ３・Ｖ４およびＶ５ともに決定係数が０．９以上の高い相関を示し、試験練りコンクリートとの関係は実打設コンクリートの３回の結果が試験練りコンクリートを中心に上下にばらつく関係となった。 Regarding the relationship between the apparent shear strain rate and the shear stress, both V3, V4 and V5 showed a high correlation with a coefficient of determination of 0.9 or more, and the relationship with the test concrete was the result of three times of the actual cast concrete. The relationship was such that it varied up and down centering on the test-kneaded concrete.
スランプ値やスランプフロー値の結果はいずれのコンクリートとも大きな差はなくτｙも大きな差はみられないが、目視および手動でコンクリートをかき混ぜた感覚による粘性には差がありηとの相関がみられた。これは、ηと管内圧力損失との関係からも同様の傾向がみられた。 The results of the slump value and slump flow value are not so different from any concrete, and there is no big difference in τy, but there is a difference in viscosity due to the feeling of stirring the concrete visually and manually, and there is a correlation with η. It was. The same tendency was observed from the relationship between η and the pressure loss in the pipe.
これらのことから、傾斜フロー試験によってスランプ試験やスランプフロー試験では評価が難しいコンクリートの粘性を評価できることが分かった。管内圧力損失については、図５、図６に示すように、理論吐出量およびηとの間に高い相関がみられた。管内圧力損失は吐出量やコンクリートの粘性との相関が高いといわれていることから、傾斜フロー試験の結果から得られるηは、コンクリートの粘性を評価できると考えられる。 From these facts, it was found that the inclined flow test can evaluate the viscosity of concrete, which is difficult to evaluate by the slump test and the slump flow test. As shown in FIGS. 5 and 6, a high correlation was observed between the theoretical discharge amount and η regarding the pressure loss in the pipe. Since it is said that the pressure loss in the pipe has a high correlation with the discharge amount and the viscosity of concrete, it is considered that the η obtained from the result of the inclined flow test can evaluate the viscosity of concrete.
５．まとめ
以上の結果から、傾斜フロー試験の測定方法については、試験器の終端付近における流動先端速度を計測する方が、従来のゲート近傍における計測よりも、測定誤差の小さいデータが得られることがわかった。
5. Summary From the above results, it was found that, regarding the measurement method of the inclined flow test, the measurement of the flow tip velocity near the end of the tester can obtain data with a smaller measurement error than the measurement near the conventional gate. It was.
しかしながら、試験器終端付近の計測はコンクリートタンクから離れていることから、試料量や傾斜角度、コンクリートの降伏値によっては、流動高さが不十分となって誤差が大きくなる場合があり、またコンクリートの流下が途中で止まってしまい計測自体ができなくなる場合もあるので、現場に適用する際は事前に試験練りを行い確認する必要がある。
なお、ゲートから終端までの平均速度を測定する簡便な計測も、適用可能であり、特に現場における試験では迅速性が求められるため、有効な測定方法である。
However, since the measurement near the end of the tester is far from the concrete tank, the flow height may be insufficient and the error may increase depending on the sample amount, inclination angle, and concrete yield value, and concrete. In some cases, the flow of concrete may stop in the middle and the measurement itself may not be possible, so it is necessary to conduct a test kneading and confirm in advance when applying it to the site.
A simple measurement for measuring the average speed from the gate to the end is also applicable, and is an effective measurement method because quickness is required especially in on-site tests.
また、コンクリートを打設する現場において、コンクリート受入れ検査時に傾斜フロー試験を試験的に適用した結果、傾斜フロー試験によってスランプ試験やスランプフロー試験では評価が難しいコンクリートの粘性を評価できることが分かった。 In addition, as a result of applying the inclined flow test on a trial basis during the concrete acceptance inspection at the site where concrete is placed, it was found that the inclined flow test can evaluate the viscosity of concrete, which is difficult to evaluate by the slump test and the slump flow test.
Claims (5)
前記試料の見掛けのせん断応力τ（Pa）を次式によって求め、
τ＝Ｗ×ｈ×ｇ×sinθ …(1)
ここに、
Ｗ：試料の単位容積質量（kg/m3）
ｈ：センサー間を通過するときの試料の高さ（m）
ｇ：重力加速度（9.807m/sec2）
θ：傾斜角度
複数の傾斜角度について求めた流動先端速度または該流動先端速度を用いて算出したひずみ速度と、前記見掛けのせん断応力τ（Pa）から得られる回帰直線の流動先端速度が０となる切片における見掛けのせん断応力τ（Pa）を見掛けの降伏値τｙ（Pa）、回帰直線の傾きを見掛けの塑性粘度η（Pa・s/mまたはPa・s）として求め、測定された見掛けの降伏値τおよび見掛けの塑性粘度ηに基づいて、フレッシュコンクリートの施工性に関する評価を行うコンクリートの施工性評価試験により、現場においてフレッシュコンクリートの施工性に関する評価を行うコンクリートの施工性評価方法であって、
前記施工性評価試験を現場で行う前に、適用現場と同様の使用材料および調合による試験練りの試料を用いて試験室で施工性評価試験を行って、事前にフレッシュコンクリートの状態を確認して適用現場で行う施工性評価試験における複数の傾斜角度および流動先端速度の計測位置を設定し、それらの傾斜角度および流動先端速度の計測位置に基づいて現場におけるフレッシュコンクリートの施工性評価試験を行うことを特徴とするコンクリートの施工性評価方法。 A sample tank section for storing and holding the fluid to be measured, which is charged from the sample inlet, a tilted flow section whose bottom surface is linearly continuous with the bottom surface of the sample tank section and whose tilt angle is variable, and the sample. The gate plate is provided with a gate plate that can be opened and closed to partition the tank portion and the inclined flow portion in the vertical direction, and the gate plate is a gate plate support provided with a support column erected outside the boundary portion between the sample tank portion and the inclined flow portion. There use a rheology measuring apparatus as vertically movable and the inclined flow test device in a vertical direction while being supported by the tool was charged with a sample of fresh concrete as a Target from the sample inlet of the inclined flow test device The gate plate is opened with a predetermined amount of sample stored in the sample tank portion, and the operation of measuring the flow tip velocity of the sample flowing down the inclined flow portion is performed for a plurality of inclination angles θ.
The apparent shear stress τ (Pa) of the sample was calculated by the following equation.
τ = W × h × g × sin θ… (1)
here,
W: Unit volume mass of sample (kg / m3)
h: Sample height (m) when passing between sensors
g: Gravity acceleration (9.807m / sec2)
θ: Tilt angle The flow tip velocity obtained for a plurality of tilt angles or the strain rate calculated using the flow tip velocity and the flow tip velocity of the regression line obtained from the apparent shear stress τ (Pa) become 0. The apparent shear stress τ (Pa) in the section was obtained as the apparent yield value τy (Pa), and the slope of the regression line was obtained as the apparent plastic viscosity η (Pa · s / m or Pa · s), and the measured apparent yield was obtained. based on the plastic viscosity values τ and apparent eta, the workability evaluation test of concrete performing an evaluation of workability of the fresh concrete, a workability evaluation method for concrete which performs an evaluation of workability of the fresh concrete in the field ,
Before conducting the workability evaluation test at the site, perform the workability evaluation test in the test room using the same materials used and the sample of the test kneading as at the application site, and confirm the condition of the fresh concrete in advance. Set multiple tilt angles and flow tip velocity measurement positions in the workability evaluation test conducted at the application site, and perform the workability evaluation test of fresh concrete at the site based on those tilt angles and flow tip velocity measurement positions. A method for evaluating the workability of concrete, which is characterized by .
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