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モルタルのコンシステンシー評価方法及びコンシステンシー評価装置 新技術説明会

国内特許コード P100000807
掲載日 2010年7月9日
出願番号 特願2010-019069
公開番号 特開2011-158321
登録番号 特許第5458254号
出願日 平成22年1月29日(2010.1.29)
公開日 平成23年8月18日(2011.8.18)
登録日 平成26年1月24日(2014.1.24)
発明者
  • 一宮 一夫
  • 財津 公明
  • 竹内 一博
  • 佐藤 智和
  • 衛藤 誠
出願人
  • 東亜コンサルタント株式会社
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
発明の名称 モルタルのコンシステンシー評価方法及びコンシステンシー評価装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】 モルタルの経時的な変化を考慮し、評価精度を向上させた新規のコンシステンシー評価方法及びコンシステンシー評価装置を提供する。
【解決手段】練り合わせたモルタルを収納容器に投入し、収納容器内で回転翼を一定の回転速度により攪拌し、この攪拌開始からせん断応力が過渡的に変化する過渡期間の経過後の安定期間においてモルタルに発生するせん断応力を測定するせん断応力測定手段1と、この安定期間におけるせん断応力を各種モルタルごとに評価基準値として基準値情報2aに保持する情報保持手段2と、この情報保持手段2に評価基準値を入力する入力手段3と、このせん断応力測定手段により測定されたせん断応力をこの評価基準値と比較し、モルタル評価を行うモルタル評価手段4と、このモルタル評価手段4の結果を出力する出力手段5とを備え、モルタルのコンシステンシー評価を行う。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



モルタルは、補修・補強対象のコンクリートに施工を行う用途で主に使用され、例えば、道路橋のコンクリートに対して、塩分などの有害物質や繰返し荷重から生じる劣化断面の修復や、道路橋床板の強度増強を目的として下面増厚による補強を行う材料として広く利用されている。例えば、そのモルタルを吹付けする場合には、モルタルを圧搾空気によりスプレー状に噴霧することで実施され、一般的に吹付けモルタル工法と呼ばれている。吹付けモルタル工法は、型枠が不要であり、シンプルな作業手順で取扱いやすく、比較的低コストな工法として広く利用されている。





しかし、現状では、吹付けモルタル工法で使用するモルタルの調製品質を敏感に反映する測定装置がなく、吹付け方法に応じたモルタルの調製法の標準化もなされていない。モルタルの調製品質は直接的に作業品質にも影響を与えてしまう重要なパラメータである。たとえば、モルタルの品質が低い場合には、リバウンド(撥ね返り)やダレとも称される吹付け後のモルタルの撥ね返りにより、材料ロスが生じるとともに作業環境を悪化させる要因となる。このような状況のなか、品質の高い吹付け作業を実現するために、材料品質の高いモルタルを選定・調製可能なモルタルの評価方法が望まれている。またコテ塗り等を行うモルタルについても同様の評価方法が望まれている。





モルタルの材料品質は、モルタルの変形抵抗性特性(コンシステンシー)を測定することにより評価(コンシステンシー評価)されている。コンシステンシー評価方法としては、練り混ぜ直後のモルタル供試体を乗せたフローテーブルに上下振動を与えて供試体の底面広がりをフロー値としてモルタルやコンクリートの軟度を測定するフロー法(JIS R 5201)が挙げられる。





さらに、従来のコンシステンシー評価方法としては、槽内に投入されたセメント系材料を攪拌羽根の上端によって形成される仮想面の少なくとも一部が覆われることがないよう当該攪拌羽根を制御・回転させ、当該攪拌羽根の回転に要する駆動力を検出し、当該検出した情報をセメント系材料の流動性データに換算するものがある(例えば、特許文献1参照)。また、従来のコンシステンシー評価方法としては、振動式コンシステンシー試験またはモルタル上昇試験により得られる特性値を用いてコンシステンシー評価を行うものがある(例えば、特許文献2参照)。また、従来のコンシステンシー評価方法としては、施工現場において、混練したフレッシュモルタル等の中にベーンブレードを挿入すると共に、同ベーンブレードを回転させた際に、同ベーンブレードがフレッシュモルタル等から受ける最大回転モーメントを測定して、当該最大回転モーメントの測定値よりフレッシュモルタル等の最大せん断応力を算出する一方、あらかじめ設定したフロー値から、所望の最大せん断応力を選定し、この選定した最大せん断応力と、上記算出した最大せん断応力とを比較して、フレッシュモルタル等の強度を推定可能とするものがある(例えば、特許文献3参照)。

産業上の利用分野



本発明は、モルタルを評価するコンシステンシー評価方法及びその装置に関し、特に評価の精度を向上させたコンシステンシー評価方法及びその装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
少なくともセメント及び水を含むモルタルの変形抵抗性をコンシステンシーとして評価するコンシステンシー評価方法において、
セメントを主成分とする粉末材料及び水を主成分とする液体材料を所定の割合で練り合わせたモルタルを収納容器に投入し、当該収納容器内で回転翼を所定の回転速度により攪拌し、当該攪拌開始からせん断応力が増大して最大値へと過渡的に変化する過渡期間及び当該過渡期間経過後にせん断応力が一定値に収束する安定期間の各々においてモルタルに発生するせん断応力を測定するせん断応力測定工程と、
前記過渡期間及び安定期間における各種モルタルのせん断応力に関連する評価基準値を、各種モルタルごとに保持する情報保持工程と、
前記せん断応力測定工程により測定された前記過渡期間及び安定期間の各々のせん断応力を前記評価基準値と比較し、モルタル評価を行うモルタル評価工程とを含むことを特徴とする
コンシステンシー評価方法。

【請求項2】
請求項1に記載のコンシステンシー評価方法において、
前記過渡期間が、当該回転翼に配設された各羽根の回転角度の総和が攪拌開始時から180°回転した近傍の期間であり、
前記安定期間が、前記回転翼に配設された各羽根の回転角度の総和が攪拌開始時から480°以上回転した期間である
コンシステンシー評価方法。

【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載のコンシステンシー評価方法において、
前記せん断応力測定工程により順次測定されたせん断応力の経時変化を測定変化特性として検出する経時変化検出工程を備え、
前記せん断応力測定工程が、前記過渡期間及び安定期間においてモルタルに発生するせん断応力を測定し、
前記情報保持工程が、各種モルタルにおける材料特性及び前記せん断応力の経時変化の傾向を示す経時変化特性を、前記評価基準値として、前記回転翼の種類ごとに保持し、
前記モルタル評価工程が、経時変化特性と測定変化特性との比較に基づいて、前記測定変化特性からモルタルの材料特性を検出してモルタル評価を行う
コンシステンシー評価方法。

【請求項4】
請求項1又は請求項2に記載のコンシステンシー評価方法において、
前記せん断応力測定工程が、前記過渡期間においてモルタルに発生するせん断応力を測定し、
前記情報保持工程が、各種モルタルにおけるせん断速度に応じたモルタルの降伏値、塑性粘度及び付着力のうち少なくともいずれか1つを材料特性として、各種モルタルごとに保持し、
前記モルタル評価工程が、前記せん断応力測定工程により測定されたせん断応力を前記材料特性と比較し、モルタルの降伏値、塑性粘度及び付着力のうち少なくともいずれか1つをモルタル特性として演算してモルタル評価を行う
コンシステンシー評価方法。

【請求項5】
少なくともセメント及び水を含むモルタルの変形抵抗性をコンシステンシーとして評価するコンシステンシー評価装置において、
セメントを主成分とする粉末材料及び水を主成分とする液体材料を所定の割合で練り合わせたモルタルを収納容器に投入し、当該攪拌開始からせん断応力が増大して最大値へと過渡的に変化する過渡期間及び当該過渡期間経過後にせん断応力が一定値に収束する安定期間の各々においてモルタルに発生するせん断応力を測定するせん断応力測定手段と、
前記過渡期間及び安定期間における各種モルタルのせん断応力に関連する評価基準値を、各種モルタルごとに保持する情報保持手段と、
前記せん断応力測定手段により測定された前記過渡期間及び安定期間の各々のせん断応力を前記評価基準値と比較し、モルタル評価を行うモルタル評価手段とを備えることを特徴とする
コンシステンシー評価装置。

【請求項6】
請求項5に記載のコンシステンシー評価装置において、
前記過渡期間が、当該回転翼に配設された各羽根の回転角度の総和が攪拌開始時から180°回転した近傍の期間であり、
前記安定期間が、前記回転翼に配設された各羽根の回転角度の総和が攪拌開始時から480°以上回転した期間である
コンシステンシー評価装置。

【請求項7】
請求項5又は請求項6に記載のコンシステンシー評価装置において、
前記せん断応力測定手段により順次測定されたせん断応力の経時変化を測定変化特性として検出する経時変化検出手段を備え、
前記せん断応力測定手段が、前記過渡期間及び安定期間においてモルタルに発生するせん断応力を測定し、
前記情報保持手段が、各種モルタルにおける材料特性及び前記せん断応力の経時変化の傾向を示す経時変化特性を、前記評価基準値として、前記回転翼の種類ごとに保持し、
前記モルタル評価手段が、経時変化特性と測定変化特性との比較に基づいて、前記測定変化特性からモルタルの材料特性を検出してモルタル評価を行う
コンシステンシー評価装置。

【請求項8】
請求項5又は請求項6に記載のコンシステンシー評価装置において、
前記せん断応力測定手段が、前記過渡期間においてモルタルに発生するせん断応力を測定し、
前記情報保持手段が、各種モルタルにおけるせん断速度に応じたモルタルの降伏値、塑性粘度及び付着力のうち少なくともいずれか1つを材料特性として、各種モルタルごとに保持し、
前記モルタル評価手段が、前記せん断応力測定手段により測定されたせん断応力を前記材料特性と比較し、モルタルの降伏値、塑性粘度及び付着力のうち少なくともいずれか1つをモルタル特性として演算してモルタル評価を行う
コンシステンシー評価装置。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 登録
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