コンクリート強度測定の6つの方法と、知っているようで知らない1つの方法

by

コンクリートの強度測定とモニタリングの方法を選ぶとき、プロジェクト管理者はそれぞれの技術がスケジュールに与える影響を検討することが重要です。 試験プロセスには、現場で直接行えるものもあれば、第三者機関が強度データを提供するために余分な時間を必要とするものもあります。 プロジェクトマネージャーの決断を左右するのは、時間だけではありません。 試験プロセスの精度は、コンクリート構造物の品質に直接影響するため、同じくらい重要です。

原位置コンクリートの強度を監視する最も一般的な方法は、現場硬化シリンダーを使用する方法です。 この方法は、19世紀初頭以来、おおむね変わっていない。 これらのサンプルは、ASTM C31 に従って打設および養生され、さまざまな段階で第三者機関によって圧縮強度がテストされます。 通常、スラブが設計強度の 75% に達していれば、エンジニアはチームに建設プロセスの次のステップに進むように指示を出します。

この試験方法が最初に導入されてから、養生プロセスをスピードアップするために多くの開発が行われてきました。 これには、加熱ブランケット、添加剤、蒸気遅延剤などの使用が含まれます。

それを知っているにもかかわらず、多くのプロジェクト マネージャーは、「常に行われている方法」であるため、この試験方法に固執することを好みます。 しかし、このテクニックが、すべての打設の強度をテストするための最速かつ最も正確な方法であることを意味するものではありません。 実際、シリンダーブレークテスト以外にも、さまざまな方法があります。 ここでは、強度試験の方法を選択する際に考慮すべき7つの異なるアプローチを紹介します。

コンクリートの強度をテストするために知っている6つの方法と聞いたことがないような1つの方法

コンクリートのテストのためのメソッド 強度測定

  1. Rebound Hammer or Schmidt Hammer (ASTM C805)

Rebound hammer test

Rebound hammer test
Method: スプリングリリース機構を使用してハンマーを作動させ、プランジャーに衝撃を与えてコンクリート表面に打ち込みます。 ハンマーからコンクリート表面までの反発距離は、10～100の値で示される。 この測定値は、コンクリートの強度に関連付けられます。

長所。

短所: 正確な測定のためには、芯を取ったサンプルを使って事前にキャリブレーションを行う必要がある。

  1. Penetration Resistance Test (ASTM C803)

Penetration resistance test

Penetration resistance test
Method.Pensetration resistance test (ASTM C803) (PNRES)。 貫入抵抗試験を完了するために、装置は、コンクリートの表面に小さなピンまたはプローブを駆動します。 表面を貫通するために使用される力と穴の深さは、その場のコンクリートの強度に相関している。

長所。

短所: データは、表面の状態や、使用されているフォームや骨材の種類によって大きく影響を受ける。 正確な強度測定には、複数のコンクリートサンプルを使用して事前にキャリブレーションを行う必要があります。

  1. Ultrasonic Pulse Velocity (ASTM C597)

Ultrasonic pulse velocity test

Ultrasonic pulse velocity test
Method: この技術は、スラブを通過する振動エネルギーのパルスの速度を決定します。 このエネルギーがスラブを通過する速度から、コンクリートの弾性、変形や応力に対する抵抗力、密度を測定することができます。 このデータは、スラブの強度に関連付けられます。

利点:

短所: この技術は、コンクリート要素内の鉄筋、骨材、および水分の存在に大きく影響されます。 また、正確な試験のためには、複数のサンプルで校正する必要があります。

  1. Pullout Test (ASTM C900)

Pullout Test

Pullout Test
方法.をご参照ください。 この試験の主な目的は、コンクリート内に設置された金属棒を使用してコンクリートを引っ張ることです。 コンクリートを引っ張るのに必要な力と組み合わせて、引っ張られた円錐形の形状が圧縮強度と相関している。

短所：この試験は、コンクリートを押しつぶしたり、傷つけたりする必要がある。 正確な結果を得るためには、スラブのさまざまな場所で多数のテストサンプルが必要です。

  1. Cast-in-place Cylinders (ASTM C873)

Cast in place cylinder test

Cast in place cylinder test
Method: 円筒の型を打設位置に配置する。 生コンクリートは、スラブに残っているこれらの型に注がれる。 硬化したら、これらの試験片を取り出し、圧縮して強度を測定する。

長所。

Cons: これは、スラブの構造的完全性を損傷する必要がある破壊的な技術である。 穴の位置は後で補修する必要がある。

  1. Drilled Core (ASTM C42)

Drilled Core test

Drilled Core test
Method.Drillingコアを使用し、強さデータを取る必要がある。 コアドリルでスラブから固まったコンクリートを採取します。 これらのサンプルは、原位置コンクリートの強度を監視するために機械で圧縮されます。

長所。

短所：これは、スラブの構造的完全性を損傷する必要がある破壊的な技術である。 コアの位置は後で補修する必要がある。 強度データを得るためにラボを使用する必要があります。

  1. Wireless Maturity Sensors (ASTM C1074)

Concrete maturity sensor

Concrete maturity sensor
方法：…… 続きを読む この技術は、コンクリートの強度がその水和温度履歴に直接関係するという原理に基づいている。 ワイヤレスセンサーをコンクリート型枠内に設置し、鉄筋に固定して、打設前に使用します。 温度データはセンサーによって収集され、無線接続を使用してアプリ内の任意のスマートデバイスにアップロードされます。 この情報は、アプリ内に設定された成熟度式に基づいて原位置コンクリート要素の圧縮強度を計算するために使用されます

Pros: 圧縮強度のデータはリアルタイムで与えられ、15分ごとに更新されます。 その結果、センサーが型枠に直接埋め込まれ、原位置のコンクリート要素と同じ硬化条件にさらされるため、データはより正確で信頼できると考えられる。 これはまた、第三者ラボからの結果を待つために現場で時間を浪費することがないことを意味します。

短所：シリンダーブレークテストを使用して成熟曲線を確立するために、各コンクリートミックスの1回の校正が必要です。

コンクリートの成熟度について詳しくはこちら

現場強度測定技術の精度と使いやすさのまとめを参照。

コンクリート強度測定の併用法

コンクリート構造物の品質管理、品質保証のために、これらの圧縮強度の測定方法を併用することがあります。 複合法は、スラブのより包括的な概観をもたらすので、複数の試験方法を使用して強度データを確認することができます。 また、複数の方法を用いることで、セメントの種類、骨材のサイズ、硬化条件などの影響因子を考慮することができるため、強度データの精度が向上します。 例えば、超音波パルス速度法とリバウンドハンマー試験の組み合わせが研究されています。 同様に、現場で成熟法を使用して圧縮強度を試験する場合、受け入れの目的で、コンクリートのライフサイクルの28日目にシリンダーブレークテストを行い、原位置スラブの強度を確認することが推奨されます。

How to Decide Which Concrete Strength Measurement Method to Use for Your Next Pour

リバウンドハンマや浸透抵抗法などの試験は簡単に実行できますが、他の試験方法よりも精度が低いとされています(Science Direct). これは、コンクリート要素の中心部を調べるのではなく、スラブの表面直下の硬化状況のみを調べるからです。 超音波パルス速度法やプルアウト試験などの実践は、その校正プロセスが長く、正確なデータを得るために多数のサンプル試料を必要とするため、より困難です。

破壊的な試験技術として、ドリルコア法や現場打ちシリンダー法は、データを得るために第三者の研究所による破壊試験が必要とされます。 その結果、これらの方法のいずれかを使用する場合、プロジェクトのスケジュールに多くの時間が必要になります。 それに比べ、成熟度法では、現場で直接リアルタイムに強度データを取得できるため、十分な情報を得た上で迅速な意思決定を行うことができます。

SmartRock™などのワイヤレス コンクリート センサーについて詳しくはこちら

テスト方法の選択にあたっては、自分が何を知っているか、何に慣れているかが決め手になるかもしれません。 しかし、これらのテストの精度や、強度データを得るのにかかる時間は、重要な要素であり、必ずしも必要以上に考慮されるわけではありません。 プロジェクトの建設期間中、あなたの時間とお金がどこに使われているか考えてみてください。 修理代、試験所への手数料、プロジェクトを時間通りに終わらせるための余分な労働に、どれだけの費用がかかっているでしょうか。 選択した技術の精度は、コンクリート構造物の将来の耐久性や性能の問題につながる可能性があります。 さらに、強度データを取得するのに余計な時間がかかる手法を選択すると、プロジェクトの納期に悪影響を及ぼし、現場の生産性に悪影響を及ぼす可能性があります。 逆に、適切なツールを選択することで、プロジェクトのタイムラインにプラスの影響を与え、予算内でプロジェクトを完了させることができます。 どの強度試験方法を使用するかは、どのように決定するのでしょうか。

Concrete maturity ebook download

コメントする