づ
づ よ] こ 二 三 牛:
四 六 □
｜ φ30jhi
1 1・・4｜
娠 助 数 i 2 0 U 0 V p in
4 0
振 動 時 間 t is ） 図 一6.6 気 泡 の 範 囲 と 振 動 時 間 と の 関 係
f) 0 (3 り
コ ンクリート の性質によ っては、コ ンクリ ート表面 のフ リ ー−ジンク域 を 目視観察することが困難な場合があ って 、図 一6.7 に示し たスラ ンプ18.
Ocfflのコンクリ ートもその一一例である。 このような場合 にはコ ンクリ ート表面 に生 じた気泡によって 締固め の判断をす ることが 考え られるが コ ンクリ ート表面の気泡の発生領域は、スラ ンプ2. 5cniのコ ンクリ ート に比 べて小さく なっている。
220
ここ で、再 び表6.3 を 通覧す ると、コン クリ ート表面 に気 泡の発生し た領 域r ごr A におけ る加速度振 幅a A は、 スラ ンプ2. 5cinの場 合、
振動 筒径の大小 にかかわら ずほぼ 一定（ 平均値4. 61ジ、 標準誤差0.51 が）とな って いるのに対して 、 スラ ンプ が大 きいコンクリ ートではa A は筒 径が小さ い場合に小さ くなってい る。す なわち、スラ ンプ の大きい コン クリートの場合には、 筒径の小さい振動 機の方が筒径 の大 きい振動 機より も加速 度振幅の小さ い位 置で気 泡が 発生してい ることが わか る。
この理由 は、 気泡が発生 した時点では 加速 度は もっと 大きくて他の場合 とほぼ同 等であ ったものが、筒径 の小さ い振動機ではr Aが小さ く 、し た が って 、気 泡発生領 域は距離によ る加速度の変化の 大きい点 てあ ること 、 締固 まり の容 易な軟練り コ ンクリートでは締固め の時 に空気 とと もに水 も上 昇してコ ンクリートの性質が変化 し、振動加速度 に影響したこと な どが原 因として 考え られ る。
︵曰り︶べべ圏ほり︑2赳cdWM
2
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 4 0
振動時間 t （s) 図 一6／7 気 泡の範囲と振勤時 間との関係
221
5 0 G 0
このように、振動締固 めに必要な加速度 振幅の最小値は、振 動機の特 性 、コックリートの性質、フ リージング域そして硬化後 のコン クリート の強度と の関 係から判断 するのが適切であ ると考え る。 このよ うな締固 め の状況を考慮して締固 めに必要 な。最小加 速度振幅を 硬化 コ ンク リート の強度 から考察した有効範囲 ら 、との関係を 表6.4 に示 した。 この 結 果を 詳細にみると、コ ンクリートの性質 、振動特性お よび振動時間 の影 響があ って 、種々の組合せによ る最小加速度振幅 の値を 評価す ること が 可能 であると考え られるが 、このような場合で も、締固 め有効領 域が 最 も広い場合のコンクリートの性質 と振動特性と の関 係を 考え れば 締固 め の効率の点て適切である。 よって、 スランプ2. 5cfflのコ ンクリートの性 質では振動筒径 φ50maiとφ即iiiBiで加速度振 幅a ao は1. 32（ ジ）〜1.41(
ノ）の範囲にあり、スラ ンプが8.OC!D のコンクリ ー−トの性質で は、1.41
（y ）〜1. 72(,9）の加速度振幅が得られて いる。
表6.4 有 効 範 囲r 8 0（cm) の 位 置 に お け る 加 速 度 振 幅 の 値C^ 3 0（6' ） 振賤(vpm)m鴎
のH φ(mni)
随 順(
秒)
ス ラ ン プ(cm ）
2.5 8.0 12.0 18.0
γ9 0 αso 7' 9 0 a 90 T a 0 乙ao γa 0 α90
1200C 30 60 23.5 2.25 34.5 0.87 42.0 0.67
丿 ● ● ● ● ● ● 9
40 60 23.0 2.16 33.0 1.14 45.0 1.12 ●● ● ● ●丿 ● ●
50 10 32.0 2.92 39.0 2.79 37.0 2.37
● ●● ● ● ●● ●
20 35.0 2.42 41.0 2.56 40.0 2.21 ● ● ● ● ● 丿 ● ● 30 41.0 2.06 44.0 2.20 42.0 2.26 ● ● ● ● ● ● ● ● 60 45.0 1.41 46.0 1.72 50.0 1.78 ● ● ● ● 丿 ● ● ● 60 60 42.0 1.32 48.0 2.03 52.0 1.35 ●●●● ● ●●●
さ らに、コ ンクリートの性質が軟らかいスラ ンプ12. Ocm で は、1.35
（i/)‑‑].78（ ジ）の加速度振幅が この実験の範囲内で締固めに必 要な加速 度振幅 の最小値であった。
222‑
6、2. 2 締固 め時におけ る気 泡およ びフ リー ジング域発生状況が コア強度 におよぼ す影響
締固 めによ るコンクリ ート表面 の性状変化 とコ ンクリ ート の強度と の 間 の関 連性を理 解することによ って、コン クリ ー−ト の振 動締固め による 品質 の判断が 締固 めが進行して いる間に判断出来 れば非常 に合理的 な締 固 めが可能であり 、締固めに おけ る労力 と作業時間 の損失を 無 にするこ とが 考え ら れることから 、締固 めたコ ンクリ ートの床版から採 取したコ ア供試体 によ って、気泡およ。びフ リ ージング域r A、r w と 強度の関 係 について 検討 した。
また、 締固 め後の硬化 コン クリート床版 からのコ ア採取位置の例と 硬 化コ ンクリート床版から採 取し たコア供試 体の 例につい て写真6.1 と 写 真6.2 に示した。
図 一6.8 は ，スラ ンプ2. 5cm のコンクリ ートを 振動数12000 回/ 分と して振 動筒径 φ30inin,φ40niin,φ50ininとφfiOmm によって振動時 間60 秒で 締固めた結果 の強度と振動。機の中心から の距離との関係を示 した。
400
︵jミこぷ︶弓懇菅出
300
200
100
0
non‑AE] ンクリート
゜ ￣ ヤ 戸i
− 。 ￠5θj,
・" ヽ^ こヽ 、^
μ匈
々 ・ここ
Hit,
ス ラ ン プ2. 5cfli
心 やゝ§‑^
● 、 こ卜^^ 斗a 二こ コ コ
振 動 数12000 （ 回/分） 振 動 時 間60 （ 秒 ）
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
振動機の中心からの距離(cid) 図 一6.8 圧 縮強度におよぼ す締固めの影響
一223 −
no
写 真6. 1 硬 化 コ ン ク'J ー ト 床 版 か ら 採 取 し た コ ア 位 置 の 例
写 真6.2 硬 化 コ ン ク リ ー ト 床 版 か ら 採 取 し た コ ア 供 試 体 の 例
224
コ ンクリート床版から採取 した平均 コア圧縮強度は、振 動筒径 の:太Jさ に影 響があ って、φ30inin,φ40fflniではほぼ等しい 強度を 示して振 動機の 中心か らの距離が50cni 付近 から締固めによ る差が 無くな って いる。こ れに対 して、振動筒径が太 くな って、φ50niin,φ60iDinの場 合には、強度 性状が等 しくな っていて締固 めによ る影響が無 くな った位置の強度低下 は、振 動機の中心か ら80ciD 〜90 cm 付近 にな ってい る。 このことは 、気 泡の 発生 範囲より も拡 大さ れた位 置まで 振動の効果 が及んでい ることを 示し でいる ものと思 う。
このような関係を詳 細に検証 するために、締固 め強度を基準 として考 え た( 表6.4)C ＝90 ％の有効範 囲とした結果 の資料を 表6.5 に示 した。
図 一6. 8 に示し たスラ ンプ2. 5cmコ ンクリートの強度の有効 範囲r auは 振 動筒径が変 わって も気泡 の生 じた範囲より も約2 倍以上 になっていて コ ンクリート 表而の気泡 の生 した範囲より もさ らに拡大 されてい る結果 を 示し か。 また、振動筒径が 変わ っても有 効範囲がおお よそ等しくな っ て いることは 、気 泡の生じ た範囲と強度 の関 係がほぼ 比例関 係にあ るこ とを 示して いる ものと 判断さ れ る。
表6.5 有 効 範 囲 へ 、（ 強 度 比90 ％ ）と 気 泡 お よ び フ リ ー−ジ ン ク 域r A、r 。
?' 9
0と 気 泡 お よ び フ リ ー ジ ン グ 域 と の 比 （r・ao /r A ，r 。）
振m 数(vpm)振m 時 間t
(秒 ）
振m 機 の 筒 径
φ(mm)
気 泡 プ リ ー ジ ン グ 域
スランプ(cm) ス ラ ンプ(cm)
2.5 8.0 12.0 8.0
12000 60 30 2.24 4.31 6.00 1.73 CO 40 2.30 2.20 4.09 1.47 10 50 2.67 2.78 2.74 1.73 20 2.502.34 2.86 1.49 30 2.482.30 2.63 1.53 60 2.502.30 3.13 1.43 60 60 2.10 2.13 2.97 1.48
−225" ・
︵QQこI︶弼濯斎出 ︵tQこI︶咄懇菅出 400
300
200
100
・︲j−︲︲
0
200
non‑AE] ンク')ート ス ラ ン プ8. Ocm
振 動 数12000 （ 回/分） 振 動 時 間60 （ 秒 ）
10 20 30 40 50 60 70 80 90 振動機の中心からの距離（cm）
図 一6. 9 圧縮強度におよぼ す締固め の影響
400
300
non‑AE] ンクIJート
ゝ ゝ
φ60 副m
100
0 0
φ如 朗
ス ラ ン プ12. Ocm
− − 一乱mm
振 動 数12000 （回/分） 振 動 時 間6o （秒 ）
10 20 30 40 50 60 70 80 90
振 動 機 中 心 か ら の 距 離(cm) 図 一6.10 圧 縮 強 度 に お よ ぼ す 締 固 め の 影 響
226
110
図‑6. 9 と図 ￣玉10 にヽ スランプ8. Ocm のJ ンクリートおよび スラ ンプ にOcfliの ニ7ンクリ ￣ト の圧 縮強度と振動機 の中心 からの距離との 関係を示し た。
スランプ8. Ocm とスラ ンプ12. OcBiのコ ン クリ ートの強度は ほぼ 等 しい傾向を示 して いるが、 コ ンクリ ート表面 の気 泡と有効範囲（ 締固 め 度 じ−9 ％）の関 係は振動筒 径の影響があ ってヽ 有効範囲 ／気 泡の生 じ た範囲の関 係を 示した表6.5 から、 スラ ンプ が8. 0cm のコ ンクリート よりも12. Ocmのコ ンクリートがやや 大きい締固め の範 囲を 示して いる。
これは、スラ ンプ8. OcDiの有効範囲より もスラ ンプ12. Ocinの 強度性 状 の有効範囲がやや広 くなってい ることと気 泡 の広がり が小さい ためにス ランプ8. OcB)より もスラ ンプ12. 0cm のコ ンクリートの有効範囲 ／気 泡 の広がりの関係がや や大きくな ったものと考え る。
次に、 スラ ンプ18. Ocfflのコ ンクリ ートを振 動数12000vp!n で、振動 筒径をφSflmm, φ40inin， φ50infflおよびφ60miu の4 種類 に変え て、60 秒 問締固めたと きの関 係を 図 一6バ1 に示し た。
︵lU＼なμ︶他鰍鸞出
400
300
100
0 0
non‑AE3y ク')ード
ス ラ ンプ18. Ocm
200 ‑O、、 φ60 mio φ50 mn
叶 牡 回 心 ぺ 太 四
六
φ40 mm φ30 mm
振 動 数12000 （ 回/分） 振 動 時 間60 （ 秒 ） 10 20 30 40 50 60 70 80 90
振動機中心 からの距離(cm) 郎づ]. H 圧縮 強度 におよぼ す締固めの影響
づ27
110
G I
5 0
図 一6. I」。に示したように、振動筒径を変えて も締固め たコン クリート の強度は振動機から の距離に関係なく、締固 めを 行った スラ ンプ18. Ocni の コンクリ ート床版の強度は 、締固まった位置と締固 まらない位 置での 差がなく、一定 の強度における有効範囲( 締固め度C ＝90 ％)を 見い出 す ことは不可能であった。このことはスラノプ18. Ocm 程度 の軟練りコ ン クリート の場合には振動機は締固めによるコ ンクリート の品質 改善より も、むしろ、振動によってコンクリートを液状化し、型枠内 に均一 に充 墳す ることが主要目的となることを意味している。
図 一‑6. 12 は。スう ンプ8. Ocniのコ ンクリ ートに ついて，振 動時間と
ブ リージング域との関係を振動筒径を φ30mra,φ40ni5n。φ50inniお よびφfiOram の4 種類に変えて実,験した結果であ る。
︵日り︶︒に賢︷ペパー尹ト
3 5
3 0
2 5
2 0
1 5
1 0
5
0
5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 4 0
振動時間 t （s) 図一一6バ2 振動時間とフリ ージング域との関係
一一228 −
図 一6.12 によれ、ば、コ ンクリ ート表面に浮 上したフ リー ジング域は振 動の初期 に急 速に拡大して 振動時間約30 秒で ほぼ最 大値に達し、 その後 は振動時 間を 長くして もほとんど増加してい ない。
このよ うなフ リージング域の拡大経過は、 コンクリ ートの性質 や振動 機の特性 が変 化し た場 合で も同様 の傾向を示 した。
表6.6 は、 スラ ンプ8.0cm のコンクリ ートについて フリ ージング域 の 半径r u、と その位置におけ るコンクリ ート中 の加 速度 振幅を 示し た も ので 、最下欄には、r 。 の位 置のコア圧縮強度a ． とコア試験結果 の最 小値a ．i
n と の比を 締固め有 効度として示し たものである。
表6.6 フ リージ ング域半径r 。(cin)およびそ の位置におけ るコ ンクリ ート中 の加速度 振幅α。(g )と締 固め有効度(7 ．/Cr ．i
n (振動時間60 秒) 振蛯(vpm)スランプ(cm) 振動機の筒径φ(H)
30 40 50 60
r w a w r w aw r w a 坏 r w a w
1200C 8.0 20.0 1.34 22.5 1.54 31.0 3.05 33.5 3.16
締固め度 1.12 1.09 1.24 1.31
ここで 、これまで述べ たコ ンクリート 表面の性状変化として 、振動に よる気泡お よびフ リージング域r ・w と の関 係は、表6.3 およ び表6.6 によ れば、 振動機の筒径( 直径) に関係があ って、振動機 の筒径 の大きい ほどr A , r・w と ち大きい ことが わか る。 また 、フ リージング域の発生 を 締固め の指標とした場 合の締固 めに必 要な加速度振幅a A は 、スラ ン プ8 ］cm のコ ンクリートで!.34 〜3. 16( ジ)以 上とな って いる。
一一方 。表6.6 に示し たフリ ージング域の外周位置におけ る締固 め有効 度は1.09 〜1.31 倍であ って 、振動機 の筒径 φ30inm,φ40iniD,φ50min およ びφGflminの順に大 きくなってい るが、こ の順 序は r 。 の位 置における 加速度振 幅の重要性を示 すとと もに、 振動 機の直径が大 きい場 合にはフ リー ジング域外であ って も十分締固 まって いる場合があ ることを 示唆す るものと考え る。
一一229