JP6893451B2 - コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値の予測方法 - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値を、短期間で簡易に精度よく予測する方法に関する。
コンクリートは引張強度が低いため、コンクリートの収縮によりひび割れ（収縮ひび割れ）が発生する場合がある。この収縮ひび割れは、コンクリート構造物の美観を損なうほか、コンクリートの水密性・気密性の低下や鉄筋の腐食などの、構造物の耐久性低下の原因にもなっている。したがって、コンクリートの耐久性を確保するためには、収縮ひび割れを制御する必要がある。
この収縮ひび割れの主因としてコンクリートの乾燥収縮ひずみが挙げられる。該ひずみはコンクリートの外部拘束により生じるひずみと内部拘束により生じるひずみがある。したがって、コンクリートの収縮ひび割れを制御するには、主因となる乾燥収縮ひずみを事前に把握する必要がある。
この収縮ひび割れの主因としてコンクリートの乾燥収縮ひずみが挙げられる。該ひずみはコンクリートの外部拘束により生じるひずみと内部拘束により生じるひずみがある。したがって、コンクリートの収縮ひび割れを制御するには、主因となる乾燥収縮ひずみを事前に把握する必要がある。
従来、コンクリートの乾燥収縮ひずみは、ＪＩＳ Ａ １１２９−１〜３「モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法」（以下「ＪＩＳ法）という。）に準拠して測定されている。
また、乾燥収縮ひずみを測定することなく、コンクリートの体積、外気に接する表面積、体積表面積比、相対湿度などのパラメータを含む式に、セメントなどの種類の影響を表す修正係数を含む式を乗じてなる下記の提案式（予測式）が提示されている（非特許文献１）。
また、乾燥収縮ひずみを測定することなく、コンクリートの体積、外気に接する表面積、体積表面積比、相対湿度などのパラメータを含む式に、セメントなどの種類の影響を表す修正係数を含む式を乗じてなる下記の提案式（予測式）が提示されている（非特許文献１）。
しかし、ＪＩＳ法では、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値を得るのに１年以上を要する（図８参照）。また、前記の提案式では、非特許文献１の付図２．４中の提案式の図（特許文献１の図１の左上の図を参照）に示すように、予測精度は必ずしも十分とはいえない。
そこで、本願の出願人は、ＪＩＳ法を用いて得られるコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値とほぼ同じ値が、乾燥期間が５０日以内という短い期間で得られる、コンクリートの乾燥収縮ひずみの測定装置および測定方法を提案した。
さらに、コンクリート構造物に使われるコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値がより早く分かれば、コンクリート構造物のひび割れを早期に予測でき、ひび割れの防止対策を講ずる上で好ましい。
そこで、本願の出願人は、ＪＩＳ法を用いて得られるコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値とほぼ同じ値が、乾燥期間が５０日以内という短い期間で得られる、コンクリートの乾燥収縮ひずみの測定装置および測定方法を提案した。
さらに、コンクリート構造物に使われるコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値がより早く分かれば、コンクリート構造物のひび割れを早期に予測でき、ひび割れの防止対策を講ずる上で好ましい。
「鉄筋コンクリート造建築物の収縮ひび割れ制御設計・施工指針（案）・同解説」、日本建築学会編、１８２頁（提案式）、１８５頁（付図２．４）、２００６年２月発行
そこで、本発明は、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値を、短期間で簡易に精度よく予測できる方法を提供することを目的とする。
本発明者は、前記目的にかなう予測方法を検討した結果、レーザーを利用した特定の乾燥収縮ひずみ測定装置を用いれば、コンクリートの乾燥収縮ひずみを、短期間で簡易に測定でき、また、セメントの種類およびコンクリートの乾燥期間に応じて選択した係数に、前記乾燥ひずみを乗じて得た値は、乾燥収縮ひずみの終局値として高い予測精度を有することを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記の構成を有するコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値を予測する方法である。
すなわち、本発明は、下記の構成を有するコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値を予測する方法である。
［１］下記の乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）または乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）を用いて測定した、乾燥期間７日、１０日、または１４日のコンクリートの乾燥収縮ひずみ、および、該コンクリートに用いられたセメントの種類に応じて選択される表１に記載の係数に、前記乾燥収縮ひずみを乗じて得られた値を、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値として予測する、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値の予測方法。
＜乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）＞
１個以上のレーザー変位計、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を載置するための台座、および、該供試体の位置決め治具、を少なくとも含む、乾燥収縮ひずみ測定装置
＜乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）＞
２個以上のレーザー変位計、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材、および、該支持部材の一部を埋設してなる台座、を少なくとも含む、乾燥収縮ひずみ測定装置
＜乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）＞
１個以上のレーザー変位計、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を載置するための台座、および、該供試体の位置決め治具、を少なくとも含む、乾燥収縮ひずみ測定装置
＜乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）＞
２個以上のレーザー変位計、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材、および、該支持部材の一部を埋設してなる台座、を少なくとも含む、乾燥収縮ひずみ測定装置
本発明のコンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値の予測方法は、レーザーを利用した乾燥収縮ひずみ測定装置を用いて短期間に測定した、コンクリートの乾燥収縮ひずみを用いて、乾燥収縮ひずみの終局値を簡易に精度よく予測できる。
本発明は、前記のとおり、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）または乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）を用いて測定した、乾燥期間７日、１０日、または１４日のコンクリートの乾燥収縮ひずみ、および、該コンクリートに用いられたセメントの種類に応じて選択される表１に記載の係数に、前記乾燥収縮ひずみを乗じて得られた値を、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値として予測する方法である。
以下、本発明について、乾燥収縮ひずみ測定装置、乾燥収縮ひずみの測定方法、および乾燥収縮ひずみの終局値の予測方法に分けて詳細に説明する。
以下、本発明について、乾燥収縮ひずみ測定装置、乾燥収縮ひずみの測定方法、および乾燥収縮ひずみの終局値の予測方法に分けて詳細に説明する。
１．乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）
乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）は、図１〜３に例示するとおり、１個以上のレーザー変位計４、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を載置するための台座２、および、該供試体１の位置決め治具３を少なくとも含む装置である。
前記レーザー変位計は、特に制限されず、反射型や透過型等の市販のレーザー変位計が挙げられる。本発明では、レーザー変位計の数を増やせばデータ数が増え、その分、測定精度は向上するが、装置はコスト高になるため、レーザー変位計の数は、好ましくは１〜４個、より好ましくは２〜４個である。前記レーザー変位計は、台座上に載置した円板状または四角板状の供試体の中心に向けてレーザーを照射できるように設置する。レーザー変位計の設置位置は、例えば、図１や図２に示す位置が挙げられる。
乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）は、図１〜３に例示するとおり、１個以上のレーザー変位計４、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を載置するための台座２、および、該供試体１の位置決め治具３を少なくとも含む装置である。
前記レーザー変位計は、特に制限されず、反射型や透過型等の市販のレーザー変位計が挙げられる。本発明では、レーザー変位計の数を増やせばデータ数が増え、その分、測定精度は向上するが、装置はコスト高になるため、レーザー変位計の数は、好ましくは１〜４個、より好ましくは２〜４個である。前記レーザー変位計は、台座上に載置した円板状または四角板状の供試体の中心に向けてレーザーを照射できるように設置する。レーザー変位計の設置位置は、例えば、図１や図２に示す位置が挙げられる。
また、台座２は、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を載置するために用いる。台座の形状は、特に限定されず、例えば、図１や図２に示す正方形の板状や、円板状である。また、測定精度の向上のために、台座は水平に保たれていることが好ましい。
さらに、当該台座は、熱や衝撃による変形を防止するため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。また、台座は、供試体を支持するための支持部材５を設置してもよい。支持部材を設置すると、供試体と台座の間の熱の移動を低減できるため、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上する。
支持部材の形状は、特に制限されず、図３に示すような球状（図３では、支持部材の下部の一部が、台座に埋め込まれている。）や、柱状等が挙げられる。なお、支持部材を柱状にする場合は、供試体と点で接触するように、好ましくは、供試体に接する支持部材の面を半球状にする。
支持部材の数は、供試体を安定して載置できるため３点以上が好ましい。なお、支持部材を多くすると装置の製造に手間がかかるため、支持部材の数は３〜４がより好ましい。また、前記支持部材は、供試体を安定して載置するためには、正三角形または正方形を形成するように設置するのが好ましい。図３は、支持部材が正方形を形成するように設置した例である。さらに、支持部材は、熱や衝撃による変形を防止するため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
さらに、当該台座は、熱や衝撃による変形を防止するため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。また、台座は、供試体を支持するための支持部材５を設置してもよい。支持部材を設置すると、供試体と台座の間の熱の移動を低減できるため、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上する。
支持部材の形状は、特に制限されず、図３に示すような球状（図３では、支持部材の下部の一部が、台座に埋め込まれている。）や、柱状等が挙げられる。なお、支持部材を柱状にする場合は、供試体と点で接触するように、好ましくは、供試体に接する支持部材の面を半球状にする。
支持部材の数は、供試体を安定して載置できるため３点以上が好ましい。なお、支持部材を多くすると装置の製造に手間がかかるため、支持部材の数は３〜４がより好ましい。また、前記支持部材は、供試体を安定して載置するためには、正三角形または正方形を形成するように設置するのが好ましい。図３は、支持部材が正方形を形成するように設置した例である。さらに、支持部材は、熱や衝撃による変形を防止するため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
位置決め治具３は、供試体の乾燥収縮ひずみを測定する際に、供試体の載置位置を決めて固定するために用いるもので、例えば、図１や図２に示すように、台座上に倒立した状態で設置してなる２本のピン等が挙げられる。図１や図２では、乾燥期間が０（ゼロ）日の時点における円板状の供試体を台座に載置した場合、円板状の供試体の中心と台座の中心が一致するように、位置決め治具は円板状の供試体の周囲の側面と接触する位置に設置する。なお、当該位置決め治具は、台座上のほかに台座の外側に設置してもよい。さらに、当該位置決め治具は、熱や衝撃による変形を防止するため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
また、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）は、レーザー変位計、台座、および位置決め治具を、基盤を用いて一体化して構成することが好ましい。レーザー変位計、台座、位置決め治具、および、これらを設置するために用いる基盤は、熱や衝撃による変形を防止するため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
また、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）は、レーザー変位計、台座、および位置決め治具を、基盤を用いて一体化して構成することが好ましい。レーザー変位計、台座、位置決め治具、および、これらを設置するために用いる基盤は、熱や衝撃による変形を防止するため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
２．乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）を用いた乾燥収縮ひずみの測定方法
該測定方法は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）の台座上に、円板状または四角板状の供試体を、該供試体の周囲の側面が位置決め治具と接触するように載置した後、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る方法である。
供試体が円板状の場合、供試体の直径は、１０〜３０ｃｍであれば、供試体の製造は容易で、また供試体の乾燥が速くなり好ましい。なお、供試体の直径は、より好ましくは１０〜２０ｃｍである。また、供試体の厚さは、５〜２０ｍｍであれば供試体は割れ難く、また供試体の乾燥がさらに速くなるため好ましい。なお、供試体の厚さは、より好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは７〜１５ｍｍ、特に好ましくは８〜１２ｍｍである。
また、供試体が四角板状の場合、四角板の１辺の長さは、好ましくは１０〜３０ｃｍ、より好ましくは１０〜２０ｃｍであり、さらに好ましくは、１辺の長さが１０〜３０ｃｍの正方形、特に好ましくは、１辺の長さが１０〜２０ｃｍの正方形である。１辺の長さが１０〜３０ｃｍの正方形であれば、供試体の製造は容易で、また供試体の乾燥が速くなる。また、四角板状の供試体の厚さは、好ましくは５〜２０ｍｍ、より好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは７〜１５ｍｍ、特に好ましくは８〜１２ｍｍである。供試体の厚さが５〜２０ｍｍであれば、供試体は割れ難く、また供試体の乾燥はさらに速くなる。
なお、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）の台座に支持部材が設置されている場合、該支持部材上に、円板状または四角板状の供試体の周囲の側面が位置決め治具と接触するように、該供試体を載置する。
該測定方法は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）の台座上に、円板状または四角板状の供試体を、該供試体の周囲の側面が位置決め治具と接触するように載置した後、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る方法である。
供試体が円板状の場合、供試体の直径は、１０〜３０ｃｍであれば、供試体の製造は容易で、また供試体の乾燥が速くなり好ましい。なお、供試体の直径は、より好ましくは１０〜２０ｃｍである。また、供試体の厚さは、５〜２０ｍｍであれば供試体は割れ難く、また供試体の乾燥がさらに速くなるため好ましい。なお、供試体の厚さは、より好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは７〜１５ｍｍ、特に好ましくは８〜１２ｍｍである。
また、供試体が四角板状の場合、四角板の１辺の長さは、好ましくは１０〜３０ｃｍ、より好ましくは１０〜２０ｃｍであり、さらに好ましくは、１辺の長さが１０〜３０ｃｍの正方形、特に好ましくは、１辺の長さが１０〜２０ｃｍの正方形である。１辺の長さが１０〜３０ｃｍの正方形であれば、供試体の製造は容易で、また供試体の乾燥が速くなる。また、四角板状の供試体の厚さは、好ましくは５〜２０ｍｍ、より好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは７〜１５ｍｍ、特に好ましくは８〜１２ｍｍである。供試体の厚さが５〜２０ｍｍであれば、供試体は割れ難く、また供試体の乾燥はさらに速くなる。
なお、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）の台座に支持部材が設置されている場合、該支持部材上に、円板状または四角板状の供試体の周囲の側面が位置決め治具と接触するように、該供試体を載置する。
前記測定方法では、所定の乾燥期間毎に、供試体を台座上に載置して乾燥収縮ひずみを測る方法である。そして、乾燥収縮ひずみの測定精度を向上させるため、好ましくは、供試体は円板状であり、該供試体を時計回りまたは反時計回りに回転して、該供試体の周囲の側面が位置決め治具と接触した状態で、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を、２回以上、好ましくは３〜５回測る。例えば、図１に示す供試体の点ａを測定した後、供試体を時計回りに９０°回転して点ｂを測定し、さらに時計回りに９０°回転して点ｃを測定して、３点の平均値を乾燥収縮ひずみとして求める。
本発明の測定方法では、乾燥収縮ひずみの測定間隔は任意であるが、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に得るためや、測定の手間を低減するために、乾燥収縮ひずみの測定間隔は好ましくは乾燥期間１〜１０日毎、より好ましくは乾燥期間１〜７日毎である。
本発明の測定方法では、乾燥収縮ひずみの測定間隔は任意であるが、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に得るためや、測定の手間を低減するために、乾燥収縮ひずみの測定間隔は好ましくは乾燥期間１〜１０日毎、より好ましくは乾燥期間１〜７日毎である。
また、本発明の測定方法は、乾燥収縮ひずみをより正確に測定するために、乾燥前の供試体と同じ形状および寸法を有する金属板（基長板）を台座上に載置して、レーザー変位計と該金属板の側面の間の距離（Ｌ１）を測定した後、該金属板に代えて前記供試体を台座上に載置して、レーザー変位計と供試体の側面の間の距離（Ｌ２）を測定し、Ｌ１とＬ２の差（Ｌ１−Ｌ２）に基づき乾燥収縮ひずみを求める方法である。
また、前記測定した距離が画面上に表示される測定装置を用いる場合、本発明の測定方法は、乾燥前の供試体と同じ形状および寸法を有する金属板（基長板）を台座上に載置して、レーザー変位計と該金属板の側面の間の距離を測定し、該距離（の表示）をゼロに設定した後、該金属板に代えて前記供試体を台座上に載置して、レーザー変位計と供試体の側面の間の距離を測定し、乾燥収縮ひずみを求める方法である。
前記金属板（基長板）は、温度の変化による長さの変化が同じになるよう、好ましくは台座と同じ材質の金属であり、熱や衝撃による変形を防止するため、より好ましくは、インバー鋼材である。
また、前記測定した距離が画面上に表示される測定装置を用いる場合、本発明の測定方法は、乾燥前の供試体と同じ形状および寸法を有する金属板（基長板）を台座上に載置して、レーザー変位計と該金属板の側面の間の距離を測定し、該距離（の表示）をゼロに設定した後、該金属板に代えて前記供試体を台座上に載置して、レーザー変位計と供試体の側面の間の距離を測定し、乾燥収縮ひずみを求める方法である。
前記金属板（基長板）は、温度の変化による長さの変化が同じになるよう、好ましくは台座と同じ材質の金属であり、熱や衝撃による変形を防止するため、より好ましくは、インバー鋼材である。
３．乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）
乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）は、図４〜７に例示するように、２個以上のレーザー変位計４、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材５、および、該支持部材の一部を埋設してなる台座２を少なくとも含む装置である。
前記レーザー変位計は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）のレーザー変位計と同じである。また、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上するため、レーザー変位計を２個以上設置する。レーザー変位計が１個では、乾燥収縮ひずみの測定精度が低下するおそれがある。また、レーザー変位計を増やせばデータ数が増え、その分、さらに測定精度が向上するが、装置はコスト高になる。したがって、レーザー変位計は、好ましくは２〜６個、より好ましくは２〜４個設置する。
レーザー変位計は、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上し、また、供試体の載置が容易なため、好ましくは、支持部材が形成する正三角形または正方形の中心から等間隔の位置に、レーザー照射面を該中心に向けて設置する。また、乾燥収縮ひずみの測定精度がさらに向上するため、より好ましくは、２〜６個の前記レーザー変位計を、該レーザー変位計から照射されたレーザーが６０〜３００°の角度で交差するように配置する。
レーザー変位計を設置する態様は、レーザー変位計を２個設置する場合、例えば、図４に示すように、レーザー変位計を対向して設置するか、図５に示すように、レーザーが９０°の角度で交差するように設置し、また、レーザー変位計を４個設置する場合、図６に示すように、２組のレーザー変位計を対向して設置する。
乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）は、図４〜７に例示するように、２個以上のレーザー変位計４、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材５、および、該支持部材の一部を埋設してなる台座２を少なくとも含む装置である。
前記レーザー変位計は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）のレーザー変位計と同じである。また、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上するため、レーザー変位計を２個以上設置する。レーザー変位計が１個では、乾燥収縮ひずみの測定精度が低下するおそれがある。また、レーザー変位計を増やせばデータ数が増え、その分、さらに測定精度が向上するが、装置はコスト高になる。したがって、レーザー変位計は、好ましくは２〜６個、より好ましくは２〜４個設置する。
レーザー変位計は、乾燥収縮ひずみの測定精度が向上し、また、供試体の載置が容易なため、好ましくは、支持部材が形成する正三角形または正方形の中心から等間隔の位置に、レーザー照射面を該中心に向けて設置する。また、乾燥収縮ひずみの測定精度がさらに向上するため、より好ましくは、２〜６個の前記レーザー変位計を、該レーザー変位計から照射されたレーザーが６０〜３００°の角度で交差するように配置する。
レーザー変位計を設置する態様は、レーザー変位計を２個設置する場合、例えば、図４に示すように、レーザー変位計を対向して設置するか、図５に示すように、レーザーが９０°の角度で交差するように設置し、また、レーザー変位計を４個設置する場合、図６に示すように、２組のレーザー変位計を対向して設置する。
乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）では、支持部材は必須の治具であり、供試体を台座から離して、供試体と台座の間に空間を設けるために用いる。この空間を設けることにより、供試体は均質かつ早期に乾燥するため、特に、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に測定できる。
なお、支持部材の形状、数、配置する形（位置の形状）、および材質は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）と同じである。
なお、支持部材の形状、数、配置する形（位置の形状）、および材質は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）と同じである。
台座は、支持部材の一部（下部）を埋設して固定してなるものである。ちなみに、図４〜６に示す台座は正方形の板状であり、図７に示す台座は円板状である。なお、台座は水平に保たれていることが好ましく、材質はインバー鋼材が好ましいことは、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）と同じである。
乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）では、支持部材上への供試体の載置を容易にするため、供試体載置補助治具を用いてもよい。該供試体載置補助治具は、図７に示すような、台座の外側に設置された２本のピンが挙げられる。図７の乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）の支持部材の上に、例えば、直径１０ｃｍの円板状の供試体を載置する場合、前記２本のピンと接触するように前記供試体を支持部材の上に載置すれば、供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように供試体を載置できる。
なお、供試体載置補助治具は、図７に示すように台座の外側に設置するほか、台座上に設置してもよい。また、供試体載置補助治具は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
なお、供試体載置補助治具は、図７に示すように台座の外側に設置するほか、台座上に設置してもよい。また、供試体載置補助治具は、熱や衝撃による変形を防ぐため、好ましくはインバー鋼材を用いて製造する。
乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）もまた、図４〜７に示すように、２個以上のレーザー変位計、台座、および、必要に応じて、供試体載置補助治具を一体化して構成する。また、台座等の材質はインバー鋼材が好ましいことは、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）と同じである。
４．乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）を用いた乾燥収縮ひずみの測定方法
該測定方法は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）の支持部材上に、円板状または四角柱状の供試体の中心が、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心と一致するように載置した後、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを求める方法である。
例えば、図７に示すように、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）の支持部材（台座上の球状の４点）上に、円板状の供試体を、該供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように載置した後（図７（Ｂ））、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る。
なお、前記供試体の形状、大きさ、および厚さは、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）を用いた乾燥収縮ひずみの測定方法の場合と同じである。
該測定方法は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）の支持部材上に、円板状または四角柱状の供試体の中心が、前記支持部材が形成する正三角形または正方形の中心と一致するように載置した後、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを求める方法である。
例えば、図７に示すように、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）の支持部材（台座上の球状の４点）上に、円板状の供試体を、該供試体の中心と支持部材が形成する正方形の中心が一致するように載置した後（図７（Ｂ））、レーザー変位計を用いて供試体の周囲の側面にレーザーを照射して、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定することにより、供試体の乾燥収縮ひずみを測る。
なお、前記供試体の形状、大きさ、および厚さは、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）を用いた乾燥収縮ひずみの測定方法の場合と同じである。
前記測定方法は、（a）支持部材上に供試体を載置したままの状態で、供試体を乾燥して、所定の乾燥期間毎に、乾燥収縮ひずみを求める方法と、（ｂ）別の場所で乾燥している供試体を、所定の乾燥期間毎に支持部材上に載置して、乾燥収縮ひずみを求める方法のいずれも可能であるが、作業の手間の低減や測定の精度向上の点から、（ａ）の方法が好ましい。
なお、乾燥収縮ひずみの測定間隔は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）を用いた乾燥収縮ひずみの測定方法の場合と同じである。
以上述べたように、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）または（Ｅ２）を用いれば、乾燥収縮ひずみ（終局値）を短期間で精度よく求めることができる。
なお、乾燥収縮ひずみの測定間隔は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）を用いた乾燥収縮ひずみの測定方法の場合と同じである。
以上述べたように、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）または（Ｅ２）を用いれば、乾燥収縮ひずみ（終局値）を短期間で精度よく求めることができる。
５．乾燥収縮ひずみの終局値の予測方法
該予測方法は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）または乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）を用いて測定した、乾燥期間７日、１０日、または１４日のコンクリートの乾燥収縮ひずみ、および、該コンクリートに用いられたセメントの種類に応じて選択される表１に記載の係数に、前記乾燥収縮ひずみを乗じて得られた値を、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値として予測する方法である。なお、表１の係数は既に得られたデータを用いて回帰分析により求めた数値である。
該予測方法は、乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）または乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）を用いて測定した、乾燥期間７日、１０日、または１４日のコンクリートの乾燥収縮ひずみ、および、該コンクリートに用いられたセメントの種類に応じて選択される表１に記載の係数に、前記乾燥収縮ひずみを乗じて得られた値を、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値として予測する方法である。なお、表１の係数は既に得られたデータを用いて回帰分析により求めた数値である。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
１．乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）を用いたコンクリートの乾燥収縮ひずみの測定
（１−１）使用材料
（i）セメント（略号：Ｃ、すべて太平洋セメント社製）
普通ポルトランドセメント（略号：ＮＣ）
高炉セメントＢ種（略号：ＢＢ）
中庸熱ポルトランドセメント（略号：ＭＣ）
低熱ポルトランドセメント（略号：ＬＣ）
（ii）細骨材（略号：Ｓ）：山砂（表乾密度２．５６ｇ／ｃｍ３）
（iii）粗骨材（略号：Ｇ）：表乾密度２．６１ｇ／ｃｍ３
（iv）水（略号：Ｗ）：水道水
（v）ＡＥ減水剤：リグニンスルホン酸系ＡＥ減水剤、商品名 ポゾリスＮｏ．７０［登録商標］、ＢＡＳＦ社製、
（vi）ＡＥ剤：商品名 マスターエア４０４［登録商標］、ＢＡＳＦ社製
１．乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）を用いたコンクリートの乾燥収縮ひずみの測定
（１−１）使用材料
（i）セメント（略号：Ｃ、すべて太平洋セメント社製）
普通ポルトランドセメント（略号：ＮＣ）
高炉セメントＢ種（略号：ＢＢ）
中庸熱ポルトランドセメント（略号：ＭＣ）
低熱ポルトランドセメント（略号：ＬＣ）
（ii）細骨材（略号：Ｓ）：山砂（表乾密度２．５６ｇ／ｃｍ３）
（iii）粗骨材（略号：Ｇ）：表乾密度２．６１ｇ／ｃｍ３
（iv）水（略号：Ｗ）：水道水
（v）ＡＥ減水剤：リグニンスルホン酸系ＡＥ減水剤、商品名 ポゾリスＮｏ．７０［登録商標］、ＢＡＳＦ社製、
（vi）ＡＥ剤：商品名 マスターエア４０４［登録商標］、ＢＡＳＦ社製
（１−２）乾燥収縮ひずみ測定用の供試体の作製
表２示す配合に従い、前記の各材料を容量５０リッターのパン型ミキサに一括して投入し、２分間混練した後、混練物を内径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍの型枠に打設して成形しコンクリートを得た。次に、該コンクリートを２０℃で１日間湿空養生した後に脱型し、さらに２０℃で７日間水中養生した。水中養生した後、コンクリートの高さ方向の中央部付近を切断して、直径１０ｃｍ、厚さ１ｃｍの乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を３個作製した。
表２示す配合に従い、前記の各材料を容量５０リッターのパン型ミキサに一括して投入し、２分間混練した後、混練物を内径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍの型枠に打設して成形しコンクリートを得た。次に、該コンクリートを２０℃で１日間湿空養生した後に脱型し、さらに２０℃で７日間水中養生した。水中養生した後、コンクリートの高さ方向の中央部付近を切断して、直径１０ｃｍ、厚さ１ｃｍの乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を３個作製した。
（１−３）供試体の乾燥収縮ひずみの測定
前記乾燥収縮ひずみ測定用の供試体１を、室温２０±２℃、相対湿度６０±５％の条件で乾燥した。そして、乾燥期間７日毎に、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を、該供試体の周囲の側面が、図１に示す乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）の位置決め治具３と接触するように台座２に載置した後、レーザー変位計４を用いて、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定した。なお、本実施例では、１個の供試体に対して３箇所（図１の点ａ、点ｂ、および点ｃ）でレーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定して、この平均値を当該供試体の乾燥収縮ひずみとして算出し、さらに、この３個の供試体の乾燥収縮ひずみ（平均値）を平均して、全体の乾燥収縮ひずみを算出した。その結果を図８と表３に示す（ただし、図８では、乾燥期間５６日以降のデータの一部の記載を省略した）。
なお、比較のため、ＪＩＳ Ａ １１２９−２「モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法 第２部：コンタクトゲージ方法」（ＪＩＳ法）に準拠して、前記コンクリートＡ〜Ｄの乾燥収縮ひずみを測定した。その結果を図８と表３に併記した。
また、図１に示す乾燥収縮ひずみ測定装置を用いて測定したコンクリートＡ〜Ｄの乾燥期間が７日、または１４日の乾燥収縮ひずみの値に、表１の係数を乗じて求めた各コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値の予測値を表４に示す。
さらに、前記乾燥期間が７日と１４日の乾燥収縮ひずみの値から乾燥期間が１０日の乾燥収縮ひずみの値を推定し、当該推定値に表１の係数を乗じて求めた各コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値の予測値を表４に併記する。
前記乾燥収縮ひずみ測定用の供試体１を、室温２０±２℃、相対湿度６０±５％の条件で乾燥した。そして、乾燥期間７日毎に、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を、該供試体の周囲の側面が、図１に示す乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）の位置決め治具３と接触するように台座２に載置した後、レーザー変位計４を用いて、レーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定した。なお、本実施例では、１個の供試体に対して３箇所（図１の点ａ、点ｂ、および点ｃ）でレーザー変位計と供試体の周囲の側面の間の距離を測定して、この平均値を当該供試体の乾燥収縮ひずみとして算出し、さらに、この３個の供試体の乾燥収縮ひずみ（平均値）を平均して、全体の乾燥収縮ひずみを算出した。その結果を図８と表３に示す（ただし、図８では、乾燥期間５６日以降のデータの一部の記載を省略した）。
なお、比較のため、ＪＩＳ Ａ １１２９−２「モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法 第２部：コンタクトゲージ方法」（ＪＩＳ法）に準拠して、前記コンクリートＡ〜Ｄの乾燥収縮ひずみを測定した。その結果を図８と表３に併記した。
また、図１に示す乾燥収縮ひずみ測定装置を用いて測定したコンクリートＡ〜Ｄの乾燥期間が７日、または１４日の乾燥収縮ひずみの値に、表１の係数を乗じて求めた各コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値の予測値を表４に示す。
さらに、前記乾燥期間が７日と１４日の乾燥収縮ひずみの値から乾燥期間が１０日の乾燥収縮ひずみの値を推定し、当該推定値に表１の係数を乗じて求めた各コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値の予測値を表４に併記する。
図８に示すように、いずれのコンクリートも、乾燥収縮ひずみの終局値は、ＪＩＳ法では乾燥期間が１年以上経過しなければ得られない。
一方、表４に示すように、本発明によれば、乾燥期間が７日、１０日、または１４日の乾燥収縮ひずみの値に表１の係数を乗じることにより、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に精度よく得ることができる。
一方、表４に示すように、本発明によれば、乾燥期間が７日、１０日、または１４日の乾燥収縮ひずみの値に表１の係数を乗じることにより、乾燥収縮ひずみの終局値を早期に精度よく得ることができる。
１ 供試体
２ 台座
３ 位置決め治具
４ レーザー変位計（ただし、黒色の矢印はレーザーを示す。）
５ 支持部材
２ 台座
３ 位置決め治具
４ レーザー変位計（ただし、黒色の矢印はレーザーを示す。）
５ 支持部材
Claims (1)
- 下記の乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）または乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）を用いて測定した、乾燥期間７日、１０日、または１４日のコンクリートの乾燥収縮ひずみ、および、該コンクリートに用いられたセメントの種類に応じて選択される表１に記載の係数に、前記乾燥収縮ひずみを乗じて得られた値を、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値として予測する、コンクリートの乾燥収縮ひずみの終局値の予測方法。
＜乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ１）＞
１個以上のレーザー変位計、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を載置するための台座、および、該供試体の位置決め治具、を少なくとも含む、乾燥収縮ひずみ測定装置
＜乾燥収縮ひずみ測定装置（Ｅ２）＞
２個以上のレーザー変位計、乾燥収縮ひずみ測定用の供試体を支持するための３点以上の支持部材、および、該支持部材の一部を埋設してなる台座、を少なくとも含む、乾燥収縮ひずみ測定装置
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