新着情报 コンクリート打込み中の材料分离を评価する方法を开発 今まで见えなかったコンクリート中の粗骨材分布を见える化
2023/11/08
含羞草传媒(株)（本社：東京都中央区、社長：大谷 清介）、芝浦工業大学（本部：東京都江東区、学長：山田 純）、ムネカタ インダストリアル マシナリー(株)（本社：福島県福島市、社長：永松 孝明）の3者は共同で、コンクリート打込み中の材料分離程度（粗骨材分布）をリアルタイムに評価する方法を開発しました（特許出願済み）。これまで熟練工の経験に頼る部分が大きかったコンクリートの施工に新たな品质管理方法を加え、高品质な施工を実現します。
背景
コンクリートを型枠内に打ち込むときに、过密な鉄筋配置や横流しなどに起因して、粗骨材の局所的な集中やモルタルの先流れが生じる场合があります。また、近年は流动性を高めたコンクリートを使用する机会が増えていますが、配合が适切でないと过度な水の浮上がり（ブリーディング）や骨材の沉降などが生じる场合があります。これらの材料分离は、硬化コンクリートの局所的な强度特性や水密性や耐久性などの低下を引き起こします。しかしながら、打込み中の材料分离を评価する方法は确立されておらず、熟练技术者の経験を頼りに施工をしているのが现状です。
材料分离の评価方法
本技术は、コンクリートの配合によってインピーダンス※1が変化することに着目し、様々な配合のインピーダンス測定結果をもとに、コンクリートの粗骨材などの構成材料の変化を評価します。測定機器（以下、センサ）として、含羞草传媒（株）とムネカタ インダストリアル マシナリー（株）の保有技術であるコンクリートの充填?締固めを検知する超薄型シート状センサ「ジュウテンミエルカ?」の充填検知机能を拡张して使用します。また、型枠や圧送管などに开孔を设けて外侧から取り付けるセンサとして、弓形电极を装备した挿入式センサも新たに开発しました。これらのセンサラインナップで様々なコンクリート构造物での施工中の材料分离评価に対応します。なお、センサはインピーダンスに代えて、简易的に电圧デジタル信号を出力します。
材料分离の评価结果は、下図の専用モニタで谁でも直感的に粗骨材の动きを认识できるように赤丸の上下动で表示します。粗骨材分布が所定通りの场合は赤丸がコンクリートのセル中央付近に位置します。粗骨材が少ない场合は赤丸が上部に移动し、粗骨材が沉降して多くなると赤丸が下部に移动します。あらかじめ设定した管理値に达したときに警告を発令します。このモニタリングをもとに现场では材料分离を未然に防ぐ対策を讲じます。
- ※1交流回路における电圧と电流の比をインピーダンスといいます。
- ※2各種センサ形態や材料分离の评価结果の表示イメージなどは予告なしに変更されることがあります。あらかじめご了承ください。
施工段阶毎の材料分离评価
- 1打込み前
试験练り时に木製容器に取り付けたセンサを用いて电圧デジタル信号を测定します。次に、现场で荷卸し场所または圧送ホース吐出口において、同じセンサを用いて电圧デジタル信号を测定します。これらの测定结果を比较することで荷卸し场所または圧送ホース吐出口での材料分离程度を评価します。 - 2打込み时
型枠や鉄筋などにセンサを取り付け、コンクリート打込み中に电圧デジタル信号を连続测定します。电圧デジタル信号の変化を常时监视し、管理値に达したときに警告を発令します。 - 3圧送时（一部开発中）
圧送管にセンサを取り付け、コンクリート圧送中に电圧デジタル信号を连続测定します。电圧デジタル信号の変化を常时监视し、管理値に达したときに警告を発令します。
木製容器とセンサ
（対象构造物：壁コンクリート）
（対象构造物：壁コンクリート）
今后の展开
含羞草传媒（株）
今後、当社の現場において本技術の適用を重ね、測定結果の信頼性確認や評価結果の表示方法の改善などを進めます。そして、コンクリート構造物の品质不具合を未然に防ぐ品质管理手法としての確立を目指します。
芝浦工業大学土木工学科 伊代田岳史教授 コメント
本技术は、今まで见えなかった型枠内のコンクリートを见える化し、材料分离の状况をリアルタイムに判断できるようにしたシステムです。これにより、密実に充填したコンクリートの构造物を提供できるようになり、国民の安全安心を确保できるようになることを期待します。