第7 章 振動締固めにおよぼす型枠および鉄筋の影響
4/ の位置と、そこから寺 間隔の位置 が極大点となり、せき板およびせき板面から
7.1.3 計算結果
計算に用いた諸数値は、実験値を参照して表−7.1 のように選定した。
表7. 1 型枠の影響の計算に用いた諸数値
＼
non‑AEコンクIJート図 一7. 5 AE] 図 一7. 6ンクリート non‑AE図 一7. 7コンクIJート AE 図 一7. 8コンクリートmm
正 方 形 型 枠 正 方 形 型 枠 円 形 型 枠 円 形 型 枠χf 50 cm, 30 cm 50 ca, 30 cm 50 cm, 30 cm 50 cm. 30 cm
j 50 IDIU 50 ㎜ 50 in in 50 nm
／ 194 Hz 194 Uz 194 Hz 194 Hz
C 46 m/s 25 m/s 46 m/s 25 m/s
β 0. 034 0.017 0. 034 0.017
Ry 0, 1.3，0.5. 0.7，1 0，1.3, 0.5, 0.7，1 0, 1.3, 0.5，0.7, 1 0, 1. 3. 0. 5, 0. 7, ]
点？ におけ る加速度振幅dp と振動機表面 位置におけ るコ ン クリ ート 中の加速度振幅a 。 との比O.
r e Lを考え ると
○平面 状せき板 の場合、式(7.12) より
ar ぞl ‑‑
‑
a ，‑
＝ αθ
e ￣'β（x.￣ぱ／2 ）十 二 χ I χf −X
2Rf
石(2 釘−x)
召 ￣^β(2 ゛f‑d)
○ 円 形 型 枠 の 場 合 、 式(7.19) よ り
(It el ＝
に
ap‑
＝ αo
e ￣'β(2 X f‑x.‑d ／2 )
COS ケ(
心 ￣゛)￨‥‥(7.20)
2i?/e‑ り ー″)cosケ(
乙 −2x)}
こに、
振動機の直径:d (mm) 振動数: / (Hz)
コンクリート中の波速:c (m/s)
−316
減 衰 係 数: β（cm‑M
振 動 機 中 心 と し た せ き 板 と の 距 離 ：X f （cm ） せ き 板 面 に お け る 加 速 度 の 反 射 率 ．Rf
を、与えてJ 軸に沿った加速度振幅の変化をグラフ表示するプログラム(
平面状せき板の場合、プログラム名 ARE L −P, 円形型枠の場合、
プログラム名AREL −C) によって得られた結果を図一7.5〜図一7.8 に示す。
317 −
こ︑4︶到珊蝋旭珊珊︵︑︑4︶い︷⁚﹃珊蝋幽珊珊
1
0 0
5 5
10
10 15 20
振動機の中心とせき板との距離(x/ ）cm
15 20 25 30 35 40
振動機の中心とせき板との距離（ 乱 ）cm 図一7. 5 型枠による反射の影響
318
25
45
30
( 7？‑' n︶到畑・蝋胎所司 つｔり︶到豊蝋咄珊尽
1
1.0
0.8
0.6
5 10
A E コ ンク リ ー ト
1
型 枠 形状 正 方 形
15 20 25 30 35 40
振 動 機 の中 心 と せ き 板 と の 距 離 （ ズf）cm
45 50
5 10 15
振動機の中心とせき板との距離（x/ ）cm 図 一7. 6 型枠によ る反射 の影響
一一319
で︑4︶出蓉蝋赳珊尽 ︵14︶いI⁚﹁蓉蝋胎珊尽
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0 5
5 川 15 20
振動機の中心とせき板との距離（ エ/）cm
10 15 20 25 30 35
25
40 45
振 動 機 の中 心 と せ き板 と の 距 離 （ ズf）cm
図 一7.7 型枠 によ る反射の影響320
30
50
こ︑J︶刹蓉蝋旭珊尽(!■・ V︶到習蝋巡珊尽
1
0.6
0.4
0.2
0
1.0
0.8
0
0.4
0.2
0 0
A E コ ン ク リ ー ト
／
／／
／
／
型 枠 形 状 円 形
め ＝1.0
χ/= 30cin '■.
クノ ) − ト
型 枠 形 状 円 形
5 10
15 20
振動機の中心とせき板との距離（x/ ）cm
15 20 25 30 35 如
振動機の中心とせき板との距離（ 心 ）cm 図 一7.8 型 枠 によ る反 射の影響
321
25
45
30
50
なお、c ＝46 m/s, β＝0. 034cni‑'は、プレーンコンクリートを想定 し、c ＝25 m/s, β＝0. 017cin‑'は、AE コンクリートを想定したもの である。
こ れらの結果を 見ると、振動機からせき板 までの距離が50cni では、
せき板の影響 はそれほど 顕著で はないが、30cinでは反射率が 大きい場合 にかなり の影響があること などが わか る。
‑322 −
7。2 せき板材質が締固め性状におよぼす影響 7.2. 1 実験概要
（!） 型枠の種類と打込み方法
振動機の振動はコンクリート中を波動となって伝播するから型枠面で の反射波が存在する。その影響を明らかにするため、 一辺または直径100cm
、深さ25cinの正方形図一7.9 と円形図 一7. 10 の2 種類の型枠を用い、
それぞれについてせき板の材質を、鋼製枠、防振ゴムライニング、木材 およびウレタンライニングの4 種類に変えて締固め時におけるコンクリ
ート表面の状状とコンクリート中の加速度振幅とを調べた。
／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／1 ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ノ ／ ／ ／ ／ ／／／ ｜
つLTD
つ つ
←l
⊂ ）LO1
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／レ せ き 板: 鋼 製 型 枠
／ シ 防 振 ゴ ムm 枠 バ ゥ レ タ ン 型 枠
／ か
木 裂 型 枠
゛m ＼. 振動 数12000 vpn
／
〆
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／
／ j
ゝ万
娠 動 同 径 φW(m)(
小 位cm)
／
／
／
／
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／
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／
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｜
／
／
／／
／
卜
／／／／／／ ¥4iS
r‑ r＼ c n
100
図ご7.9 型枠材質の実験に用いた正方形型枠
323
図一7. 10 型枠材質 の実験に用いた円形型枠
コンクリート用型枠のせき板 材質がフ リー ジング域に影響 すること は 既に、説明してきたが、さ らに、 せき板材質によって振動 機からの 伝播 特性の反 射の影響について調べるために正方形型枠は 図 一7. 11 に示 し たように200cfflx200cinx25cin の鋼製型枠をl/4(100cinX 100cmX 25cm) に区切って、こ れらのうちの3 区画に、防振ゴ ム、合板 および発 泡スチ ロールを内張りして せき板の材質を4 種類とし た。
型枠 の大きさを一辺 または 直径lOOcm とし たのは、通常 の締 固の作業 において振動 機の差し変え 間隔が50cin 程度 であることを考 慮した もの であ る。正方形型枠の場合、コンクリ ートの打設は、同一一バ ッチのコ ン クリートを4 回に分けて行い、1 つの区画ずつ締固 め実 験を 行 った。 振 動機は φ50㎜ とし、 振動機は1200vpiD とし た。 コン クリ ート中 の加速 度振 幅の測定は、こ れまで実 験方法で述べ た通りで ある。
324
図 一7.11 正 方 形 型 枠 の 区 画 と 加 速 度 計 の 設 置 位 置
コンクリートの打設厚さは、各実験において25cni とした。型枠の底 面には厚さ1.0cm のゴムマットを敷いて底面からの反射を防ぎ、 振動機 の先端をゴムマットの面から2 〜3cni浮かして振動締固めを実施した。(2)
測定項目と測定方法
振動締固めの開始から5 秒間隔で振動時間30秒までのコンクリート表 面の振動によるフリージング域の測定を行った。コンクリート表面の浮 水が浮上してくる過程についての測定は、ビデオと写真撮影の両測定結 果の平均値をもって、フリージング域とした。また、振動締固め終了時(
振動時間30 秒)でのフリージング域についても測定を行った。
325
図 一7.12 円形型枠の場合の加速 計設置位置
100
50
326
7。2.2 型枠材質とコ ンクリ ート表面形状との関連性 (D 正方形型枠を 用いた実験結果
せき板 の材質を鋼、木 材、およ び防振ゴム、3 種類と した正方形型 枠 を用い、 スラ ンプ5. 0cmのnon −A E ニコンクリート につ いて、振 動時間 正方形型枠 における加 速度振幅 の測定 位置は、振動機 の中 心か らの距 離10cm 、15cin、20cin、30cin、35CID、40cra と45cm の7?￨iJ点 の位置と し、
コ ンクリートの打込み時に加速度計を 埋込 んだ( 図 一7.11)。円形型枠 に おける加速度振幅の測定位置は、振動機の中心か らの距 離5ciii、10 cm、15cm
、20cni、25cin、30cni、35cia と40cin の8 測点 と した(図 一7. 12)。 加速 度計の埋設深さは、コンクリートの表面からlOcm の深さに自由 な状態 で埋込 み、電磁オ シロ グラフを用いて記録さ れた記 録紙上の波形 の10
個を 測定し、その平均値から加速度振幅を求 めた。 記録紙 の送り 速さは、!OOcra/s であ る。
8
き板:m 製型枠 と 防 振ゴム型枠 木製型枠1
｜
｜ 四
丿
振勁数12000 vpa
ゑ ガ宍声
底 板:防 振 ゴ ム マ ット（10 mui ）
50
( 円 形 型 枠)
単位(en)
︵回︶に貸べ．八ヘー﹁か
とフリージング域との関係を実験した結果を図 一7.13に示した。また、
スランプ5. 0cm、空気量5.0 ％のAE コンクリートについての実験結果 を図‑7.14 に示した。
5
0 5
10 15 20
振動時間t （s ） 図 一7.13 フ リ ージング域と 振動時間との関 係
25 30
図 一7.13 によるとスランプ5. Ocm の普通コンクリートの場合、フリ ージング域は材質が鋼の場合に最も広く、次に、防振ゴム、木材の順に なっていて、木製枠を用いたときのフリージング域は、鋼製型枠に比べ て59 〜67 ％ に小さくなっている。防振ゴム枠と鋼製枠との差が小さ いのは、防振ゴムマットを鋼製せき板に貼り付けたための影響からフリ ージング域の差が小さくなったのかどうかについては明確な判断はでき ないが、木製型枠のフリージング域が鋼製型枠に比べて振動機からの直 接波と型枠の材質による反射波の相違によって、小さくなったものと考 える。
327
︵回︶y賢゛︷入京Iごト ︵aQ︶ゝ賢娠八ヘー﹁卜
振動時間t （s ） 図一7.14 フリ ージング域と振動時間との関係
5
振動時間t （s) 図一7.15 フ リージング域と 振動時間との関係
‑32 卜
こ れ に 対 し て 、 ス ラ ン プ5. Ocm 、 空 気 量5.0 ％ のA E コ ン ク リ ー ト の 場 合 に つ い て の 結 果（ 図 一7.14 ）は 、non − A E コ ン ク リ ー ト の 場 合 に 比 較 し て 全 般 的 に フ リ ー ジ ン グ 域 が 広 く 約1.5 倍 と な っ て い る が 、 鋼 と 木 材 と の 差 はnon −A E コ ン ク リ ー ト の 場 合 よ り も小 さ い 。
（2） 円形型枠を用いた実験結果
次に、円形型枠を用いて行った実験結果を 図 一7. 1。5に示した。コン クリートの性質は前述のときと同じnon −A E コンクリートであって、
せき板材質が鋼の場合は防振ゴム型枠に比べてフリージング域も大きく なっているが、防振ゴム枠とウレタン枠とのフリージング域の差がやや 大きくなっている。これらは、せき板をウレタン材質とした場合の方が 防振ゴム枠より もやや振動伝播の影響が少ないことを示し でいる。
︵曰Q︶
k
50
30
20
賢尽八八いJ尹ト
10
振動時間t （5) 図 一7.16 フリージング域と振動時間との関係
−329
︵こ〜蝋巡増珊
図‑7.16 は、AE コンクリートについて示した図であって、フリーシ ック域はnon −A E コンクリートと同様に鋼、防振ゴム、ウレタンの順 になっている。
しかし、円形型枠の場合には正方形型枠の場合よりもフリージング域 は大きくなっている。このことは、振動機から発生するうず巻き状の振 動波形と型枠の形状に関係があるものと考えられるから振動の伝播性状 の影響が締固めによって浮上するフリージング域が正方形型枠形状より もさらに拡大されるものと考える。
フリージング域、換言すれば振動機の有効範囲にはせき板からの反射 波の影響が存在していることを示している。
7。2.3 コンクリ ート中 の加速度分布におよぼ す型枠 の影響
振動 機から伝達される振動波の影響について、 コンクリ ート 中に埋設 した加速度計の位置は、図 一7.11 に示したよ うに振 動機の中心 からの距 離が10cm 、15ciD、20cra、30cn]、35cin、40cin お よび45cin の 位置でコ ン クリ ート表面からlOcin の深さとし、 その加速度振 幅と型枠 のせき板材 質との関 係について検討 した。コ ンクリート は、スラ ンプ5. Ocm 空気量2.0
％non −A E コンクリートであ る。
20 18 16 14 12 10
8 au・≪< csj
0
u b 10 15 20 25 30 35
振動機中心からの距離（cm）
図一7. 17 型 枠材質が加速度振幅の距 離的変 化におよぼす影響
33卜
40 45