JP2015010918A - Method for estimating durability of concrete - Google Patents
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Abstract
【課題】躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができるコンクリートの耐久性の推定方法を提供する。
【解決手段】躯体コンクリートの耐久性の推定方法では、躯体コンクリートの原位置での強度を推定し、コンクリートの強度とゲル空隙比との関係を予め得ておき、この関係と原位置での強度に基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標を算出する。さらに、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定する。この方法では、理論的に求められる微視的構造に関する指標のみならず、躯体コンクリートの原位置での強度を加味して、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標をあらためて算出することにより、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標をより正確に算出し、その結果として、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定する。
【選択図】図1A method for estimating the durability of concrete capable of estimating the durability of a concrete frame with high accuracy is provided.
In a method for estimating the durability of a reinforced concrete, the strength of the reinforced concrete at its original position is estimated, and the relationship between the strength of the concrete and the gel void ratio is obtained in advance, and this relationship and the strength at the original position are obtained. Based on the above, an index relating to the microscopic structure of the frame concrete is calculated. Furthermore, the durability of the frame concrete is estimated based on an index related to the microscopic structure of the frame concrete. In this method, not only the theoretically required index for the microscopic structure but also the index for the microscopic structure of the reinforced concrete is calculated by taking into account the strength of the reinforced concrete in situ. As a result, the durability of the concrete frame is estimated with high accuracy.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、特に、原位置におけるコンクリートの耐久性の推定方法に関する。 The present invention particularly relates to a method for estimating the durability of concrete in situ.
コンクリートの耐久性を低下させる要因としては、たとえば、炭酸ガスによる中性化や塩化物イオンによる塩害等が考えられる。これらの要因は、外部環境からコンクリート内部に浸透する劣化因子であり、このような劣化因子により、コンクリートの中性化等が進行し、耐久性が低下する。 As factors that reduce the durability of concrete, for example, neutralization by carbon dioxide gas, salt damage by chloride ions, and the like are conceivable. These factors are deterioration factors that permeate into the concrete from the external environment. Due to such deterioration factors, the neutralization of the concrete proceeds and the durability decreases.
従来、コンクリートの中性化の進行を推定する手法として、非特許文献1に記載されるように、簡易式を用いる方法や、非特許文献2に記載されるように、数値解析を用いる方法が知られている。また、塩害の進行を予測する手法として、非特許文献1に記載されるように、簡易式を用いる方法や、非特許文献3に記載されるように、数値解析を用いる方法が知られている。
Conventionally, as a method for estimating the progress of neutralization of concrete, as described in Non-Patent Document 1, there are a method using a simple formula and a method using numerical analysis as described in
一方、躯体コンクリートそのものを用いて試験・評価を行う、いわゆる原位置での推定方法も知られている。たとえば、下記の非特許文献4に記載されるように、ダブルチャンバー法等により透気性を試験する方法や、非特許文献5に記載されるように、透水試験器を用いて吸水性または透水性を試験する方法が知られている。これらの方法では、透気性または透水性等を試験することにより、耐久性を推定している。
On the other hand, a so-called in-situ estimation method is also known in which tests and evaluations are performed using the frame concrete itself. For example, as described in Non-Patent
しかし、簡易式や数値解析を用いる従来の方法では、耐久性の推定結果が実際の耐久性と異なる場合が多かった。実際に躯体を形成する躯体コンクリートの耐久性は、調合や使用材料等の施工計画のみならず、躯体コンクリートの打設状況や養生方法、若しくは外部環境等の要因に影響されると考えられる。しかし、これらの要因は予測時点では不確定であることが多く、またすべての要因を取り込んだ解析手法の作成は難しい。よって、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することは難しい。 However, in the conventional method using a simple formula or numerical analysis, the durability estimation result is often different from the actual durability. It is considered that the durability of the frame concrete that actually forms the frame is influenced not only by the construction plan of the composition and materials used, but also by the factors such as the casting condition of the frame concrete, the curing method, or the external environment. However, these factors are often uncertain at the time of prediction, and it is difficult to create an analysis method that incorporates all the factors. Therefore, it is difficult to estimate the durability of the frame concrete with high accuracy.
原位置における従来の方法のうち、たとえばダブルチャンバー法では、基本的に、品質に関する定性的な評価が得られるに過ぎず(Very GoodからVery Badまでの5段階評価)、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することは難しい。また、透気試験や透水試験は、測定原理上、測定面である躯体コンクリートの表面に大きな気圧や水圧が作用することになるため、たとえば測定面に微小な欠陥がある場合等には、その影響によって測定結果にばらつきが生じ易い。データの信頼性を上げるために測定点数を増やすことも考えられるが、測定に要する時間が長いため、測定点数を増やすことも困難である。このように、従来の方法では、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することは難しかった。 Of the conventional methods in-situ, for example, the double chamber method basically provides only a qualitative evaluation of quality (five-step evaluation from Very Good to Very Bad), and improves the durability of the concrete frame. It is difficult to estimate with high accuracy. In addition, in the air permeability test and the water permeability test, a large atmospheric pressure or a water pressure acts on the surface of the concrete, which is the measurement surface, on the measurement principle. For example, when there is a minute defect on the measurement surface, The measurement results are likely to vary due to the influence. Although it is conceivable to increase the number of measurement points in order to increase the reliability of data, it is difficult to increase the number of measurement points because the time required for measurement is long. Thus, with the conventional method, it was difficult to estimate the durability of the frame concrete with high accuracy.
本発明は、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができるコンクリートの耐久性の推定方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for estimating the durability of concrete capable of accurately estimating the durability of the frame concrete.
本発明のコンクリートの耐久性の推定方法は、コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係を得る工程と、躯体を形成する躯体コンクリートの原位置での強度を推定する工程と、関係と躯体コンクリートの原位置での強度とに基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標を算出する工程と、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定する工程と、を含むことを特徴とする。 The method for estimating the durability of the concrete of the present invention includes a step of obtaining a relationship between the strength of the concrete and an index relating to the microscopic structure of the concrete, a step of estimating the strength at the original position of the frame concrete forming the frame, Based on the relationship and the strength of the concrete in situ, the process for calculating the index for the microstructure of the frame concrete and the durability of the frame concrete based on the index for the microstructure of the frame concrete And a step of performing.
このコンクリートの耐久性の推定方法によれば、躯体を形成する躯体コンクリートの原位置での強度が推定される。また、コンクリートの強度と微視的構造に関する指標との関係を予め得ておき、この関係と原位置での強度に基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標が算出される。さらに、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性が推定される。コンクリートの微視的構造に関する指標は、コンクリートの耐久性に大きく影響するため、その指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定することができる。ここで、上記方法では、理論的に求められる微視的構造に関する指標のみならず、躯体コンクリートの原位置での強度を加味して、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標があらためて算出される。これにより、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標がより正確に算出され、その結果として、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができる。 According to this method for estimating the durability of concrete, the strength at the original position of the frame concrete forming the frame is estimated. In addition, a relationship between the strength of the concrete and the index regarding the microscopic structure is obtained in advance, and the index regarding the microscopic structure of the concrete frame is calculated based on this relationship and the strength at the original position. Furthermore, the durability of the frame concrete is estimated based on an index related to the microscopic structure of the frame concrete. Since the index regarding the microscopic structure of concrete greatly affects the durability of concrete, the durability of the frame concrete can be estimated based on the index. Here, in the above-described method, not only the theoretically required index for the microscopic structure but also the index for the microscopic structure of the frame concrete is calculated by taking into account the strength at the original position of the frame concrete. Thereby, the index regarding the microscopic structure of the frame concrete is calculated more accurately, and as a result, the durability of the frame concrete can be estimated with high accuracy.
上記方法において、関係を得る工程では、セメントの水和反応モデルを用いて算出された微視的構造に関する指標と、躯体コンクリートの打設時に躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度との関係を求めてもよい。この場合、躯体コンクリートの打設時に躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度を用いて、上記の関係が求められるため、上記の関係は、実際の施工状況を反映したものとなる。したがって、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。 In the above-described method, in the step of obtaining the relationship, the index regarding the microscopic structure calculated using the cement hydration reaction model and the specimen prepared using the same material as the concrete at the time of placing the concrete You may ask | require the relationship with intensity | strength. In this case, since the above relationship is required by using the strength of the specimen prepared using the same material as the concrete at the time of placing the concrete, the above relationship reflects the actual construction situation. Become. Therefore, the durability of the frame concrete can be estimated with higher accuracy.
上記方法において、原位置での強度を推定する工程では、躯体コンクリートの硬さを測定センサ接触前後の共振周波数の変化から推定する手法であるUCI(Ultrasonic Contact Inpedance)法を用いてもよい。UCI法は、非破壊試験または微破壊試験であり、また現場での測定が容易であり、1回の測定時間も短くてすむ。よって、測定点数を多く取ることができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。しかも、UCI法を用いた強度の測定は高精度であるため、更なる高精度化が実現される。 In the above method, in the step of estimating the strength at the original position, the UCI (Ultrasonic Contact Inpedance) method, which is a method for estimating the hardness of the concrete frame from the change in the resonance frequency before and after contacting the measurement sensor, may be used. The UCI method is a nondestructive test or a microdestructive test, is easy to perform on-site measurement, and requires only one measurement time. Therefore, many measurement points can be taken and the durability of the frame concrete can be estimated with higher accuracy. In addition, since the strength measurement using the UCI method is highly accurate, higher accuracy can be achieved.
上記方法において、躯体コンクリートの耐久性を推定する工程は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、躯体コンクリートの含水率または水酸化カルシウム量を算出する工程と、算出された含水率または水酸化カルシウムを用いて、躯体コンクリートの中性化の進行を予測する工程と、を含んでもよい。躯体コンクリートの中性化の進行を予測することにより、躯体コンクリートの耐久性を定量的に推定することができる。ここで用いられる含水率または水酸化カルシウム量は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する数値であるため、中性化の進行の予測精度を高めることができる。 In the above method, the step of estimating the durability of the frame concrete includes the step of calculating the moisture content or the amount of calcium hydroxide of the frame concrete corresponding to the index related to the microscopic structure of the frame concrete, and the calculated moisture content or And a step of predicting the progress of neutralization of the frame concrete using calcium hydroxide. By predicting the progress of neutralization of the frame concrete, the durability of the frame concrete can be estimated quantitatively. Since the moisture content or the amount of calcium hydroxide used here is a numerical value corresponding to an index related to the microscopic structure of the frame concrete, the prediction accuracy of the progress of neutralization can be increased.
上記方法において、躯体コンクリートの耐久性を推定する工程は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、躯体コンクリートの含水率を算出する工程と、算出された含水率を用いて、躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測する工程と、を含んでもよい。躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測することにより、躯体コンクリートの耐久性を定量的に推定することができる。ここで用いられる含水率は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する数値であるため、塩化物イオンの拡散の予測精度を高めることができる。 In the above method, the step of estimating the durability of the frame concrete includes the steps of calculating the moisture content of the frame concrete corresponding to the index related to the microscopic structure of the frame concrete, and using the calculated moisture content, Predicting the diffusion of chloride ions at. By predicting the diffusion of chloride ions in the frame concrete, the durability of the frame concrete can be estimated quantitatively. Since the moisture content used here is a numerical value corresponding to an index related to the microscopic structure of the concrete frame, it is possible to improve the prediction accuracy of the diffusion of chloride ions.
上記方法において、微視的構造に関する指標は、ゲル空隙比であってもよい。ゲル空隙比は、セメントの水和生成物と空隙との体積比であり、組織の緻密さを表す指標の一つである。ゲル空隙比から得られる躯体コンクリート中の空隙の量は、物質(炭酸ガスや塩化物イオン等)の浸透性に影響するので、たとえば中性化の進行または塩化物イオンの拡散を高精度に予測することができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。 In the above method, the index related to the microscopic structure may be a gel void ratio. The gel void ratio is a volume ratio between a cement hydration product and voids, and is one of the indexes representing the compactness of the structure. The amount of voids in the reinforced concrete obtained from the gel void ratio affects the permeability of substances (carbon dioxide, chloride ions, etc.), so, for example, the progress of neutralization or the diffusion of chloride ions can be predicted with high accuracy. It is possible to estimate the durability of the concrete frame with higher accuracy.
上記方法は、躯体コンクリートの内部に温湿度センサを設置する工程と、関係を得る工程においてセメントの水和反応モデルを用いて微視的構造に関する指標を算出する際に、コンクリート内部の温湿度の経時変化を予測する工程と、予測した温湿度と温湿度センサにより測定された温湿度とを比較することにより、躯体コンクリートの耐久性を監視する工程と、を更に含んでもよい。躯体コンクリートの内部の温湿度により、微視的構造すなわち組織の粗密を推定することができる。たとえば、躯体コンクリートの内部が予測よりも速く乾燥している場合、微視的構造すなわち組織が粗であり、躯体コンクリートの品質が想定よりも低くなっている可能性がある。このように、躯体コンクリートの内部の温湿度を測定することにより、躯体コンクリートの耐久性をモニタリングすることができる。 In the above method, the temperature and humidity inside the concrete is calculated when calculating the microscopic structural index using the cement hydration reaction model in the step of installing the temperature and humidity sensor inside the concrete and the step of obtaining the relationship. The method may further include a step of predicting a change with time and a step of monitoring the durability of the concrete by comparing the predicted temperature and humidity with the temperature and humidity measured by the temperature and humidity sensor. Based on the temperature and humidity inside the concrete, it is possible to estimate the microscopic structure, that is, the density of the structure. For example, if the interior of the skeleton concrete is drying faster than expected, the microscopic structure or structure may be rough and the quality of the skeleton concrete may be lower than expected. Thus, the durability of the frame concrete can be monitored by measuring the temperature and humidity inside the frame concrete.
本発明によれば、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, durability of a frame concrete can be estimated with high precision.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下の説明では、原位置かつ非破壊・微破壊試験による強度推定に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定する方法について説明する。以下の説明において、単に「コンクリート」という場合には、一般的なコンクリートを意味し、「躯体コンクリート」という場合には、実際に打設されて躯体を形成するコンクリートすなわち実際に耐久性の推定対象となるコンクリートを意味する。また、原位置での強度推定とは、躯体コンクリートそのものの強度の推定を意味する。すなわち、本実施形態の方法では、躯体コンクリートを用いて試験および評価(耐久性の推定)を行う。 In the following description, a method for estimating the durability of the concrete frame based on the in situ and non-destructive / microdestructive strength estimation will be described. In the following description, the term “concrete” simply refers to general concrete, and the term “frame concrete” refers to concrete that is actually placed and forms a frame, that is, the object of durability estimation. Means concrete. In-situ strength estimation means estimation of the strength of the concrete frame itself. That is, in the method of the present embodiment, testing and evaluation (estimation of durability) are performed using reinforced concrete.
図1〜図3は、コンクリートの耐久性の推定方法の手順を示すフロー図である。図1には、概略的な手順が示されており、図2および図3には、より詳細な手順が示されている。まず、コンクリートの強度とコンクリートのゲル空隙比(微視的構造に関する指標)との関係を算出する(ステップS1)。このゲル空隙比は、セメントの水和生成物と空隙との体積比であり、組織の緻密さを表す指標の一つである。 1 to 3 are flowcharts showing a procedure of a method for estimating the durability of concrete. FIG. 1 shows a schematic procedure, and FIGS. 2 and 3 show a more detailed procedure. First, the relationship between the strength of concrete and the gel void ratio of concrete (an index related to the microscopic structure) is calculated (step S1). This gel void ratio is a volume ratio between the cement hydration product and voids, and is one of the indexes representing the compactness of the tissue.
ステップS1では、まず、実際に躯体コンクリートを現場にて打設する際、躯体コンクリートと同じ材料を用いて円柱供試体を作製する(ステップS11)。このステップS11では、複数の円柱供試体を作製する。これらの円柱供試体の調合条件や使用材料等は、躯体コンクリートの調合条件や使用材料等と同一である。なお、円柱供試体を作製する場合に限られず、角柱供試体であってもよい。続いて、現場にて、円柱供試体の封かん養生を行う(ステップS12)。 In step S1, first, when actually placing concrete in the field, a cylindrical specimen is prepared using the same material as the concrete (step S11). In this step S11, a plurality of cylindrical specimens are produced. The mixing conditions and materials used for these cylindrical specimens are the same as the mixing conditions and materials used for the frame concrete. In addition, it is not restricted to producing a cylindrical specimen, and may be a prismatic specimen. Subsequently, the cylindrical specimen is sealed and cured at the site (step S12).
その後、円柱供試体の脱型を行う(ステップS13)。このステップS13では、一部の円柱供試体について、たとえば材齢7日で脱型を行い、他の一部の円柱供試体について、たとえば材齢28日で脱型を行う。すなわち、一部の供試体についてはある材齢にて脱型を行い、他の一部の供試体については、その材齢とは異なる材齢にて脱型を行う。脱型を行う材齢は、7日および28日に限られず、適宜変更および設定することができる。 Thereafter, the cylindrical specimen is demolded (step S13). In this step S13, some of the cylindrical specimens are demolded at, for example, 7 days of age, and other of the cylindrical specimens are demolded at, for example, 28 days of age. That is, some specimens are demolded at a certain age, and some other specimens are demolded at an age different from that age. The age at which demolding is performed is not limited to 7 days and 28 days, and can be changed and set as appropriate.
さらに、脱型を行った円柱供試体に関し、それぞれの材齢における圧縮強度を測定する(ステップS14)。このステップS14では、たとえば、UCI(Ultrasonic Contact Inpedance)法や反発度法などの非破壊・微破壊試験により円柱供試体の圧縮強度を測定してもよいが、非破壊・微破壊試験に限られず、躯体コンクリートからコアを採取する方法により円柱供試体の圧縮強度を測定してもよい。 Furthermore, the compression strength in each material age is measured regarding the cylindrical specimen which performed mold removal (step S14). In this step S14, for example, the compressive strength of the cylindrical specimen may be measured by a nondestructive / microdestructive test such as UCI (Ultrasonic Contact Inpedance) method or repulsion degree method, but not limited to the nondestructive / microdestructive test. The compressive strength of the cylindrical specimen may be measured by a method of collecting the core from the concrete frame.
次に、数値解析によるゲル空隙比の推定を行う(ステップS15)。このステップS15では、セメントの水和反応モデルを用いて、任意の時間での供試体のゲル空隙比を推定する。より詳細には、図4に示されるように、コンクリート調合(水セメント比)等の設計条件、使用材料または養生期間・養生方法等の施工条件、および、環境温湿度等の環境条件からセメントの水和反応を計算し、任意の時間での供試体のゲル空隙比を推定する。なお、任意の時間でのゲル空隙比に限られず、コンクリートの耐久性に関する他の指標、たとえば空隙率等を推定してもよい。 Next, the gel void ratio is estimated by numerical analysis (step S15). In this step S15, the gel void ratio of the specimen at an arbitrary time is estimated using a cement hydration model. More specifically, as shown in FIG. 4, the cement condition is determined based on design conditions such as concrete preparation (water cement ratio), construction materials such as materials used, curing period and curing method, and environmental conditions such as environmental temperature and humidity. The hydration reaction is calculated, and the gel void ratio of the specimen at an arbitrary time is estimated. In addition, it is not restricted to the gel space | gap ratio in arbitrary time, You may estimate the other parameter | index regarding the durability of concrete, for example, a porosity.
図4に示されるように、ステップS15の数値解析の過程では、ゲル空隙比以外にも、水酸化カルシウム量(Ca(OH)2量)、温湿度、および水分量(または含水率)等の計算結果が得られる。そこで、これらの計算結果を別途メモリまたはファイルに記録・保存しておく。 As shown in FIG. 4, in the process of numerical analysis in step S15, in addition to the gel void ratio, the amount of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 amount), the temperature and humidity, and the amount of moisture (or moisture content), etc. A calculation result is obtained. Therefore, these calculation results are recorded and stored in a separate memory or file.
次に、円柱供試体の強度と円柱供試体のゲル空隙比の関係を算出する(ステップS16)。このステップS16では、ステップS15で推定した任意の時間での供試体のゲル空隙比を横軸に取り、ステップS14で測定した各材齢における円柱供試体の圧縮強度を縦軸に取り、円柱供試体の強度とゲル空隙比の関係をグラフ上にプロットする(図5参照)。より詳細には、ステップS14で強度を測定された円柱供試体の材齢に、ステップS15による数値解析手法による任意の時間を合致させることにより、円柱供試体の強度に対する理論上のゲル空隙比を算出する。 Next, the relationship between the strength of the cylindrical specimen and the gel void ratio of the cylindrical specimen is calculated (step S16). In this step S16, the gel void ratio of the specimen at the arbitrary time estimated in step S15 is taken on the horizontal axis, and the compressive strength of the cylindrical specimen at each age measured in step S14 is taken on the vertical axis. The relationship between the strength of the specimen and the gel void ratio is plotted on a graph (see FIG. 5). More specifically, the theoretical gel void ratio with respect to the strength of the cylindrical specimen is obtained by matching the age of the cylindrical specimen whose strength was measured in step S14 with an arbitrary time according to the numerical analysis method in step S15. calculate.
ステップS16の算出処理の結果、図5に示されるように、近似式が求められる。すなわち、コンクリート強度と微視的構造の関係を表す式、例えば近似式としてf(x)=axbで表した場合の係数aおよび係数bを算出する。これにより、f(x)=axbなる近似曲線が得られる。 As a result of the calculation process in step S16, an approximate expression is obtained as shown in FIG. That is, the coefficient a and the coefficient b in the case of expressing the relationship between the concrete strength and the microscopic structure, for example, f (x) = ax b as an approximate expression are calculated. As a result, an approximate curve of f (x) = ax b is obtained.
以上のステップS11〜ステップS16の処理が、コンクリートの強度とコンクリートのゲル空隙比との関係を算出するステップS1の処理に相当する。言い換えれば、ステップS11〜ステップS16の処理は、コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係を得る工程に相当する。なお、コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係は、f(x)=axbで表される場合に限られない。f(x)=axbとの近似式は、コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係を表す一例に過ぎない。コンクリートの強度と空隙率との間には反比例の関係があることから、他にも様々な関係式を用いることができる。ステップS1の処理(ステップS11〜ステップS16の処理)が実施される期間は、ステップS13の脱型およびステップS14の圧縮強度の測定が行われる時期により異なるが、概ね28日〜1ヶ月程度である。図2では、この期間を第1期間として示している。 The process of the above step S11-step S16 is corresponded to the process of step S1 which calculates the relationship between the intensity | strength of concrete and the gel void | hole ratio of concrete. In other words, the processing of step S11 to step S16 corresponds to a step of obtaining a relationship between the strength of concrete and an index related to the microscopic structure of concrete. Note that the relationship between the strength of concrete and the index related to the microscopic structure of the concrete is not limited to the case represented by f (x) = ax b . The approximate expression of f (x) = ax b is merely an example representing the relationship between the strength of concrete and an index related to the microscopic structure of concrete. Since there is an inverse relationship between the strength of concrete and the porosity, various other relational expressions can be used. The period during which the process of step S1 (the process of step S11 to step S16) is carried out is approximately 28 days to 1 month, although it varies depending on the timing of demolding in step S13 and the measurement of the compressive strength in step S14. . In FIG. 2, this period is shown as the first period.
一方、図1に示されるように、躯体コンクリートの原位置での強度を推定する(ステップS2)。より詳細には、図2に示されるように、ステップS11〜ステップS16が行われる一方で、躯体コンクリートを現場にて打設する(ステップS21)。躯体コンクリートを打設し、所定期間が経過した後に、脱型を行う(ステップS22)。これらの工程は、建物等の構造物の実際の施工工程の一部である。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the strength of the concrete in the original position is estimated (step S2). More specifically, as shown in FIG. 2, while step S11 to step S16 are performed, the concrete frame is placed on site (step S21). After the concrete is cast and a predetermined period has elapsed, demolding is performed (step S22). These processes are a part of the actual construction process of structures such as buildings.
続いて、図3に示されるように、脱型を行い所定期間が経過した後に、非破壊/微破壊試験により、躯体コンクリートの表面強度の推定を行う(ステップS23)。このステップS23では、たとえば、躯体コンクリートの硬さを測定センサ接触前後の共振周波数の変化から推定する手法であるUCI法を用いる。UCI法とは、一定周波数で振動するロッドを測定対象の材料に接触させた場合、圧痕面積および弾性係数に応じて周波数が変化することを利用して、周波数の変化から圧痕面積を逆算し、硬度(=荷重/圧痕面積)を推定する手法である。実際には、ビッカースダイアモンドのついたロッド先端を測定対象の材料に押し付けることにより、測定を行う。 Subsequently, as shown in FIG. 3, after the mold is removed and a predetermined period has elapsed, the surface strength of the concrete is estimated by a nondestructive / microdestructive test (step S <b> 23). In this step S23, for example, the UCI method, which is a method for estimating the hardness of the concrete frame from the change in the resonance frequency before and after contacting the measurement sensor, is used. With the UCI method, when a rod that vibrates at a constant frequency is brought into contact with the material to be measured, the frequency changes according to the indentation area and the elastic modulus, and the indentation area is calculated backward from the change in frequency. This is a technique for estimating hardness (= load / indentation area). Actually, measurement is performed by pressing the tip of the rod with Vickers diamond against the material to be measured.
より詳細には、UCI法において、躯体コンクリートの表面とロッドとの間に、圧痕面積が一定となる、また躯体コンクリートに圧痕がつかない程度の厚さを確保できるような厚さである、工業製品の薄い挿入材料を挟み込んで測定し、振動数変化から、事前に用意した振動数と弾性係数との相関を用いて弾性係数を決定する。UCI法を用いた強度推定の具体的な手法は、たとえば、特願2011−284868号明細書に開示されている。 In more detail, in the UCI method, the thickness is such that the indentation area is constant between the surface of the concrete frame and the rod, and the thickness can be secured to the extent that the concrete is not indented. Measurement is performed by inserting a thin insertion material of the product, and the elastic modulus is determined from the change in the frequency by using the correlation between the prepared frequency and the elastic modulus. A specific method of intensity estimation using the UCI method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 2011-284868.
図6(a)は、推定箇所の水セメント比に応じて、UCI法による躯体コンクリートの圧縮強度を示すグラフである。図6(a)に示される例では、水セメント比の異なる3箇所の躯体コンクリートについて、圧縮強度が推定されている。通常であれば、水セメント比が高いほどコンクリートの圧縮強度は低くなるが、図6(a)に示される例では、水セメント比55(%)の躯体コンクリートの圧縮強度よりも、水セメント比65(%)の躯体コンクリートの圧縮強度の方が若干高くなっている。水セメント比65(%)の躯体コンクリートの圧縮強度は、水セメント比45(%)の躯体コンクリートの圧縮強度とほぼ同等になっている。このように、躯体コンクリートの原位置での強度を推定することにより、水セメント比から単純に想定される傾向とは異なる結果が得られる。 FIG. 6A is a graph showing the compressive strength of the frame concrete by the UCI method according to the water cement ratio at the estimated location. In the example shown in FIG. 6 (a), the compressive strength is estimated for three concrete frames having different water-cement ratios. Normally, the higher the water cement ratio, the lower the compressive strength of the concrete. However, in the example shown in FIG. 6 (a), the water cement ratio is higher than the compressive strength of the reinforced concrete with a water cement ratio of 55 (%). The compressive strength of 65% concrete is slightly higher. The compressive strength of the reinforced concrete with a water cement ratio of 65 (%) is almost equal to the compressive strength of the reinforced concrete with a water cement ratio of 45 (%). As described above, by estimating the strength of the concrete in the original position, a result different from the tendency simply assumed from the water cement ratio can be obtained.
上記のステップS23の処理は、躯体コンクリートの原位置での強度を推定する工程に相当する。上記のステップS23の処理は、ステップS1の処理が行われた後、すなわち第1期間の経過後に行われる。図3では、この期間を第2期間として示している。 The process in step S23 corresponds to a process for estimating the strength of the concrete in the original position. The process in step S23 is performed after the process in step S1, that is, after the first period has elapsed. In FIG. 3, this period is shown as the second period.
続いて、図1に示されるように、原位置における躯体コンクリートのゲル空隙比の推定を行う(ステップS3)。すなわち、図3に示されるように、躯体コンクリートのゲル空隙比の推定を行う(ステップS31)。このステップS31では、ステップS16で算出した円柱供試体の強度と円柱供試体のゲル空隙比の関係(すなわち前述のf(x)=axb)における圧縮強度(すなわちf(x))に、ステップS23で推定した躯体コンクリートの圧縮強度を代入する(図6(b)参照)。この処理により、ステップS15で推定したゲル空隙比を再計算し、実際の躯体コンクリートに対応するゲル空隙比を算出する。 Subsequently, as shown in FIG. 1, estimation of the gel void ratio of the frame concrete in the original position is performed (step S3). That is, as shown in FIG. 3, the gel void ratio of the concrete frame is estimated (step S31). In this step S31, the compression strength (that is, f (x)) in the relationship between the strength of the cylindrical specimen calculated in step S16 and the gel void ratio of the cylindrical specimen (that is, f (x) = ax b described above) The compressive strength of the concrete frame estimated in S23 is substituted (see FIG. 6B). By this process, the gel void ratio estimated in step S15 is recalculated, and the gel void ratio corresponding to the actual concrete frame is calculated.
このように、原位置で推定された躯体コンクリートの強度を用いることにより、より実際の状況に即したゲル空隙比の推定を行うことができる。上記のステップS31の処理は、上記の関係と躯体コンクリートの原位置での強度とに基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標を算出する工程に相当する。 As described above, by using the strength of the concrete frame estimated at the original position, it is possible to estimate the gel void ratio in accordance with the actual situation. The process of step S31 corresponds to a step of calculating an index related to the microscopic structure of the frame concrete based on the above relationship and the strength of the frame concrete at the original position.
次に、図1に示されるように、躯体コンクリートの耐久性の推定を行う(ステップS4)。より詳細には、図3に示されるように、数値解析によって、躯体コンクリートの含水率、水酸化カルシウム量、および温湿度等を算出する(ステップS41)。ここでは、ステップS31で求めたゲル空隙比が躯体コンクリートの真値であると仮定して、ステップS15で別途保存しておいたゲル空隙比に対応する各値を読み込む。ステップS41は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、躯体コンクリートの含水率または水酸化カルシウム量を算出する工程に相当する。 Next, as shown in FIG. 1, the durability of the frame concrete is estimated (step S4). More specifically, as shown in FIG. 3, the moisture content, the amount of calcium hydroxide, the temperature and humidity, etc. of the concrete frame are calculated by numerical analysis (step S41). Here, assuming that the gel void ratio obtained in step S31 is the true value of the frame concrete, each value corresponding to the gel void ratio separately stored in step S15 is read. Step S41 corresponds to a step of calculating the moisture content or the amount of calcium hydroxide of the frame concrete corresponding to the index related to the microscopic structure of the frame concrete.
続いて、躯体コンクリートの中性化の進行を予測する(ステップS42)。このステップS42では、既往の文献を用いて中性化の進行予測を行う。たとえば、上記非特許文献1に挙げた「日本建築学会、鉄筋コンクリート造建築物の耐久設計施工指針(案)・同解説、pp.97,109」を参照して中性化の進行予測を行うことができる。なお、中性化の進行予測にあたっては、含水率と水酸化カルシウムが必要となる。このステップS42は、算出された含水率または水酸化カルシウムを用いて、躯体コンクリートの中性化の進行を予測する工程に相当する。 Subsequently, the progress of neutralization of the frame concrete is predicted (step S42). In this step S42, the progress of neutralization is predicted using the existing literature. For example, refer to the “Nippon Architectural Institute of Japan, Guidelines for Durability Design and Construction of Reinforced Concrete Buildings (draft) / Explanation, pp. 97, 109” mentioned above in Non-Patent Document 1 to predict the progress of neutralization. Can do. In addition, in order to predict the progress of neutralization, water content and calcium hydroxide are required. This step S42 corresponds to a step of predicting the progress of neutralization of the frame concrete using the calculated moisture content or calcium hydroxide.
図7は、中性化の進行予測を推定箇所ごとに示すグラフである。図7において、もっとも中性化深さの大きい(深い)曲線は、水セメント比65(%)の躯体コンクリートの中性化進行予測を示しており、次に中性化深さの大きい(深い)曲線は、水セメント比55(%)の躯体コンクリートの中性化進行予測を示しており、もっとも中性化深さの小さい(浅い)曲線は、水セメント比45(%)の躯体コンクリートの中性化進行予測を示している。 FIG. 7 is a graph showing the prediction of neutralization progress for each estimated location. In FIG. 7, the curve with the largest neutralization depth (deep) shows the prediction of the neutralization progress of the concrete with a water cement ratio of 65 (%), and then the neutralization depth is deep (deep) ) Curve shows the progress of neutralization of the concrete with 55% water cement ratio, and the curve with the smallest neutralization depth (shallow) shows that of the concrete with 45% water cement ratio. The prediction of neutralization progress is shown.
なお、ステップS42のように、中性化の進行を予測する場合に限られず、算出された含水率を用いて、躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測してもよい。この場合、既往の文献である「氏家勲、楢崎正尚、長瀧重義、コンクリートの透気性状と酸素および塩素イオンの拡散性状に関する研究、コンクリート工学年次論文報告集、Vol.15、No.4、pp.519−524、1993年」を参照して塩化物イオンの拡散を予測することができる。 In addition, it is not restricted to predicting the progress of neutralization as in step S42, and the diffusion of chloride ions in the concrete may be predicted using the calculated moisture content. In this case, the existing literature “Isao Ujiie, Masahisa Kakizaki, Shigeyoshi Nagahama, Research on the air permeability of concrete and the diffusion of oxygen and chlorine ions, Annual report on concrete engineering, Vol.15, No.4 Pp. 519-524, 1993 "can be used to predict the diffusion of chloride ions.
ステップS41およびステップS42の処理は、躯体コンクリートの耐久性を推定する工程に相当する。 The processing of step S41 and step S42 corresponds to a step of estimating the durability of the frame concrete.
そして、躯体コンクリートが供用期間を満足するか否かを判定する(ステップS43)。ステップS43で躯体コンクリートが供用期間を満足すると判定されると(ステップS43;Yes)、一連の処理は終了する。ステップS43で躯体コンクリートが供用期間を満足しないと判定されると(ステップS43;No)、躯体コンクリートに対し、何らかの対策が施される。 Then, it is determined whether the frame concrete satisfies the service period (step S43). When it is determined in step S43 that the concrete frame satisfies the service period (step S43; Yes), the series of processes ends. If it is determined in step S43 that the frame concrete does not satisfy the service period (step S43; No), some measures are applied to the frame concrete.
以上説明した躯体コンクリートの耐久性の推定方法によれば、躯体を形成する躯体コンクリートの原位置での強度が推定される。また、コンクリートの強度と微視的構造に関する指標(具体的にはゲル空隙比)との関係を予め得ておき、この関係と原位置での強度に基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標が算出される。さらに、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性が推定される。コンクリートの微視的構造に関する指標は、コンクリートの耐久性に大きく影響するため、その指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定することができる。ここで、上記方法では、理論的に求められる微視的構造に関する指標のみならず、躯体コンクリートの原位置での強度を加味して、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標があらためて算出される。これにより、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標がより正確に算出され、その結果として、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができる。たとえば、コンクリートの原位置での強度を簡便に測定できる非破壊試験または微破壊試験を採用すれば、測定点数を多く取ることができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。 According to the estimation method of the durability of the frame concrete described above, the strength at the original position of the frame concrete forming the frame is estimated. In addition, a relationship between the strength of concrete and an index related to the microscopic structure (specifically, the gel void ratio) is obtained in advance, and based on this relationship and the strength in situ, the microscopic structure of the concrete frame An indicator is calculated. Furthermore, the durability of the frame concrete is estimated based on an index related to the microscopic structure of the frame concrete. Since the index regarding the microscopic structure of concrete greatly affects the durability of concrete, the durability of the frame concrete can be estimated based on the index. Here, in the above-described method, not only the theoretically required index for the microscopic structure but also the index for the microscopic structure of the frame concrete is calculated by taking into account the strength at the original position of the frame concrete. Thereby, the index regarding the microscopic structure of the frame concrete is calculated more accurately, and as a result, the durability of the frame concrete can be estimated with high accuracy. For example, if a nondestructive test or microdestructive test that can easily measure the strength of the concrete in situ is adopted, a large number of measurement points can be taken, and the durability of the concrete can be estimated with higher accuracy. .
また、躯体コンクリートの打設時に躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度を用いて、上記の関係が求められるため、上記の関係は、実際の施工状況を反映したものとなる。したがって、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。 In addition, since the above relationship is required by using the strength of the specimen prepared using the same material as the concrete at the time of placing the concrete, the above relationship reflects the actual construction situation. . Therefore, the durability of the frame concrete can be estimated with higher accuracy.
また、原位置での強度を推定する工程では、躯体コンクリートの硬さを測定センサ接触前後の共振周波数の変化から推定する手法であるUCI法を用いる。UCI法は、非破壊試験または微破壊試験であり、また現場での測定が容易であり、1回の測定時間も短くてすむ。よって、測定点数を多く取ることができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。しかも、UCI法を用いた強度の測定は高精度であるため、更なる高精度化が実現される。 Further, in the step of estimating the strength at the original position, the UCI method, which is a method for estimating the hardness of the concrete frame from the change in the resonance frequency before and after contacting the measurement sensor, is used. The UCI method is a nondestructive test or a microdestructive test, is easy to perform on-site measurement, and requires only one measurement time. Therefore, many measurement points can be taken and the durability of the frame concrete can be estimated with higher accuracy. In addition, since the strength measurement using the UCI method is highly accurate, higher accuracy can be achieved.
また、躯体コンクリートの中性化の進行を予測することにより、躯体コンクリートの耐久性を定量的に推定することができる。ここで用いられる含水率または水酸化カルシウム量は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する数値であるため、中性化の進行の予測精度を高めることができる。 Moreover, the durability of the frame concrete can be quantitatively estimated by predicting the progress of neutralization of the frame concrete. Since the moisture content or the amount of calcium hydroxide used here is a numerical value corresponding to an index related to the microscopic structure of the frame concrete, the prediction accuracy of the progress of neutralization can be increased.
なお、躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測することによっても、躯体コンクリートの耐久性を定量的に推定することができる。含水率は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する数値であるため、塩化物イオンの拡散の予測精度を高めることができる。 It should be noted that the durability of the reinforced concrete can also be quantitatively estimated by predicting the diffusion of chloride ions in the reinforced concrete. Since the moisture content is a numerical value corresponding to an index related to the microscopic structure of the frame concrete, it is possible to improve the prediction accuracy of the diffusion of chloride ions.
また、ゲル空隙比から得られる躯体コンクリート中の空隙の量は、物質(炭酸ガスや塩化物イオン等)の浸透性に影響するので、たとえば中性化の進行または塩化物イオンの拡散を高精度に予測することができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。 In addition, the amount of voids in the concrete obtained from the gel void ratio affects the permeability of substances (carbon dioxide, chloride ions, etc.). For example, the progress of neutralization or the diffusion of chloride ions is highly accurate. Therefore, the durability of the concrete frame can be estimated with higher accuracy.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。たとえば、本発明は、躯体コンクリートの内部に温湿度センサを設置する工程と、上記の関係を得る工程においてセメントの水和反応モデルを用いて微視的構造に関する指標を算出する際に、コンクリート内部の温湿度の経時変化を予測する工程と、予測した温湿度と温湿度センサにより測定された温湿度とを比較することにより、躯体コンクリートの耐久性を監視する工程と、を更に含んでもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the present invention provides a method for calculating an index related to a microscopic structure using a cement hydration reaction model in a step of installing a temperature and humidity sensor inside a concrete frame and a step of obtaining the above relationship. There may be further included a step of predicting a change in temperature and humidity with time and a step of monitoring the durability of the concrete by comparing the predicted temperature and humidity with the temperature and humidity measured by the temperature and humidity sensor.
より具体的には、躯体コンクリートを打設する際、モニタリング装置1を設置することができる。図8に示されるように、モニタリング装置1は、型枠11に取り付けられた無線温度センサ装置10と、無線温度センサ装置10から送信される信号を受信し、データ閲覧を可能とするデータ閲覧装置20とを有する。無線温度センサ装置10は、型枠11内に配置された鉄筋12に固定された温度検知部13と、データ送信ケーブル15によって温度検知部13に接続された発信本体部14と、を有する。発信本体部14は、無線アンテナ16と、電池17と、データメモリ18と、データ処理部19とを有する。一方、発信本体部14に対して無線通信可能とされたデータ閲覧装置20は、無線アンテナ21と、データ閲覧部22と、データメモリ23と、外部出力端子24とを有する。
More specifically, the monitoring device 1 can be installed when placing concrete in the concrete. As shown in FIG. 8, the monitoring device 1 includes a wireless
このモニタリング装置1では、まず、躯体コンクリートの内部に無線温度センサ装置10を設置する。次に、図9に示されるように、数値解析による躯体コンクリート内部の温湿度を予測する(ステップS51)。ここでは、上記のステップS15で保存された温湿度を用いることができる。次に、コンクリート打設(ステップS21)の後、無線温度センサ装置10を用いた躯体コンクリート内部の温湿度をモニタリングする(ステップS52)。次に、数値解析によって予測された温湿度と、温湿度モニタリングによって得られた温湿度の実測値とを比較する(ステップS53)。そして、数値解析による温湿度の予測値と、実測値とが乖離しているかどうかを判定する(ステップS54)。ステップS54で予測値と実測値とが乖離していないと判定されると(ステップS54;No)、ステップS52のモニタリングに戻る。躯体コンクリートに対し、ステップS54で予測値と実測値とが乖離していると判定されると(ステップS54;Yes)、何らかの対策が施される。これらの一連のモニタリング処理を行う頻度は、適宜設定することができ、たとえば数週間に一回であってもよいし、数か月に一回であってもよい。
In this monitoring device 1, first, the wireless
モニタリング装置1によるモニタリングでは、躯体コンクリートの内部の温湿度により、微視的構造すなわち組織の粗密を推定することができる。たとえば、図10に示されるように、実際の温湿度の経時変化は躯体コンクリートごとに異なっており、たとえば躯体コンクリートの内部が予測よりも速く乾燥している場合、微視的構造すなわち組織が粗であり、躯体コンクリートの品質が想定よりも低くなっていると考えられる。このように、躯体コンクリートの内部の温湿度を測定することにより、躯体コンクリートの耐久性をモニタリングすることができる。 In the monitoring by the monitoring device 1, the microscopic structure, that is, the density of the structure can be estimated based on the temperature and humidity inside the concrete. For example, as shown in FIG. 10, the actual change in temperature and humidity with time varies from one concrete to another. For example, when the inside of the concrete is drying faster than expected, the microscopic structure, ie, the structure is rough. It is considered that the quality of the concrete frame is lower than expected. Thus, the durability of the frame concrete can be monitored by measuring the temperature and humidity inside the frame concrete.
上記のステップS51は、上記の関係を得る工程においてセメントの水和反応モデルを用いて微視的構造に関する指標を算出する際に、コンクリート内部の温湿度の経時変化を予測する工程に相当する。また、ステップS53およびS54は、予測した温湿度と温湿度センサにより測定された温湿度とを比較することにより、躯体コンクリートの耐久性を監視する工程に相当する。 The above step S51 corresponds to a step of predicting a temporal change in temperature and humidity inside the concrete when calculating an index related to the microscopic structure using a cement hydration reaction model in the step of obtaining the above relationship. Steps S53 and S54 correspond to a process of monitoring the durability of the concrete frame by comparing the predicted temperature and humidity with the temperature and humidity measured by the temperature and humidity sensor.
上記実施形態では、ステップS11〜S16において、セメントの水和反応モデルを用いて算出されたゲル空隙比と、躯体コンクリートの打設時に躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度との関係を求めたが、これに限られず、他の方法で既に求められた関係(例えば既往の文献等)に基づいて、強度と指標の関係を得てもよい。 In the above embodiment, in steps S11 to S16, the gel void ratio calculated using the cement hydration reaction model, and the strength of the specimen prepared using the same material as the concrete at the time of placing the concrete However, the present invention is not limited to this, and the relationship between the strength and the index may be obtained based on a relationship already obtained by another method (for example, a past document).
上記実施形態では、ステップS23において、UCI法により躯体コンクリートの原位置強度を推定する方法について説明したが、反発度法などの他の非破壊・微破壊試験により円柱供試体の圧縮強度を測定してもよく、また、非破壊・微破壊試験に限られず、躯体コンクリートからコアを採取する方法により円柱供試体の圧縮強度を測定してもよい。 In the above embodiment, the method of estimating the in-situ strength of the frame concrete by the UCI method in step S23 has been described. However, the compressive strength of the cylindrical specimen is measured by another nondestructive / microdestructive test such as the repulsion degree method. In addition, the compressive strength of the cylindrical specimen may be measured by a method of collecting the core from the concrete without being limited to the nondestructive / microdestructive test.
また、上記実施形態では、コンクリートの微視的構造に関する指標としてゲル空隙比を挙げたが、ゲル空隙比に限られず、たとえばセメント空隙比等であってもよい。セメント空隙比とは、Fc=A+B(c/v)で表される指標であり、ここで、Fc:セメント空隙比、c:セメントの絶対容積、v:単位水量の容積とコンクリート1m3中の空気の容積との和、A,B:定数である。 Moreover, in the said embodiment, although the gel space | gap ratio was mentioned as a parameter | index regarding the micro structure of concrete, it is not restricted to a gel space | gap ratio, For example, a cement space | gap ratio etc. may be sufficient. The cement void ratio is an index represented by Fc = A + B (c / v), where Fc: cement void ratio, c: absolute volume of cement, v: volume of unit water volume and 1 m 3 of concrete. Sum with volume of air, A, B: constants.
1…モニタリング装置、10…無線温度センサ装置(温湿度センサ)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Monitoring apparatus, 10 ... Wireless temperature sensor apparatus (temperature / humidity sensor).
Claims (7)
躯体を形成する躯体コンクリートの原位置での強度を推定する工程と、
前記関係と前記躯体コンクリートの原位置での強度とに基づいて、前記躯体コンクリートの微視的構造に関する指標を算出する工程と、
前記躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、前記躯体コンクリートの耐久性を推定する工程と、
を含むことを特徴とするコンクリートの耐久性の推定方法。 Obtaining a relationship between the strength of the concrete and an index on the microscopic structure of the concrete;
Estimating the in-situ strength of the frame concrete forming the frame;
Based on the relationship and the strength at the original position of the frame concrete, calculating an index related to the microscopic structure of the frame concrete;
A step of estimating the durability of the frame concrete based on an index relating to the microscopic structure of the frame concrete;
A method for estimating the durability of concrete, comprising:
請求項1に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。 In the step of obtaining the relationship, an index related to the microscopic structure calculated using a hydration reaction model of cement, and a specimen manufactured using the same material as the concrete at the time of placing the concrete Find the relationship with strength,
The method for estimating the durability of concrete according to claim 1.
請求項1または2に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。 In the step of estimating the strength at the original position, a UCI (Ultrasonic Contact Inpedance) method, which is a method for estimating the hardness of the concrete frame from a change in resonance frequency before and after contact with the measurement sensor, is used.
The method for estimating durability of concrete according to claim 1 or 2.
前記躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、前記躯体コンクリートの含水率または水酸化カルシウム量を算出する工程と、
算出された含水率または水酸化カルシウムを用いて、前記躯体コンクリートの中性化の進行を予測する工程と、を含む、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。 The step of estimating the durability of the concrete frame is as follows:
Calculating the moisture content or the amount of calcium hydroxide of the concrete, corresponding to an indicator relating to the microscopic structure of the concrete;
Using the calculated moisture content or calcium hydroxide, predicting the progress of neutralization of the reinforced concrete, and
The estimation method of durability of the concrete as described in any one of Claims 1-3.
前記躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、前記躯体コンクリートの含水率を算出する工程と、
算出された含水率を用いて、前記躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測する工程と、を含む、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。 The step of estimating the durability of the concrete frame is as follows:
A step of calculating a moisture content of the frame concrete corresponding to an index relating to a microscopic structure of the frame concrete;
Using the calculated moisture content, predicting the diffusion of chloride ions in the concrete frame,
The estimation method of durability of the concrete as described in any one of Claims 1-4.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。 The indicator for the microscopic structure is a gel void ratio,
The method for estimating durability of concrete according to any one of claims 1 to 5.
前記関係を得る工程においてセメントの水和反応モデルを用いて前記微視的構造に関する指標を算出する際に、コンクリート内部の温湿度の経時変化を予測する工程と、
予測した温湿度と前記温湿度センサにより測定された温湿度とを比較することにより、前記躯体コンクリートの耐久性を監視する工程と、を更に含む
請求項2に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。 Installing a temperature and humidity sensor inside the concrete frame;
A step of predicting a temporal change in temperature and humidity inside the concrete when calculating an index relating to the microscopic structure using a hydration reaction model of cement in the step of obtaining the relationship;
The method for estimating the durability of the concrete according to claim 2, further comprising: monitoring the durability of the frame concrete by comparing the predicted temperature and humidity with the temperature and humidity measured by the temperature and humidity sensor. .
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