セメント系材料における超音波伝播挙動に基づく凝結硬化過程の連続モニタリング

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15656105
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 鎌田 敏郎 岐阜大学, 工学部, 助教授 (10224651)
• Keywords: セメント系材料 / 凝結 / 硬化 / 超音波 / モニタリング / 伝播速度 / 最大振幅値 / 周波数分布

Research Abstract

今年度は,コンクリートとセメントペーストの硬化挙動とが密接な関係にあるということに基づき,基礎研究としてセメントペーストのみを実験の対象にした。実験では,試料に対して超音波の計測を実施し,評価パラメータとして伝播時間,波形の最大振幅値および周波数分布を用いて,短時間に変化する材料の硬化挙動を捉えることを主眼とした検討を行うこととした。
以下に,今年度に得られた結果の概要を示す。
1)独自に工夫した超音波計測システムを活用することにより,フレッシュ状態から硬化過程におけるセメントペーストにおいて,超音波を連続的に計測することができた。
2)本実験の範囲内では,伝播速度は,プロクター貫入抵抗試験により判断した始発から終結までの範囲において,セメントペーストの状態変化を把握するための指標として,感度の良好なパラメータと考えられる。
3)最大振幅値は,セメントペーストにおける粘性の増大に起因して変化するパラメータと考えることができ,評価指標としては,凝結過程における適用範囲は伝播速度よりも小さい。
4)周波数分布は、硬化後の水和物の生成状況と対応して変化する指標と考えられ,伝播速度および最大振幅値では感度の低下する領域においても,硬化挙動を把握できる可能性がある。
現時点では,セメントペーストの硬化挙動を超音波パラメータである伝播時間や受振波最大振幅値および周波数分布から定性的に示すにとどまっている。今後はコンクリートについても同様の検討を行い,凝結と超音波透過開始点や伝播速度および最大振幅値の初期勾配,頭打ちの開始点などの物理的意味を明確にし,コンクリートの硬化挙動を定量的に把握する手法に発展させる予定である。

Research Products

• [Publications] 池上和司, 鎌田敏郎, 小島政則, 六郷恵哲: "混和剤を添加したセメントペーストの超音波による凝結・硬化過程評価"第58回セメント技術大会講演要旨. 印刷中. (2004)