高性能減水剤を用いた高強度コンクリートの
ポンパビリチーに関する研究
紹和56年頚月31原稿受付）
開発土木工学教室高山俊一
開発土木工学教室出光 隆
開発土木工学教室村田佳斎
（大学院生）
AStudy on Pumpability of High Strength C皿crete Containing Super−Plasticizer
by Shun−ichi TAKAYAMA Takashi IDEMITSU Ybshiaki MURATA
High strength concrete can easily be obtained by adding super−plasticizer to a rich−mixed concrete with low water−cement ratio． This concrete is too plastic and very adhesive compared
ぼth◎rdinary c（mcrete． S《）， the auth（】τs have仕ied a study◎n pumpabil輌ty◎f垣gh strength concrete．
H・・e・th・y k・・w high・t・e・gth・…蹴e c・・t・i・i・g・・p・・一ρ1・・ti・i・・・…1肋・晦ed by pumping methods． But the pump efficiency had a tendency to decrease rapidly when the plac・
ing rate was over 30 m3／hr．
1．まえがき 2．使用材料
一般に，高性能減水剤を使用した高強度コンクリート セメントは宇部普通ボルトランドセメント（比重3．叉6）
は，低水セメント比かつ富配合であるため粘性に富んで を，粗骨材は北九州市門司産の砕石を，および細骨材は，
いる。そのために，スコップの練り返しや突き棒などに 細砂（遠賀川口産）および粗砂（田川産）を5◎％ずっ混合 よる外力に対する抵抗力が大きくなり，練り混ぜや突き してそれぞれ使用した。骨材の物理的性質を表一1に示す。
固めにかなりな労力を要する。高強度コンクリートも軟 高強度コンクリートには高性能減水剤を，普通コンクジ 練りになると流動性に富んでくるため，型枠への充填性 一トには空気連行性減水剤（ポゾソスNo，70）を規定量
はよくなり，現場での施工性は普通コンクリートに比べ 添加した。表一2には高性能減水剤の性質を示す。
て必ずしも劣ることはない。逆に材料分離が少ない1）こと
など勝っている点もみられる。 表 1 骨材の物理的性質 最近，ほとんどの現場では，コンクジート打設はコン
クリートポンプによってなされているが，低水セメント 比の高強度コンクリートのポンパビリチーに関する研究 は少ない。そこで，実際に大型のコンクリ≡トポンプ車 を用い，水セメント比28％，単位セメント量6◎◎kg／m3
粗骨材の最大寸法 2伽m
程度の高強度コンクリートのポンパビリチーについて実 混合砂（細砂：粗砂＝50：50）の粗粒率2．4〜2．5 験研究を行なってみた。
産 地 比 重 吸水率
i％）
単｛麟聾
ikg／㎡）
実積率
i％） 粗粒率
粗骨材 砕 石 2．72 0．43 1640 60．7 6．38
細骨材
細砂（川口砂） 2．56 L83 1560 6L9 1．90
粗砂（陸砂） 2．54 1．94 1640 65．8 3．14
表一2 高性能減水剤の性質 （3）振動締固めを行なったコンクリートの材料分離性
高強度コンクリートの圧送限界すなわちポンパビリ チーを検討するために，高強度コンクリートを2配合，
比較のために普通に用いられているコンクリート（w／c
3．実験方法 5°〜55％・以下普通コンクリートと略称する）を1配合
の計3配合について圧送試験を行なった。圧送によるコ 3．1．実験項目 ンクリートのスランプ，空気量および強度などの変化も 実験は大きく分けて次の3項目について実施した。 調べた。あわせて，振動機による振動締固めを行なった
（1）高強度コンクリートのポンプによる圧送性 コンクリートの材料分離の程度とそのコンクリートが硬
（2）圧送によるコンクリートの性質の変動 化した後の諸性質を調べた。試験の概要および測定項目 を表一3に示す。
表一3 試験の概略および測定項目
略称名 主 成 分 比重 外 観 pH ixセメント量）使用量 M． B一ナフタリンスルホン酸
@ホルマリン縮合物 1．21 黒褐色液状 8〜10 1．5％
出 荷 時
i生コン工場） 圧 送 前 圧 送 後 適 用 規 格
スランプ スランプ スランプ JIS A 1101
空気量 空気量
一 JIS A 1128
まだ固まらな
｢コンクリート
詞ｱ 『 フ ロ ー フ ロ ー ASTM2）
一 一 洗い分析 コンクリート・ライブラリー第38号＊
コンクリート温度 コンクリート温度 コンクリート温度 棒状アルコール温度計使用 圧縮強度 圧縮強度 圧縮強度 JIS A 1108（φ10×20cm）
『 『 曲げ強度 JIS A 1106（口10×40cm）
硬化したコン
Nリート試験 一 『 乾燥収縮量 ダイヤルゲージ方式（口10×40㎝）
一 『 耐久性（凍結融解） 水中凍結融解法2）（口10×40㎝）
一 一 水密性 浸透深さ方法2）（φ15×30cm）
ポンプ圧送
詞ｱ
管内圧力の計測
@ ピストンストローク数
@ 主油圧，主油圧温度
￨ンプの実吐出量の測定
3．2．示方配合 ンプ10cm）コンクリートとした。これは現在までの筆者 コンクリートの示方配合を表一4に示す。しだいに硬練 らの研究3｝から，スランプ20cmの高強度コンクリート
リコンクリートとなるように高強度コンクリートの目標 のワーカビリチーは，普通コンクリートでスランプ10cm スランプは21cm・16cmとし・ポンプ圧送限界を検討で の場合に相当するものと考えられたからである。高性減 きるようにした。普通コンクリートは硬練りの（目標スラ 水剤の使用量は，セメント重量の1．5％とした。
表一4 コンクリートの配合
種 類
目 標スランプ
ic㎡）
単位量（kg／㎡）
No．
水セメント比
@（％）
空気量
i％）
細骨材率
i％） 水 セメント 細骨材 L粗骨材 減水剤
1 普 通 10±1 52 4 44．8 170 327 812 1053 0，817
2 高強度 21±1 28 1 37 161 600 599 1075 9．qo
3 高強度 16±1 28 1 39 149 557 657 1084 8，355
3・3・ ミキサおよび練り混ぜ方法 表〜7 コンクリートポンプ車の仕様 ミキサは生コン工場プラントに設置されているものを
使用した。ミキサの仕様を表一5に示す。高強度コンク リートでは同時添加より水と減水剤を分割4） 5） 6）して添加 混合した方がよリコンシステンシーが向上することがわ かっている。したがって練混ぜは表竜に示す方法で行な った。普通コンクリートの練混ぜは混和剤を含めて全て の材料を同時混入して40秒程度とした。ミキサーの容量 から1バツチを1m3とし，1配合は10m3として一台に 5m3ずつ積みこんだ。なおミキサ車による運搬中のドラ
ムの回転速度は1分間に2回転の緩やかな低速であった。 4．1．3．管内圧力の測定
コンクリートの圧送時における管内圧力は，圧力変換 表｝5 コンクリートミキサ仕様 器（エム・エム・ビ＿社製，フラツシュダイヤフラム式 圧力変換器，PR／C型，定格容量5◎Kg／cm2および10θ Kg／cm2，入・出力抵抗120Ω），およびストレインゲージ （東京測器製，FLA−6型，ゲージ長6 mm，抵抗値12◎
Ω）を図一1のように接続して動ひずみ計，オシロスコープ によって測定した。図一2には円管に圧力変換器を取り 付けた状態を示す。ストレインゲージは管長100cmの
苦6疏劇ンクリート臓混ぜ方法 中央の周副こ轍貼枇・げづ滋よってひずみ
を測定した。ゲージの上をブチルゴムテープで覆い，
（細骨材＋セメント＋水）L5分＋（減水剤）1分＋（粗骨材）1．5分 さらにその上をコーティング剤を塗布して防湿処置を行
製作会社 北川鉄工所
形 式 ボルテックスミキサ KV・1500A
最大混練量 ㎡ 1．5
ロータ回転数 PPM 70．6
アーム回転数 PPM 16．2
電動機出力および極数 KW×P 37×4
形 式 名 PTF−75BZ
ポンプ形式 横形単動複列油圧ピストン式 容 量 10〜75㎡／h
吐 出 口 径 5inch シリンダー径 195mm×2
ス ト ロ ー ク ㍉400］頂m エンジン最大出力 190PS／2350 rpm
トラックシャシ 日野KB 721
t▲ミ 年 ⑭ 品鴫 堅
4．コンクリートの圧送試験 、 東京測器研究所鯨測器研究所 才公下電器製 円管 ブ川ボ・クス蜘ずみ計オ逗スコ ブ （5B） SB 120B DT−6B R瑚【V−33M 4．1．試験の概要
4．1．1．測定項目 図一毒 円管と動ひずみ計，オッシロスコー 一配合のコンクリート量10m・とし，設定吐出量を20， プの接続
30，40および50m3／hとして各吐出量は2．5m3とした。設 定吐出量はコンクリートポンプ車のゲージの目盛によっ
た．各出量に対し，・ンクリートポンプ車のスト。− 1
ク数，作動油温度，橿拝用ポンプ圧，最大主油圧，所要
φ64芯シールド線
時間および管内圧力を測定した。また吐出口では，大き 、
圧力変換器
な箱ξ横×縦×高さ 1領×90×45．5Cm）に所定時間に PF3／§灘ネジ 、 。
PF 3／8
投入した容積を測定し，実際の吐出量（以下実吐出量とす ストレ．一トシ＿ム管
■ n
る）を求めた。 N 鍵 （125A）
4．1．2． コンクリートポンプ車の仕様
鳴
φ14
ポンプ車は石川島播磨重工業㈱のブーム付コンクリー i2 ロ35 トポンプ車PTF−75BZを使用した。ポンプ車の仕様を
表一7に示す。 図一2 圧力変換器の取り付け状態
なった。ストレインゲージを貼付した管については，管 キャリブレーションを行なっている状況，図一3はその結 の両端を厚い鉄板で覆い，油圧ジャッキを用いて油圧と 果の一例である。
ゲージのひずみの関係（キャリブレーション）を求め， 4．1．4．配管および管内圧力測定位置
円管に作用する内圧が求まるようにした。写真一1は， コンクリート圧送試験には5B（φ125 mm）管を使用 した。図一4には配管および管内圧力測定位置を示す。配 60 管の実全長は51．2mであり，水平換算延べ圧送距離71は 67．3mであった。配管の傾斜は管先方向に緩やかな登り 50 勾配となった。写真一2には配管状態を示す。圧力計の種 類と測定位置までの距離を表一8に示す。圧力変換器は管
㌃§ 40 の側面に取り付けた。これは，管の上縁ではコンクリー
亘 ト嚇たされない場合糟の上部に空気が溜まる場合が
只30 想定され，真の管内圧力を測定できないことが考えられ
出長 たためである。 、
Ψ20
10
No．3 1 一
一
No．5 一 No．4
0 200 400 600 800
ひずみ（×10−6）
図一3 円管のキャリブレーション
写真一1 円管の内圧のキャリブ レーション状況
写真一2 ポンプ車と配管状態
表一8 圧力計の種類と測定位置までの距離
番号 圧力計の種類 車から測定位置までの距離
No。1 圧力変換器（定格容量100kg／cm2） 3．7（m）
No．3 ストレインゲージ 10．7
No．4 ストレインゲージ 17．7
No．2 圧力変換器（定格容量 50kg／cm2） 24．7
No．5 ストレインゲージ 34．7
フレキシブルホース 卜゜ 9
2．0
ポンプ車 丁
レ No．1 No 3 No 4 No 2 No 5
゜・㍊．、L…・斗一7・・斗一7・・一ト1…＋6・・」・・45
（単位：m）
図一4 配管および管内圧力測定位置 （No．1とNo．2が圧力変換器使用）
5．0
3．0
ぷ・78
4．2．ポンプ圧送試験 、
設定吐出量 4．2ぼ．管内圧力の波形
図一5は圧力変換器PR−100Cを用い，オシロスコー
プで記録した管内圧力の一例である。オシロスコープの 50㎡／h 紙送り速度は5cm／secとした。同図によると，既往の
研究8）・9）と比べて形が整った波形であり，管内圧がポン
プ車のピストンの動きにしたがって規則的であったこと 基準線 o が認められる。吐出量が大きくなるにしたがってピスト
ンの動きも早くなるためにサイクル数が多く，圧力も大 きくなっている。高強度コンクリートでの波形の立ち上
40m3／h がりは，普通コンクリートに比べて鋭くなっている。
4．2．2．管内圧力 o 表一9にはコンクリート圧送試験結果を示す。図一6（a）（b） 3ぽ／h
（c）には管内圧力と測定点の関係を示す。表一10には管内 o 圧力と水平距離の関係を最小2乗法で算出した回帰直線
および相関係数を示す。同図の結果は他の研究者らの結 2◎㎡／h
測定箇所が遠いほど小さくなっている。高強度コンクリ 時間 （秒）
一ト（No・2）の管内圧力は・普通コンクリートのそれに比 図一5（a）高強度コンクリートでの管内圧 べて2〜3倍も大きくなり，高強度コンクリートの粘性 力の波形（N◎．1P糾θ◎C）
が圧送性に大きく影響しているものと考えられる。また 表一9に示されている様に，主油圧ポンプは普通コンク
リートでも120kg／cm2にも達していた。図一7は圧力損失 設定吐出量 と実吐出量の関係である。圧力損失は図一6から円管1 50㎡／h◎
m長さに対する管内圧力の低下を算出して求めた。同図 での普通コンクリートの結果は，圧力損失が0．1〜0．2
kg／，m・で幽量欲きくなるにしたが暗肌慨往 4励・
の研究結果7） 10）とほぼ同様な傾向を示していることがわ
かる。高強度コンクリートの圧力損失は，吐出量が2◎ 30頁ガh◎
m3／hと小さいと普通コンクリートに比べても大きな違 いはないが，吐出量が大きくなるにしたがって急増する
失は普通コンクリートではみられないような0．5〜0．6
時 間 （ 秒 ） kg／cm2／mに達し，普通コンクリートの2〜3倍にもな
図一5（b）普通コンクリートでの管内圧力 っている、 の波形 （Nα1PR−100C）
表一9 コンクリート圧送試験結果
測定項目 設定吐出量 実吐出量 ポ ン プ 車 圧送前後 圧発前・後のコンクリートの性質
コンクリートの種類 （m3／h） （m3／h） ピストン
Xトローク数 口 最大主油圧
i㎏／㎝2）
主油圧温度
@（℃） の 別 スランプ icm）
フロー値
@（％）
温 度
@（℃）
気 温
@（℃）
前 10．8 55．5 28．2
20 16．5 7．7 110 48 27．0
後 10．2 79．5 29．8
⊥削
No．1 30 28．5 12．0 115 50 28．0
後 7．6 75．7 30．4 普 通
コンクリート 40 37．1 17．1 120 前 8．8 51．7 30．0
52 29．0
後 8．4 51．7 30．2
｝別
50 48．8 22．3 120 52 28．8
後 6．4 44．5 30．8
前 22．8 175 27．8
20 19．1 110 36 24．9
後 24．7 152．8 29．1
一削
No．2 30 27．9 125 40 25．1
後 22．8 159．3 29．3
高強度
コンクリート 40 32．3 22．4 200 44 前 26．3 161．9 27．8 25．0
後 23．4 177．2 29．0
｝別
50 36．7 16．7 220 46 25．0
後 19．8 106．7 32．0
前 22．5 95．3 29．2
20 18．4 7．7 110 47 25．9
後 17．7 93．3 29．5 晶
目lj
No．3 30 25．8 12．4 115 48 25．0
後 21．3 113．4 30．2
高強度
前 24．1 188．9
コンクリート 40 41．3 16．8 135 51 25．0
後 24．9 181．5 29．0
一削
50 41．0 22．4 150 53 24．9
後 25．3 182．3 30．8
表一10 管内圧力と水平距離の回帰直線
No．吐出量（m㌢h） 回 帰 直 線 相関係数（r）
20 P ＝ −0．081十 5．09 0．95
1
30 P ＝ −0．141十 7．45 0．99 40 P ＝ −0．191十 9．99 1．00 50 P ＝ −0．201十 10．56 1．00 20 P ＝ −0．161十 7．67 1．00
2
30 P ＝ −0．301十 14．82 1．00 40 P＝ −0．561十 28．24 0．98 50 P ＝ −0．591十 31．49 0．99 20 P ＝ −0．131十 6．94 0．95
3
30 P＝ −0．241十 11．97 0．97 40 P ＝ −0．381十 17．95 0．97 50 P ＝ −0．091十 19．09 0．88
ぐ15§
妻10
二8 出6 便4 麺2
設定吐出量（V）
O20㎡／h
禔@30 怐@50｢ 40
0 10 20 30 36 ポンプ車からの水平距離 （m））
図一6（a）普通コンクリート（配合No．1）に おける管内圧力と水平距離
35 4．2．3．実吐出量
30 図唱には実吐出量と設定吐出量の関係を示す。一般 に，圧送量の効率はポンプ車の使用年数によってしだい
§25 ｛こ低下して約9°％盤になることが言抽て・・る・關
垂2⑪ によると，普通コンクリートの実吐出量は設定吐出量に ほほ等しいが，高強度コンクリートでは吐出量が大きく
出15 なるにしたがって圧送効率が7◎％程度になり，実咄量
が低下している。したがって高強度コンクリートの圧送
1◎
性は，下記のことが考えられる。
5 （1）ポンプによるコンクリート圧送は可能であるが，粘 性の強い硬練りの高強度コンクリートでは，時間当りの 0 10 20 30 36 コンクリート打設量が普通コンクリートの70％程度に ポンプ車からの水平距離（m）
低下するために，迅速で多量の施工をできないものと考 図轍6ω 阨ﾒ㌫瀦躍2） えられる．
（2）圧力損失が普通コンクリートの2〜3倍にも達する 20 ため圧送限界距離がかなり小さくなるので，圧力損失を できる限り小さく抑える工夫が必要である。例えば設定 吐出量を小さくしたり配管長を短かくしたり，曲がり管㌔］5亘
只10 を少なくするなどが挙げられる。
田之
痙5 60
却皿
レ㎏● ご％為
レ、 吻
脚
レ㌦@＼30
≧
u＞20
0
10 20 30 36 50
ポンプ車からの水平距離（m） ＿
冬 図一6（e） 高強度コンクリート（配合Na3） 主4◎
における管内圧力と水平距離
皿圃 ヨヨ30
0．7
穐類 回帰曲線 礫襲
O P＝−o．25＋0．1］7109evo．98 柵く 2◎
o．6
● P＝3．◎⑰×10一駕V2］2 0．98
o．5
盲 こ＼0．4 き9
蝋0．3
出0・2
◎ユ
レ
10
⑪
配 合 ！
○ No．1普 通 1
1
● N◎2 高強度 ／
／
！
／
／
！ 允
㌶
∠
10 20 30 40 50 60
設定吐出量 （m3／h）
図一8 実吐出量と設定吐出量の関係
5．コンクリートの諸性質 5．1．各種試験および供試体の作製
o 甜 20 30 40 60 6◎ コンクリートは出荷時，圧送前・後について表一3に 実吐出量（㎡／h） 示すような試験を行なった。とくに圧送後にっいては，
図一7 圧力損失と実吐出量の関係 高強度コンクリートと普通コンクリートの材料分離性に
表一11供試体の形状，打設方法および切断方法
言 名
洗 い 分 析
圧
縮
強
度
曲 げ 強 度
乾耐 久 燥性 収凍 結 縮融 解 量）
水 密 性 蓮 丞
型枠の形状打設方法
2層に分けて詰め、突き 棒（φ19，長さ100cm）
で各層50回ずつ突いた 後、振動を加えた。
高さ 20×40×60cm
2層に分けて詰め、突 き棒（φ19、長さ100 cm）で各層50回ずつ突 いた後、振動を加えた。
高さ 30×40×60cm
2層に分けて詰め、突 き棒（φ19、長さ100 cm）で各層50回ずつ突 いた後、振動を加えた。
供試体の採取方法
φ30×60cm
1層 6層に分け 2層 て採取 3層
4層 5層 6層
コアカッターに よって各層2個 ずつ採取
鉄板
振動後、厚さ4 mmの鉄板を打 込み、硬化後に カッターにより
／ 供試体を作製。
φ20の丸鋼を通 し、硬化後に引 民 抜いた。
コアカッターに 叶 よって供試体を 採取。
標準供試体の形状・寸法
10×10×40cm
乾燥収縮量には埋込みゲー ジ（KM 100）を1部使用。
もっいても実験を行なった。表一11にはポンプ圧送後に作 プ，フロー値およびコンクリート温度の関係を示す。図 製した各種供試体の形状，打設方法および切断方法を示 中の45度の線より上側に測定点があれば，圧送後の測定 す。型枠は，洗い分析試験が鋼製とし，圧縮強度，曲げ強 値の方が大きいことを意味している。図によれば，スラ 度，乾燥収縮量，透水および凍結融解試験の各供試体が ンプおよびフロー値は，圧送前後による違いはほとんど ベニヤ板で作製したものを用いた。同表に示した他に，
圧縮強度，曲げ強度，乾燥収縮量，透水および凍結融解 25 の各試験では通常使用されている標準の鋼製型枠を用
い，一般的な方法で供試体を作製した。この供試体を標 準供試体と名づける。振動機は，棒状型（仕様を表づ2に
示す）を使用し，振動時間は，普通コンクリートで1分， 20 高強度コンクリートで3分とした。
製作会社 三 笠 産 業
機 種 MVI・GM型（錘振型）
型 式 32型（錘振型）
振動筒の寸法 径33mm×長さ501mm
振 幅 2．3mm
振動数（毎分） 10000〜11000
使用モータ 単相2極1薗V，1珪く7閲W）
重 量 原動機23kg，シャフトセット12kg
表一12 棒状振動機の仕様 君 ∪ ト 15 λ 糖
5．2．経過時間によるまだ固まらないコンクリート 0
出 圧 圧 の変化 荷 送 送 時 前 後 1台目のミキサ車の待ち時間は，生コン工場からの運 τ 勾 衡
搬醐と2韻蝶るまでの繊馴給計すると約 色 藷 2
45分を費している。図一9，図一10にはスランプおよび空気
量の変化を示す。同図によると出荷時から圧送前までの 図一9 スランプの経時変化 45分間で両コンクリートともスランプが1〜2cm，空
／°
コンクリートの種類
nNo．1 普 通 福mo．2 高強度 怩mo．3 高強度
lC
5・3・1・圧送前後のまだ固まらないコンクリートの 出 圧 圧
性質 覆 藷 覆
コンクリート圧送前・後の諸性質の測定結果を表一9
に示す。図一11，図一12および図一13は圧送前後のスラン 図一拍 空気量の経時変化 6
気量が0．5〜11％低下しているが特別に大きな変化はな かったと考えられる。高強度コンクリートは，経過時間
によるコンシステンシーの低下がとくに大きいと言われ ＿
ているが，楠果では舗コンクリート蹴べてもほと 馨4
んど変わらず，特別な傾向はみられなかった。これは，研 綱 究室での実験に比べて練混ぜ量が極めて多いこと，高強 戚 2 度コンクリートが特に軟練りであったことが挙げられる 細
ものと考えられる。
5．3．圧送前後のコンクリートの品質の変化
0
27
20
君
∪
1卜
e10
出
0
200
150 埋
1 口
N 100
Q
出 50
0
コンクリートの種類 nNo．1 普 通 高mo．2 高強度 怩mo．3 高強度
口●
@ 口
●
みられない。一般に普通コンクリートに関する多くの実 験結果では，圧送後わずかにコンシステンシーの低下が みられるようである。したがって高強度コンクリートの 圧送後のコンシステンシーは，普通コンクリートと同様 であると考えられる。コンクリート温度は，圧送後に1 度近く上昇しているものとみられる。この結果も，普通 コンクリートの場合とほぼ同程度であると考えられる。
5．3．2．圧送前後の硬化コンクリートの性質 圧送前後の動弾性係数，単位重量および圧縮強度の各 測定値を図一14に示す。一般に硬化した普通コンクリー トでは圧送による違いはほとんどないものとされてい 10 20 27 る。同図によると，圧送後の測定値の方が若干小さいよ 図一11圧送前後のスランプ うである。しかしながら，本結果は測定数が少ないため に，さらに研究を重ねる必要がある。
コンクリートの種類 nNo．1 普 通 福mo．2 高強度 怩mα3 高強度
口 ●
●
宦
50 100 150 200
図一12圧送前後のフロー値
600／2．5／50
コンクリートの穐類
ONO．1普通
口 No．2 高強度 △ No．3 高強度
る ノ ロるノる
埋 ○動弾性係数（全白）
望 ①靹韓（半黒）
誉 ゜圧縮強度（矧
掴 200／2．3／30 出
攣… 岬 懲 封 蝋 還 離 芭 堤 楡 珊 田
動弾性係数 （xio4kg／c㎡｝30 40 50 コンクリートの単仁ψ敬ton／㎡） 2．3 2．4 2．5 圧辛宿弓董度 （kg／c㎡） 21）（1 40⑪ 600
圧送前の測定値
図一14圧送前後の硬化コンクリートの性質
31
30
撃
よ29
x 928
讃
出27
○
日
○
●
仏
コンクリートの種類 nNo、1 普 通 福mo．2 高強度 怩mo．3 高強度
6．振動締固めを行なった高強度コンクリートの材料 分離性
6．1．洗い分析試験結果
棒状振動機によって普通コンクリートは1分，高強度 コンクリートは3分の振動を加えた後，深さ60cmの試 料を10cmずつ6層に分けて1層（容積71）ごとに洗い 分析試験を行なった。図一15は1層と6層についての試 験結果である。同図によると，1層と6層の構成比の違 いは，主に粗骨材と水量である。1層では粗骨材がほと 27 28 29 30 31 んど沈降してしまって，コンクリートからモルタルへと 図一13圧送前後のコンクリート温度 変化し，底部の6層では，粗骨材の実積率が約60％であ
alr 2％ alr 4兇6 air 296 alr 2〜｝o alr 2 ）o alr 290
3996 鵡％
示方配合 GO，3％ 6層 示方配合 1層 6層 1層 高強度コンクリート（振動時間3分）
普趣ンクジー端輪間ぬ） 〈ぬ31
． 一 一 一 一
， 一 一 ．
w z W6％C8％
，^ s
， 鋪〆
47％ ／／ 33％
C9％ ， G
S ダ
幼％ 51％
ノ 魂 ≡ 一 一 一 一
二 ，てここ二
W W13％
C12％
38％ C ノm S
〆 ノ
C17％ 26％
S G
34％
G9％ 47％
図一15洗い分析試験結果
§
試10 20深料 さ 30
（cm）4〔〕
50 60
1層
2 3 4 5 6
るからほとんど粗骨材であり，その間隙を他の材料が詰 6．3．振動を過剰に加えた硬化コンクリートの諸性 まっている状態と考えられる。したがって粗骨材は，材 質
料分離の傾向を知るためには適当な材料であり，試験方 表一11に示した型枠に，コンクリートを詰めて棒状振 法の上からも粗骨材のみに着目すれば良ければ著しく簡 動機で振動を過剰に加え，コンクリートの圧縮・曲げ各 便である。 強度，単位重量および動弾性係数を測定した。図一17（a），
6．2．材料分離係数と各層 （b），〈c）には各コンクリートの試料採取箇所と各測定値の 材料分離の程度を表わす指標として，材料分離係数を 関係を示す。図中の横軸は，各測定値の平均偏差であり，
提案する。材料分離係数は次式から算出する。 次式によって算出する。
㈱離係数（％）一試料コンe織轟篇猫粗骨材量・100 平臓（％）翌霧夢×1・0
材料分離係数が100％とは，採取したコンクリートの粗 ここで平均値は1層から6層までの測定値の平均であ 骨材量が示方配分と同一であったことを意味している。 る。各性質の各層におけるばらっきの程度を知るために 材料分離係数と試料採取深さの関係を図一16に示す。同 変動係数も算出し，図中に示した。同図によると，動弾 図によると，普通コンクリートの材料分離が著しく，粗 性係数は上層で小さく，下層で大きくなり，材料分離係 骨材がコンクリートの上層では沈降して下層に推積して 数（図パ6）の傾向と類似していると言える。単位重量は いるのが明らかである。高強度コンクリートは普通コン 動弾性係数と似た結果を示しているが，変動係数が最小 クリートに比べ，上・下層の材料分離係数の差が小さい であり，上・下層の差が極めて小さいと言える。圧縮・
ので材料分離が小さいものと考えられる。これは，高強 曲げの両強度は若干ばらつきがみられるが，上層で大き 度コンクリートでは粘性に富んでいるから，粗骨材の沈 く，下層で小さくなり，動弾性係数，単位重量と逆の傾 降が抑制されるためであると考えられる。 向がみられる。最初，上層では実質の水セメント比が大 材料うト離係数（％ きくなるので強度が小さくなり，下層では充分締固めら
10試
料 2｛｝
採 取 30 深 さ 4⑪
〈cm）
50 60
25 5⑪ 75 100 125 150
れるために強度が増大すると予想していたが，逆の結果 を示した。本結果は既往の研究11）と異なっているために さらに実験の積み重ねが必要であると考える。しかしな がら強度の結、果は，材料分離係数のそれと異なっている
ことから，材料分離と強度が強い関係を有しているとは 断言できないものとも考えられる。
図一棺 材料分離係数と試料採取深さ
平均偏差 （％） 6．4．透水試験
60 70 80 90 100 110 120 各層の深さと拡散係数の関係を図一18に示す。同図に 雇欝試体 よると，拡散係数は上層で小さく下層の方が大きくなっ o ている。予想では，充分に締固めると上層では，示方配 10 合より実質の水セメント比が大きくなるから水密性が低 料 20 下し，逆に下層では充分に締固まるので水密性がかなり向試
の 30 上するものと考えていたので全く逆の結果となった。こ
璽・・ のことは，搬撒の場合と同様であり，さらに実験を
（cm）50@ 積み重ねる必要があるものと考える。
60
圧送前 標準供試体
● ○勾
10圧縮強度 絜ﾈげ強度
｢単位重量 恣ｮ弾性係数
変動係数（％）
@ 8．0
@ 5．3
@ 5．8
@20．8
O
標準供試体 普通コンクリートNo．1
図一17（。）試料採取深さと各測定値 1．5
平均偏差（％）
60 70 80 90 100 110 120
圧送後
標準供試体 口 ○
0
試 変動係数（％）
料 10 O圧縮強度 11．0
の 20深
口曲げ強度 8．3
｢単位重量 1．1
さ 30
icm） ●動弾性係数 3．9 40
50 U0
圧送前 ● ○
標準供試体
「送後
標華供。式体
0 10試 料 20
の 30 深
さ 40
（cm）50
60
圧送前 標準供試体
高強度コンクリート No．2
図一17（b）試料採取深さと各測定値
平均偏差（％）
70 80 90 100 110 120 130
○ 口
変動係数 寤ｳ縮強度 8．5（％
絜ﾈげ強度 4．4
｢単位重量 1．7 恣ｮ弾性係数 5．5
○ ●
試 料 16．5 の 深 22．5 さ
（cm）
37．5
43．5
58．5 60．0
上層
中層
下層
ロ30×40×h60 cm
配合
ONo．1
△No．3
0 10 20 30 40 50 60 70
拡散係数（×10−4，cm2／sec）
図一18試料の深さと拡散係数
7．結 論
本実験で得られた結果をまとめると下記のようにな る。
高強度コンクリート N・・3 （1）高強度コンクリートのポンプによる圧送は，設定吐 図一17（c）試料採取深さと各測定値 出量が大きくなるにしたがい圧力損失が増大するため，
圧送効率が低下する。しかしながら設定吐出量を30〜40 2）国分正胤編；土木材料実験，技報堂．1969．
m3／hにとどめれば，中硬練りの高強度コンクリートで 3）高山俊一 出光隆・古賀順二；高強度コンクリートのコ ンシステンシーに関する基礎的研究，九州工業大学研究報
も多量のポンプ圧送が可能であると考える。 告（工学），第38号，昭和54年3月．
② 圧送前後の高強度コンクリートでは，まだ固まらな 4）服部，山川，今村，鈴江，東，江尻；流動コンクリート いコンクリ＿トおよび硬化したコンクリートのいずれの について・セメント技術年報・第3◎巻・1976年・ρP・254 〜258．
諸性質も，普通コンクリートの場合と同様にほとんど変 5）高山俊＿，渡辺明，江本幸雄，神野良一；高性能減水済 化なかった。 を用いた高強度コンクリートの諸性質，九州工業大学研究
（3）材料分撒と動弾幽は強いホ目関があるものと 6鑑ぽ）遮鵠漂1篭強度コンクリートのワー
考える。圧縮，曲げの両強度および水密性は材料分離と ヵビリチ＿におよぼす練混ぜ方法等の影響に関する研究，
の関係が小さいものと考えられる。 セメント技術年報，第33巻，昭和54年12月．
7）毛見虎雄；コンクリートポンプ工法，彰国社，昭和52年 12月．
終りに，本研究に対し・実験現場など多大の御援助を 8）川端，山崎，中原，大西ほか；水砕スラグ細骨材を用い 賜った奥村組および関係の方々に心よりお礼申し上げま たコンクリートの施工性に関する実験，大阪セメント技報，
す・また本研究の一部は昭和5d科学鵬（奨励研 ，ぽ謬鑑㍑る蜘特殊。ンクリ＿圧
究（A））によって行なった。 送性と品質に関する研究，大成建設技術研究所報，Nα12，
1979．11，PP．77〜86．
10）日本建設機化協会編；コンクリートポンプハンドブック
参考文献 森北出版，1979年12月．
1）高山俊一，小椋規由，松田浩；高強度コンクリートの材 11）毛見，平賀。倉林，荒巻；コア強度による壁・スラブコ 料分離に関する実験的研究，土木学会西部支部研究発表会 ンクリートの充てん性について，セメント技術年報，第32 講演集・昭和56年2月．ρρ・299〜300・ 巻，昭和53年，PP．383〜386．
