【論 文
1
UDC ；691 ：620．
1 ：691．
32’
日本 建 築学 会構 造 系 論 文 報 告 集 第400 号・
1989 年 6月高
周
波加 熱
装置
を
用
い
た
フ レ
ッシ
ュ コン
ク
リ
ー
ト
の
単位 水
量
簡
易 迅
速 試 験 方 法
の
開 発
正 会 員 正 会 員 正 会 員友
桝
棚
沢
田
野史 紀
＊佳 寛
＊ ＊博
之＊ ＊ ＊1．
目 的 コ ンク リー
トの品質， 特に耐 久性に大き な影 響を及ぼ す要 因の一
つ に単位水量 が あ る。
昭 和61年 度に改 定 さ れた 日本建築 学 会 厂建築工 事標 準 仕 様 書JASS
5鉄 筋コ ンクリー
ト工事」では その上限値を185kg ／m3 に制限し て いる。
フ レッ シュ コ ン クリー
ト中の単位水量 を建 築工事現 場 あるい はレデー
ミクス トコ ン ク リー
ト工場で簡 易迅速に 試 験す る方法にっ い て はい くつか試 案 が 出さ れ て お り’
， その代表的 な もの と し て 以 下の もの が あげられ る。
1） 加熱乾 燥 法 ：採取試料を加 熱 乾 燥し， そ の乾 燥 量 か ら単位水 量 を求め る方 法1］・
1） 2 〕 遠心脱 水 法：採 取 試 料を遠心分 離 機に よっ て脱水 し， その脱 水 量か ら単 位 水 量を求め る方法 3 ） 3） アルコー
ル と比 重 計による方 法 ：採 取 試料にエ チ ル アル コー
ル を 加える と，
水との混合 率に比例し てエ チ ル ア ル コー
ル の濃 度が下がる こと か ら，
この混合液の比 重を測定し て単位水 量 を 求める方 法‘レ4 ） 塩 化 ナ トリ ウムと塩分濃 度 屈 折 計に よ る方法：採 取試料に塩 化ナ ト リ ウム を加え， そ の混 合 液の塩 分 濃 度 変 化を屈折計によっ て測 定して単 位 水 量を求め る方 法 5〕
し か し， こ れ らの試 案は そ れ ぞ れ操 作 性
，
所 要 時 間，
精度等に問題が あり，
い ま だ確 立さ れて いない。 本 研 究は，
加 熱 乾 燥 法を基に加熱装置と し て高周 波 加 熱 装 置 （電 子 レ ンジ）を用い，
試 験時に予想さ れ る各種 変 動 要因 （試 料 採取 量，
細 骨材種 類，
セメン ト種 類，
練 り置き温 度，
練り置き時間，
加 熱 時 間， モ ル タル採 取 時 の ウエ ッ トス ク リー
ニ ング方法，
他 ） が 試 験 誤 差お よ び 単 位 水量の算定 誤 差に及 ぼ す影響 を 明 らか に し，
建 築工 事 現 場 等で単 位 水 量を簡易かつ 迅速に試 験す る方 法の提 案を行 うこと を目的と し た もの であ る。
Z 測 定 原 理 図一
1は加 熱 乾 燥 法の測 定 原 理を示 し た もの であ る。
フ レッ シュ コ ン ク リー
ト中に含まれ る全水量は，
練り混 ホ 東 京 大 学 教授t
工博 ＊ ＊ 建 設 省建 築 研 究所 主 任 研 究 員・
工 博＊
＊
＊
建 設 省建 築 研究 所 研 究員・
工 博 〔1988年11月24日 原 稿 受 理，
1989年3月 13日 採 用決定 ｝ Y 丶 有 風 羅 輪 髦 効 皿 兜 ≡ 水 孤 童 国 監 置 少 口 夏 爵 の盟
… 纏 重 瓜 〜 し 辷 xm ：加 熊 時 同曁
，
鹽
骨 材、
．
馳
，
鹽
L
歎 水 量圍
．
．
．
・
”
・
・
齟
’
一
’
”
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，
．
・
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r」
’
齟
’
．
．
・
齟
’
．
睥
：
、
糟 合 水 量 結 含 水 鷺 題 上 試 聞 増 加曲 紐 りり 験 瞼 時 図一
1 測 定 原 理の解 説 ぜ や セメン トの水和に必要な有効 水量 （単位水量分），
な ら びに骨材中の 吸水 量であ る。
ま た，
ガス コンロや高 周 波 加熱装置等を用いた場合，
加熱 乾燥中に蒸発に よっ て減 少す る水量は，
この全水量よ りコ ンク リー
ト混 練 開 始か ら試 験 終 了 時まで の セ メ ン ト と結 合す る水量 （結 合 水 量 〉を差し引い たもの であ る。 し た がっ て，
試 料 （モ ル タル ：骨材は表 乾状態の も の を使用）中の有 効 水 量は 理論上 式 （1）に よっ て算出 可 能で あ る。
有効水量 （単位水 量）＝
乾 燥によっ て減 少す る全 水 量＋ 結 合 水 量一
骨材吸水 量・
・
…………・
…・
…・
……
（1） た だし，加 熱 乾 燥に よっ て求まる項 目は お よび （調 合 表 より求める ）の み であり，
は予 備 実 験｛
加 熱 乾 燥 後の試 料 を高 温で焼 成し て重 量 減 少 分 を測 定 二以 後 強 熱 試 験と略 す。｝等で確 認し ておかな け れ ば な らな い。
一
方， 試 験 誤 差につ い て考えた場 合，
加 熱 乾 燥 法の試 験誤差は式 （2｝に よっ て表さ れ，
以 下に示す 1）−
5） の各 項目の総 和に等し い。
試 験誤差＝
「有効 水 量」＋「骨 材 吸 水 量」一
「乾燥によっ て減少する全 水 量」一
「結 合 水 量 」………・
……・
・
tt・
…
（2 ） 1） 測 定 時の計 量 誤 差 2） 結 合 水 量 中に含まれ る細 骨 材の強 熱 減 量 分 （強 熱1
試験よ り得ら れ る結 合 水 量に は細 骨 材 中の泥 分 量 も含ま れ る。 し た がっ て
，
算 出さ れた有 効 水 量は理論 上の有効 水 量 よ り も 泥 分 量 だ け大きい値とな る。
）3
）混和剤 中の未 蒸 発 分 （高 性 能 減 水 剤やAE
剤等 の コ ンク リー
ト用混和剤には固形 成 分が含まれ てい る。
した がっ て， 「乾 燥に よっ て減少する全 水 量」は理論上 の全 水 量に比べ混 和 剤中の 固形 分量 だけ 少ない値 とな る。） 4） ウエ ッ トス ク リー
ニ ングに よ る 誤 差 （コ ン ク リー
トか らウエ ッ トスクリー
ニ ングし て得ら れ たモ ル タル のC
（セメ ン ト）：W （水 ）：S
（細 骨 材）の 比率と，
コ ン クリー
ト中のC
：W
：S
比率と は異な る。） 5） 練り置き時間お よ び温 度による変 動 誤 差 （結 合 水 量 ）はセメ ン トの種類，
コ ン クリー
ト混 練 後か ら試 験開 始ま での時 間 （以後 練り置き時 間と略す。
）， 温 度 （以後 練り置き温度と略す。）および試 験 開 始か ら終 了 まで の 時 間 （以後最 終 加 熱 時 間と略す。
｝によっ て変 化す る。
）な お
，
各 種 変動 要 因につ いてば，
モ ル タ ル試 験で そ の 影 響 を 明ら か に し， そ の後コ ンク リー
ト試 験で本 試 験 方 法の妥 当性の検 討 を 行っ た。
また，
加 熱 装 置と して は 試 料の均一
加 熱，
加 熱 時 間の 自動 制 御，
以 上 2点か ら高周波 加 熱装置を 選 ん だ。 以下に，
本 文で用い る語の説 明な らびに計 算 式を示す。
○最 終 加 熱 時 間 ：試 料 を加 熱して一
定 重量 にな る まで の時 間○ 最 終 蒸発 率 ：最 終 加 熱 時 間に お け る試料の重畳減 少量の
，
試 料 中の有 効 水 量に対す る 比率wl一
鵬Xi
＝
W
×100
… … … tt’
… 『
’
（3） W，XC
十S
十W
X、：最 終 蒸 発 率 （％） Wr ：試 料 採取重量 （9 ＞ 喉 ：高 周 波 加 熱 終 了 後の試料重量 （9
）C
：調 合 表より求めた単 位セ メ ン ト量 （kg
／mりS
：謂 合 表より求め た細 骨 材〈表 乾〉重量 （kg
／m3 ）W
：調 合表より求 めた単 位 水 量 （kg／皿s）○結 合 水 率 ：高 周 波 加 熱に よ る試 験 終了後
，
800℃ で強熱 （JIS
R 5202 ：強 熱 減量の定 量に準 拠）し た際に減少し た重量の，
試 料 中の セ メ ン ト重 量に対す る 比率 鵬一
鵬 〉く100・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
（4 ）x2＝
C
鵬X c十s十 va X2 ：結 合 水 率 （％） 既 ：800℃ 加 熱終 了 後の試料重 量 （9） ○強 熱 減量 率 ：高 周 波 加 熱に よる試験終 了後，
800
℃ で強 熱し た際に減 少し た重 量の，
試料 中の有 効 水 量に対する比 率2
隅一
既 Xs・
’W
X100
’
… … … ’
…
（5
） 隅 ×C
十S
十 W X3 ：強 熱減 量 率 （％） ○ 試 験 誤 差 ：調 合表よ り求め た試 料 中の有 効 水 量 に対 する， 高 周 波 加 熱 試験より求め た試料中の有 効 水量 の誤 差佩
一
叨 ・雷
橘 ・C −
1
：
W
＋ 1。諤
戸×S
）
E
曜＝・
・
・
・
・
・
・
…
一・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
．
・
・
・
・
…
（6 ）Ew
：試験 誤 差 （％）M
：C
十S
十W （9 ）P
：細骨材吸 水 率 （％ ＞3．
モル タル実 験3．
1 実 験 概 要3．
1．1
実 験 目 的 モル タル 試 験の 目的は以 下の事 項 を明らかに す る こ と にあ る。
1） 加 熱 時 間ならびに結 合 水 率に及ぼ す試料 採 取 量の 影響2） 加熱 時 間 ならびに結 合 水 率に及ぼす 骨材 種 類の影 響
3） 加 熱 時間 な ら び に結合 水 率に及ぼすセ メ ン ト種 類 の影 響 4） 加 熱 時 間な ら びに結合水 率に及ぼ す水セ メ ン ト比 の影 響
5） 加 熱 時間 な らび に結合 水率に及ぼ す練り置き時間 の影 響
6） 加 熱 時 間な らびに結合水率に及ぼす練 り匿き温度 の影 響
3
．
1．
2 実験の要 因と水 準表
一
1に要因と水準 を 示 す。
な お，
サン プル は1水 準につ き 3体 とし た。
3．
L3 使用材 料お よ び使 用 器 具O
セメ
ン
ト：普通 ボル トラ ン ドセ メ ン ト， 高炉 セ メ ン トB 種お よ びフ ライアッシュ セメ ン トB 種
○細
骨
材 ：瀬 戸 内産 珪 砂 （表 乾 比重
＝
2．
61， 吸水率＝
O．
85）お よ び鬼 怒 川 産 川砂 〔表 乾比 重罵
2．
58，
吸 水 率＝1．
40）○ 高周波加 熱 装 置 ：高 周 波 出 力500W （市販品 〉 ○ 電 子 天 秤 ：感 量 0
．
190
乾 燥 容 器 ：容 量 約500cc
の鋳物 製 容 器 （深 さ ：約 2cm ） ○ 電 気 炉 ：最高 1200℃ 表一1
モ ルタル実 験の要 因と水準 要 因 水 準 試 料 採取重 量 600g、
1 2009r
1 8006 セ メ ン トの種類 普 通ホ’
酔 ランド、
高 炉B種、
7ライアッシュ
B樫 水 セ メ ント 比 40 ％、
45 窕覧
55 ％隔
65 ％ 線り置き時 聞 0分、
30 分、
2時 聞 輝 り 置 き沮 度 20 ℃．
30 ℃ 骨 材 桓 類 珪砂、
川 砂3
．
1．
4 試 料 作 製 手 順 お よび測 定 手 順1＞ 試 料 作製手 順 ：水
，
セ メ ン トお よ び砂を0．
lg 単 位で計 量し， モ ル タル ミキ サー
で 2分 間 攪 拌 後，
練り さ じ で 1分， その後再
びモ ル タ ル ミ キ サー
で2
分 間 攪拌し たもの を用いた。
2
）測 定 手 順 ：蒸 発 量の 測 定 手 順は図一2
に示す フ ロー
チャー
トに し た がっ て行ろた。 3．
1．
5 モ ル タ ル の調 合 試 験に用い たモ ル タル の調 合および試 験条件 を表一2 ．
に示す。
3．
2 実 験 結果 表一3
にモ ルタル実 験の結 果 を一
覧 表で示 す。 3．
3 実 験 結 果の検 討 3．
3．
．
1 試 料 採 取 量の影 響 試科 混繍 齪 り置 き （O分、
30分、
2時問 ） 加熱副 始 （高 周 波加然 ）、
乾燥重 量の測定 ●12分 まで は3分間 隅、
以後2分聞隔 （鑼 号1師
8） 020 分ま では2分 間隔、
以後5分聞隔 （隙 番号9〜
28， No 里量変 化 O、
19未満 Yes圏
鵬 焼成 （呂OO ℃．
60分 ） 結台 水 睾 の測 定 図一
2 測定 手 順の フ ロー
チャー
ト 表一
2．
モ．
ルタル調 合およ び試 験 条 件 賦 騒 番 号 セメ ント 欄 顛 伽 骨 材．
水セ メ ント比 ％ 砂セ メ ント比 賦 科 採取 璽 量 9 練り置 き時 問 h 齦り置 き温度 ℃ 1 珪 砂 600 2 川砂 3 40 1200 4 珪 砂 1800 5 600 6 川砂 652．
o12000．
O 78 1800 20 9 2．
8 iO 552．
1 0，
夛 11 普 通 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト 451．
5 12 珪 砂 652．
8 13 552．
1 2．
o 14 451．
5 15 652．
8 16 552．
1 0．
5 17 451．
5600 18 652．
8 30 19 552．
1 2，
0 20 451．
5 21 0．
5 22 2．
o20 23 裔ン 炉ト セB．
メ租 0．
5 24 2．
O30 25 552．
1 O．
5 26 2．
o20 27 フ ア ラツ イ シB ユ種 o．
5 28 2、
030 試 料 採 取 量 と 結 合 水 率の 関 係 を 図一
3に，
試 料 採 取 量 と試 験 誤 差の関 係を
図一
4に，
試 料 採 取量 と最 終 加 熱 時 間の範 囲との関 係 を 図一
5に示 す。1＞ 試 料 採 取 量が600
〜
leOO g の範 囲では，
試 料 採 取 量 と結合 水率には明確な相 関性は認め ら れ ない。
また，
表一
3 モ ルタル実 験の結 果 闘 番 号 躙 含毀 よ り求 め た試料 中の 盆爽量の、
肩 効 水量 に対 す る 比率 嬲 最 終 藩発準 ％ 強熱 減 量率 ％．
眩 駿 饌 差 ＋o一
Er ％ 最終 加熱時間 分 結 台 水睾 X冒ノ0 ％ 1104．
08lD2．
722．
501．
1426〜
441．
00 2112．
56113，
105．
045．
5864〜
762．
02 3 103，
123．
102．
3242〜
701．
24 4104．
08102，
703．
071．
6960〜
901．
23 5102．
53100．
26L 36一
〇．
9142〜
560．
88 6107．
68106．
753．
082，
1574〜
822．
oo 7 100，
531．
72o．
3454〜
741．
12 8102．
53101，
201．
94O．
6188〜
goL 26 9．
103．
53100．
．
892．
44．
−
D．
2035〜
401．
59 10lo3．．
14101．
082，
600．
．
5440〜
451．
43 11102．
74102，
122．
772，
ユ550〜
551．
25 12103．
53100522
．
59一
〇．
4240〜
451．
58 L3103，
14．
100 吾 792，
79D．
4445〜
501．
54 14102．
74102 ；03．
2．
922，
21501，
31 15103．
53101．
332，
480．
2845〜
50L 61 16103．
14100．
832．
590，
2840〜
501．
43 17lO2．
7410L 622，
561．
4445〜
551．
15 18103．
53101．
142．
760．
3740〜
451，
80 19103．
14100．
172．
92一
〇，
0545〜
501．
61 20102．
74101．
893．
052，
2040〜
45L 37 21 101．
781．
970．
6145〜
501．
08 22 10L 942．
04O．
8445〜
50 ユ．
12 23 101．
262．
020．
14．
45L 11 24．
101．
072，
2σ 0．
1340馬
501．
2且 25103．
14100，
773．
，
0．
1O．
6440〜
45L 66 26 100．
753，
401．
0140〜
50．
1．
87 27 100．
973．
020．
8545〜
501．
66 28 100．
043．
33O．
2335〜
451．
83 1．
4 結 合 1・
2 水 1．
O 率 O。
8 （％｝ 0．
6 6001200180060012001800 W／C＝40Z W／C＝
65％．
試 料 採 取重 量｛
gl
図一
3 試料採取 量と結合水率の関係J
試 3 験 2誤 1 差 o
一
1 600 1200180060012001800 W ／C＝40％ W ／C＝
60Z 試 料 採 取 重量 〔g ） 図一
4 試 料 採 取 量と試 験 誤 差の関 係3
100 最 終 80 加 熱 60 時 間 40
1
分｝20 600 1200180060012001800 W ／C＝40Z W／C＝60X 試料採 取 重 量 〔g ｝ 図一
5 試 料 採取 量 と加 熱 時間範 囲の関 係 2．
2 結 2．
。 合 1．
8 水 1．
6 率 1．
4 1．
2 t．
o 圏■
珪 砂 川 砂 珪 砂 川 砂 W／C＝CO％ W／C＝65Z 細 骨材の種 類 図一
6 細 骨 材の種 類と結 合 水 率の関 係 試 6 験5
4 誤 3 差2
1 0 珪 砂 川 砂 珪 砂 川 砂 W／C＝40X W／C＝60Z 細 骨 材 の 種 類 図一
7 細骨材の種 類と試 験 誤 差の関係 1．
8 結 1．
6 合 t．
4 水 率f・
2
r
％〕1．
o
0．
8 酋 通 高 炉 7，∫F舜ユ
ホ1
陟卜，ン ト’
λラグ B 種 B 種 セ メ ン トの種 類 図一
8 セ メントの種 類と結 合 水 率の関 係 試料 採取量 と試験 誤 差との間にも明 確な相関は認め ら れ ない。 2＞ 試 料 採 取量の増 加に伴い最 終 加 熱 時 間は増 加し，
試 料 採 取 量が 1800g にな る と600 gの時の 1．
5〜
2倍の一
4
一
1．
8 結 At・
6 口 水1．
4 率 1．
2 ‘％｝1
・
％
／六
，
．
■．
■
7
’ン
ト
ノ ’ 璽’
， ノ ∠管
羅
鸛 腸
O： 20 ℃．
30 分 囹呂
20 ℃．
2時 間 ▲；
30 ℃、
30 分 ◆； 30 ℃、
2時 聞一
50
60 70 水セ メ ン ト比 ｛％） 図一
9 水 セメ ン ト比と結 合 水率の関 係 時間 を 要 す る。
以 上よ り， 試料採 取 量は600g
程 度で 十 分 と考え ら れ る。 3．
3．
2 細 骨 材の種 類の影 響 細 骨 材の種 類と結 合 水 率の関 係 を 図一
6に， 細 骨 材の 種類と試 験 誤 差との関 係 を 図一
7に示 す。 1 ）川 砂を用いた場 合の最 終蒸発 率は珪 砂 を用い た場 合に 比ぺ 6−
10％ 増 加 して い る。 これは，
骨 材 吸 水 率 の違いが原 因と考え ら れ る。 2 ）川 砂 を用い た場 合の結 合 水 率は珪 砂 を用い た場 合 に比べ 約O．
8
％ 大 きい値 を示し て いる。
これは， 川砂 中に含 まれる粘 土 鉱 物 等の水 和 物が強 熱 試 験 中に強 熱 減 量と し て失わ れ，
そ の分が結 合 水 率に加 算され た ためと 考えられ る。
また，
その分 試 験 誤 差 も大き＜：なっ たもの と考え ら れ る。 そこ で，
骨 材の強 熱 減 量 分 を差し引いて 補正 して み ると，
結 合水率は川砂の場 合と珪 砂の場 合と で そ れ ぞ れ 1．
04％ お よ び1．
0］％ と な り ほ ぼ一
定と なっ ている。 3．
3．
3 セ メン トの種 類の影 響 セ メ ン トの種 類と結合水率との関係を図一8
に示す。 結 合 水 率は セメ ントの種 類に よっ て若干の違いが あ り， 以 下の順で表され る。
フ ライアッシュB
種〉普通 ボル ト〉高 炉ス ラ グB
種 し か しいずれ も1，1− L7
％ の範囲に あ り，
単位水量 を算 出す る際に与え る影 響は小さいと考え られ る。
3，
3．
4 水セメ ン ト比の影 響 図一
9に水セ メ ン ト比と結 合 水 率との関 係 を，
練り置 き時 間お よび 練り 置 き 温度 別に示す。
練り置き時間が 30分 以 上の場 合， 水セ メ ン ト比の増加に伴っ て結 合水 率が増 加す る傾 向にあり， 水セメ ン ト比が10
％大き く な る と0．
2〜
O．
3％ 大き くなっ て い る こ とが認め ら れ る。一
般に セ メ ン ト水 和 反 応の割 合は水セ メ ン ト比の増 加に伴っ て増大する ため，
結 合 水 率 も増 大 する と考えら れ る。 3．
3．
5 練 り置き時 間の影 響 図一
10に練り置き時 間と結 合 水 率との関 係をセ メ ント種類 別に示す
。
結 合水率は，
セ メ ン トの種類に か かわ らず 練り置き時 間の増 加と と もに増加す る傾 向が 認 め ら れ るが，
混 練 後か ら2
時間 まで の増加は それほ ど 大 き く な い。
3，
3．
6 練り置き温 度の影 響図
一
11に練り躍
き 温度と結 合 水 率と の関 係 をセ メン ト種 類 別に示す。
結 合 水 率は練 り置き温 度によっ て そ れ ほど大 き く影 響 を 受 けない こと が認め ら れ る。 3．
3．
7 試 験 誤 差の範 囲 モ ル タ ル実 験にお け．
る各試験 番 号ご との試 験 誤 差の分 布 を 図一
12に示 す。 ま た，
図中に は各 試験 誤 差の平 均 値も合わ せ て示し た。
モ ル タル実験にお け る試 験誤差は 平 均：0．
95 ％， 標 準 偏 差 ：1，
25％で あ る。
各 サンプル の試 験 誤 差の試 験 番 号ご との平 均 値か らの挙 動は標 準 偏8
試6
験4
誤2
差0
〔％）一2
2．
o 結 1．
8 合 1．
6 水 率1・
4 1．
2練り置 き時 間
〔時） 図
一
10 練り置き 時間と結 合水 率の関 係 2．
0
結 1．
B 合 1．
6 水 京 14亨
T．
2 練 軌 置 きL
温 魍 図一
11 練り置き温 度と結 合 水 率の関 係一4
2s るeり e コlo”tなlstね りtet7tetgmロttnasMasas ” a 試 験 番 号 図一
12 モ ル タル実 験にお ける試 験 誤 差の分 布 曜 ● ■ 瞳回
回
差 ：0．
54
％。
最 大±1．
50 ％であ る。3．
4 モ ルタル試験の考察 フ レッシュ モ ル タル中の水 分 を高周波加 熱に よっ て乾 燥さ せて有 効 水 量を求め る式は，
式 （1 ）を書き換えて 式 （7
）と な る。SXP
・
…・
・
………・
（7 ） W’
＝
陥一
隅十C×．
X2−
1
十P
W ’
：有 効 水 量 （g ＞ 式 （7 ）中のX
，に影 響す る要因の うち大きい もの と して は，
これ まで の実験結 果か ら，
細 骨 材の種 類，
セ メ ン トの種類，
水セメ ン ト比が あ げ ら れ る。 細 骨 材とし て川 砂を用いた場 合は見かけ 上結 合 水 率が 増 加し て いる が，
これに伴っ て誤 差も増 加してい る た め，
珪 砂 を用い た場 合と同じ結 合 水 率を用いれ ば式 （7）に よっ て フ レッ シュ モ ル タ ル中の有効 水量を求め る ことは 可 能と考え ら れ る。’
水セ メン ト比の影響につ い ては，
水 セ メ ン ト比が 10％ 増 加す る と， 結 合 水率は0．
2〜
O．
3 ％増 加して いる。
ま た，
セ メ ン ト種 類の影 響につ い ては，
すべ ての実 験 結果 を平 均す る と表一
4の よ・
うにな る。
し か し， いずれ も計算の簡 便さを考 慮す る と， 結 合水 率と して全 平 均 値 1．
40 ％ を用い る のが適 当 と考え られ、
る。
ま た， 全 平 均 値 1．
40％ を用い た場 合の全 実 験の平 均 誤 差お よび標 準 偏 差は 0．
89
％， 1．
20％である。
’
4．
コ ンクリー
ト実 験 4．
1 実 験 概 要4．
1．
1
実 験目的 コ ン クリー
ト実験は， コ ン クリー
トから ウエ ッ トス ク リー
ニ ング して得られたモル タル 試 料を 用い た場合の誤 差が， モ ル タル 実 験に比べ どの程 度 変 化す るか を 明ら か にす る た めに行っ た。 4．
1。
2 実 験の要 因と水 準 表一
5に要 因と水 準を示す。 な お，
コ ン クリー
トの 目 標ス ランプは18
±2cm
と し，
サン プル は1
水 準につ き 3体と し た。
4，
1．
3 使 用材料お よび使用器 具O
セ メン ト：小 野田 セメ．
ン ト（株 ），住友セメ ン ト（株 ） お よび三菱セメ ン ト （株 ）3
社の普 通 ボル ト ラン ドセメL 表
一4
セ メ ン ト種類 別の結 合 水 率 セ メ ント種類「
結 合 水 率（％） 平 均 饐 標 準 偏差 普 通ホ’
彫トランド 1．
380．
29 フライ乃 シュB種 1，
760、
12 高 炉スラグB種 1．
13O，
07 全 体 1．
400．
30 表一
5 コ ン クリー
ト実 験の要 因と水 準 要 因 水 準 水セメ ン ト比a） 40r46
」
49、
52、
65 単位凍量 （ ！自り 1SO、
170、
195、
210、
220 混 和 剤 轟性能肥減水 剤 （A、
B、
C）「、
AE 剤一
5
ン トを等量混ぜ合わ せ た もの
○細 骨 材 ：鬼 怒 川 産 川 砂 〔表 乾比重
＝
2．
60，
吸 水 率；2．19，
F．
M．
＝
2．
76） ○ 粗 骨 材 ：青 梅 産 砂 岩 （表 乾 比 重堊 2．
66，
吸 水 率＝
0．
50，
F，
M．
＝
6．
61 ）○混 和 剤 ：高 性 能
AE
減 水 剤お よびAE
剤 ○ふ る い ：JIS
Z
8801 規定の5mm
標 準 網ふ るい その 他は，
モ ル タ ル実 験と 同様で あ る。4，1．
4 試料 作 製 手 順お よ び測 定 手 順1
） 試 料 作 製 手 順 ：コ ン ク リー
ト混練 後，
5mm 網ふ るいを用い てウエ ッ トス クリー
ニ ングし たモ ルタル （棒 バ イ ブレー
タ を 用い て ほ ぼ完 全にモル タル分を採 取し た｝を3kg 採 取し， この モ ル タル か ら試 料 を600g
採 取し た。2
） 測 定 手 順 ：測 定 手 順はモ ル タル実 験と同様である が，
試料 採 取量は 600g ， 練り置き時 間は0
時 間，
練り 上が り 温度は20℃ とし た。
4．
1．
5 コ ン ク リー
トの調 合試 験に用いたコ ンク リ
ー
トの調 合を表一
6に示す。 4．
2 実 験結果 表一
7に コンク リー
ト実験の結果を一
覧表で示す。
4．
3 実 験 結果の検 討 図一
13に試験 誤 差と調 合 表 よ り求 めた単 位 水 量 との 関 係 を示すe プレー
ンコンク リー
トの誤 差は一
3〜O
％，
AE
剤 を添加し たコ ン クリー
トの誤 差は 1−
4％， 高性 能AE
減 水剤を添加し たコ ンク リー
トの誤 差は一3−
4 ％の範囲 に分布して い る。
表f6 コ ンク リー
トの調合 囎 番 号 水 セ メ ント比 瓢 細栂材 率 覧 単位 承 量 ！b罩
空 気置 咒 温和剤 140．
040．
322Q 248．
945．
1208 352，
3 2D91，
0 簸 458。
845．
7229 540．
038．
5208 846．
142．
6196 AE剤 749．
3 197 B 47．
2 A 9 1604．
0B 1040．
O44．
9170 C 11 A 廴250，
547．
2194AE 耐 表一
7 コ ン ク リー
ト実 験の結 果 齟 磆 四台談 より求 めた眺科中の 銚 量の．
有 効水 量 に対 す る 比拏 ％ 最 終 懲 発 畢 o 覧 強勲 滅量率 o 男 毆 験 誤 差 o＋o一
Er ％ 麒 加黼 冊 分 結 合水率 Ox冒！じ ％ L106．
09101．
234．
23冖
o．
6345、
551，
69 2107．
82100．
164．
81一
2．
8540〜
452．
35 3107．
97102．
254．
56一
1．
1650｝
602，
38 4107．
08101．
084．
08一
L 9240〜
552，
40 5106．
06104．
793．
522．
2545叩
551．
41 6107．
52106．
484．
亘22，
9850、
601．
90 7107．
78104．
145．
41 里．
7745｝
502．
16 8 9 108．
236．
2ユ 3，
3845噌
552．
48 111，
06101．
556．
70一
2，
8140〜
502．
68 10 工09．
64 工03．
475．
52一
〇，
6545〜
552．
21 工 旦 109．
64104．
565，
．
87o．
79502．
35 12 ユ08．
77107．
595，
133．
9540〜
452．
596
5．
0 試 4・
0 3．
o 験 2．
O 誤 t・
0 0．
0 差＿
1．
0 72．
0 ｛％）−
3・
0−
4。
0
150 図一
13 170 190 2：10 230 単 位 水 量 （kg
／mi） 単 位 水 量と試験 誤 差の関係 モ ル タル実 験におけ る誤 差は平均 値0．
95
％，
標準 偏 差 1．
25 ％の分 布を示 してい た が， こ れ は 主 と して試 験 方 法自体の誤 差と考え られ る。
こ れ に対し， コ ン ク リー
ト実験に おける誤 差は，
平 均 値O．
43
％，
標準偏 差2．
42
％ の 分布を 示 し て おり，
試 験 方 法 自体の誤差の ほかに 試 料 採 取お よ び ウエ ッ トス ク リー
ニ ングに よ，る誤 差が含 まれてい る た め と考え ら れ る。 し た がっ て，
モ ル タル実 験における誤 差の範 囲よ り も大き く なっ た分が，
試 料 採 取や ウエ ッ トス ク リー
ニ ン グに よ る誤差 と考え られる。5．
考 察 5．
1 加 熱 時 間の短 縮 こ れまでの実 験結果 か ら最 終 加 熱 時 間は少な く とも 40分 必要で あ る。 し か し，
この試 験 方 法 を建 築 工 事 現 場 やレデー
ミ クス トコ ン ク リー
ト工場で用い る こと を考 え た 場合は，
加熱 時 間を短 縮する必 要がある。
最終 加熱 時間は試料が一
定 重 量になる までの加 熱 時 間 であるが， 最 終 蒸 発率の少な く と も 98％以上 が蒸 発す るまで の時 間を 図一
1の重量 減 少 曲 線 か ら求め ると，
表一8
に示 す よ うに水セメ ン ト比45
％ の 場合は10−
15分 程度，水セメ ン ト比65％の場 合で15〜
20分程度と なっ てい る。
したがっ て，
加 熱 時 間 を20分 と すれ ば， 算 出 され る有効水量 お よ び その試 験 誤 差は最 大で 2％ だ け マ イ ナス側の数値と な る。 よっ て，
こ のマ イナス 分 を あ らか じ め計算に見 込んで お け ば，
加 熱 時 間 を15〜
20分 に短縮して も試 験 誤 差が増 大 する ことはないと考え ら れ るQ5
，
2 結 合 水 率 を定数と し た時の誤 差の評 価結 合 水 率と して モル タル実 験に おけ る全平 均 値 1
．
40 ％を 用い た場 合の単位 水 量の試 験 誤 差は，
モ ル タ ル実 験では平 均0．
89％ （標準 偏差 ：1．
20 ％，
最 小 ：−
0．
86 ％， 最 大 ；4．
03％〉， コ ン ク リー
ト実 験では．
平均一1，
41 表一
8 水 セメ ン ト比と98％ 減 量時間の関 係 単 位：分 水セ メン ト比 （％ ） 45 5565 98跖減 量 時 間 10〜
1515〜
2015〜
21）％（標 準 偏 差 ：2
．
71％，
最 小 ：−
6．
Ol ％，最 大 ：2．
23％ ） である。 したがっ て，
コ ン クリー
トの場 合は単 位 水量が一
L41 ±2．
71％ だ け小さく見 積られる ことに な る ため，
単 位 水 量の算出に当た っ て は 4％ 程 度 を 測 定 値に上乗 せ し て やる必 要がある と考え ら れ る。 6．
ま と め 1．
水セ メ ン ト比，
練り置き時 間，
セ メ ン ト種 類の結 合 水 率へ の寄 与 率は比 較 的 小さい 。 し た がっ て結 合 水 率 は定 数 （1．
40 ％）で十 分 と考え られ る。 2．
ウエ ッ トス ク リー
ニ ングし て得ら れ たモ ル タル を 試料と し た場合， 最終加 熱時間は最 大90
分程 度であ る が，98
％減量時間で は最 大20分 程 度であ る。 ま た，
加 熱 時 間 を 20分 と し た 時の試験 誤 差は一
5〜
O．
5％ の範 囲 に あ る。
3．
ウエ ッ トス ク リー
ニ ン グして得られた モ ル タル を 試料と し た場 合，
フ レッ シュ コ ン ク リー
ト中の単 位 水量 は下 式に よっ て表さ れ る。蝋
番
・・）
・（・＋ w ・ ・｝・
（
斎
・C −
、。轟
・・〉
一 ・
・
…一
（・） こ こでWw
： コ ン ク リー
トの単 位 水量 推定 値 （kg
／皿3＞ 隅 ：試料採 取 重量 （9 ） 鵬 ：高 周 波 加 熱 終 了後の試 料 重 量 （9 ）C
：調合 表よ り求めた単 位セ メン ト量 （kg
／m3 ） S ：調合 表 よ り求め た 細 骨材〈表 乾〉重 量 （kg
／m3 ） W ；調合 表よ り求め た単 位 水量 （kg
／m3 ） P ：細骨 材 吸水 率 （％）X2
：今 回の実 験で は1、
40
％ α ：試験 法に伴う誤 差 （今回の実 験で は 0．
04）以 上か ら， フ レ ッ シュ コ ン ク リ
ー
ト中の単 位 水量 を求 める場 合，
本 試 験 方 法は所要時間， 操 作 性お よ び試 験 精 度の点で極め て優れてい ると考え ら れ る。
本 研 究は
，
文 献 6）の内 容に検 討 を加え，一
部 修正 し，
ま と め た も の で あ る。
なお， 本 研 究は昭 和 60−
62年 度 建設 省 総合技 術 開 発 プロジェ ク ド 「コ ン ク リー
トの耐 久 性 向上 技 術の開発 ］の もとで行われた もの で あ る。 参考文 献 1』
｝ 建 設 省 建 築 研究 所：昭和59年度総 合技術開 発 プロジェ ク ト「総 プロ 試一
2・
レデー
ミ ク ス トコ ン クリー
トの受入 れ 時の単位水 量 管翠試 験 方法 （案 ）亅 2） 日本 建 築 学 会 ：コ ン クリー
トの簡易 試験方 法に関す る報 告 書 「ま だ固まらないコ ンク リー
トの単 位 水 量の試 験 方 法 （加 熱 乾 燥 法）（案 ）」 3） 本間 信 吾， 清 瀬 茂，
ほ か ：ま だ 固 ま ら ないコ ン クリー
トの 品質早 期 判 定 試 験 （その1〜
3），
日本 建 築 学 会 大 会 講 演 梗 概 集，
昭 和53年 度〜
54年 度 ） 4 ） 5 ） 6 日本 建 築 学会 ：コ ンクリー
トの簡 易 試 験 方 法に関 する報 告書 「まだ 固 まら ないコ ンクリー
トの単 位 水 量の試験方 法 （ア ル コー
ルと比 重 計に よ る方法）（案）」 清水 昭 之，
悔 津 祐二 ： フ レッ シュ コ ン ク リー
ト中の水量 推 定のた めの 簡 易 試 験 法に関す る研 究 （そ の1−
3），
日 本 建 築 学会大会講 演梗概集，
昭和61年 度一
62．
年 度 棚野博之，
桝田吉弘，友 沢 史 紀 ：高 周 波 加 熱 装 置 を用い たフ レッ シュ コ ン クリー
トの単 位 水量簡 易 試 験 方 法に関 する研 究，
日本 建 築 学 会 大 会 講 演 梗 概 集，
昭和63．
IO ’7
SYNOPSIS
UDC:691:620.1:
STUDY
ON
A691.32TEST
METHOD
FOR
THE
HEAT
DRYWATER
METHODCONTENT
OF
FRESH
CONCRETE
WITH
MICROWAVE
RANGE
byDr. FuMI]gORITOMOSAWA,
and Dr,HIROYUKI TANANO,
BASED
ON
Dr.YOSHIHMO MASUDA,
Members of A.I.J.
This
report presentstheresults of experiment which aimeis
to establish thetestmetheclfor
water content offresh
concrete basedon the heatdry method with microwave range,Water content of
fresh
concreteis
expressed asfollows.
w= pic,+px,+vx,where W :water content of
fresh
concrete(mortar)
llCt:weight of water which
is
evaporatesby
drying
JVk:hydrated water with cement
Wb:weight of absorbed water inaggregate
Various
factors
which would affecttheduration
and accuracy of themeasurement wereinvestigated
in
thisex-periment.
The
results are asfollows.
1.
The
inuration
of theperiod requiredfor
the water tobe
evaporatedby
drying
was about 40 minutes.2.
The
weight of thewater whichis
hydrated
with cementduring
heat-drying
is
1 to 1.5%
of the weight of the cement,3.
