コンクリートの行音と強度との関係について
著者 吉田 宏彦, 川上 英男
雑誌名 福井大学工学部研究報告
巻 6
号 1.2
ページ 26‑40
発行年 1957‑12
URL http://hdl.handle.net/10098/5355
26
コンクリートの打音と強度との関係について特
吉 田 宏 彦 ・
)11上 英 男
On the Relation between the Compressive Strength and the Impulsive Tone of Concrete
Hirohiko YOSHIDA
,
Hideo KA W AKAMIThis paper is presented to report on an experimental investigation of the問lation between the concrete strength and the impulsive tone
,
which is produced when a con‑ crete specimen is struck by a steel ball. It is intended that our study may contribute to the non‑destructive testing of concrete strength.The test procedure is as follows: A specimen
,
4 x 4 x 16 cm,
is suspended from a frame by a hinge with two pointed nai 1
s. And a steel ball,
4伽nm仇 isalso hooked on a tip of a wooden arm which can be swung down from a certain height so as to make the ball to strike the specimen. The impulsive tone thus produced is received by a microphone and sent to a cathode‑ray oscilloscope through an amplifier. The tone wave is recorded by a camera unit and the tone f回quencyis measured by a beat frequency oscillator.Am
ong the several factors of tone,
special attension was paid to its frequency and its rate of damping.A total of over 1
,
000 sp回imenshave been tested in order to compare the various results. These include i) cement岬pastespecimens, ii) cement‑mortar specimens, and iii) concrete specimens which have each three kinds of water cement ratio. And each of the six kinds of (ii) and (iii) specimens have three aggregate mixing proportions with different water cement ratios. The age of specimens covered from one day to 40 weeks. Immediately after the measuring of impulsive tone,
each specimen was put to compression test.The summary of the results and conclusions is as follows :
1) A certain functional relation is observed to exist between the compressive strength and the f白 quencyof the impulsive tone.
2) Generally
,
stronger specimens show higher frequency tone.3) The relation mentioned in (2) depends largely upon the aggregate mixing proportion as well as water cement ratio.
4) At a given frequency
,
cement‑paste specimens are stronger than mortar,
and mortar than concrete5) When water cement ratio is defined
,
specimens containing greater amount of aggregates show lower compressive strength at the same frequency.6) When aggregate mixing is defined
,
the decrease of water cement ratio in# 本報告は日本建築学会論文報告集第56号(昭和i32年 6月)に発表したものを敷桁したものである。
制 福 井 大 学 教 授 時 特 福 井 大 学 助 手
ゴシク日ートの打音と強度との関係について 27
specimens results in lower compressive strength at the same frequency.
7) Formulae are representing these relations for concrte and cement句pastegroups. 85
r
戸for the group of concrete specimens F c
=
600Õ-~[ 一 日
for the group of cement.paste specimens Fc=
0. 4
7[ ‑ 14∞
Fc
. . . ・
H・
H・
H・ . . " " . . ・
H・ . . . . . . . ・
H・ . .
compressive strength (kgjcm2)f . . . . ・
H・ . . . . . … . . . . ・
H・ . . . . ・
H・ .
frequency of tone8) As for the rate of damping of tones
,
no clue relating to the strength of specimens is obtained,
so far as our present experiment is concerned.s
研究 目 的
本研究は元来 コングりートの非破壊強度判定"を志向するものであって,コンクリートに衝 撃を与えたときに発する打音〈衝撃音〉とそのコンクリートの圧縮強度及び曲げ強度との聞の関係 を求めるととを目的とした口実験対象としては先宇セメントベースト及びモルタJレをとりあげ,次 でコンクりートに及ぼ、した白
s 2 実験方法決定に至るまでの経過
最初コンクり{ト円筒体〈径 15cm,高さ 30cm標準圧縮試験体〉を台上に立て,鉄槌,樫槌 並に杉棒でその側面を叩いてその打音を電磁オツシロで観察したととろ,振
r t
は後者になる程大き いものが見られた結果からそれらの音はコンクリートよりも寧ろ槌の膨響を大きくあらわすものと 考えられた口それ故コンクリートの質量を小さく,衝撃を与える方に質量の比較的大きい物を用い ることとし,供試体は 4cmx 4cm x 16cm Q) m{枠によって製作し,衝撃を与える方は直径 40mm の鋼球とした口な沿衝撃強さを一定にするため鋼球を一定の角度から振り争ろすようにしたロ
また,供試体の一端をパイスで、実験台に固定した処,衝撃がパイスや実験台にまで伝わり却っ てその方の影響が大きくなる結果を見たので供試体も吊り下げるとととした口
電磁オツシロで衝撃音の撮影を実;掘したが, ドラムの回転をはゃくして, より詳細な結果を得 ょうとする場合は同時調整装置の不備のため衝撃時とドラムの回転時を一致させるのに困難であっ た口叉感光度の点からも適当でなかったので,プラウン管オツシロを使用するとととした口
供試体硬化後,乾燥する程そり 衝撃音の振動数が大きくたるζとが それまでの経過から推定されたの で,試験に先立ち一定時間供試体を 恒温装置 (48oC...54 OC)に入れて乾 燥を試みた白その結果は附図4に示 す如く,乾燥途中の供試体の重量変 化は骨材配合上
L
並に水セメント比 によって夫々異なった経路をたどり 一定の基準を設けがたいので,養生 水中より供試体主摘出直後に撃筒実 験を行うとととした(附図4参照)。崎町
供 59 試
皇制
量(
g 570
)
F 邸拘1 1邸OL.....
』 ー ー 』 経 温 時 周o 4 耳;5 7
令材 t回}
1: 3 :.6 W/(>o..60 20 '1: 2 ;4 W/(J~o.届 2()
1; 3 :6 W/C~0..70 lli '1; 2 :4 W/(J ~Oω20.
1: 2.;4 W/Iむ~0..7016 1;1.5:3 WJG‑O.M 25 1; 1.5:3 1\'/'む~o;7016 1 :1.5:3 w:パユー0..ω 幼 1~.3 ;6明r;c‑o.,品。125
1:4.5;9月ψむ‑0..75 25
+1一0 一一
附図 4 恒温装置内における供試体の重量と経過時間。
28 福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第6巻 第1・2号
S 3
実 験 装 置 と 操 作衝 撃 装 置 附図1,2に示す装置を 製作した。供試体はヤツトコ状の金具に よって摺み下げられ,その摘み点では回 転自由とした。またその上部も回転自由 となって者り,とれによって供試休に与 えられた衝撃が供試体以外に伝わるのを 防いだ。衝撃を与える鋼球は枠より懸垂 された腕木の下端に取付けられたフック に吊り下げられているD 腕木についてい る紐を引上げ,放すとき鋼球は振下され て供試体面に直角に衝撃を与えることと なる。紐を固定した孔に通し,引上げる 長さを一定にするととにより衝撃の強さ を一定としたo
衝撃鋼球は下記の4種を使用してそ の差異に注目した白
A) 40mmφ (重量 267.5g), C) 26.5mmゆ (重 量 86.0g),
1単位crn0 5 10 20 30 40
@
,・ ~"ø
" ,令 ン
倹 試 体 昔rr,担球
附図 1 衝 撃 装 置
寸 l
i
認
│
│ 什 引 い 7ム
山間
帽 串 球
供一
一抗
体
附図2衝撃装置詳細
B) 31. 7mmゆ (重 量 141g) D) 18.0mmゅ (重 量 26.5g)
写真 1 実 験 装 置
実験操作 波形記録,‑衝撃音をマイクに受け,増巾器 で増r[‑}後プラウン管オツシロに入れて観察,或はカメラで 撮影したD
振動数測定:オツシロの時間軸についての周波数〈以 下単に 周波数"と記す〉を適当に調節して衝撃音波が丁 度整数〈例えは、2)サイクル入るようにし,その後オツシ
ロはその状態のまま恰、周波発振器から既知の周波数のもの も任意の整数サイクノレ入るようにし,その時の発振器の周 波数より衝撃音振動数を求めた口
え~.iな衝撃音は約 1/40-1/60 秒で減衰して了うのでそ
写 真 2実 験 装 置
写真 3 オツVロ, 増巾器,
捻周波発振器 の波形を写真に撮って沿き,精確に位相が合致していたか
どうかを後で確かめる資料とした。写真で明瞭な位相の合致が認められない結果は棄却したD 使用
29
ゴγクロートのー打音と強度との関係について
ア イ ワM‑20塑, グリスタル UZ‑42 ; UZ‑6C6
ツ ダ ST‑100IB型 目黒電波製 MB‑383型
Canon 4 Sb オ ツ シ ロ ・ ユ エ ツ ト 併 用 フ ジ ・ ネ オ パ ンSS
C
写真 1‑3参照〉ー マ ロ
カ フ
ノ ム イ レ
フ
体
なるべく多種の強度を得るため,骨材比,水セメント比並に材令等多種にわたった。
即ちベーストに沿いては型枠に入れて成形出来る範囲内で、の極端な場合の水セメント比をもっ て供試体の水セメント比の両極端とし,コンクリートに争いては実施コンクリートの醍合中その最 官配合と最貧配合と考えられるものを両極端としてそれらの中間に種々の配合を配した。モルタJレ に告いても同様で、あるo もって,あらゆる配合の場合を網羅するととを志した口
寸 法 4cm X 4cm X 16cm
セメント 浅野普通ポノレトランドセメント 砂 福井県足羽川産
モルタル用 (0. 6mm ‑0. 3mm)
コングりート用 以下に示す如く 4種を夫々一定比に配合して使用した。
試
4 供
s
│2.5nun‑l
叫 1 .
2mm‑0伽 m I o. 6mm‑0. 3mm民U a 笹 口
δ
5mm‑2.5mm
三立議竺~]
砂利 福井県足羽 JI[産 (5mm‑10mm) 骨材比〈重量)と水セメント比
ベ{スト W j
C=
0.25; 0.30; 0.35I 1: 1 Wj
C =
0.50; 0.55;モルタル~ 1: 2 WjC=0.50; 0.55;
¥ 1: 2.5 W/C二 0.55; 0.60;
jI:15:3Wh050;060;070 1: 2: 4 Wj
C=
0.50; 0.60; 0.70 1:1 .
5: 5 WjC二 0.60; 0.70; 0.80供試休個々について記載するのは紙面が許さないりで一括してその最大と最小を示 0.60
0.60 0.65
2
ク ト ン
二Z
り
令+4
48 E
とす
4 0週
となる。コンクリートの強度は材令と共に増加するが40週以上にもなるとその増加が極く僅かとな るので乙れを最大の材令としたD
実 験 養生水中より摘出直後実験を行い,振動数測定後即時そD同一試験体をもって曲げ 試験及び圧縮試験を行った。曲げ試験はミハエりス曲げ試験機により,叉圧縮試験はアムスラー圧 縮試験機によって実施した凸この圧縮強度は立方体 (4cmX 4cm X 16cm)圧縮破壊強度である。
器具類は下記の通りである白 マ イ ク ロ フ オ ン 増
r t 1
器 オ ヅ シ 捻 周 波 発 振 器メ
1日
福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 舎 第6巻 第1・2号 30
験
マイクの位置と距離,並に供試体を掴む位置に差異がある時,同一供試体の衝撃音に長ける波 形や振動数にどのような差異が見られるかを検討したD
a) 衝撃点とマイクの距離 波形:距離の小さい場合には振巾は大きくあらわれる。次にペ ーストの一例(距離35cmと
70cm)を掲げる〈写真 4,5 参照、〉。
振罫J数:振動数に変化は ないととが判明したo
むすび:種々距離を変え て試みたところ, 40cmが最 適 と 考 え ら れ た の で 以 後 は 40cmとしたD
実備
5 予
f
!t衝 試?畏
供試体組Ij 体J:R 衝繁球個1I
7 < J r υ
寸臼議挫折J'イむマアンオト距叫→ー附ー 斗
距離
斗
O 月 P
月号ν写 兵 3 距 雌 7uじm 写 真 4 距 離 35cm 写真 4,5供試体 W/C=0.25 材令 1lfi日 Fc=952 kg/cm2 供試
体掴み点 上端より 2cmの点(附図4参照)。オツνロ周波数 75サイクノレ マイクの位置 横方向側(附図3参照)。
b) マイクロフォンの位置 波 形:横方向側にマイクを長い た場合は他の場合に比較して振中が小さい。とれは衝撃音が衝撃方 向に語いて強くあらわれるととを示していると考えられるo衝撃 球 側の場合は供試休側に比較して復雑な減衰状態を示してj去り,とれ はマイクと衝撃点との聞に衝撃直後の鋼球があるための影響と考えられる。ペ{ストの例を下に掲 げた〈写真 6,7, 8参照〉口
マイクロブオγの位置 附図 3
写兵 7 鋼 球 側 供試体掴み点上端より2cmの点 写 真5 横 方 向 側 写具 6 供 試 体 側
写 真6,7,8供試体 WiC=0.25 材令 130日 Fc二 1048kg/cm~
(附図5参照〉。オツνロ周波数 48サイクノレ。
振動数:横方向側,供試休側は大休同様な位相の合致を示すが衝撃 球側の場合は他の二例 に 比 較して,明瞭な合致を見出し難い。即ち前二 者の場‑合同一振動数と見倣し得るが後者に沿いては測 定が困難で、ある口とのととは波形の項で、述べた減衰む複雑なととと関連づけられる。以下にペース
トの例を掲げるo オツシロは2サイクノレ入るようにし,オツシロはそのままの状態に保ち, の位置を変えて行なった場合で、ある〈写 真 9,10, 11参照)。
マイク
31
供 試 体
W/C=0.30 材 令 137日 Fc=1041 kgl cm2 供 試 体 摘 み 点上 端
より2cmの 点 オツνロ周波数 2490サイクノレ
写真 9,10,11 鋼
球
相 山 山
コンクリートの打音と強度との関係について
横 J]
司 側
写真 10
むすび:以上の結果からマイクは供試休側に沿くの が適と考えられたo以下マイクはすべて供試体側に会い プζ o
!並
ν、
抗 出
町3
銅
一
z山
市 山
一
1f削 げ
似
ω A ザ i
‑ m
山 υ
試
体 但IJ 写真 9
写兵 11
c) 供試体調み点の位置の影響 波形:t閤み点が供試体の上端に接近するにしたがって複雑 な減衰状態を示しているD これは摘み金具と鋼球との距離を一定としたため衝撃点が供試休の上の 部分に位置するとととなる。そのために衝撃時に供試休が摺み点を中心に振れることを幾分妨げら れ衝撃が掴み金具に
も伝わるためと考え ら れ る (附図5参 照〉。 以下の例に沿 いて摘み点が供試休 上端より2cm以上,
た下つ点に位置する 場合〈供試休の掴み 点より下方部分の中 点より下方に衝撃 が 与えられる〉には大 体似かよった減衰状 態となっているのも との理由によると思 われるo同一供試 体 について摘み点の異 な っ た 例 を 示 し た
〈写真12...17参照〉 。
(M
mの点を掴む)
供試体の掴与え状態 附図5
(最上端を掴む)
(2
mの点を掴む)
写真 13
写真 15 (1
叩の点を掴む)
写真 1~
写真 14
32 福 井 大 学 工 学 部研究 報 告 第6巻 第1・2号
げ サ
掲2
に て 先
つ
い 数 に 動 体 振 供 試f‑JJ
(4
(3
の点を摘む)m 泊 イ ク ノ︐レ 入 る I仇ト 久ノ オ 川 ノ
p
占一を 掴む )
シロを調節し,オツシ ロはそのままり状態で 摺み点を変えてみた場 合を掲げたく写真18‑
21参照)0
いづれの場合も同 じく位相の合致を示し ているので、同一振動 数 であると判定されるo
写真 16 写 具 17
写 真 12,13,14,15,16,17供 試 体 ペーストWjC=0.20材令 137日 Fc=1041kgj cm2 オツνロ周波数 48サイクノレ。
ただし最上端を摘ん7ど場合 に明瞭さを欠いているのは 波 形の項で、述べたと同じ理 由 に よ る も のと考 え ら れ る。
コンクり{トの場合は ベースト程の明瞭な合致の 見られない場合があるo骨 材分布の不均一によるもの
と思われるD
むすび:以後は上端よ り2cmの点を掴んで実施す るととにしたD
d) 衝撃強さ 波 形 : 衝撃腕木の振り下ろす時の 角度を大きくする時,衝 撃 音の振I↑jも大きくなるとと が観察されたっ
振孟
i l
数:衝 撃の強さを 変えても位相の守、れは見られない口即ち振動数は 衝撃強さには無関係であ る(写真22,23参照)0
むすび:衝撃強さの 大小が振動数に無関係と たると, 衝撃音の持続時 間は約 1/40秒‑1/60秒 であるので,一回毎に供 試休を静止位置に拾いて 一 定の高さまで衝撃球を
写真 18 最上端を摘む)
写真20 (2cmの点を摘む)
写真 19 (lcmの点を摘む)
写真 21 (3cmの点を掴む〉
写真
犯
日 童
衝撃
一写真 22,23 供 試 体 ぺースト W/C=0.25 材令 210日 F c=1l37kg / cm2 オツνロ周波数 26:0サイクノレ
コンクリートの打音と強度との関係について 33
引上げる必要はなく,任意の高さから連続して衝撃を与えて振動数を求めても差支えないとととな った。とれによって実験過程を著るしく迅速化するととができた。かようにして一度オツシロに整 数サイクノレ入るようにすれば,その後は連続して衝撃を与えても一致した結果が見られた。
e) 衝撃諒の大きさ すべて 40mmφの鋼球で実験を行なってきたが他の三種の鋼球の場合 を 比 較 し た 結 果 は (d)に述べたのと同様であって,衝撃音の振け;は銅球の大小に相応するが振動 数は同一振動数を示した。
f) 実験条件 以上の予備実験の結果,下記によって実施するとととした。
マイクロフォン……供試体側,距離40cmo
供試休摺み点…一・上端より2cmの点。
オツシロ周波数……波形撮影時 48サイクノレD
S 6
実 験 結 果曲げ強度に関しての結果は圧縮強度のそれと類似しているので詳細の記述を│略し,圧縮強度に 関しての結果を報
告する。(曲げ強 度については
S
8を参照)。
波形:コンク リートの数例を掲 げたく写真24‑32 参 照)。
波形について の考察 :
1)振巾は大 休に老いて同じ大 き さ を 示 し て い る。衝撃強さを一 定にすることによ って大体同じ大き さの振巾を示す音 が得られるととが 半U明したD イ旦し材‑
令が少く硬化未熟 の場合,或は強度 泊三小さい供試休の 場合は衝撃時に衝 撃 点の表面が部分 的に圧壊し,その 為 に 振
r t l
が小さく たるイ頃向がある口 またコングリート写真 27 材 令85日
W/C 0.50
Fc 570 均Icm2
写真 30 令 日 材部
ω
氾w a
3Fc 91 kg/cm2
写真 24 写真 25
材 令85日
W/C 0.60
F;J 483 kg/cmZ
" ' "
4980 写真 28
材 令85日
W/C 0.60
4Fc 55 kg/cm:l
内U四
戸hu
写真 31
令日川河
材部
w a
3Fc 25 kg/cmZ
" ' "
4900 写真 24,25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32最下段 は振動数を表わす。
材 令85日
W/C 0.50
6Fc 41 kg/cm誼
" ' "
5160
cu
5260
"
'
"
51
80
34 福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第6巻 第1・2号
か な 減衰傾向を示さないD との原因 800
が衝撃音そ の も の の 性 状 で あ る の か 需
強 ""n 或は周壁よりの反射・によるものであ度。uu
るか,または他の原因によるものか堅
呈400
~ 2
現状では判定し難い。 て竺 3)減衰率が一定であるならば
1
200振動数の大なるものは時間的に早く │ o
2000 2500 3000 一ー一一+振動数
の 場合は骨材分布不均ーのため,ペ ースト程 に 振巾が同程度にならない 場合がある。
2)減衰状態は必守、しもなめら
減衰する筈であるが, 得られた結果 には必十しもそのような傾向は認め
1200 ド一一ーセメントベースト
x ・11WVV///CC C2025 トー一一一ー ......W/C=().30 .W/C=O.35
A ! ?
"
. . .
. . ヤゐ ・ '
a ふ・ ~l ...&,.
.
1000
3500 4000 4500 5000 5500
られない。このととから強度等の差 附図 6 セメントペーストの圧縮強度と衝撃音振動数 写真 26 異によって減衰率にも差異のあることが推測されるo
4)供試体強度に極端な差のある場合を比較してみ 材 令
85日 ても,減衰状態に沿いてはそれら供試体強度と関連づけ W/C 0.70
Fc 367
kg/cml:l
c¥o
4800
写真 29
令日
ρ
叩材 部
w a
4Fc 00
kg/cml:l
c¥o
4980
るととのできる顕著な特徴は認められたEかった。
更にこれらの点についての検討を進めるためには,
オツシロの輝点の陵昧さや映像面の曲率,或はマイク.i>
よび増
r t J
器の特性等,使用機器そのものの性能からの影 響も無視できないので使用機器の高性能化が問題となっ てくるであろう。振 動 数 :衝撃音を測定する場合,モノレタノレ, コン クリ ートの中にはその位相の合致する周波数にオツシロ を調節するのが困難た場合があった。ペーストの場合の 如くセメン ト糊だけでなく,骨材を含有しているために 質的に均一性を欠いているためと考えられる。
得られ た 結果を図示するとととする〈附図6‑15参 照)0
a) セメントペースト〈附図6参照)。
供 試 休の硬化の著るしく未熟な場合は硬化の進行し 写真 32 たものに比べ,強度と振動数の関係が異なった傾向を示
材 令 85日 W/C 0.80
Fc 307 kg/cml:l
c¥o
不明確
している。附図6に沿いて 3500サイクノレ以下の資料は W/C=0.25…・・材令 30時間
W /C=-~0.30・…・・材令 1‑2日
VV/C=0.35・…・・材令 2‑4日
の供試体について得ーられたものであって結論に記し?と略 算式には含まれてない。
b) モノレタノレ(附図 7,8, 9, 10参 照)0 同一 骨材比中に三 種の水セメント比を含んでいるロ モルタノレに沿いては水セメン ト比による芦響はペース ト
.
700
.
毛 Y タ . t(Ll)
. .
.
拠 WWWパy/eU7‑2‑a00..sω60s
44 ・
w ‑
‑ '
‑ .
・:~
・" ・ ‑・~4・d・
m Jk ぜ認M 『H Eぽi.Fz J 1
記
~~ ・‑t x a 600
,,)() .....
"
2唱M
• w
暴
3001 1 l
振 動 致 必∞一 一
附図 7モノレタノレ (1:1)の圧縮強度と衝撃音振動数
71
毛 . t タ 月 〆 ( 1 : 2.5)
印。
一 ・ ‑ ー
A区 wWWf//CCC・m・OO0...666b8 0皇
ωi i j :
x x f d.
,... .... '.J医
‑ 島
"3κR3.t
i : ・
w・菅‑二.塁hJ.『企xda‑J,fAxA
'
45ω
. .
. .
. .
‑‑f .企~ . 企轟
5000
5ω
。
附図9 モルタル (1: 2.5)の圧縮強度と衝撃音振動数
7
∞
卜一一ー一
ド ・xhWRWγ//CCC=4ZO0訓.6660 】
ABe・4同
: . l "
B暗
x ‑ a x A a a
ーω
,
,1 :. 叫"" t.3a正4lJ・・a・.'zxihaAa aa' Z l lllwE‑ 4 A ‑)t‑: ・.'. .
" .... ・,屯'x"
.
X.
.f>(
" :
4"
測V
l~ttJ
4副M目 soω附図 8 モルタル (1: 2)の圧縮強度と衝撃音振動数
700
600
1 I ~
500
圧縮強 岨O F度L Ecz旦n9300
、 句...
100
5000
附図 10 モルタノレの圧縮強度と衝撃音振動数(骨材比によってのみ区別〕
/ー、
市
、i=
W
与
r IO
cJ d
パ
¥ J
は
1く W
、ニコ
ーヲ・4
G ご 才
m~
(';‑'
器 同
(';‑'
O ;:,、
パ
ιo
u1
留
画 事
u r
特H
品作損習浦揚時瀦白樺識で同由叩
(uy
守I I !
コνT.9ー ト (1:2 :~)
.
一
トー・a翼‑WWW///トtCJ==000 ...闘6700. .
ー・..2 ・. ・ .‑. .. 0 ..
",“~・
. ¥ 4 ト
4
ae聞.".・ 4><.・ ・J
a判
" ."反訓 ..." 4・4
".1‑ ' 司 4且
" 一
7ω
政動
lドl
↑
lll Lω
鋸
2 F I
‑
‑
必﹄
蜘 州 側 畑
│‑
m
一
庄一続強度E
廷 を
i r
i ‑
‑ L
"6ω
コ〆タ9ー ト (1:1.5:3 )
. . . . . .
. ・ .• "0・一
←.拠 wWWo/UrAトCe‑=0副0 ..ω t首l日h. . . .
. ・o •aト
.
. . . .
. . . ...: : d企 .
a
. .
,
x 4. .
"
丸 " M343.4m,
e,
A B43t "" x M話対
"
x" "
700
600
結
E
強 綱島
3∞
so叩 s5(崎
ゴyク
P
ート(1: 1.5: 3)の圧縮強度と密撃音振動数副lOO
附図 11
唱=
〒 行 tu rJ
パ)
ゴシ夕日ート(1:2:4)の圧縮強度と衝撃音振動数
i ヨ 争 /
t‑
... 1: 2 :4 (
x 1:25:5
十 ZnRm
・
h・
a.2aBf‑Mm xS. 畠~.~..
. " .
x
. . 仏 + . ‑
附図 12
700
600
500
襲
圧400 度 Fc 二 300, .
crnr
1o
0o
0ョー〆t )J ‑ Jo (1:,52:J) トーー』
A ‑m W/wFCcU‑・仏.0a.駒側70
. .
. .
:..;:. .
h:.x・::1.
.
・
. 晶 、
x I )t~‘
. .
.1 ".κ x'" 企.
a x"
"x"a '
」
7旬
動援
抑 制 制 圧縮強度
{ E F
虫‑ m }
﹄f
il l‑ L
創加
5500 長動数
附図14ゴYクロートの圧縮強度と衝撃音振動数(骨材比によってむ与え区531J) 5000
4500 4000
・ーーーーーー圃ー 5制抱
附図 13 コyクPート (1:2.5: 5)の圧縮強度と衝撃音振動数 以上を綜合して附図14に示す(附図14参照〉ロ
コンクリ‑]‑の打音と強度とり関係について 37
ン 差
h
﹀ の メ の 引
2
比怜 濯 加
︒ 槻
7ん21HU
﹄ 下
て き 明 い こ り 何 日 誌
4
削 カロn :
バ ハ
J 4
吹
た 区 二 の 制 し と 凶 異 J
' 燃 吋 嘩 し
J
日
一 州 ン
M
され 場 付 加 小 戸 と メ 骨 も 仏 ん か 切
︐
D 差 の 示 立 た の 量 図 叶 し 果 ト を 抗 と 結 ン 果 コ と ヒ メ 結 航 と 恥
J
一健闘一︒ゎ
ム パ
J
相 附 冷 対 で マ 区 ト ト ト つ 図 に の 宝 て 量 る オ つ は 全 な
A
よ ぺ 体 と
﹁ に し
γ
試 か る 比 お 供 僅 れ 材 に と 果 場 れ
L
タ が ク 及 を し )
︒ も ら 骨 ル ル 結 の さ 引 ル と ン 申 ル 係 合 照 い 具 え に タ ダ は
﹀ 日 間 モ と コ た タ 関 綜 参 た 差 考 単 ル ル て
5
・ 性 情 も の は し ル の を 日 で の と て モ モ い ゴ は ト 合 様 て 一 ホ モ 間 果 図 瞭 量 む し﹀ 者
1
と‑ 場 同 い て ' 者 結 附 明 水 も 括
5
・D
に ( と り む と 告 し ト 三 の
fu に る い 一
2 :
ル と いλ
クλ
ト た に 括 ス の で た 程 よ な を
1 α
タ
﹀ き 照 ン 町 一 戸 べ
M
一
‑ ト ま し ム 口 に い 部
︿
︑ ル
2
大 参 コ 参 り 述 図 を ベ
‑ 今 一 示 場 異 て 全 と
Vモ
1
て 叩
M
ク に 附 部 リ に に る 差 し ル レ き
﹀
︿ し 図
︐ ン ム 口 白 金
﹀ ク め 日 け の 示 タ 針 大
2
も 比 附 心 は コ 場 る ト
d
ン た 図 告 比 を ル ル の
1
差 に
︿ ' の え { コ す 附 に ト 異 モ モ 差 ( の 合 る ロ ル い り び 一 示 て
1200
1000
800 圧 縮
豊 田
OFc
".400 cm
1 2~
0
2000 2500 3000 3500 4
∞
o 4500 5000 5500一 一 一 一
..1張動委主附図 15 衝撃音振動数の画数としての圧縮強度の略算式の設定
~
7 結 論
以上の結果から次の結論を拍き出すととができる。
1 ) ペースト,モルタJレ台よびコングリートの圧縮強度と鋼球による衝撃音色振動数との聞 には函数的関係が存在するロ
2) 一般的に強度が大と註る程,振動数は大きいロ
3) 上記二者の関係は71<セメント比によっても影響されるが,特に骨材比による変動が顕著 である。
4) 或る振動数のもとに告ける強度はペースト,モルタル者よびコングりートの/l匿となって L、るo
5) 一定。水セメント比では,貧配合となる程,或る振動数のもとに辛子ける強度は小となる。
6) 一定白骨材比では水セメント比が小となる程,或る振動数のもとに沿ける強度は小とな るo
7) 本結果にもとづいて衝撃音の振動数と圧縮強度の関係を求める略算式として次式がたて られるo
85f
Fe
= 百 面 否 与 「 一 日 ・ ・
H・
H・ . . . ・
H・ ‑ … ・ ・ ・ ・ ・ … . . . . ・
H・ ‑ …
(1)Fe .….,圧縮破壊強度〈立方体:4cmx4cmx4cm) kgjcml<l
f
……衝撃音振動数〈サイクル〉8) 硬化セメントペ{ストに対して同様に略算式がたてられる。
Fe = 0.47[ ‑ 14
∞…...・
H・ ‑ … . . . . . ・
H・ . . . ・
H・ . . . ・
H・ ‑ …
H・
H・ ‑ ・
(2)38 福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第6巻 第"2号
'9 ) モルタJレに告いては,骨材比の差異によって供試体全体に対する砂の量の差異が比較的 に大きくそのため得られた結果の差異も骨材比によって大きく表われるので(附図10参照〉一つり 略算式をあてるととは無理で、あるD
10) 供試体の掴み状態と衝撃球の影響を検討するために,次の四つり場合について振動数を 測定してみたロ
A) 前述と同じ掴み状態,鋼球は 40mm恥
B) A)と同じ掴み状態,鉄槌(かたづち〉で叩いた。
C) 供試体の一端を手で摘んで、保持,鋼球は 40mmOo
D) C)と同じく手で掴んで、保持,かなづちで叩いた口
撮影した写真では位相のづれは認められないD 即ち振動数に差異はないといえる白したがって 少くとも上記む範囲では摺み状態と衝撃球の形や大きさが振動数に野響をi>‑よほ、すととはないと見 たしてよい口
~
8 曲 げ 強 度 と 衝 撃 音 振 動 数
衝撃音振動数と曲げ強度と
の関係について得られた結果主 150 掲げる。それぞれ,圧縮強度の
際に述べた同様の乙とがことで もいえるo
ペースト, モノレタノレ:;tよび コンクリートの三者聞の関係を 示すために曲げ強度に関する結 果を綜合して附図16に 示 し た (附図16参照〉口
セメントペーストに老いて は得られた資料のパラツキが圧 縮強度の際に比して大きい。と れは供試体中の気泡や骨材の不 均一分布による影響が引張側に 沿いて顕著にあらわれ,曲げ強 度の低下を来たしたためと考え
られる(附図17参照〉。
モJレタJレについては附図18 曲10
‑21参照。 げ強
度
Fm
' . 5
cm‑
コンクリートについては附 図22‑25参照。
ゾ
Z
J 川
氾 け い
30003500 4000 振 動 数
附図 16葡撃音振動数と曲げ強度
5田0
L~
セメントベースト
・
・
.叫
A. ・
6・.
.3・ .
4.
.d・ ・ u ・ ‑ . .
.....W/C"'O.25
A ‑ "
杭V/CC=z0.30 AX 0 . 3」5 x x ..
. .
)<‑ )<
' X . ・
)< ~-'k.‘ x x
... X ...
x.;司."1.
3唱 ....... .4
。 一
4 h d A F ••
・ .
. . . . . . *"
i 150
31加。一一 面Q‑‑4000 高~面白 ~500 振 動 説
附図 17 セメyトペース Fの曲げ強度と簡撃音振動数
は υ¥ WU I
〒G
均 時 什 器 用 H
理事宵︐B
o τ
パ
(申︑FW
与 打
︒
rJ
パ
¥../
;{: JV タ ノv (1::1 d‑MhwWW//YecCz‑=a00 •• ω 6650
" ,,1'"
・. . ・
1.." " 2屯
出
i 当主主.
.:~f . t . . ・ .
" "
A量xI . : " " I ' ・
d
.
1ω
曲 強
官 臣
~
ll
…
振 動 量「毛 νJ タ JV 0:1)
.
誕h WWw/パmむド=耳仏00.栂5650 l
. .
':r .A
・
B
4EA
". ・ . . .
今~・ AA. .‑‑L.j . ・
. . t
~ ‑:['X' f~"
" I x 量
' . "
x
15<踊
,4500 101
曲 げ
重強
量
50!!
よ l │
11i
4500 印ωモルタル (1: 2)~ の曲げ強度と衝撃音振動数 附図 19
モルタル (1:1)の曲げ強度と衝撃音振動数
モ Jレ タ ノ レ
‑ 1 : 1 l lW1111γγむCC4=0=0. 品.60回,,,000 ••• 6由550,,,000... 制邸60
.
• 1:2,5 (
司 . ・ . . . .
.・~~.
・
.且・. .
' a• ーー:
~.
‑••• 2.‑J: " " ' . ‑
a a A h4
・
!> •
・ ・
!.a
・ ・ ・ . . ‑ . ‑ . ・
T .・ .
てd ~~e. ~ o・ .
'"、~..~",:‘~~~~ 包ah
&aha•• 4a主
a
. ・.... . . & x : "
A日l~‘z,et 4x・~ a
x
. .
)(
i G
位里ぺ ,曙. "
戸)(/ )( X.
マ ト
.,,:'><
)(" x
4s仰 国 間F
10
E
強eini
1
H
1 附図 18
モ ノ レ タ ノレ(1::1.a)
.
挺 11111hγγYぐCむ===00O.邸650 5
.
ー
X.a.司u UE 4
.
畠X 0"・~.% 4
.
4
・
ー量".. ~1:・
2B4EM ‑. .
'
畠 亙
r ' ‑ ! "
,."""i' ,.‑J •
100
幽
E
壁
面 "
~
l
│4000
振 動 散
w ( D
モノレタノレの曲げ強度と衝撃音振動数
(附図 18
,
19,
20を綜合して骨材比の区別白みの場合を比較) 附図 215000
モルタノレ(1: 2.5) Q)曲げ強度と衝撃音振動数
4500
附図 20