フレッシュ コンクリートの試験

コンクリートは、今日使用されている最も一般的な建設資材の1つです。コンクリートを流し込んで構造物を構築する前に、コンクリート混合物が特定の用途に適しているかどうかを判断する必要があります。

コンクリートは、セメント、水、空気で構成されるセメントペースト相と、粗骨材と細骨材で構成される骨材相の2つの相で構成されています。コンクリート混合物を設計する際には、フレッシュコンクリートが簡単に機能するように、適切なレオロジーを備えていることを確認する必要があります。トライアルバッチ法は、フレッシュコンクリートの特性を決定するために使用されます。この現場試験は、バッチ処理プラントのコンクリート混合物が建設現場に到着し、型枠で注がれたときに同じ粘度を持つことを確認することを目的としています。

このビデオでは、コンクリートの主な特性について説明し、新鮮なコンクリート混合物が実験室でどのようにテストされるかを説明します。

試験方法は、セメント、水、粗骨材と細骨材、および目標空気含有量のサンプルから始まります。粗骨材と細骨材は不活性であると仮定されます。考慮する必要がある主な変数は、セメント、水、および空気です。コンクリートの強度はこの量に直接依存するため、水とセメントの比率は非常に重要です。

コンクリートの強度は、通常、鋳造後28日で測定され、通常、水とセメントの比率は、高強度コンクリートの約0.35から低強度コンクリートの約0.6まで変動します。

水とセメントの比率が低いと、塩イオンのコンクリートへの浸透率が低下し、コンクリート補強材の腐食が減少するため、コンクリートの透過性が低下します。硬化温度と湿度が高いため、強度の向上が大幅に加速します。

フレッシュコンクリート混合物の空気含有量は、特に凍結と融解のサイクルを経る地域で使用されるコンクリートの耐久性に重要な役割を果たします。自由水は凍結して氷に変わると膨張し、コンクリートにひびが入る可能性があります。混合物中の気泡は、コンクリートにひび割れを生じさせることなくこの膨張を可能にします。空気の量が多いと強度が低下するため、特定の強度では、水とセメントの比率を高くする必要があります。

強度と耐久性はコンクリートの長期的な特性です。また、作業性などの短期的な特性も考慮する必要があります。試験方法の次のステップでは、粗骨材と細骨材を混合物に添加して、目的の塑性粘稠度を達成します。粗骨材と砂の量は、バッチ処理中に調整され、コンクリート混合物の適切な作業性とスランプを実現します。

スランプ、またはコンクリートの流動性は、コンクリートが固まる前の一貫性を測定します。スランプ試験は、3層の逆円錐形に新鮮なコンクリートを流し込み、圧縮することで構成されています。コーンが充填されると、コーンが持ち上げられ、コンクリートがスランプまたは沈下する量が測定されます。スランプテストの結果は、ミックスの凝集性を示しています。均整の取れたミックスは落ちますが、元の形状を保ちます。ミックスが悪いと、崩れたり、分離したり、バラバラになったりする。

それでは、実験室環境でのコンクリート混合の実践を見て、トライアルバッチ法を使用して後続のアプリケーション用のコンクリートテストシリンダーを準備する方法を学びましょう。

粗骨材、細骨材、セメント、および水の所定の量を計量し、別々に保管します。データシートに正確な重量を記録します。混合を開始する前に、dampミキサーの内部とすべてのツールを濡らして、水が溜まらないようにします。

次に、粗い骨材と細かい骨材を約5分の1の水で混合物に入れます。これらの成分を約2分間混合します。ミキサーを回転させたまま、セメントと追加の水を5〜10回ずつ加えます。これらのコンポーネントの追加が完了したら、さらに5分間混合してから、ミキサーの電源を切ります。これで、コンクリート混合物のスランプをテストする準備が整いました。

スランプコーンを湿らせ、大径を下にしてミキシングパンに入れます。スランプコーンを鍋にしっかりと押し付けてから、ボリュームの約3分の1をコンクリートの層で満たします。円錐の断面全体に均一に分散した25ストロークでレイヤーをタンピングします。終了したら、コンクリートの層をさらに2つ追加し、ロッドが前の層にわずかに浸透するように各層を突き固めます。コーンが完全に満たされ、オーバーフローしないように、余分なコンクリートを打ち取ります。

すぐにコーンを慎重に垂直に持ち上げてコンクリートから分離し、型枠の高さとコンクリートの高さの差を測定してスランプを決定します。この混合物のスランプは、3〜4インチである必要があります。低すぎる場合、または混合物がきついように見えて適切に流れない場合は、必要に応じて少量の測定された骨材を徐々に追加し、必要なスランプと一貫性が達成されるまでコンクリートを完全に再混合して再テストします。

混合物が正しいので、残りのアグリゲートを計量し、これらの値をデータシートに記録します。コンクリート混合物に使用される粗骨材と細骨材の実際の量を初期重量から計算します。

最後に、このコンクリート混合物の単位重量を決定します。空の1立方フィートのコンテナの重量を記録し、スランプコーンを埋めるのと同じ手順に従ってコンテナにコンクリートを充填します。フルコンテナの重量を量り、空のコンテナの重量を差し引いて、このミックスの単位重量を計算します。

試験サンプルを鋳造するための4つの円筒形の型を準備します。各金型の空虚重量を測定し、データシートに記録します。前のセクションでスランプコーンを充填するために使用したのと同じ手順に従って、各金型を充填します。各金型を充填した後、充填された重量を測定し、データシートに記録します。

成形コンクリートをビニール袋で覆い、混合物からの水分の蒸発を防ぎます。試験シリンダーを16〜32時間放置し、コンクリート試験片から使い捨てプラスチック型を剥がします。

最後に、シリンダーを硬化環境に置きます。この場合、シリンダーは周囲条件で硬化するに任せます。

フレッシュコンクリートの特性を判断する方法を理解したところで、結果を確認しましょう。

この実験でコンクリート混合物を調製するために使用された量と材料をこの表に示します。私たちの新しいコンクリート混合物は3.5インチのスランプを持っていました。一般に、この実験で説明したようなミックスには、3〜4インチのスランプがあります。このような値は、フォームに鋼の混雑がほとんどない小さなジョブで一般的です。

私たちのコンクリートの単位重量は1立方フィートあたり147ポンドでした。通常重量のコンクリートの単位重量は立方フィートあたり約145〜150ポンドですが、軽量の骨材で作られたコンクリート、たとえば発泡頁岩は、立方フィートあたり100〜120ポンドと同じくらい軽量です。

当社のコンクリートバッチの水とセメントの比率は0.45です。この比率は、28日での試験シリンダーの圧縮強度が約5,000psiになることを示しています。この比率は、当社のコンクリートの耐久性が、湿った条件や除氷剤での凍結融解への暴露に適していることも示しています。

トライアルバッチ法は、世界中の多くの建設現場でコンクリートのバッチをテストするために使用されています。この簡単なテストにより、作業現場での一貫した品質管理と保証が保証されます。

高性能減水剤は、フォームへの配置を容易にするために、新鮮なコンクリート混合物の粘度を短時間大幅に低下させる化学添加剤です。現代の建設では、高性能減水剤の広範な使用は、セルフレベリングコンクリートに対応する6〜10インチの範囲で、はるかに高いスランプを得ることが経済的であることを意味しています。

空気混入剤は、小さくてよく分散した気泡を多数生成し、コンクリート混合物内の自由水が凍結中にコンクリートにひび割れることなく膨張するために必要なスペースを提供する化学物質です。フレッシュコンクリートの空気巻き込み試験は、デバイス固有です。たとえば、細孔内の混入空気を圧縮するために、サンプルに圧力が加えられます。この装置は、空気量の変化を使用して、混合物の空気含有量を決定します。非空気混入ミックスは2%未満の空気含有量を示しますが、空気混入ミックスは、添加剤の投与量にもよりますが、5〜8%の空気含有量を示します。

JoVEの生コンクリート試験の紹介をご覧になりました。これで、スランプ要件を満たすコンクリートを準備するために、骨材、セメント、および水の最適な比率を決定するために、試行バッチ法がどのように使用されるかを理解する必要があります。

ご覧いただきありがとうございます!