工事用コンクリート圧縮強度受託試験結果の集計報
告
著者
福田 萬
雑誌名
技術報告集
巻
3 (1997年度)
ページ
41-46
発行年
1998-04-06
URL
http://hdl.handle.net/10098/7635
工事用コンクリート圧縮強度受託試験結果の集計報告 第二技術室物理計測技術班 福田高 1 はじめに コンクリートは、強度や耐久性、耐火性、経済性などに優れているので土木・建築の材料として 広範に用いられている。また、コンクリートは圧縮強度が他の強度と比べて大きいので、土木・建 築の構造物では、主として圧縮力に抵抗するように設計されている。コンクリートの圧縮強度試験 はコンクリートの品質特性をみる最も重要なものであり、品質管理にも用いられている。 現在、土木・建築工事で用いられるコンクリートは、ほとんどが生コン工場で製造するレディー ミクストコンクリートである。そのレディーミクストコンクリートの圧縮強度試験は、公的試験機 関などで行っている。環境設計工学科構造工学講座構造実験室では、学外からの依頼に応じて工 事用コンクリートの圧縮強度試験を行っている。今回、県内で用いられた工事用コンクリートの圧 縮強度の傾向をみる目的で、本実験室で行われた平成 7 年 4 月から平成 9 年 3 月までの 2 ヵ年の試 験結果を集計したのでここに報告する。 2 試験の概要 コンクリートの圧縮強度試験に用いる供試体の形状は、直径と高さの比が 1 : 2 の円柱体で、そ の直径は、粗骨材の最大寸法の 3 倍以上かっ 10crn以上とすると JIS A 1132(コンクリートの強度試 験用供試体の作り方〉で規定されている。建築工事で一般に使われる粗骨材の最大寸法は 20mm 、 25 mm が多く、供試体寸法は φ10x 20cm となる。断面の大きい構造物の工事では粗骨材の最大す法 40mm が使われ、供試体寸法は φ12.5x 25crn か φ15x 30cm となる。 圧縮強度試験は JIS A 1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)の規定により行う。試験は通常 供試体 3 本 1 組の材齢 28 日で行なわれるロ試験結果は、試験機の最大荷重の読み値から、圧縮強度、 3 本の圧縮強度の平均値を計算で求める。 コンクリートの圧縮強度試験の供試体には、養生方法により標準養生と現場養生のものがある。 標準養生の供試体は、脱型後 200 C ::t 30 C の水中で養生したもので、主に調合強度の品質管理のため に用いられる。試験は指定がなければ材齢 28 日で行う口試験結果の合格判定基準は、Jl S A 5308 〈レディーミクストコンクリート)の規定によると ① 1 回の試験結果は、購入者が指定した呼び強度の値の 85% 以上でなければならない。 ② 3 回の試験結果の平均値は、購入者が指定した呼び強度の値以上でなければならない口 となっている。ここで、 1 回の試験結果とは供試体 3 本の圧縮強度の平均値である。
-41-また、現場養生の供試体は、構造物と同じ強度発現となるように工事現場で養生を行ったもので ある。建築工事における現場水中養生のものは、構造体コンクリートの品質検査、施工管理のため の試験に用いられている。 試験結果の集計 3. 1 集計対象 供試体す法が φ10x 20crn で、普通骨材、普通 ボルトランドセメントを使用し、呼び強度が既 3 供試体寸法別の試験本数と集計対象本数 供試体寸法 平成 7 年度 平成 8 年度 集計対象本数 φ5X 10 1.700 2,713 φ10X20 3,309 1.161 3, 729 φ12.5x25 330 105 φ15x30 3 。 コア供試体 9 91 合計 5,351 4,070 3, 729 表 1 ロ圧縮強度試験本数 ・集計対象本数 1100 1000 知である 4 週強度(材齢は 26... 31 日のものに限 のものについて集計した。 供試体寸法別の圧縮強度試験本数と集計対象 本数を表 1 に示し、月別の圧縮強度試験本数お よび集計対象本数を図 1 に示した。集 計対象本数は圧縮強度試験総本数の約 40% である。集計対象外のものには、 早強セメント、高炉セメント使用のも 定した〉 900 800 援 MW 錨誠刷世銀提出 700 回0 500 の、軽量コンクリートのもの、供試体 寸法が φ15x30crn、 ø 12. 5x 25crn 、 φ5 x 10crn のものや、コア供試体などが含 まれるロまた、試験練りのものや、養 400 300 却O 生方法で現場空中、現場放置、現場封 誠と明記されているものも除いた。 3 9 10 11 月 月別の圧縮強度試験本数と集計対象本数 2 12 8 7 6 5 4 100 。 3.2 集計の方法と結果 集計は平成 7 年度と平成 8 年度のデ ータをまとめて集計した。また、供試 図 1 体 3 本を 1 組として、圧縮強度を 3 本の平均値で集計することとした。呼び強度と養生方法別にデ ータ組数、最大値、最小値、平均値、標準偏差、変動係数、圧縮強度の平均値/呼び強度(以下、 呼び強度比と呼ぶ〉を表 2 に示した。 ここで、平成 7 年 4 月のデータで旧単位 (kgf/crn2) のもの は SI 単位 (N/rnrn 2) の強度値に換算して集計した。 呼び強度 18 、 21 、 24 、 27 、 30 について、月別の データ組数と圧縮強度の平均値を養生方法別に表 3 に示し、呼び強度目、 24 、 27 については、図 2 にグラフで表した。 表 2 でみると、呼び強度 21 以上において、呼び強度が高くなるほど標準養生と現場養生との圧縮 強度の平均値の差が大きくなっている。また、呼び強度比は、呼び強度 21 以上において、標準養生 で1. 32 前後、現場養生では1. 11... 1. 30 と呼び強度が高くなるほど小さい値となっている。 これは、 表 3 、図 2 でわかるように、呼び強度 21 は 6 月から 10 月頃に、呼び強度 24 は 4 月、 5 月、 11 月、 12 月頃に、呼び強度 27 と呼び強度 30 は 1 月 ...3 月頃に試験が多く、現場養生の供試体が外気温の影響 を受けたためと考えられる。呼び強度 21 、 24 の標準養生において、 4...6 月、 10...12 月の圧縮強度
の平均値は 7 月 --9 月に比べて幾分高くなっている。これは、現場養生供試体の外気温による影響 を考慮して、高めの調合強度になっているためと思われる。 表 2 呼び強度別集計結果 材齢 呼び強度 養生 11" -の9組合数計
H7年タ組度数
H8年度 最大値 最小値 平均値 際準偏差 医動係数 平均値/ 方法 11"-?組数 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % 呼び強度 16標準 18 16 2 25.9 20.5 22. 7 1.77 7. 8 1.42 現場 18標準 48 40 8 37.0 19.9 25.3 2.99 11.8 1.41 現場 29 18 11 27.3 19.3 23.1 1.95 8.4 1.28 21 標準 255 187 68 37.2 22.5 27.8 2.25 8. 1 1.32 現場 223 152 71 33. 6 18.2 27.2 2.38 8.8 1.30 22. 5 標準 34 31 33.9 25.3 29.7 1.99 6.7 1.32 現場 40 40 。 32.6 25.2 28.8 2.17 7.5 1.28 4 週 24 標準 148 107 41 39.0 25.5 31.6 2.65 8.4 1.32 現場 197 134 63 39.3 26.2 30.3 2.45 8. 1 1.26 25.5標準 48 43 5 42. 9 30.1 34.4 3.48 10. 1 1.35 現場 64 49 15 37.8 24.9 30.0 2.68 8.9 1.18 27 標準 40 34 6 40. 8 29.8 35.3 2.74 7.8 1.31 現場 45 36 9 37.1 24.2 31.6 2.68 8.5 1.17 28.5標準 現場 31.6 1.11 30標準 31 22 9 49.4 33.3 39.5 4.09 10.4 1.32 現場 19 15 4 37.9 27. 7 33.2 2.67 8.0 1.11 35 標準 3 3 48.3 44.8 46.1 1.94 4.2 1.32 現場 合計 1243 928 315 表 3 月別のデータ組数と圧縮強度の平均値 呼び 養生 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11月 12月 1 月 2 月 3 月 合計 強度 方法 18標準 3 6 11 5 6 5 2 4 4 48 25.3 24.3 25.3 24.2 25.0 25.2 24.2 28.5 25. 7 25.5 31.3 現場 8 7 2 5 29 22.4 23.2 23.6 21.7 24.5 22. 7 21 標準 17 19 48 39 36 38 25 12 7 5 6 3 255 29.2 28.7 28.3 26.6 26. 7 27.9 27.2 28.6 28.6 30.8 27.9 27.6 現場 4 15 49 68 28 31 18 4 3 2 223 26.6 28.1 27.5 27.2 26.8 28.2 27.2 26.2 24.4 19.4 23. 7 24 標準 20 33 7 5 10 14 13 23 13 5 5 148 31.5 31.4 33.0 29.6 31.0 30. 7 32. 7 31.2 33. 1 32.6 30.6 現場 45 39 11 16 19 33 15 2 197 29.4 31.0 31.1 29.4 31.7 29.9 30. 7 30.7 29.6 27.1 27 標準 2 3 2 4 12 5 12 40 35.6 38. 1 31.4 34.1 34.5 35.0 36.6 現場 2 4 6 8 14 10 45 32.0 32.8 33.0 32.4 30. 7 31.0 30.9 30標準 2 2 9 31 I 33.5 35.8 41.7 39.8 39.0 現場 2 2 7 5 3 19 33.1 -I 34. 2 I 34. 1 I 32. 5 I 31.7 43-内 U 内 U 内 ununu 晶一 g'fauRMa--紙同曜も l 休 E理棟準豊島生:21 ・現場養生・ 21 30 nuw < unuw 。，』 4 ， E菌根準養生:24 80 -現場費量生:24 70 60 重 50 々、 I 40 1ト 30 20 10 。 月 80 70 Il\l標準養生:27 回現場養生 27 60 事誕 早寝切 々、 I 40 1ト 30 n u w n u n u 。‘‘ E ロ標準養生:21 +現場費量生:21 40 35 内 HWKJv qAM 内ζ FEE-4} 一筒岨商標凶 20 15 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 月 目標準養生・ 24 +現場養生:24 40 35
Z
~ 30 3 2 5 凶 ロ 20 15 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 月~
35
1三
Z 30 目標準養生・ 27 +現場養生:27〆ナ~
側 室 25 出 20 15 図 2 月別のデータ組数と圧縮強度の平均値 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 月 次に、季節毎のヒストグラムを、呼び強度 21 、 24 のものは夏季( 7 月，.._ g 月)と春秋季 (4 月~ 6 月、 10 月，.._ 12 月)のもの、呼び強度 27 は冬季( 1 月，.._ 3 月)のものについて、図 3. 1 --図 3. 3 に示した。 各呼び強度のものともほぼ正規分布となった。呼び強度 21 の夏季では、中央に集中した形となり、 標準養生、現場養生のものとも同様の分布となった。また、呼び強度 24 、呼び強度 27 と強度が高く なると、山が低くなり裾広がりの傾向になった。春秋季、冬季のものでは、現場養生の供試体が外 気温の影響を受けるため、標準養生と現場養生のものとに違いが表れた。 最後に、生コン工場別に、変動係数と呼び強度比の関係を図 4 に示した。データ数が 20 組以上の ものについて呼ぴ強度目、 24 の標準養生のものについて調査した。 J 1 S 表示許可工場(通称 J 1 S 工場)や管理が良好な工場は、変動係数が 10% 程度以下といわ れているが、調査した各工場とも変動係数はほぼ 10% 以下に納まった。また、 JIS A 5308 による判 定基準以上の強度があり、ほぼ適正に管理されていた。4Q -qM' 邑&-噌.晶-内 u 一噌且ム-.伺 uヲz 一噌目ム-内，."， -今&、目 4--一数差数 -タ値周鴨居揮 一-絢準動 ト dT 平寝室 1EBE'EEBEEEE 」 初初 次)制帽“お棋界 10 トーーー ートート H---~--- ーーー 。 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 4Q 圧縮強度 (N/回り 春季( 4 月- 6 月) 2 1 篠司直 秋季 (10 月 -12 月〉 4Q 10 ooqda--m 三 『， a ・勾，.‘ 曹ム向 0 ・ "4 今‘司，.-数差歓 タ値鏑億 一淘準 a -T 平・骨量 IB--ι お初 渓)剖副副司友田暢 。 18 20 22 24 2喧 28 30 32 34 38 お4Q 圧縮強度 (N/皿') 4Q 場一フ 31t 現一一 μ1JZ -内，.‘， . . U 一数差歓 :一歩値偏係 }一-均準動 月一デ平橿暗室 内切一 月一-7 一. 季一一 夏一一 一下円川川 JHl き 30 書証 制 1:< !l;!2O 10 0 18 20 22 24 26 28 30 32 34 38 38 4Q 圧縮強度 (N/皿り 春季( 4 月- 6 月) 2 1 現場 秋季 (1 0 月 -12 月} 4Q 10 データ型量 90 平均値 27.4 毎準偏重量 2.41 -自由・・ーーー一一 -1--' -1-・ーーーーーー一_!i:動係書主ー自 A ぬ初 次)縦割友田喜 0 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 4Q 圧縮強度 (N/mmり 図 3. 1 コンクリート圧縮強度のヒストグラム〈呼ぴ強度: 21) 夏季 (7 月 -9 月) 24 榎準 4Q 同 u 内4 桜制四友田署 データ数 29 平鈎値 30.6 篠準偏差 2. “ ー--ーーーーーー--司---ーーー一一一一一ーー変動係書l_8.0 ( き初 10 O 20 22 ~ 26 28 30 32 34 36 38 4Q 4ε 圧縮強度 (N/....) 4Q EE-n'aga-司 'd 謝宇 -0 ・ 6 ‘ 酌EF----B aa 開 -ea 弓，‘-4 一数隻数 2-hy値 aM 帽 二均準勉 〉〉←デ平圃暗室 月月 -J Ruw 勾 'hm-~叶一 月月一 ll し 40-2 ・ EIJtI 季季一 春秋一 初初 次)剖嗣嗣間友恩 ー-...-一下一ー 夏季(7月 -9 月) 24 現編 4Q 10 z-aa 曹司 a. ， RU 勾 a ・令。‘ nu--弓 4 qJV 弓，.・ 数差歓 タ値傭係 一均準動 デ平標定 -』 F m m ま)桜制問亥嬰 0 20 22 ~ 26 28 30 32 34 38 38 4Q ~ 圧縮強度 (N/mm2) 4Q 場 -038Z -B 地-， B-a ，‘ 割副句.， a ・内 u ・圃 g -q 叫 qt ・-4 一敏建設 一タ値儒係 ))二鈎準動 月月←デ平 Em 変 eO 内4 一 -月月一一 a -n u -I r i -A l 季季」 春秋一 鈎お 渓)剖輔副司設置骨 10 ←一一一一一ニ止-+--1 O 20 22 24 26 28 30 32 34 38 38 4Q 4ε 圧縮強度 (N/回り 。 20 22 ~ 26 28 30 32 34 38 38 4Q ~ 圧縮強度 (N/....) 図 3.2 コンクリート圧縮強度のヒストグラム〈呼ぴ強度: 24) F内 u da ‘
冬季什月 -3 月) 27 標準 40 初初 次)説副闇友票 。 z 罵 Jdua--官守 ι 勺，&“.守， RJ 叫-.守 4 qJ 叫'今，‘白一 数差数 夕値偏係 一“均均準動 デ平標変 l n l 10 。 ~ M ~ ~ M $ 40 ~ M 圧縮強度 (N/mm2) 冬季( 1 月 -3 月) 27 現場 40 10 5 8 1 E 2 ・ 7a n u -a U 40 司 4-数差数 タ値備保 一均準動 デ平領変 初却 ま)縦割安尊 4 2 寸 te- a 』 。 ~ M ~ ~ M ~ 40 ~ M 圧縮強度 (N/mmり 図 3.3 コンクリー卜圧縮強度のヒストグラム〈呼び強度: 27) 4 まとめ 今回の試験結果の集計で、平成 7 年 度~平成 8 年度に県内で用いられた工 事用コンクリートは、呼び強度 21 が全 体の約 38% と最も多く、次いで呼び強 度 24 が全体の約 28% と多かったロまた、 月別集計で見ると、 6 月上旬 -10 月下 旬頃の外気温による影響を受けない期 間のヨンクリートは、呼び強度 21 が最 も多く、 4 月、 5 月、 11 月、 12 月頃で は、呼び強度 24 が、 1-3 月頃では、 呼び強度 27 、 30 が多く使われているこ とがわかった。 世封 書 1 ・ 5 皆 ¥ 塁 1 ・ 4 Eト 話 1 ・ 3 ~ b 皆1. 2 - 呼び強度 21 標準養生 A 呼び強度 24 標準養生 1.6 1.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 変動係数(%) 図 4 生コン工場別の変動係数と呼び強度比との関係 一方、圧縮強度の試験結果で、供試体 3 本 1 組の平均値が呼び強度の値の 85% 未満となったもの は 1 組も無く、呼び強度の値未満のものは現場養生で 8 組(約1. 3%) あったが、標準養生のもの は全て呼び強度の値以上であった。 【参考文献】 GBRC 工事用材料受託試験に関する調査平成 8 年度 .1997.Vo122.No.3.87 号 : (財)日本建築総合試験所 JIS A 5308 レディーミクストコンクリート.1996 建築工事標準仕様書・同解説 JASS 5 鉄筋コンクリート工事. 1997:日本建築学会 コンクリートの品質管理指針・同解説. 1991 :日本建築学会 コンクリート標準示方書[平成 8 年制定]施工編. 1996 :土木学会
