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1 7 3 シュミットハンマーによる普通 a軽量コンクリ トの 強度判定について 加藤善之助* 小池狭千朗* SchmidtHammerTestR e s u l t st oCompressive Strengtho fNormalweight andL i ghtweightConcrete Zennosuke K A TO S a c h i o KOIKE 普通コクリート並びに軽量コンクリートの圧縮強度をシュミットハンマーを用いて非破壊的に判定する方 法は JSTM式等により,すでに示されている. しかしながら,これらの式は発表されてから日時がかなり 経過しており,かっ,それ以後の軽量コンクリートの発達はめざましいので,改めて ζ れらのコンクリート のシュミットハンマーによる強度推定式を実験により求めた. 1 . まえがき ある.一方,普通コンクリー卜の強度推定についての試 硬化したコンクリートの圧縮強度を非破壊的に判定す る方法はいろいろあるが,本研究は乙れらの方法のう ち,コンクリートの表面硬度からコンクリートの強度を 推定する万法の内でも,最も簡便で,かっ比較的強度推 定の精度のよいシュミットハンマーによる反発かたさ誌 験を行い,水セメント比の異なる普通コンクリート並び に軽量コンクリ{トに対する強度推定式を求めたもので ある. 普通コンクリートの強度推定については,すでに昭和 2 7 年 9月,坂静雄を委員長として,日本材料試験協会 ( J STM) の中に, 実施コンクリート強度判定委員会が 発足して,簡易方法のうち,シュミットハンマーによる 3 年8 = 月 , N形によ 反発強度試験方法が研究され,昭和3 る込シュミットハンマーによる実施コンクリートの圧縮 強度判定方法(指針案)が作成され,コンクリートシリ ンダー圧縮強度Fと反発かたき Rには, F=-184十 1 3 . 0 ( 4 ) 験研究は多く見られるが,軽量コンクリートの強度推定 についての研究はほとんど見るべきものがない.これは シュミットハンマーによる強度推定式を求めた当時,未 だ現在のような軽量コンクリートが実用化されていなか ったためである.本研究では最近,現場でも使用されるよ うになってきたこれらの軽量コンクリー卜にもシュミッ トハンマーの強度推定法を適用するため,水セメント比 409ぢ ~659ぢの軽量コンクリートに対する反発かたき R と 圧縮強度の関係を調べたものである圃軽量コンクリート に対しては,ー般には L形のシュミットハンマーを使用 することが望ましい d )本実験実施までに L形シュミッ トハンマーが入手できなかったため, P形シュミットハ ンマ-~用いて誌験を実施した.乙の P 形シュミットハ ンマーぷ振子式ハンマーで,従来のシュミットハンマ ーと同様に反発力でコンクリートの表面硬度を測定する もので,これは水平面および垂直面の両方に対して試験 R なる関係のあることが示された。本式は坂博士によっ でき,比較的低強度のコンクリートのとき, N形より正 て示されたもので,我国の実状にあう点で最も信頼性の 確に強度が求まるといわれているが,この点についても 高いものである.しかしながら,乙れらの式は比較的軟 調べた。 ねりのコンクリートに対するもので,かた練りコンクリ ートに対しては適用できないことが司氏によって報告さ れている. 2 . 既往の各種提案式について 参考として普通コンクリートに関する各研究者による 本研究は,普通コンクリートについては,比較的軟練 圧縮強度と N形シュミットハンマーの反発かたさとの関 めからかた練りのコンク りのコンクリート (w/c=659 ) に示されている図な 係を建築工事標準仕様書(JASS5 リート (w/c=40%) について,これらの関係がどうな どを引用して示せば,以下のとおりである. ( 図 -1参 るかを N牙主のシュミットハンマーを用いて調べたもので 照) *建築学科 力 日 正 友 市 川 以 1 7 4 善之助* 狭千朗* 5 0 0 ~6 : ;4 0 0 g u 、¥ J r . : . : ~2 ' C ] . _1 炉、噂 。 比 二4 2 主 主 3 0 0 情 十 ミ 芸 コ 、 l 十2 斗3 I2 0 0 +4 h 斗5 入 口 t J聖書方的Iの補正依 ; 1 0 0 図-2 乙換算 邦材料試験所で行われ,立万体強度を円柱体強度 l したものらしい.骨材および配弓 l 乙いろいろなもの吾使 用し, 9 0 9 ちの湿空養生在したものである.やや強度が高 / F~7.39"Rp-166.7 う レV w/c=429ぢ ~80 柱体強度 F との関係を F ニ グ ! y F~6. 4 4 r R, 1 1 2 .5 1 1 1 L 一一水平面打撃│ V / 2 0 の測定は木板 l 乙接した垂直商で、行し V 普通,早強,高炉 の3種のセメントで,それぞれの配合を レ/ デ ノ/ 1 ノ シ カタヨグ曲線 2 0 c m立方体を 3 tで圧定し, R 4ぢ,材令 3 日 ~1 年のものについて求め,同時製作の円 , / /V 〆 J I ' すぎる傾向にある. 1 5 ) 坂らの笑験式 -O J 5 使用説明書に示されている式である.チューリッヒの連 Eι¥E)kH 一円相U主 M 工[ニ監 UE円X U H t (悶 シュミットハンマーの 応力による補正値 L 1R / a 00000 54321 ( 4 ) EMPA の実験式 L 1R 6 0 た.養生は 8 5 9 ぢ前後の湿空養生で,供詩体は乾燥状態で ( 3 ) Zoldnersの実験式 j Jo ントで w/c=50%~83% ,材令 3 日 ~2 年のものについ て , F=-20.6十 5.20R+ 0.0486R2 なる実験式を求め ( 2 ) 明石の実験式 一一一-一-m ﹁│﹂!iL﹁!ト l l﹁ ﹄O C 図-3 Rの測定は鉄板に援した垂直測面で主に行い,普通セメ ある. j ) J2 rtカによる術正~([ 2 0 c m立方体を 3 tで圧定し, ( 1 ) 木村の実験式 一-一一一力 既往の各種提案式 [ / J 3 J E JK ; ( 1 寸よ寸斗l寸!工鈎応 ↑ ﹂ 耕 l l lll﹁ 11L 図 寸 0 内の番号は文献番号を示す 一一/一一一一応 5 0 ﹁ll 4 0 (芯。同¥同可 3 0 基 準 か た き Ro ↑ J↑ 1 F1 1 0 叶﹂吋lfao 01剖lJ 寸一 +l 0 JR 打撃万向の補正値L 1R(1) 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 P型ハン?ーによる反按硬度 Rp 図4 P形シュミットハンマーによる R と 圧縮強度との関係 (1) 184+13.0Rと求めた.養 生は水中養生後,湿空養生したもので, JSTMの委員 会案の式に採用された. ( 6 ) 坂,六車,安井の実験式 ( 7 ) Greene の実験 グ x12 ゲの円柱供試体の Rを下向打撃によって求め,配合は約 60種で, セメント量 223~388Kg/ n fである園 底面で, かた練りコンクリ ートについて,材令 7日および2 8日について実験し, F=-249十 13.9R を{号たものである? ( 8 ) Petersonと S t o l lの実験 ( 7 )の Greene と同 様に Rを求めているが,ハンマーは N-I形である.積々 1 7 5 シュミットハンマーによる普通・軽量コンクリートの強度判定について 表 1 供試体の種類および{回数 1 _ 1 ー軽量コン クリート I コンクリー│ 水セ│スラ│萱墨Zと と と ~',~, I~~ ~ol コンクリー I a. 表 l H^ 制 ン プ ! ト シ リ ン ダ │ 角 柱 │ ト シ リ ン ダ j角 柱 mi I ("_\I~ 1 0x2 0c 1 0 X1 0X20:~ 1 0X20C l I ll 1 0x1 0X (鈎 !(cm)I~ .lV/'(本>1 c m ( 本): (本)] 何本) I1 51 1 2 2 1 2 2 4 0 I1 8I 1 2 2 1 2 2 I2 1' , 1 2 2 1 2 2 !1 5I 1 2 2 1 2 2 8I 1 2 2 1 2 2 4 5 I1 2 2 1 2 2 12 1I 1 I1 5I 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 5 0i1 8I │21 I 1 2 2 1 2 2 11 51 1 2 2 1 2 2 5 511 81 1 2 2 1 2 2 1211 1 2 2 1 2 2 11 51 1 2 2 1 2 2 6 0 I1 8I 1 2 2 1 2 2 I~I ~ 2 ~ 2 11 51 1 2 2 51;i│1212112i2 合計 2 1 6 3 6 1 1 9 2 3 2 の養生,材令,骨材について圧縮強度》曲げ強度および o wi 粉 末 度 │ 凝 -~~- 結│ , - -.1安定性│フロー 芳男東│始発│終結│ 91 良 8 . 0 1 3 4 4 0 11-51 I2-5 12 3 7 表-3 セメントの強さ g jC 7 ! l 曲げ強さ K I28 日 7日 4 5 . 1 圧縮強さ K g jC7H 養生温度 17 日 [ 2 8日 │ ω 2 0: 1 7 0 . 2 1 ω ( ω 1 : 1 =0 . 5 表 -4 使用骨材の性質 ート種類│最大 1 朝日!闘訓閥単容重量 一 l 細骨材 │ 樫i 切立一一'J " l l ',"-'YIC 2 5 li 堕/ . fよ 12.5[2.5412.93[1 .76[ 1 . 7 6 普近骨材「ーー │粗嗣[ 2 0 12.57[6日 11 .681 1 .6 8 人工軽量│制問 5 I1 .8312.70114.0[, 10 3 土 ヤ ー 里 材 (fI:??(竺仁竺:互¥ 同数の標率円在供試体について強度F を求めた結果は, 動的弾性係数との関係を求めている。 ( 9 ) 佐治の実験(lJ) 2 セメントの粉末度その他 主として水中養生と大気養生と F=6.44Rp-112.5 ( 匂α /' 1 2 ) 水平面打撃 F=7.39Rp-166.7 ( 均j c m2) 霊直面打撃 叩角柱をたて方向に の関係を出し,供詩体は 10X10X20 1 0 tで圧定し,水平方向の R を測定している.強度霊式験 も同じ供議体で求めている. w/c は 5Mぢ ~80% で,スラ ンプ 17CJIl ~22cm である.材令は 1 ヶ月 ~10ヶ月で, F の 大きな値を示す式の方が水中養生 l 乙対するもので, F の 小さい値を示す式が大気中王室生 l こ対するものである. 帥東京都建築材料検査所の推定式 ~110 F = 10R ( K g / c 品)で示されている. として示されている.この関係を図 4に示す.本図に はスイスの取扱い説明書の結果も示す. 3 . 試験方法 1 ) 供試体および実験計画 コンクリー卜の種類および強度が反発かたさ Rにおよ ぼす影響を調べるために,コンクリート種類を 2種 類 ( 普通コンクリートと 2種軽量コンクリート)とし,コン クリートの調合を水セメント比で 6種(水セメント比二 前述の日本材料試験協会案には, N 形シュミットハン 4 0,4 5,5 0, 60 および 65~初,同一水セメント比でスラ マ{の打撃方向が水平でない場合の R の補正値 L 1R のと ンフ。を 3 種(スランプ =15, 1 8および 210 / 1 ) として,誠 り方と,供試体の受けている圧縮応力のちがいによる補 8日において誌験を行った. 験材令 7日と 2 正値 L 1Rのとり方が示されている.参考までに図示すれ ば,図 2,図 3のとおりである.打撃方向によるかた 供試体は標準誌験用および参考として動的弾性係数測 l,各シリース、共に 10X20 仰コンクリートシリンダ 定用 ζ きの変化に関する研究については,木村の試験などでも 2 本,シュミットハンマー試験用に 10X10X20cm 角 ー ご と1 行われている. 柱を 2本作成した.供詩体の種類および個数を表一 1に P形シュミットハンマー 示す. 振子式ハンマーで,コンクリートの表面硬度を測定す る点では N形と同じである.水平面と垂直面の両万の試 2 ) 使用材料 セメントは普通ポルトランドセメン卜 (K28= 420Kgj N形よ c m を使用した.セメントの物理的性質を表-2および り正確に求められるといわれている.本研究では軽量コ 表 -3iこ示す.骨材は人工軽量骨材(細・粗骨材とも非 ンクリートに P形シュミットハンマーを用いて,比較的 造位形,膨脹ケツ岩)および普通骨材(木曽川産の川砂 高強度のコンクリートにまで適用してこの点を調べた. ・川砂利)を使用した.これらの骨材の物理的性質を表 験がきる.比較的低強度のコンクリートのとき, P 形ハンマーによる反発かたきと圧縮強度の関係につ いては,各種のセメントを用いたコンクリート 1 8 0個の 2 0 開立方体供試体について反発かたさ Rpを測定し,また 2) -41こ示す。 3 ) コンクリートの調合および養生方法 コンクリートの調合を表- 5および表 6i 乙示す.表 1 7 6 加藤善之助* 一 ︺一材一273一942一296-469一111一司一 l 3 m一骨一日必 C一日田川四一回目印一時国日一田町田一回一 W 一粗一一一一一一 mm側一ω印刷一伽一 誠一量一耕一問問問一鍔間一総則一 一 批一一細一一一一一一{一 の一重汁判 l寸││17│││寸117111一111171一 十一一ン一応仰お一日必印一向ω山一お必閉山一m mお一辺一 戸一一メ一455一4444一334一一一3一 リ一一セ一一一一一一一 み 亘 ﹃U心│││一1111一lil-﹁1111一1111171一 に一水 d 一 伺ω日一針開閉山一一め%白一倒的昭一位侶∞一回一 生一間断一122一112一112一112一112一 2 一 ↑ ↑ - │下 1 1下l 軽ア升川げい下││丁11一 till下 ω ﹁ ;AA B 一ン測め一581一5817D81一5817U81一1一 一﹁一ヴ俣ゃ一112一112一1412 112一112一2一 表 亡μiLil--﹁I L - - I L I - - ﹁ L メ比)一一一一一 セト必一 ぬ一均↑あ川町一氾一 i 一l t - t 水ン(一44一 一 d 一J一607一607一607一607一607一931一下 一一和一日似町一日似卯一日伯釘一日似町一日川世間山一回 叫一以 E E M i 一均一一645一645一372一537一178一097一痢 芸一一少一4434一134一791一135一468802一則山 合一量一 E 一666一666一667一777777一788一;ー 調一﹁1﹁ーー﹁│一│ILi--﹁││﹁ーし の一重五一935一717一446一552一528650一下 卜一一メ一必日日一位必必一U ω 必一おおお一初m M M m mお一以 一一一セト一一一一一一一肌 一l一一一│寸│寸│一5 リ一 節 目 ク一水 d 一 w m一四回目一 U貯臼一剖旬日一田町ω一位四回一砂 ン一位 W 一121122一1121 1 1 1 1 2112一 同一単侭一一一一一一一 ω -Jff¥ ω) ノ v 葺 一 鞠 功 一MMM一 一 日μ口 一 日2 MMM一 MMU MMU一 ・M一 一 ﹂ f ヅ一334一334 ・一344一344一444一444一 一一 一一 一一一 5一細率 一一ン 一↑一一一一一 E n ω 日n一回目幻一日目辺一 表 弓 知同一おお紅一日目n 一f 一一一一一一一 一メ比)一一一一一一一 一セト必一羽一必一回一回一印一筋一 一水 J (一 一 一 一 - 一 一 ω V 一 声 円 J円円一日日伽 一 小池狭千朗* 。 普通コンヲリートヰ泊中寸 E 5は普通コンクリートの調合を示い表 6は軽量コン クリートの調合表である.表 l 乙示すように,各コンクリ ー卜について水セメント比を 40~杉 ~65% の 6 種類づっ, 4 c 設計スランプ(誌し練りを行い,実測スランプが設計ス 1こ等しくなるようにした)を 1 5,1 8および 2 1 c mの ランフ" 3種類とした.コンクリートシリンダー用の供試体はす 30 べて銅製型わくる用いて作成した。シュミットハンマー 誠験用の供試体の型わくは木製合板を使用した.合板へ の吸水を防ぐため,防水材を幾層にも塗り重ねた.吸水 試験を行った結果,吸水が徴少であることが判明したの 長 〈 ぐ y で,乙の型わくを使用して供試体を作成した.脱型後, 恒温水そう(温度2 00: : t3C) で材令 6日および27日まで 0 養生した.話験は材令7日目および 2 8日自に行った. 4 ) 載荷およびシュミットハンマー誌験方法 2 0 樹 怒 号 車 t ! j 1 0 0 載荷 i 乙は最大容量 1 0 0 t o n のアムスラー型万能試験機 を使用し,コンクリートシリンダーの載荷には載荷速度 を加圧面でほぼ一定 (2~3KfiZjcm2 j s e c )として試験した. シュミットハンマーの使用方法は誌験機の取扱い説明 。 4D リート工学ハンドブックおよび TASS5 などに詳しくの 45 50 55 7K .C Xント上ヒ 書 , ]STMのシュミットハンマーに関する指針,コンク 図-5 SO 65 % i 圧縮強度と水セメント比 べられており,本試験においてもこれらの方法に基づい いるためである.供試体の測定面(打撃面)は木製型わ て行った.なお,シュミットハンマーの原理およびその くに接したコンクリート面を砥石で平滑にみがいた後行 挙動については大場らの報告に詳しくのべられているの ったー合計 1 5 箇所に垂直面打撃を与え,全測定値の算術 で省略する. 平均をもってその供誌体の反発かたき R とした.ただ シュミットハンマー誌験用の供試体では, 10x10X20 し , R の基準として本試験では,全測定値の平均値の 2 0 聞の角柱供詩体を表面乾燥状態で誌験した.測定時にお 9 o以上はずれた値についてはそれを捨て,これに代る値 いて誌験片にはたてに 3 tの荷重をかけて圧定し,試験 乙使したシュミッハンマ を補って平均値を求めた.試験 1 片を固定した状態で打撃誌験を行った.乙れは角柱をた ーは,普通コンクリートの打撃試験用には N形シュミッ てに侠んで行った反発量も,横にして底部で、行った反発 トハンマーを水平打撃で使用した.軽量コンクリ{トに 量もほとんど差のなィ、ことが佐治らによって報告されて は P形シュミットハンマーを垂直にして,垂直面打撃で 1 7 7 シュミットハンマーによる普通・軽量コンクリートの強度判定について 表 実験結果(普通コンクリート・材令 7日; N 形シュミットハンマー〉 7(a ) 材令 7 日 普通コンクリート 水セメン実測 トw 比 ( 9 / 6 c J プ ス ラン ( c 皿 ) 10X20c 皿圧縮用コンクリートシリンダー 10x20cm引張用コンクリートシリンダー ヰ開 I( 1 l I f ! / C I I ! ) l- Eo(105X時 / C I A )I d 4 0 1 5 1 8 2 1 2 4 2 2 3 3 2 3 2 3 . 1 7 3 . 0 7 2 . 9 3 0 . 0 8 2 0 . 1 2 1 0 . 1 1 0 4 5 1 5 1 8 2 1 2 1 0 1 8 7 1 8 7 3 . 1 1 2 . 8 9 2 . 8 1 5 0 1 5 1 8 2 1 1 5 0 1 8 3 1 5 2 55 1 5 1 8 2 1 6 0 6 5 I Eo(x105 I W /C1A )I d 10x20cm 角柱 N形シュミッ 発 トハンマー反 かたさ R 2 5 . 2 2 2 . 0 2 . 7 0 3 . 0 5 2 . 7 , 8 0 . 0 8 3 0 . 0 8 7 0 . 0 6 5 2 6 . 7 2 6 . 5 2 3 . 8 0 . 0 9 9 0 . 0 7 7 0 . 1 2 6 2 2 . 2 2 2 . 2 2 . 9 6 2 . 8 9 2 . 8 3 0 . 0 7 8 0 . 0 8 9 0 . 1 0 5 2 5. 4 2 3 . 9 2 4. 4 2 . 6 3 2 . 7 3 2 . 3 9 0 . 1 3 7 0 . 0 9 0 0 . 0 8 0 1 9 . 1 2 0 . 7 2 0 . 1 2 . 6 9 2 . 6 5 2 . 5 9 0 . 1 6 4 0 . 0 9 9 0 . 0 8 5 1 9 . 5 2 4 . 4 21 .0 1 2 1 1 3 1 1 0 2 2 . 3 0 2, 2 6 2 . 3 4 0 . 1 4 1 0 . 2 6 4 0 . 0 8 9 1 5 . 9 1 4 . 0 1 4 . 0 2 . 2 5 2 . 2 8 2 . 3 1 0 . 1 3 3 0 . 0 8 8 0 . 0 9 2 1 8 . 0 1 9 . 5 1 7 . 5 2 1 1 0 2 1 1 0 1 0 4 2 . 3 3 2 . 3 4 2 . 2 3 0 . 0 9 2 0 . 1 1 2 0 . 0 8 2 1 3 . 7 1 6 . 2 1 2. 4 2 . 3 0 2 . 2 6 2 . 2 9 0 . 1 1 1 0 . 1 4 2 0 9 5 0, 1 5 . 7 1 5 . 7 1 5 . 5 1 5 1 8 2 1 7 9 7 5 8 2 2 . 1 8 0 1 2, 2 . 0 2 0 . 1 0 0 0 . 1 3 5 0 . 1 2 7 9 . 9 8 . 0 1 0 . 2 2 . 0 8 2 . 0 0 2 . 0 1 0 . 1 5 0 0 . 1 3 8 0 . 1 3 7 1 3 . 9 1 3 . 2 1 5 . 9 表-?( b ) 実験結果(普通コンクリート・材令 2 8日; N形シュミッリハンマー〉 材令 2 8 日 普通コンクリート 水セメン 実 測 スラン ト V ( V 9 / 6 C ) プ ( c m ) 10X20cm圧縮用コンクリートシリンダー 圧縮強度[動的弾性係数 l 対数減衰率 (IWxcm) IEo(X105I W / c I A )I d 10X20cm引張用コンクリートシリンダー z i長 引張強度│動的弾性係数[対数減料費と IEo(X105呼 /cIA) δ 発かたさ R I( 均/c i i t ) 4 0 1 5 1 8 2 1 3 7 3 3 4 6 2 8 2 3 . 6 8 3 . 5 1 3. 4 6 0 . 0 3 9 0 . 0 5 0 0 . 0 4 2 31 .5 4 2 5. 2 7 . 4 3 . 7 9 3 . 6 4 3 . 4 8 0 . 0 3 8 0 . 0 4 3 0 . 0 4 4 3 7 . 3 3 5 . 8 3 7 . 7 4 5 1 5 1 8 2 1 3 2 1 3 4 3 3 1 5 3 . 4 3 3 . 6 7 3 . 5 0 0 . 0 4 4 0 . 1 4 8 0 . 0 6 3 2 8 . 8 2 9 . 6 3 . 5 1 3 . 6 0 3 . 3 8 0 . 0 6 1 0 . 1 6 2 0 . 0 3 6 3 2 . 2 3 3 . 9 3 3 . 1 5 0 1 5 1 8 2 1 2 5 2 3 1 2 2 7 1 3 . 4 0 3 . 4 2 3 . 3 6 0 . 0 5 6 0 . 0 5 9 0 . 0 6 7 2 7 . 5 3 2 . 8 .1 31 3 . 3 7 3 . 9 0 3 . 3 4 0 . 0 5 2 0 . 0 8 1 0 . 0 6 8 2 9 . 7 3 4 . 9 3 1 .8 5 5 1 5 1 8 2 1 2 2 5 2 6 4 2 5 7 3 . 3 3 3 . 3 8 3 . 3 8 0 . 1 0 1 0 . 0 7 7 0 . 0 9 7 4 2 6. 4 3 0. 2 5 . 6 3 . 3 0 3 . 3 7 3 . 3 8 0 . 1 0 5 0 . 0 5 8 0 . 1 0 2 2 6 . 9 3 0 . 7 2 9 . 3 6 0 1 8 2 1 1 9 6 2 1 8 2 3 2 3 . 3 8 3 . 3 3 3 . 3 0 0 . 1 0 8 0 . 1 1 8 0 . 1 3 3 2 5 . 5 2 6 . 8 3 . 3 4 3 . 3 0 3 . 3 2 0 . 1 3 3 0 . 1 2 4 0 . 0 7 3 2 3 . 2 2 4 . 6 2 4 . 3 6 5 1 5 1 8 2 1 1 6 3 1 4 3 1 7 3 2 . 7 4 2 . 7 3 2 . 7 0 0 . 0 6 6 0 . 1 3 6 0 . 0 9 8 1 9 . 1 1 7 . 8 2 . 7 3 2 . 6 8 2 . 7 3 0 . 1 1 1 0 . 0 9 1 1 9 . 3 1 9 . 5 1 9 . 9 1 7 8 小池狭千朗* 加 藤 善 之 助4 表 -8( a ) 実験結果(軽量コンクリート。材令 7日 ;P 形シュミットハンマー) 材令 7 日 軽量コンクリート 水 セ メ ン │ 実 測 I10X20ω 圧縮用コンクリートシリンダー!日 x20 叩引張用コンクリートシリンダー l ト比 w l : c (必) 一一一一一一寸一一一一一一 I I- I 3 1 .2 1 .6 7 2 2 . 6 I 1 .6 4 払 8 i 1 位 2 2 8 2 5 6 2 2 9 1 . 5 6 1 . 8 0 1 . 6 2 0 . 1 3 2 0 . 1 2 7 0 . 0 4 6 2 2 . 1 2 2 . 5 2 2 . 2 1 .6 2 1 .6 5 1 .6 1 1 9 2 211 2 0 1 1 .5 4 1 .5 6 1 .5 1 I 1 2 5 1 2 7 1 2 0 ょ 弓UOO 1 唱 1i14Q4 jlGI~ 0 . 0 7 6 0 . 0 9 5 I 0.135 ム 一 FOOD-- 0 . 0 8 6 0 . 0 5 8 0 . 0 4 4 1 5 5 1 4 3 1 4 1 1 .3 9 1 .3 8 1 .3 2 l G 9 実験結果(軽量コンクリート・材令2 8日 ; P形シュミットハンマー) 軽量コンクリート 材令 2 8日 P I形存十三ミ I - 民主記長ぷ五 256 1 .6 7 247 1 .6 6 2551.68 表 -8 ( b ) 4 0 I 4 一746 56 59 4一 441 1 1414一 1A1 1i 民UOO 寸 1 1i1- つ 白 一 叫 1 1 ょ っ “ 6 5 吋 6u I1 5 I I1 8 I 121 i 1 5 5 I ( ω )I にUOO 50 ァ [ 圧 縮 強 度 │ 動 的 弾 性 係 数 │対数減衰率│引張強度!動的弾性係数 同数減衰率 (均7 a i 5- ED-(~-10-;; m<J IC J f t ) o (均I C J f t ) ED(x即 均I C J I I) ~ 11149 “ 4 5 プ 733 一 2 .一4 ・2 ・・ 9 1&2 一 67 可 ょ っ n4 一9 1iy よ マi 4 0 │スランド一一一 5 5 . 6 5 6 . 3 5 4 . 7 41 .2 5 0 . 0 5 0 . 1 5 1 .3 5 3 . 9 5 6 . 。 1 7 9 シュミットハンマーによる普通・軽量コンクリートの強度判定について i - : l ¥ t l l J , 比 木tJO~lt 「ー一一 0 ・ 4 l ) y . @:4S 似 t 軽量ココ1 ク t 肘 リ ー ドEト二 普 通 コ ジ ク 材 齢 リ ー 孟 トE 50 50 4 0 40 r ↓ タ : . /ー 、 e ¥ 品H 暢 2 0 。 ~ 30 J / 二 h x / 正/ 当 担 額 王寺~( m ! 麟 20 M苛 ,へa, , a ‘ A , 4 e P r 《 6V 4/ /h , f r c , / 〆 , 吋ヲ JL i 1 0 一 1 0 , C 4 7 。 。 ぷ.......:1 r _ - ~)?. . 戸?/ 330 / / 1 0 0 2 0 0 3 0 0 。 。 400 1 0 0 図-6( a )引張強度と圧縮強度(水セメント比別) 〔普通コンクリ一日 50 400 図-6(b)引張強度と圧縮強度(水セメント比別) 〔軽量コンクリート〕 。:普通コンワリート*:/1ti78 ~ 300 200 圧 緒 強 度 (1 匂, /w) 圧縮強度 <.K~/,師、込) ; j : ; t ; 齢 一-'-A 2 8 8 軽量ココヲリート I 捕 令 7B 材齢 2 8 ' 日 占 一ーー- . 50 _ + : ,~\~。骨て . ぃ ヲ 、 40 40 / / ・ ,+ a , h r Fl d ' . . . . . . . . ; , . . . . . 一 ' / /1 ( 9/ f 凡 冬30 そ 30 、 旬 ' " b ζ 工 制 智 正 噂 2 0 制 書 耳 / / ‘ ‘ : + "../' J 一.' ゐ ι h ノ . c 官 4 / ノj Z d s ' y ノ/ mフ b 企 , 蝶 2 0 、 / ' " , . . . . . t . 島 -- 1_-・ . - 戸 〆J d . . . . 今 f a一 v p ' y f a L JF/ 1 0 1 0 0 o 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 o 400 図-7( a ) 200 300 400 図-?( b ) 引張強度と圧縮強度(材齢別) 〔軽量コンクリート〕 引張強度と圧縮強度(材齢別) 〔普通コンクリート〕 使用した .P形シュミットハンマーは比較的低強度のコ 1 0 0 匂川) 圧 縮 強 度 (1 < 91 圧縮 E 量産(均/ c m ' ) 4 . 実験結果ならびに結果に対する考察 ンクリートに対しても精度よく使用しうるためである. 試験材令 7日および 2 8日において誠験した結果を表- なお,軽量コンクリート用には,別に L形シュミットハ 7( a )と ( b l ,および表-8 ( a )と ( b )に示す.表- ンマーがメーカーによって用意されているが, L 形シュ 7は普通コンクリート,表 8は軽量コンクリートの試験 ミットハンマーによる軽量コンクリ{トの反発かたさ R 結果を示したもので,表中の値は平均値を示したもので のデ{タについては,後日試験径行う予定である. ある. 小池狭千朗* 加藤善之助* 1 8 0 F 500 一ー o :普通コン 7リード材齢.2 Hi 一一ー企.産量量コンクリート 5 0 ク 。 巴ゆ: ¥ 町 / エ ビ 与三 、 J レ ム 〆 ~プvμ 品4 m i ¥ l !2 0 μf 。~ 10 丹 L i f際 町ヲ J - O. e ﹂側判明問岨提出 ミ 、30 ヘ N E Q ¥ ε . 〆 三 J nunvnυ nunυnU JU﹃ 内 〆 / / 40 L ; 材令 7日 企・材令 28日 ' 〆 。 。 300 2 0 0 1 0 0 1 0 0 400 普通コジフリート 圧 縮 強 度 (K~ん rn' ) 8 引張強度と圧縮強度(コンクリート別) 図 米U - 0 判 一 一 ・ 4 5 "'50 音曲ココ 0 ' ) ー ト 一 . . . 世 O L L μ 叫ー比 〈 メJ o 10 20 30 40 50 60 R 日 開 / ー @ 出 l d 40 ぅ x 。 3 0 以 傾 斜 2 0 0 提 8は普通コンクリートと軽量コンク リートをわけで示したものである.引張強度と圧縮強度 の関係は,いずれのコンクリートもほぼ同じような傾向 を示している. 2 ) 普通コンクリートの圧縮強度と N形シュミットハ ンマーの反的かたさ Rの関係について j 11 1 0 0 圧縮強度と反発かたさ R (材令別) たものである.図 j 山 寺 I : ! : { 1 0 〔普通コンクリート〕 ぷ 、ノ 反発か世主 R (N形シバットハンヨー) 図 a ) 水セメント比別に見た場合 圧縮強度と反発かたさ Rの関係を水セメント比別に示 すと図 -9のようになる.いずれの水セメント比に対し でも,ほぼ直線的な関係を示し,各直線はほぼ同じよう 制傾向を示している.圧縮強度と反発かたきの関係は水 o セメント比が異なってもほとんど影響を受けず,水セメ 1 0 2 0 3 0 反発かたさ 40 5 0 6 0 R (N3f~,_~ミ、ゾト八〉宅づ 図← 9 圧縮強度と反発かたき R (水セメント比別) 〔普通コンクリート〉 1 ) 実験に使用しコンクリートの物理的性質 実験に使用したコンクリートの圧縮強度と水セメント 比との関係をコンクリ{ト種類,試験材令別に図 -51乙 示す.使用したコンクリートの引張強度と圧縮強度の関 係を図-6( a )と ( b ) および図 7( a )と ( b )に 示 す.図 - 6は水セメント比別 K,図 - 7は材令別に示し ント比に関係なく,ほほ直線として表示してさしっかえ ないと考えられるの b ) 材令別に見た場合 圧縮強度と反発かたき Rの関係を材令別に示すと図- 1 0のようになる.図 -10より圧縮強度と反的かたさ Rと の関係はほぼ直線関係にあると見なすことがでかる.と れらの関係を最小二乗法で求めると. F=一7 5 . 1 +1 1 .2R …・…………… ( 1 ) F:普通コンクリートのシリンダー圧縮強度 R:N-2形シュミットハンマーの反発かたさ 1 8 1 シュミットハンマーによる普通 軽量コンクリートの強度判定について r 米包) : . . H ヒ 岨 ( う り l F 45 5 < J 畳 萱3ソ ワ リ ト 一 一 ← … 一 日 一 … A ム メ 。 @ " 60 " / 5 0 0 予 / 巴 400 ハ U υ ハ n υ qu ( 3 x )凶 部 軍 国 4 0 0 1 : 3390 ハ u の zh f / l 必A 割 健 民2 0 0 命一 1 0 0 J o 40 5 0 o 6 0 可 8 0 / 9 0 反発かたさR. CPjjl~ 3.-コミヴトハバう 1 1 圧縮強度と反発かたさ 図- ほる実験式が得られる.同図には F=-184 十1 3 . 0 Rで ケ斗j_J 反発君主主 R(p形 以 ソ ト / 川 一 ) 図12 4 9十 1 3 . 9 R も示す.今回の結果 の坂・六車の式 F=一2 は前述のいずれの式に対しでも,かなり高めの f 直径示し ているようである.乙の傾向は今回の試験に使用したシ ュミットハンマ{のパネの特性なのか,使用したコンク リートに原因があるのか,養生万法 F : : :原因があるのか は,いまのところ不明である 圧縮強度と反発かたさ R (材令別) 〔軽量コンクリートコ ( 1 ) .( 2 ) 示されている JSTM式並びにかた練りコンクリート用 車呈号コシワリト 1 0 0 ち0 3 0 40 5 06 07 0 80 9 0R R (水セメント比別) 〔軽量コンクリート〉 。桝 7日 . .:M令 2 8日 と,図 1 2のようになる.図 -12より圧縮強度 Fと反発 かたさ Rとの関係を直線とみたr せば, Fニ ー 2 7 1十 9 . 1 5 R . . . . . . . . . . . . . ・・ ( 2 ) F:軽量コンクリートのシリンダー圧縮強度 R:P 形シュミットハンマーの反発かたさ 各シュミットハンマーの が得られる.同図には JSTM式とシュミットハンマー 各個誤差および較正法については,坂,明石らの研究が のカタログ式 (P形用)も示しである.今回の試験結果 あり,各ハンマーの偏差による影響が大きいことがのべ 5 0K g / C J / l2以下の強度の場合には,カタロ は圧縮強度が2 られているので,今後,この点についても今回使用した グ曲線とほとんど同じ傾向を示しており, JSTM式より ハンマ{の偏差について十分に調べる必要がある. やや低い強度を示している.圧縮強度の高いコンクリー a 3 ) 軽量コンクリートの圧縮強度と P形シュミットハ ンマーの反発かたさ Rの関係について JSTM式並びに今回の実験結果から考えて, P形シュミ a ) 水セメント比別に見た場合 軽量コンクリートの圧縮強度と P形シュミットハンマ ーの反発かたさ Rの関係を水セメント比別に図 トの場合,カタログζ l は推定式が示されていないが, JSTM式と比較するとやや高い強度を示すようである. mこ示 す.いずれの水セメント比に対してもほぼ直線的な関係 を示しているが,各直線は普通コンクリートの場合ほど には同じような傾向を示さず,ややぱらつきが大きいよ うあでる. b ) 材令別 l こ見た場合 圧縮強度と反的かたさ R の関係を試験材令別に示す ットハンマーは比較的強度の高いコンクリートの強度推 定に使用してさしっかえないと思われる.言古験体の数も 少なく,養生条件その他の要因も考慮して今後これらの 点について,さらに検討する予定である. 4 ) 動的弾性係数と圧縮強度の関係について コンクリートの圧縮強度を共振法によって動的開性係 数を求めることにより,非破壊的に知る方法がある.参 考として,今回の試験に用いたコンクリートの動的弾性 1 8 2 加藤善之助* 小池狭千朗* 係数並び l こ対数減衰率を表←7 ( a )と ( b )および表- 8(a) と 。吾盃ヨヲヲτ ] ト材令可日 @ 昔 温 コ ン 7リート材令 2 8日 ゐ経量ユジワ J 'ート材令寸日 企軽量ユ Y?J ト材令2lJ日 ( b ) に示す.図 -13はこれらの普通コンクリ ‘ ー卜および軽量コンクリートの動的弾性係数と圧縮強度 の関係を図示したものである.両コンクリート共に.ほ ぼ放物線式で近似できるようである. 5 . むすび 普通コンクリ{ト並びに軽量コンクリートについて, の圧縮強度とシュ三ットハンマーの反発かたきの関係を 1 ) 普通コンクリートの圧縮強度と N形シュミットハ .2R なる ンマーの反発かたきの関係は F =一75.1+11 直線式で近似できるものと考えた固 制 Z) H 実験により求めた結果,次のような関係が得られた. 吋富市、主占説経世一意おお N形・ P形各シュミットハンマーを用いてコンクリート 今回の試験結果は JSTM式に比しでかなり高めの値を示した. この相違 は,今回使用した N形シュミットハンマ{と ]STM式 作成時の試験に使用したシュミットハンマーのパネの強 さの差なのか,使用コンクリートに起因するのか,養生 条件によるのかは不明である.今後, ζ の点についてさ 1 0 0 . 20 0 300 4 b O 圧縮強車 o, 悔, ! c m> 図13 動的弾性係数と圧縮強度 C 1 普通コンクリートと軽量コンクリート〕 らに検討する必要がある. 2 ) 軽量コンクリートの圧縮強度と P形シェミットハ ンマーの反発かたさの関係は, F=-271十 9.15R なる 近似式として求めた.低い圧縮強度のコンクリートに対 しては JSTM式より低い強度推定値を示し,比較的高 い圧縮強度のコンクリー卜に対しては, ]STM式よりも 高い強度を示しているが,今回の試験結果, JSTM式お 5 ) 富士物産 K.K. 、シュミットコンクリートテスト ハンマー取扱説明書、 6 ) 日本建築学会:建築工事標準仕様書・同解説, JASS5鉄筋コンクリート工事,昭 46 年4 月 , PP.564-566. 7 ) 木村恵雄、シュミットハンマーによるコンクリート よびカタログ曲線ともにほぼ同様の強度推定値を示して 強度の判定について、 し、る. 要 , 2( 1 9 5 7 年)• 今回の試験は試験体の数も少なく,さらに軽量コンク リートに対しては P形シュミットハンマーによる強度推 定式しか得られなかった.本試験終了後, L 形シュミッ トハンマ{が入手できたので,今後は L形シュミットハ ンマーによる軽量コンクリートの強度推定式についても 8 ) 木村恵雄、シュミットハンマーによるコンクリート 強度の判定について、材料試験, Vo 1 .5,No. 38 ( 昭3 1 ). 9 ) 明石外世樹、シュミットハンマーによるコンクリー トの反的硬度話験について、立命館大学理工学究研 紹3 2 ) 所紀要, 2 ( 求める予定である. 1 0 ) ZoldnersN.G.,“ C a l i b r a t i o n andUse巴f 参考文献 ImpactTestHammer" ,] o u . o fA.C.I., 1 ) 実施コンクリート強度判定法委員会、シュミットハ ンマーによる実施コンクリ,ートの圧縮強度判定法 昭3 3 ) (指針案)、材料試験, ~Vo 1. 7 , NO.59 ( 2 ) 坂静雄,松井敏夫、表面硬度法による実施コンクリ .9, ートの強度判定法、セメント技術年報, Vo1 ( 昭3 0 ) Vol. 2 9,No.2 ,Aug., 1 9 5 7 1 1 ) G.W.Gr巴氏en巴 烏 , NewMethodo fEvalu抗 at i n gHardened Concrete" ,] o u .o fA.C.I . , v o l . 2 6,No.3, Nov.,1 9 5 4 1 2 ) H. Pet巴rsenandU.W.S t o l l,“ Relation o f 3 ) 坂静雄,六車照,安井久三, 、シュミットハンマー によるかた練りコンクリート強度判定、セメント技 術年報 立命館大学理工学研究所妃 V o l . 1 5 .,( 昭 30)PP. 263-268. 4 ) 近 藤 泰 夫 , 坂 静 雄 : コンクリート工学ハンドブッ 2 年7月,朝倉書活, ク,昭 4 PP.382-385. R巴bound-HammerTestR e s u l t st oSonic " Modulus日 sCompressiveStrengthData, H.R.B. V o l . 34,1 9 5 5 1 3 ) 佐治泰治、コンクリート無破壊試験法(その 3 )、 昭2 9 ) ,コンクリー 建築学会研究報告, No.29, ( 加藤善之助勢一 ト無破壊試験法(その的、建築学会研究報告, No.39, ( 昭3 1 ) 1 4 ) 日本建築学会:建築工事標準仕様書・同解説, JASS5鉄筋コンクリート工事,昭 4 6 年4 月 , P.565 1 8 3 1 6 ) 大場民雄,山本武、シュミットハンマーにる実施コ ンクリートの調査例ミセメント技術年報, Vol .1 4( 昭3 5 )PP.488-494. 1 7 ) 坂静雄,明石外世樹(JSTM実施コンクリート強 度判定法委員会) 、シュミットハンマーの各個誤差 1 5 ) 木村恵雄、シュミットハンマーによるコンクリート 強度判定 小池狭千朗ネ tの2,30)問題、セメント技術年報, Vol.10 ( 昭3 1 ) PP380-386. およひ号較正法について、セメント技術年報, Vo1 . 15 ( 昭1 6 ) PP.260-263.