JPH01313746A

JPH01313746A - 断熱温度上昇測定装置

Info

Publication number: JPH01313746A
Application number: JP14708588A
Authority: JP
Inventors: Yasubumi Fukaya; 深谷　泰文; Kazumi Kato; 加藤　和巳; Seiichi Hagiwara; 萩原　清市
Original assignee: TOKYO RIKO KK; Chichibu Cement Co Ltd
Current assignee: TOKYO RIKO KK; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1989-12-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】し発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は断熱温度上昇測定装置、特にセメント。

モルタルまたはコンクリート等が水和反応によって発生
する温度上昇値を測定して、その熱特性を検知する際使
用される断熱温度上昇測定装置に間する。また生石灰な
どセメント以外の反応性試料にも同様な目的で使用でき
る。

〈従来の技術）コンクリートはセメントと骨材及び水とを混練してつく
られるが、その際セメントの水和熱（こよって温度上昇
する。ここで−旦上昇した温度は部材寸法や外気温度等
の条件によって放熱し温度降下する。この時点で部材寸
法の大きいマスコンクリートにおいては、以下に示すよ
うなメカニズムによって温度ひび割れを生じる場合があ
る。

■　蓄熱され温度が高くなったコンクリート内部と冷却
された表面部との間の温度差に起因する温度応力（内部
拘束応力）によるもの。

■　高温で硬化したコンクリートが冷却される過程で熱
収縮が生じこれが外部から拘束されることによる温度応
力く外部拘束応力）によるもの。

したがって温度ひび割れと最も相関の大きいモルタルや
コンクリートの発ＰＡ特性を評価するためには、マスコ
ンクリート内部におけると同じ状態でセメントの水和反
応熱による温度上昇が測定できなければならない。すな
わち、熱の移動のない断熱状態における温度上昇値の測
定が必要となる。

要するに、コンクリートのＩｒ熱温度上昇試験はセメン
トの水和熱によって生じるコンクリート試料の温度上昇
値と試料外部の雰囲気温度（試験槽内温度）との差を常
に零とするように制御しマスコンクリート内部と等しい
＠熱状態を再現して測定する。

第３図は従来装置の構成側口であり、これによって概要
説明をする。第３図は空気循環式と称されるタイプで、
試験＃ｊ１は＠熱材で形成されている。２は容器で、こ
の内部にはコンクリート練込品３（以後試料と称す）を
収納する。容器２の側面スは下面にはヒータ４が設けら
れ、ジュール熱源５及び温度調節計６に接続される。７
は液体循環式温度制御機であり、ファン８によって槽内
の空気を循環させる。９ａは試料内に埋込まれた温度セ
ンサ、９ｂは容器内に設けた温度センサで温度記録計１
０に接続され、同じ＜９Ｃは試料３の表面に設けた温度
センサ、９ｄは容器２の外壁に設けた温度センサであり
、これらは温度調節計に接続される。

したがって試料３中にて水とセメントとが反応して発生
した温度と容器２内の温度とは温度記録計１０にて記録
され、この試料３の中心温度に追随させて試料を断熱状
態に保ち、断熱温度上昇量を測定する。

（発明が解決しようとする課題〉上記した従来装置は一つの試料につき一つの試験槽を設
けて、個々に断熱制御する方式である。

また装置そのものがコンクリート用のみであって、−度
に多くの試料を評価測定することができない。

そしてコンクリート用であれば、試料をつくるためのコ
ンクリートの混練作業がモルタルやペーストに比較して
たいへんであるばかりか、装置が大きく高価であるため
、多くの試験槽を併列で設置できない。

更に、コンクリート用のみであるため一回の測定に多量
のセメントを使用し、少量試料の評価に適さない欠点が
ある。

上記に併ない、一般に断熱温度上昇試験は一つの試料に
つき７日以上にわたって継続測定を行うものであるため
、数多くのセメントあるいはモルタルを評価するには多
くの日数を必要とする欠点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の
試料の温度上昇を同時に測定することの可能な断熱温度
上昇測定装置を提供することを目的としている。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明では試料の断熱温度変化を測定する断熱温度上昇
測定装置において、試験槽内には複数個の試料格納用の
断熱容器を備え、これらの各断熱容器内にはデュア瓶と
均熱筒とを設けると共に、ｒｇｒＰＩ、温度＃Ｊ＃は前
記デュア瓶の内部に充填した試料と均熱筒間及び均ｆｉ
筒と空気槽間及び空気槽と冷媒間の３段階にて行うよう
に構成した。

（作　用〉試験槽内には断熱容器を複数個備えているため複数の試
料を同時に測定することができ、また断熱温度制御を３
段階制御としているために、極めて精度の良い断熱温度
変化の測定が可能である。

（実施例）以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による＠熱温度上昇測定装置の一実施例
の構成図である。

第１図において１１は試験槽であり、従来例と同様に断
熱材にて構成される。２は壁材であって前記した試験槽
１１の内壁との間を風道１３として利用する。壁材１２
と一体にして下方には底板１４を設け、この底板上には
複数個の断熱容器■を設ける。なお第１図では断熱容器
は２個の場合が示される。

ここで断熱容器■の内壁には辷−夕１６が取付けられ、
その内部には均熱筒１７を介してデユア類（魔法瓶）１
８を挿入する。１９は試料であるためデュア瓶の内部に
充填するが、その場合に直接入れることなく、−旦ビニ
ール袋（図示せず）に入れた状態でデユア瓶内に挿入す
る。２０は冷凍機、２１は冷媒であり、これらはボンダ
２２を介して循環バイブを峰山する。これは冷凍機を用
いて室温以下からの断熱温度上昇試験をするためである
。底板１４の下方にはファン２４を設け、この作用Ｑこ
よって風道内１３から試験槽内に空気を循環させる。２
５は試料１９の内部に入れた温度センサであり、各温度
センナは入力切換器２６にて切換えることにより、増幅
器２７を介して記録計２８に記録されるようになってい
る。２９は第１の差動ｐＡ電対で試料１９と均熱筒１７
とに接続され、これからの出力はＴａｎＡｍｐ（リニア
な出力を導出するアンプ）３０とＬＯ９Ａｌｐ（非線形
の出力を導出するアンプ）３１とを介して電力制御回路
３２に接続され、また制御回路３２からの出力はヒータ
１６に接続される。３３は第２の差動熱電対で均熱１’
！ｉ１７と風道（空気槽）１３との間に接続され、これ
からの出力は増幅器３４と電力制御回路３５とを経由し
て辷−夕３６に接続される。３７は第３の差動熱電対で
風道（空気槽）１３と循環水３８との間に接゛続され、
これからの出力は増幅器３９と電力制御回路４０とを経
由してヒータ４１に接続される。

次に作用について説明する。

先ず、試験に先立って所定数の試料を大々別個のビニー
ル袋等に入れ、各断熱容器ｕ内に入れて蓋をする。この
場合、断熱容器の内部には最も内側にビニール袋等に入
った試料１９があり、次にはデユア類１８、更に外側に
は均熱筒１７、そして最も外側には断熱容器長の壁面の
順序配列となっている。そして試料１９の発熱は試料１
９と均熱１’１Ｊ１７との間に接続した第１の差動ｆｉ
電対２９によって温度差が検出され、これが増幅器３０
．３１にて増幅されて電力制御回路３２に入力する。電
力制御回路３２からは温度差に応じた制御出力が導出さ
れてヒータ１６を加熱する。これが第１段目の断熱制御
である。

前記した第１段目の断熱制御によって均熱ｆｒＪ１７が
温度上昇すると、均熱ｆｆ！Ｊ１７と風道（空気槽）１
３との間に接続した第２の差動熱電対３３によって温度
差が検出され、これが増幅器３４を介して電力制御回路
３５に入力する。そして前記同様に温度差に応じた制御
出力が導出されてヒータ３６を加熱する。

これが第２段目の断熱制譚である。

更に、前記した第２段目の断熱制御によって風道（空気
槽）１３内が温度上昇すると、風道（空気槽）１３と循
環水３８との間に接続した第３の差動熱電対３７によっ
て温度差が検出され、これが増幅器３９を介して電力制
御回路４０に入力する。そして前記同様（こ、この温度
差に応じた制御出力が導出されてヒータ４１を加熱する
。これが第３段目の断熱制御である。

上記実施例によればｌ！！ｒ熱容器が２個の場合につい
て説明しな。しかし断熱容器は２個に限定されるもので
はなく、物理的に配置可能であればいくつでもよい。し
かし、この場合の第２段目の断熱制御としては、複数の
断熱容器中の最も温度の低いものを検出し、その温度を
基準にして第２段目の断熱制御をすればよい。

第２図は断熱温度上昇についての比較結果を図にしたも
のである。そして縦軸は温度上昇値（Ｃ）を示し、横軸
は材令（日）を示す。また図の実線は本発明装置の場合
であり、点線はデュア瓶のみ、を用いた場合である。い
ずれにしても本装置を用いた場合、極めて良好なｌ！ｌ
ｒ５＠制御が可能であることが判る。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明によれば試験槽内に複数の
断熱容器を設け、これらの断熱容器中の最も温度の低い
試料を基準にして以降第３階にわたる温度制御をするよ
う構成したので、以下に示す効果を奏する。

■　−度に多数の試料を評価測定することができる。

■　試料はコンクリート、モルタル、ペーストのいずれ
でも可能であり、かつ試料が少量であってもよい。

■　断熱制御を３段階制御としているために、極めて高
精度に制御がなされる。

■　装置が小型で製作費が安い。

■　冷凍機を用いているため室温以下からの測定ができ
る。

■空気槽は風道による立体撹拌であるなめ試験槽内の温
度分布が均一である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による断熱温度上昇測定装置の一実施例
の構成図、第２図は効果を確認するための実測図、第３
図は従来装置の概要図である６１１・・・・・・試験槽
　　　　１２・・・・・・壁材１３・・・・・・風道　
　　　　１４・・・・・・底板■・・・・・・＠熱容器
　　　１６．３６．４１・・・・・・辷−タ１７・・・
・・・均熱筒　　　　１８・・・・・・デユア類１９・
・・・・・試料　　　　　２０・・・・・・冷凍機２１
・・・・・・冷ｇ　　　　　　２２・・・・・・ボンダ
２３・・・・・・ｆｆｆ、Ｔｉｌハイグ　　２４・・・
・・・ファン２５・・・・・・温度センサ　　２６・・
・・・・入力切換器２７．３０，３１，３４．３９・・
・・・・増幅器２８・・・・・・記録計　　　　２９．
３３．３７・・・・・・差動熱電対３２、３５．４０・
・・・・・電力制御回路特許出願人　秩父セメント株式
会社（ほか１名）代理人弁理士　石　井　　　紀　実弟２図手続補正書（自発）１、事件の表示昭和６３年　　特許願　第　１４７０８５号２、発明　
の名称断熱温度上昇測定装置３、補正をする者事件との関係住　所　　〒１０６　　東京都港区麻布台１丁目１番２
０号５、補正命令の日付６、補正の対象補　正　の　内容（１）明細書第６頁第１１行目に記載された「２は壁材
であって・・・」を「１２は壁材であって・・・」に訂
正する。（２）第１図を別添図面と差し換える。以上

Claims

【特許請求の範囲】

試験槽内に格納したセメントペースト、モルタルまたは
コンクリート試料が水和反応にて発生する熱量に追随し
て、その雰囲気温度を上昇させることにより試料の断熱
温度変化を測定する断熱温度上昇測定装置において、前
記試験槽内には複数個の試料格納用断熱容器を備え、こ
れらの各断熱容器内にはデュア瓶と均熱筒とを設けると
共に、断熱温度制御は前記デュア瓶の内部に充填した試
料と均熱筒間及び均熱筒と空気槽間及び空気槽と冷媒間
の３段階にて行うように構成したことを特徴とする断熱
温度上昇測定装置題。