硬化コンクリートの試験-強度、圧縮および耐久性

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コアリングが進行中です。以前は、Rメーターを使用して、埋め込まれた鉄筋の位置を特定していました(チョークでマークされています)。コアサンプルは、鋼を回避するか、場合によっては遮断するために配置される場合があります。

数ヶ月前に設置された新しいコンクリートの私道は、今日までに運転したときに再び注目を集めました。あなたはその私道で、住宅所有者、請負業者、そしてメモを取る紙のパッドを持ったスーツを着た数人の男との会議が行われているのを見る。背景には、私道にドリルで穴を開けている作業員がいます。真新しい私道に穴を開ける」?どうしたの?

あなたが目撃した会議は、彼の最終製品に不満を持っている住宅所有者が原因である可能性があります。不満の原因はほとんど何でもあり得ます。典型的な不満には、表面の剥離やスケーリング、制御されていない亀裂、変色、飛び出しなどがあります。



すべてのサイズのプロジェクトで問題が発生する可能性があります。ほとんどは十分に小さいので、顧客を満足させたい請負業者が迅速かつ経済的に解決できます。ただし、問題によっては、修理を行う前に原因を特定できるように、硬化コンクリートのテストが必要になる場合があります。そうしないと、修復作業で問題に直接対処できない場合があります。コンクリートの強度と耐久性を調べるために頻繁に使用される硬化コンクリート試験がいくつかあります。ただし、テストのコストは高くなる可能性があり、私道の交換のコストに近づくことさえあることに注意してください。テストの費用は国によって異なり、検査されるサンプルの量によって異なります。

経験豊富な専門家とテストプログラムについて話し合い、実際に発生する可能性のある欠陥に適したサンプリング/テスト計画を立てます。欠陥の調査に関連する一般的な手順と、原因を検索するために通常使用されるいくつかの一般的な方法とテストを次に示します。

コンクリートの欠陥の調査

前述の私道が表面スケーリングなどの耐久性の問題を示していると仮定しましょう。硬化したコンクリートを実際にテストする前に、コンクリートの欠陥を調べるためのいくつかの準備手順を次に示します。

状態調査を行います。

すべてのプロジェクト文書を確認したら、問題の範囲を定量化するために、私道スラブを視覚的に調査し、状態を写真に撮る必要があります。調査には、不健全な領域を検出するためのハンマータッピングまたはチェーンドラッグサーフェスが含まれる場合があります( ASTM D 4580、サウンディングによるコンクリート橋床版の層間剥離を測定するための標準的な方法 )。欠陥や、亀裂、ポップアウト、スケーリング領域などの他の関連する特性をスラブのスケッチにプロットすると、欠陥の範囲を評価し、関心のあるパターンに注意するのに役立ちます。

サンプリングを実施します。

劣化の原因を特定するために材料特性を評価できるように、コンクリートのサンプリングが行われます。サンプルの数と場所を検討する際は、具体的な問題のトラブルシューティングに経験のある技術者、建設専門家、またはエンジニアに相談してください。いくつかの欠陥の原因を特定するために、いわゆる「良い」スポットと「悪い」スポットからサンプルを取得することはしばしば有益です。サンプリングに関するいくつかのガイダンスは、 ASTM C 823、硬化コンクリートの検査とサンプリング 。単一のコアサンプルで複数のテストを実行できますが、サンプルが代表的でない場合、単一のサンプルが結果を歪める可能性があるため、サンプルを1つのコアに制限することはお勧めしません。コアサンプルを切断するための地元のコアリング会社またはテストラボが見つからない場合は、Concrete Sawing and Drilling AssociationのWebサイトにアクセスしてください( www.csda.org )プロジェクトの近くにメンバーを配置し、サンプルの除去を行うための見積もりを提供します。 CSDAのメンバーは全国に配置されており、さまざまなコンクリート切断のニーズに対応できるよう、十分な訓練と設備を備えています。

試験所を選択してください。

コンクリートサンプルは、認定された研究所でテストする必要があります。あなたが調べている問題のタイプを扱った彼らの経験について研究室に確認してください。経験は大きなプラスなので、価格だけでなく経験に基づいて特定のテストラボを選択する必要があります。

硬化コンクリートの圧縮強度を決定する

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圧縮強度試験のコア直径は、少なくとも直径3.7インチである必要があります。好ましいコアの長さは直径の2倍です。コアの直径の95%未満のコアの長さは、圧縮強度をテストしないでください。

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鉄筋の位置を回避またはインターセプトして鉄筋の周囲のコンクリートの圧密に関する洞察を得たり、鉄筋のサイズと部材の厚さ内の位置を確認したりするようにコアを配置できます。

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リバウンドハンマーは、本質的に、コンクリートの均一性をチェックするための迅速で簡単な手段を提供するために使用される表面硬度テスターです(ASTM C805)。滑らかなコンクリート表面に衝突した後のバネ式プランジャーの反発を測定します。リバウンド数は、コンクリートの圧縮強度と剛性を示します。 (ポルトランドセメント協会の写真提供)

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岩石学者がコンクリートの空隙システムを顕微鏡で調べるときに見るビュー。検査では、コンクリートの総空気含有量、空隙間隔、および空隙の比表面積が提供されます。この情報は、凍結融解環境(ASTM C 457)で耐久性があることが知られているパラメーターと比較されます。

ASTM C 42、コンクリートのドリルコアとソードビームの入手とテスト
この標準試験方法は、インプレースコンクリートの圧縮、分割引張、および曲げ強度を決定するための試験片を取得および試験するための手順を提供します。テストのために提出された一般的なコアの直径は4インチです(ダイヤモンドチップのコアバレルの内径と一致する3.75インチの実際の直径)。コアの直径は、最大骨材サイズの2倍以上にする必要があります。圧縮強度試験片の推奨コア直径は、コンクリートの最大骨材サイズの3倍です(ASTM C 42のセクション7を参照)。長さと直径の比率は理想的には2:1ですが、このテスト方法では、1:1という低い比率の補正係数が提供されます。圧縮強度が構造的に適切であると見なされるためには、平均3つのコアが指定された強度の85%であり、コアが指定された強度の75%を下回らないようにする必要があることに注意してください。コアはまた、コアが完全な深さである場合のスラブの厚さ、一般的な圧密度、骨材の分布、または分離の兆候など、一般的なコンクリートの特性を視覚的に調べることができます。

ASTM C 805、硬化コンクリートの反発数
これは、コンクリートの均一性を評価し、リバウンド数に基づいてインプレース圧縮強度を推定するために頻繁に使用される非破壊検査です。テストされたコンクリート表面の反発数は、バネ仕掛けのプランジャーの垂直、水平、または傾斜した進行方向に応じた圧縮強度と相関しています。実際のプロジェクトのコンクリートテストシリンダーを使用したリバウンド値のキャリブレーションは、最も有用なデータを提供します。この試験方法は、推定強度に固有の不確実性があるため、コンクリートの受け入れまたは拒否の基礎として意図されていません。

コンクリートの耐久性のテスト

ASTM C 856、硬化コンクリートの岩石学的検査
これは、コンクリートの全体的な品質に関する情報を提供するため、おそらく検討すべき最良の試験の1つです。たとえば、フライアッシュやスラグなどの補足的なセメント系材料の使用を識別します。必須のパラメータではありませんが、多くの経験豊富なペトログラファーは、コンクリートの水とセメントの比率の推定値を提供し、混合物中の空気含有量と空隙の相対分布を推定できます。ペースト-骨材結合、炭酸化の深さ、全体的な固結および他の多くの具体的な特性も識別されます。練習にはコンクリートの顕微鏡検査が組み込まれているため、問題の現場観察後に予期されなかった具体的な側面を特定し、特定の問題に焦点を当てるためにテストプログラムをリダイレクトできます。

ASTM C 457、硬化コンクリートのエアボイドパラメータ
凍結融解耐久性の問題は、コンクリート内の十分な空気含有量と適切な空隙システムに直接依存しています。コンクリートの推奨空気含有量は、混合物で使用される最大骨材サイズと相関しています。この試験では、コンクリートコアの断面を調べ、空気含有量と微視的な空隙の間隔係数を測定します。インプレースエアボイド特性は、凍結融解環境で耐久性のあるコンクリート性能を提供することが知られている確立されたパラメータと比較されます。コンクリート全体に均一に分散される十分な量の連行空気があることは、材料の耐久性に重要な役割を果たすため、これはチェックする重要なコンクリート特性です。 ACI 318、「構造コンクリートの建築基準要件」、第4章( アメリカコンクリート学会 )は、混合物で使用される骨材のサイズとコンクリートの暴露クラスに基づいて推奨される空気含有量を提供します。

ASTM C 174、ドリルコンクリートコアを使用したコンクリート要素の厚さの測定
スラブの厚さまたは部材の厚さが問題になる場合は、この試験方法で説明されているコア寸法の測定に従う必要があります。テストラボに非破壊検査を実施する機能もある場合は、地中レーダー(GPR)を使用して、スラブの厚さを適切に示すこともできます。

ASTM C 1218、コンクリート中の水溶性塩化物含有量
この試験は、コンクリート粉末サンプルが採取された深さでのコンクリートの水溶性塩化物含有量に関するデータを提供します。これは、時期尚早の凍結融解または腐食の問題を調査するときに頻繁に使用されるテストです。コンクリート表面の近くで、スラブの中間の厚さに向けてテストを実施することが役立つ場合があります。これは、塩化物が外部から適用されたのか、最初に混合物に追加されたのかを示すのに役立ちます。 ACI 318は、サンプルの質量による塩化物の割合を決定するために選択された構造のタイプと試験方法に基づいて、新しい構造の塩化物制限を提供します。

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