JPH0752143A - コンクリートの水分量測定装置 - Google Patents

コンクリートの水分量測定装置

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JPH0752143A
JPH0752143A JP5220558A JP22055893A JPH0752143A JP H0752143 A JPH0752143 A JP H0752143A JP 5220558 A JP5220558 A JP 5220558A JP 22055893 A JP22055893 A JP 22055893A JP H0752143 A JPH0752143 A JP H0752143A
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Takashi Iwashimizu
隆 岩清水
Nobunao Murakami
信直 村上
Sadatoshi Ono
定俊 大野
Takashi Nishizaki
隆氏 西崎
Yasuhiko Yoshioka
保彦 吉岡
Masao Otake
将夫 大竹
Yoshibumi Kumahara
義文 熊原
Hiroshi Tamura
博 田村
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NIPPON KENCHIKU SOGO SHIKENJO
Takenaka Komuten Co Ltd
Soil and Rock Engineering Co Ltd
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NIPPON KENCHIKU SOGO SHIKENJO
Takenaka Komuten Co Ltd
Soil and Rock Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 打設するコンクリートすべての単位水量を測
定できるものを提供する。 【構成】 コンクリートを圧送する配管1の外表面から
中性子線を照射して、配管1および圧送コンクリートを
透過させる中性子線照射装置2と、配管1および圧送コ
ンクリートを透過した中性子線の減衰率を計測する水分
計3と、配管1の外表面からγ線を照射して、配管1お
よび圧送コンクリートを透過させるγ線照射装置4と、
配管1および圧送コンクリートを透過したγ線の減衰率
を計測する密度計5とを設け、計測された中性子線およ
びγ線の減衰率をマイクロコンピュータ6に入力し、単
位水量を連続的に演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリートの水分量
測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年では、コンクリートの1立米当りの
水量、すなわち、単位水量の上限が低くなってきてお
り、AE減水剤より減水性能の高い高性能AE減水剤が
使用されるようになっている。また、RC超高層集合住
宅を中心に高強度コンクリートが盛んに使用されるよう
になり、その高強度コンクリートの製造にも高性能AE
減水剤が使用されている。
【0003】従来のAE減水剤では、標準添加量が定め
られていたために、コンクリートのスランプが単位水量
に比例して変動していた。そのために、AE減水剤を用
いたコンクリートの場合であれば、作業所などの現場へ
の搬入時の受け入れ検査において、スランプの試験をす
ることにより、単位水量を測定できた。
【0004】ところが、高性能AE減水剤の場合、その
標準添加量が明確に定められていないために、高性能A
E減水剤を用いたコンクリートのスランプは、単位水量
の変動のみならず、高性能AE減水剤の使用量・効果に
よって変動するため、スランプの試験によって単位水量
を測定することが困難になっている。
【0005】そこで、従来では、主として高強度コンク
リートの単位水量の測定を目的として開発された高周波
加熱法やL型フロー試験を実施工に適用し、コンクリー
トの単位水量を測定している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の高周波加熱法やL型フロー試験は、いずれも打設する
コンクリートから一部をサンプリングして行うものであ
り、打設するコンクリートすべてにおいて単位水量を測
定できるものでは無く、コンクリートの品質を十分に管
理できない欠点があった。また、測定作業そのものの実
施に手間を要する欠点があった。
【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、打設するコンクリートすべての単位水
量を測定できるものを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のコンクリートの
水分量測定装置は、上述のような目的を達成するため
に、コンクリートを圧送する配管の外表面から中性子線
を照射して、配管および圧送コンクリートを透過させる
中性子線照射装置と、配管および圧送コンクリートを透
過した中性子線の減衰率を計測する水分計と、配管の外
表面からγ線を照射して、配管および圧送コンクリート
を透過させるγ線照射装置と、配管および圧送コンクリ
ートを透過したγ線の減衰率を計測する密度計と、水分
計で計測された中性子線の減衰率と密度計で計測された
γ線の減衰率とから単位水量を演算する水量演算手段と
を備えて構成する。
【0009】
【作用】本発明のコンクリートの水分量測定装置の構成
によれば、中性子線およびγ線それぞれの特性に着目し
て圧送コンクリートの単位水量を連続的に測定すること
ができる。すなわち、中性子線照射装置から投射される
中性子線が、圧送コンクリートを透過していく過程で、
骨材中の水分を構成する水素原子と弾性散乱を引き起こ
し、水分計で計測される中性子線の量がコンクリートの
単位体積中に含まれる水分量に比例して指数関数的に減
少する。一方、γ線照射装置から投射されるγ線が圧送
コンクリートを透過していく過程においての吸収度合い
が、コンクリートの密度に比例し、密度計で計測される
γ線の量がコンクリートの湿潤密度に比例して指数関数
的に減少する。これらのことに着目し、水分計で計測さ
れた中性子線の減衰率と密度計で計測されたγ線の減衰
率とから単位水量を演算し、圧送コンクリートの単位水
量を連続的に測定することができる。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【0011】図1は、本発明に係るコンクリートの水分
量測定装置の実施例を示す縦断面図であり、コンクリー
ト圧送用の配管に接続される配管1に、互いに対向する
ように、中性子線照射装置2と水分計3とが取り付けら
れ、配管1の外表面から中性子線を照射して、配管1お
よび圧送コンクリートを透過させるとともに、その透過
した中性子線の減衰率を水分計3で計測するように構成
されている。
【0012】また、配管1に、互いに対向するように、
γ線照射装置4と密度計5とが取り付けられ、配管1の
外表面からγ線を照射して、配管1および圧送コンクリ
ートを透過させるとともに、その透過したγ線の減衰率
を密度計5で計測するように構成されている。
【0013】水分計3および密度計5それぞれが水量演
算手段としてのマイクロコンピュータ6に接続され、中
性子線の減衰率とγ線の減衰率とから単位水量を演算す
るようになっており、次に説明する。
【0014】先ず、配管1の透過時における減衰分を補
正するために、予め、コンクリートを圧送しない空の状
態でのγ線および中性子線それぞれの減衰率を求め、そ
れを分母とし、密度計5および水分計3で計測された減
衰率を分子とした密度計カウント比Rρおよび水分計カ
ウント比Rmそれぞれを用いた較正式(1)、(2)を
メモリに記憶させておく。
【数1】
【数2】
【0015】式(1)におけるρtは湿潤密度、Aおよ
びBはそれぞれ較正定数である。また、式(2)におけ
るρmは含水量、ρdは乾燥密度、CおよびDはそれぞ
れ較正定数、αは補正係数である。含水量ρmは、 110
℃の炉で乾燥させたときに24時間で蒸発する水分量であ
り、 ρm=ρw+ρq ・・・・(3) ここで、ρwは自由水量(ρtの中での単位水量に相
当)、ρqは吸水量である。また、補正係数αは、水分
計3が基本的には水素濃度計であるから、炉乾燥で蒸発
しない水素の量と、ある程度は水素原子以外の影響を受
けるので、その量を炉乾燥水分相当量に換算するための
ものである。
【0016】密度計5で計測されるγ線の減衰率から密
度計カウント比Rρが得られるので式(1)よりρtが
求められる。一方、水分計3で計測される中性子線の減
衰率から水分計カウント比Rmが得られるので式(2)
よりρm+α・ρdが求められる。ここで、乾燥密度ρ
d=ρt−ρmであるので、次式(4)および(5)の
ようにして含水量ρmが求められる。
【数3】
【数4】
【0017】すなわち、含水量ρmが、前述した水分計
3および密度計5それぞれで計測される中性子線および
γ線それぞれの減衰率によって求められる。また、乾燥
密度ρd=ρt−ρmであるから、この乾燥密度ρd
も、湿潤密度ρtと含水量ρmとから求められる。
【0018】骨材、セメントも含めて平均吸水率Qが予
めわかっていれば、吸水量ρq=Q・ρdであるため、
自由水量ρwが求められる。この自由水量ρwは湿潤密
度ρtの中での水量であるから、コンクリートの調合上
での単位容積質量ρt0 での単位水量ρw0 は、
【数5】 となる。
【0019】このように、マイクロコンピュータ6にお
いて、較正式(1)、(2)をメモリに記憶させておく
とともに、較正定数A,B,C,D、補正係数αおよび
平均吸水率Qそれぞれを入力しておくことにより、コン
クリートの単位容積質量での単位水量を、水分計3およ
び密度計5それぞれで計測される中性子線およびγ線そ
れぞれの減衰率によって求めることができるのである。
【0020】次に、上述コンクリートの水分量測定装置
を用いて行った確認実験について説明する。先ず、コン
クリートの使用材料ならびに調合について説明すると、
セメントとしては、普通ポルトランドセメント(住友セ
メント製)を、細骨材としては、本島産海砂(表乾比
重:2.56、吸水率:1.64%)と 尾山産砕砂(表乾比
重:2.57、吸水率:1.41%)とを6:4で混合した砂
(表乾比重:2.56、FM:2.70)を、粗骨材としては、
尾山産砕石(最大寸法:20mm、表乾比重:2.61、実績
率:58%、吸水率:0.99%)を、そして、混和剤として
は、高性能AE減水剤(ポゾリスNO. 70)をそれぞれ用
い、表−1の(a)の割合で調合した三種のものを供試
体として用いた。
【表1】 表−1の(a)中のCはセメント量を、Sは細骨材量
を、そして、Gは粗骨材量をそれぞれ示している。ま
た、表−1の(b)は、後述する測定試験結果を示す。
【0021】上述のように調合した三種の供試体1、供
試体2、供試体3それぞれを、図2の確認実験に供する
概略構成の平面図に示すように、第1の生コン車7内に
入れ、そのコンクリートをポンプ車8により配管1およ
びブーム車9を通じて第2の生コン車10に圧送するよ
うに構成する。そして、ポンプ車8の吐出箇所に近い位
置で配管1に上述したコンクリートの水分量測定装置A
を取り付けるとともに、その前後に第1および第2の圧
力計11,12を付設する。
【0022】第1および第2の圧力計11,12によっ
てコンクリートを供給する圧力を調整し、その圧送速度
を低速20m3/hr、中速40m3/hr、高速80m3/hrと変化さ
せて前記供試体1、供試体2、供試体3それぞれを供給
し、その単位重量と単位水量とを計測し、各供試体1、
供試体2、供試体3それぞれの設定値と比較したとこ
ろ、表−1の(b)に示す測定試験結果を得た。なお、
供試体1については、低速での圧送途中でコンクリート
が閉塞状態になったため、中速および高速での圧送は行
わなかった。
【0023】また、各供試体1、供試体2、供試体3そ
れぞれの単位重量と単位水量の全データの平均値の経時
的変化を求めたところ、図3の(a)[供試体1の単位
重量]および(b)[供試体1の単位水量]、図4の
(a)[供試体2の単位重量]および(b)[供試体2
の単位水量]、ならびに、図5の(a)[供試体3の単
位重量]および(b)[供試体3の単位水量]それぞれ
のグラフに示す結果が得られた。なお、単位重量および
単位水量それぞれの測定値は、水分計3および密度計5
それぞれで計測される中性子線およびγ線それぞれの減
衰率を1秒ごとに入力し、それらの10秒ごとの値によっ
て単位重量および単位水量それぞれを演算し、更に、そ
の演算値に対し、例えば、計測開始後 120秒における12
個の計測値の平均値を最初の10秒間の測定値とし、次の
10〜 130秒における12個の計測値の平均値を次の10〜20
秒間の測定値とするといったように、12回分の平均をと
って求めた。
【0024】上記結果から、単位重量および単位水量そ
れぞれとして安定した測定値が得られるとともに、設定
値と比較しても1%程度の誤差しか無く、上記コンクリ
ートの水分量測定装置Aによって、単位重量および単位
水量それぞれを精度良く連続的に測定できていることが
明らかであった。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンクリ
ートの水分量測定装置によれば、中性子線およびγ線そ
れぞれの特性に着目して圧送コンクリートの単位水量を
連続的に測定することができるから、打設するコンクリ
ートすべての単位水量を測定してコンクリートの品質管
理を良好に行うことができ、安定した品質のコンクリー
ト構造体を構築するうえで極めて有用なコンクリートの
水分量測定装置を提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコンクリートの水分量測定装置の
実施例を示す縦断面図である。
【図2】確認実験に供する概略構成を示す平面図であ
る。
【図3】(a)は供試体1の測定単位重量の経時的変化
を示すグラフ、(b)は供試体1の測定単位水量の経時
的変化を示すグラフである。
【図4】(a)は供試体2の測定単位重量の経時的変化
を示すグラフ、(b)は供試体2の測定単位水量の経時
的変化を示すグラフである。
【図5】(a)は供試体3の測定単位重量の経時的変化
を示すグラフ、(b)は供試体3の測定単位水量の経時
的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1…配管 2…中性子線照射装置 3…水分計 4…γ線照射装置 5…密度計 6…水量演算手段としてのマイクロコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩清水 隆 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 村上 信直 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 大野 定俊 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 西崎 隆氏 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 吉岡 保彦 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 大竹 将夫 大阪府豊中市庄内栄町2丁目21番1号 ソ イルアンドロックエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 熊原 義文 大阪府豊中市庄内栄町2丁目21番1号 ソ イルアンドロックエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 田村 博 大阪府吹田市藤白台5丁目8番1号 財団 法人 日本建築総合試験所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリートを圧送する配管の外表面か
    ら中性子線を照射して、前記配管および圧送コンクリー
    トを透過させる中性子線照射装置と、前記配管および圧
    送コンクリートを透過した中性子線の減衰率を計測する
    水分計と、前記配管の外表面からγ線を照射して、前記
    配管および圧送コンクリートを透過させるγ線照射装置
    と、前記配管および圧送コンクリートを透過したγ線の
    減衰率を計測する密度計と、前記水分計で計測された中
    性子線の減衰率と前記密度計で計測されたγ線の減衰率
    とから単位水量を演算する水量演算手段とを備えたこと
    を特徴とするコンクリートの水分量測定装置。
JP22055893A 1993-08-12 1993-08-12 コンクリートの水分量測定装置 Expired - Lifetime JP3221988B2 (ja)

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