混凝土表面的吸水试验方法和吸水试验装置制造方法

混凝土表面的吸水试验方法和吸水试验装置制造方法
【专利摘要】为了弄清或评价与实体构造物的混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子等而对实体构造物的混凝土表面的吸水性进行原位测试。吸水试验装置（1）具有：位置固定件（3），其利用负压（E）或机械性连结（80）将具有排气部件（25c、26c）的吸水试验件（2）的位置固定于混凝土表面（V、LL）；检测器（90），其用于检测被保持于吸水腔室（B）内的水（W）的水量；测量装置（91），其内输入有检测器的检测结果。利用检测器和测量装置来测量吸水速度（y）随时间的变化。基于在规定的经过时间内测量的吸水速度，进行与混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子或评价因子的识别或比较。
【专利说明】混凝土表面的吸水试验方法和吸水试验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混凝土表面的吸水试验方法和吸水试验装置，更加详细地说，涉及能够对混凝土构造物的表面的吸水性进行原位测试的无损方式的吸水试验方法和吸水试验装置。
【背景技术】
[0002]作为判定新建成或已建成的混凝土构造物的耐久性的原位试验方法，已知有直接测量实体构造物的物质移动阻力性的无损检验或无损调查。由于在建设后的混凝土构造物中，物质移动阻力性因裂纹、浇筑缝、施工缝等而下降，因此在原位调查物质移动阻力性的下降的无损检验或无损调查对于判定混凝土构造物的耐久性而言是有效的方法。
[0003]作为直接测量物质移动阻力性的方法，已知有着眼于空气的运动的透气性试验，着眼于水的运动的透水试验或吸水试验。关于混凝土的劣化，考虑尤其与水所参与的化学反应、物理作用等有关。例如，也存在有如下事例:在非常干燥的环境下，即使钢筋混凝土的碳化深度为0_，钢材也不会被腐蚀。因而，把握水的运动对于掌握混凝土的劣化而言是重要。
[0004]作用于通常的实体构造物上的水压是由降雨等作用于表面上的较小的水压。由于作用于混凝土的流体压力不同，因此主导物质移动的细孔孔径、传质机理不同。因此，期望试验在与实体构造物的环境相同的条件下，即，在混凝土表面作用有水头在200mm?300mm左右的较低的水压的条件下实施。通常，在使数N / mm2的水压作用于混凝土表面的透水试验中，也存在有如下事例:因混凝土的组织被破坏而导致其试验后的透水性上升。因而，可以认为仅使降雨时作用于混凝土表面这种程度的压力的水压作用于混凝土表面的吸水试验通常是有效的。
[0005]作为用于在混凝土的表面测量混凝土吸收的水量的公知的表面吸水试验(以下，称作“吸水试验”)方法，已知有 “British Standardl881_5” “Method of TestingConcrete” “Initial Surface Absorption Test” (非专利文献 1，以下称作 “ISAT”)。在该试验方法和试验装置中，在水头为200mm的水压作用于混凝土表面的条件下测量吸水量。200mm的水头是比由暴雨作用于混凝土表面的水压稍大的程度的水压。另外，在“Anautomated method for the measurement of surface water absorption into permeablematerials”(非专利文献2)中，记载有使用毛细管、高精尖的光学测量设备来测量各种透水性材料的吸水性的测量方法。另外，在“ JIS A6909-2003，建筑用饰面涂料”(非专利文献3)中，记载有建筑用饰面涂料的透水试验方法。其中，JIS A6909-2003的试验是使用涂布了涂布于混凝土表面等的涂料等的试验体来试验涂料等的吸水性或透水性的吸水试验或透水试验。
[0006]但是，以上试验方法和试验装置只是用于在实验室中测量混凝土试样的样品的水平表面的吸水性或透水性的试验方法和试验装置，并不是用于实施针对固定于土地上并且受到外在因素(环境条件、施工条件等)的影响的实体构造物的铅垂壁面等的原位吸水试验或原位透水试验的试验装置和试验方法。S卩，非专利文献I?3所记载的试验装置或试验方法无法用于在原位对实体构造物的表面吸水性进行无损试验。另外，也考虑有从实体构造物自身获取样品，继而使用非专利文献I?3所记载的试验方法在实验室中对于实体构造物的吸水性进行试验的方法。但是，这样的从实体构造物获取样品的试验方法难以用作针对新建成后不久的实体构造物的吸水试验方法，另外，即使在从以往所建设的现有构造物获取样品的情况下，也限定了试样的获取位置，并且需要在试验后修补实体构造物。
[0007]另外，作为以往的吸水试验方法，已知有利用钻孔的实体构造物的试验方法。但是，这样的吸水试验仍是伴随着实体构造物的损伤的原位试验，并非是实体构造物的无损试验。
[0008]另一方面，在非专利文献4和5中记载有用于进行涂布了硅烷系防水材料的现有的混凝土构造物的原位吸水试验的吸水试验装置。非专利文献4和5所记载的试验装置构成为:将具备管状的铅垂吸液管的圆形的吸水杯固定于实体构造物的壁面，通过测量填充于吸水杯内的水的减少量来对混凝土表面的吸水量进行原位测试。
[0009]另外，作为能够将无损且小形的吸水杯固定于混凝土的铅垂表面的吸水试验装置，已知有利用真空压力将吸水杯的支承板固定于铅垂面的方式的简易的原位试验装置。
[0010]非专利文献1:“British Standardl881-5” “Method of TestingConcrete，，“Initial Surface Absorption Test，，
[0011]非专利文献 2:“An automated method for the measurement of surface waterabsorption into permeable materials，， (Construction and Building Materials，Vol.9, N0.1, pp.3-10，1995 年)
[0012]非专利文献3:“JIS A6909-2003，建筑用饰面涂料”
[0013]非专利文献4 用于在现场简便地评价混凝土用防水材料的防水效果的透水试验方法”(混凝土工学年次论文集，Vol.28，N0.1，pp.2009-2014,2006年)
[0014]非专利文献5 关于浸透性吸水防止材料的长期耐久性的研究”(混凝土构造物的修补、加强，升级论文报告集第10卷2010年10月)
[0015]通常，混凝土表层部分的品质是由混凝土表层部分的致密性来评价。另外，混凝土构造物利用混凝土和钢筋的协同作用发挥了所期望的强度，但是由于混凝土内的钢筋被混凝土的表层部分所保护，因此实体构造物的混凝土的耐久性因混凝土表层部分的致密性的不同而具有很大区别。但是，以往的吸水试验只是为了检测涂布于混凝土的表面的防水材料、涂料、底漆等的防水效果或耐水效果、混凝土表面的裂纹而实施的，吸水试验的试验结果并不用于评价混凝土表层部分的致密性。
[0016]混凝土表层部分的致密性因设计条件或施工条件的不同而不同，例如，因施工时的混凝土的水灰比、混凝土的调配(膨胀材料的使用等)、施工时的混凝土的养护时间、混凝土的养护方法等的不同而不同。另外，混凝土表层部分的致密性因混凝土固化时或固化后的条件的不同而不同，例如，因混凝土构造物的环境条件(气候、日照、重力等)、水泥的水化反应时的发热、混凝土构造物的约束状态、表面浸渗材料(防水材料等)的使用等的不同而不同。因而，可以认为只要能够利用原位吸水试验评价混凝土表层部分的致密性或使其明确化，即可利用原位吸水试验类推或确定混凝土施工时的状态，或利用原位吸水试验类推或确定混凝土固化时或固化后的历史信息。但是，以往并未尝试过以使吸水试验的试验结果与混凝土表层部分的致密性的原因因子等相关联的方式分析该吸水试验的试验结果的做法。
[0017]另外，在非专利文献3和4所记载的以往的原位吸水试验中，混凝土表面的吸水量只是通过以规定的时间间隔利用目测观察吸水腔室的圆筒部的水位变化来进行测量的，无法连续地测量或以微小的时间间隔持续测量吸水量的变化。
[0018]另外，期望吸水试验装置能够应用于如新建成的构造物的竣工检查这样的完全无损试验中，但是在非专利文献4和5所记载的试验装置中，必须利用腻子状的硅、速固化环氧树脂等将吸水杯粘接于混凝土的铅垂表面，从而使试验装置的固定痕迹残留于混凝土表面。因此，需要在试验后研磨混凝土表面来去除固定痕迹，因而，非专利文献4和5所记载的试验并不是完全意义上的无损试验。
[0019]另一方面，已知有利用真空压力将支承板固定于铅垂面的方式的上述吸水试验装置，但是在该装置中，吸水杯的直径只有大致25mm，吸水杯的吸水开口的面积只有大致490_2。因而在使用这样的直径较小，吸水开口的面积较小的吸水杯的情况下，吸水杯的外周部的周长相对于吸水开口的面积而言较大，因而，向吸水杯的周围扩散的水量所造成的影响较大地显现，因此无法精确地测量混凝土表面的吸水量。
[0020]因而，依然无法确定能够进行可应用于实体构造物中的原位试验，并且完全不破坏混凝土的完全无损方式的吸水试验装置和吸水试验方法。
[0021]另外，在以往的吸水试验装置中，当快速地将试验用的水注入到吸水杯内时，在注水时于吸水杯内残留有气泡，因此至少要确保I分钟的注水时间，从而无法测量注水开始后小于I分钟时所产生的混凝土表面的初期吸水量。但是，混凝土表面具有在与水接触后立即进行毛细管吸水而使水急速减少的性质，因此在无法测量注水开始后小于I分钟时的初期吸水量的以往的试验装置中，在把握混凝土的吸水特性上存在有局限。

【发明内容】

[0022]本发明就是鉴于这样的问题而做成的，其目的在于提供一种能够以对实体构造物的混凝土表面的吸水性进行原位测试的方式弄清或评价与实体构造物的混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子等的吸水试验方法。
[0023]本发明的另一目的在于提供一种能够应用于这样的吸水试验方法中的，能够实施完全不破坏混凝土表面或其表层部分的完全无损方式的吸水试验的吸水试验装置。
[0024]本发明的又一目的在于提供在这样的吸水试验方法和吸水试验装置中能够在短时间内完成注水作业，并能够于早期(优选注水开始后15秒以内)开始测量吸水量的吸水试验方法和吸水试验装置。
[0025]为了达成上述目的，本发明提供一种混凝土表面的吸水试验方法，在该方法中，使吸水杯的吸水开口的缘部与混凝土构造物的混凝土表面紧密贴合，并在上述吸水腔室内注入吸水试验用的水，继而对被上述混凝土构造物从上述吸水杯内的吸水腔室吸入的水量进行原位测试，该混凝土表面的吸水试验方法的特征在于，
[0026]连续地检测或以微小的时间间隔持续地检测被保持于上述吸水腔室内的水的水量，并测量注水完成后的经过时间和吸水速度，
[0027]基于在规定的经过时间内所测量的上述吸水速度，进行与混凝土的表层部分的致密性相关联的原因因子或评价因子的识别或比较。
[0028]采用本发明的上述结构，实质上连续地检测了混凝土表面在注水完成后所吸收的吸水量，并测量了与注水完成后的经过时间相关联的吸水量的变化，即吸水速度。从而能够以指定的经过时间的吸水速度为基准，识别或比较与混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子(或原因指标)或评价因子(或评价指标)。例如，根据本发明的发明人的最近的研究，发现经过时间为10分钟的吸水速度与混凝土施工时的水灰比以及混凝土施工时的养护时间(模板存放时间)之间存在有相关关系。水灰比和养护时间分别为与混凝土表层部分的致密性和密接相关的原因因子或评价因子中的一种。即，与混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子或评价因子的信息是通过测量吸水速度来获得的，由此，能够客观地评价混凝土表层部分的品质。
[0029]另外，采用上述试验方法，能够对许多实体构造物的注水完成后的经过时间与吸水速度之间的关系进行统计处理或数据化。根据本发明的发明人的最近的研究，规定的经过时间的吸水速度的实测值具有呈正态分布的倾向。因而，吸水速度的实测值适用于统计处理或数据库化。其意味着作为需要设定阈值的混凝土表层部分的品质检查方法，能够使用吸水试验。
[0030]另外，在实体构造物中，致密性的原因因子或评价因子(水灰比、养护时间等)有可能作为施工记录而已经存在。因而，能够对吸水速度和致密性的原因因子或评价因子进行统计处理并使两者间的关系数据库化。其意味着在不存在清楚的施工记录的实体构造物中，或在即使存在有施工记录，但在施工后仍需确认施工条件或设计条件等的实体构造物等中，只要应用本发明的吸水试验方法，就能够基于数据库来识别或恰当地比较研究与混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子或评价因子。
[0031]另外，本发明提供一种混凝土表面的吸水试验装置，其作为用于实施上述吸水试验方法的装置而具有吸水杯，该吸水杯具备能够充满原位吸水试验用的水的吸水腔室，该吸水杯具备吸水开口，该吸水开口被能够与混凝土构造物的混凝土表面紧密贴合的缘部包围，上述混凝土表面经由上述吸水开口与上述吸水腔室内的水相接触并进行吸水，该混凝土表面的吸水试验装置的特征在于，
[0032]该装置具有:
[0033]检测器，其具备用于连续地检测被保持于上述吸水腔室内的水的水量或以微小的时间间隔持续地检测上述水量的检测部；
[0034]测量装置，其内输入有该检测器的检测结果，并且该测量装置用于显示或记录注水完成后的经过时间和吸水量。
[0035]采用本发明的上述结构，能够实质上连续地检测混凝土表面在注水完成后所吸收的水量，并能够测量与注水完成后的经过时间相关联的吸水速度。采用这样的吸水试验装置，能够容易实施上述结构的吸水试验方法。
[0036]优选的是，上述检测器是用于检测吸水腔室内的水压的水压传感器，其根据腔室内的水压来检测上述吸水量。水压传感器的检测部被插入到吸水杯内，用以检测吸水腔室的最下部或其附近的水压。更加优选的是，上述测量装置具备检测值转换单元，并且具有吸水速度计算单元，该检测值转换单元用于将水压传感器的检测值转换为吸水量，该吸水速度计算单元基于单位时间内的吸水量的变化或变动来计算吸水速度。通过检测吸水腔室内的水压变化，能够以高精度(例如，小于1_的精度)检测圆筒部的水位变化。在依赖于目测观察的以往的吸水试验中，即使在各吸水试验装置放置在比较近的位置的情况下，一人能够同时观察的吸水试验装置的数量也局限于2?3个，但是采用检测吸水腔室内的水压的方法的吸水试验，能够同时实施使用了许多吸水试验装置的多处或远距离下的吸水试验。
[0037]优选的是，“微小的时间间隔”是10秒以下的时间，上述吸水开口具有5000mm2以上的开口面积。该开口面积的值也与上述的ISAT中所限定的下限值(5000mm2)相一致。更加优选的是，吸水杯具有在向吸水腔室注水时促进吸水腔室内的气泡的排出的排气部件。采用本发明的发明人的实验，通过在吸水杯设置排气部件，能够防止发生在注水时气泡残留在吸水杯内的情况，由此，能够加快注水速度，从而能够大幅度地缩短注水时间。排气部件由设于圆筒部(水头管)的管路下端部的下方扩展部，或形成管路的开口的吸水杯内壁面的倾斜部构成。采用具备这样的排气部件的吸水试验装置，能够在15秒以内完成注水，优选在10秒以内(平均大致5秒)完成注水，因此通过将水注入到吸水腔室内，能够在注水开始后15秒以内(优选10秒以内)开始测量混凝土表面的吸水量。通过像这样地早期开始测量，能够测量注水开始后的小于I分钟时所产生的混凝土表面的初期吸水量，从而能够精确地把握混凝土表面的吸水特性。
[0038]优选的是，吸水试验装置含有用于固定吸水杯的位置的位置固定件。位置固定件具有:水平构件，其配置于从混凝土表面起隔开间隔的位置；按压件，其被水平构件所支承，并且用于将吸水杯向混凝土表面按压；保持件，其用于保持水平构件的位置，并且将水平构件与混凝土构造物连结为一体。保持件具有在负压的作用下吸附于混凝土构造物的表面的吸附部件、或与埋设于混凝土构造物的已设螺纹构件相螺合的机械性连结部件。吸附部件或机械性连结部件以超过按压件的作用于水平构件的反作用力的力将水平构件连结于混凝土构造物。更加优选的是，吸附部件具有:吸附部，其能够吸附于混凝土表面；负压腔室，其被密封于吸附部与混凝土表面之间；减压装置连接部件，其用于将负压腔室连接于用于吸引负压腔室内的空气的减压装置。另外，上述已设螺纹构件由至少局部埋入混凝土构造物内的分隔件构成，机械性连结部件由连结件构成，该连结件具备能够与分隔件的螺纹部相螺合的螺纹连结部。
[0039]采用这样的结构的吸水试验装置，由于吸水杯利用作用于混凝土表面的负压、或与埋设于混凝土构造物的已设螺纹构件之间的机械性连结而与吸水混凝土表面连结为一体，因此能够避免混凝土构造物的损伤。因而，采用这样的吸水试验装置，在撤去吸水杯后，需要进行研磨处理的吸水杯的固定痕迹不会残留在混凝土表面上，因而，能够实施在实体构造物上不残留任何痕迹的完全无损方式的原位吸水试验。而且，采用上述结构的吸水试验装置，能够简易并且迅速地将吸水杯设于实体构造物的混凝土表面。
[0040]根据其他观点，本发明能够用作测量混凝土表面的透水量的混凝土表面的透水试验方法和透水试验装置。在该情况下，以与吸水杯相关联的方式另外设有对吸水腔室内的水施加规定压力的加压部件，从而对吸水腔室内的水加压。
[0041]采用本发明的吸水试验方法，能够对实体构造物的混凝土表面的吸水性进行原位测试，从而能够弄清或评价与实体构造物的混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子
坐寸ο
[0042]采用本发明的吸水试验装置，能够提供一种能够有效适用于这样的吸水试验方法中的吸水试验装置。
[0043]另外，采用具备利用负压或机械性的连结来固定吸水杯的位置的结构的本发明的吸水试验装置，能够实施完全不破坏混凝土表面或其表层部分的完全无损方式的吸水试验。
[0044]另外，采用使用了促进气泡的排出的上述排气部件的吸水试验方法和吸水试验装置，能够在短时间内完成注水作业，能够在早期(优选在注水开始后15秒以内)开始测量吸水量。
【专利附图】

【附图说明】
[0045]图1是表示构成吸水试验装置的吸水试验件的构造的主视图、纵剖视图、局部放大剖视图以及横剖视图，其示出了将吸水试验件设于铅垂壁面上的状态。
[0046]图2是表示本发明的吸水试验装置的整体结构的主视图。
[0047]图3是表示本发明的吸水试验装置的整体结构的剖视图和侧视图。另外，图3的
(A)是图2的I— I线处的剖视图，图3的(C)是图2的II — II线处的剖视图。
[0048]图4是表示本发明的吸水试验装置的整体结构的俯视图和剖视图。另外，图4的
(B)是图2的II1-1II线处的剖视图。
[0049]图5是表示将吸水试验装置设于水平的混凝土面上的状态的俯视图、纵剖视图以及局部放大剖视图。
[0050]图6是表示将两个吸水试验件设于在上下方向上相对错开的位置的吸水试验装置的使用方式的主视图。
[0051]图7是概略地表示用于将水注入吸水试验件内的注水器具的构造的纵剖面图。
[0052]图8是概略地表示注水作业的方式的纵剖视图。在图8的(A)中示出了即将要开始注水时的状态，在图8的(B)中示出了注水作业中的状态。
[0053]图9是概略地表示注水作业的其他方式的纵剖视图。在图9的(A)中示出了即将要开始注水时的状态，在图9的(B)中示出了注水作业中的状态。
[0054]图10是表示通过目测观察所测量的实体构造物的吸水试验结果的线图，示出了从注水完成时(注水开始后经过15秒时)起测量的吸水量的累积值和表面吸水率(吸水速度)随时间的变化。
[0055]图11是表示桥台和箱涵的实体构造物的以目测观察所实测的表面吸水率(吸水速度)和应用Levitt的理论式求得的表面吸水率的线段之间的关系的线图。
[0056]图12是表示利用本发明的吸水试验装置自动测量的实体构造物的原位吸水试验的试验结果的线图。在图12的(A)中示出了累积吸水量随时间的变化，在图12的(B)中示出了基于累积吸水量计算的吸水速度随时间的变化。
[0057]图13是表示混凝土板的材龄、水灰比以及模板存放时间与表面吸水率(吸水速度)之间的关系的线图。
[0058]图14是表示模板存放时间与表面吸水率(吸水速度)之间的关系的线图。
[0059]图15是表示水灰比与表面吸水率(吸水速度)之间的关系的线图。
[0060]图16是表示图2?图4所示的位置固定件的其他使用方式的主视图。
[0061]图17是图16的IV -1V线处的剖视图。[0062]图18是图16的VI — VI线处的剖视图。
[0063]图19是表示具备双重腔室构造的吸水杯的吸水试验件的构造的主视图、纵剖视图以及横剖视图。
[0064]图20是示意性地表示双重腔室构造的吸水杯的原理的概略剖面图。
【具体实施方式】
[0065]以下，参照附图详细地说明本发明所优选的实施方式。
[0066]在图1中示出了构成吸水试验装置I的吸水试验件2，在图2?图4中示出了吸水试验装置I的整体结构。吸水试验装置I由如下构件构成:吸水试验件2，其使得能够在混凝土构造物S的铅垂面V上进行吸水；位置固定件3，其用于将各吸水试验件2固定于铅垂面V ;注水器具6，其用于将水注入到各吸水试验件2内；水位测量装置9，其用于自动测量，自动记录水面WL的水位。
[0067]如图1所示，吸水试验件2由如下构件构成:吸水杯20，其固定于与铅垂面V的相对的位置；带刻度的管状圆筒部10，其从吸水杯20的最顶部(最上部)向铅垂上方延伸；排水管22，其从吸水杯20的最底部(最下部)向铅垂下方延伸；能够弹性变形的环状密封构件23，其以与吸水杯20的邻近铅垂面V的开口缘部成一体的方式安装于该开口缘部。吸水杯
20、圆筒部10以及排水管22分别具有利用熔接、粘接剂等水密性接合方法将透明树脂的原材料或成形品等组装为一体而成的构造，或分别由透明树脂的一体成形品构成。吸水杯20、圆筒部10以及排水管22利用螺纹连接、熔接、粘接剂等水密性接合方法彼此组装为一体。在本例中，将圆筒部10的下端部的外螺纹19旋入吸水杯20的最上部的内螺纹，将排水管22的上端部的外螺纹29旋入吸水杯20的最下部的内螺纹。在使用时，吸水杯20被位置固定件3的固定螺钉30 (以虚线表示)按压于铅垂面V，环状密封构件23在固定螺钉30的紧固压力下以水密状态与铅垂面V相密合。
[0068]在图1中示出了在吸水杯20内充满了水的状态。如图1所示，吸水杯20由截面呈正圆形的圆筒状周壁部25和用于封闭周壁部25的外侧圆形开口的圆板部26构成。吸水腔室B是由周壁部25和圆板部26在吸水杯20内划分而成的。在圆板部26的中心部形成有能够接受固定螺钉30的顶端部(在图1的(B)中以虚线表示)的凹部27。环状密封构件23被夹持在周壁部开口端25a与铅垂面V之间，用于防止吸水杯20内的水漏出。在本例中，周壁部25的内径Dl为80mm，铅垂面V的与吸水腔室B内的水W相接触的面积为5024mm2。该数值实质上与上述ISAT中所限定的下限值(5000mm2)为同一数值。
[0069]圆筒部10内的管路11在周壁部25的最顶部利用圆形开口部25b向吸水腔室B开口，从而与吸水杯20内的区域(吸水腔室B)相连通。圆形开口部25b具有锥状扩展部25c。圆筒部10由内径D2 = 8mm的管体构成，管路11从圆形开口部25b向铅垂上方延伸。锥状扩展部25c构成促进吸水腔室B内的气泡排出的排气部件，吸水腔室B内的气泡在注水时迅速地向管路11流出。使吸水杯20内的水充满管路11直到初期水位HL为止，吸水杯20内的水与管路11内的水相连续。目测测量用的刻度(未图示)作为水面WL的位置的指标被标注于管壁12，从而能够从外部可视地测量水面WL的位置。如所期望的那样，为了调整或改变测量的灵敏度，也可以将扩大或缩小了内径D2的管体(例如，D2 = 6mm的管体)用作圆筒部10。[0070]初期水位HL与吸水杯20的水平中心线X之间的铅垂距离L被设定为300mm，因而，作用于铅垂面V的初期的平均水头被设定为300mm。根据该水头，实质上在铅垂面V均匀地作用有仅比在降雨时作用于铅垂面V的水压稍大的水压。在铅垂面V的混凝土的吸水作用的作用下，水面WL逐渐降下。
[0071]在周壁部25的最下部形成有与排水管22的管路连通的圆形开口部25d。管路22具有与管路11相同或同等的内径，例如，具有8mm的内径。排水管22具备能够手动操作的开闭阀24。开闭阀24始终封闭排水管22的管路。
[0072]环状密封构件23由具有实质上与周壁部开口端25a的环状带的宽度相同的宽度的，例如，有IOmm的宽度的方形截面的闭孔橡胶海绵(硬度的标准值:以Asker — C型硬度计为准，为25度±5度)构成。环状密封构件23的厚度(初期厚度)被设定为5mm。如图3的(A)所示，固定螺钉30的顶端部抵接于凹部27的内表面。吸水杯20利用固定螺钉30的紧固而将环状密封构件23向铅垂面V按压，从而使环状密封构件23弹性地压缩变形。虽然在铅垂面V的混凝土表面存在有细微的凹凸或不平，但是环状密封构件23通过弹性地变形而与混凝土表面相密合。另外，由于构成环状密封构件23的橡胶海绵为闭孔型多孔质体，因此作为原材料整体几乎不具有吸水性。但是，由于橡胶海绵的露出面或剖切面为多孔质，因此优选在预先使环状密封构件23吸水后进行使用。另外，根据已建成的构造物的状态，存在有因经年劣化而导致表面的浆料、灰浆消失，进而形成为细骨料、粗骨料等暴露于铅垂面V的状态，即使在这样的情况下，环状密封构件23也会因原材料的变形而与铅垂面V相密合，因而，能够阻止吸水腔室B的水向吸水杯20的外侧漏出。
[0073]在图2?图4中示出了包含位置固定件3在内的吸水试验装置I的整体结构。如上所述，位置固定件3利用固定螺钉30将吸水杯20向铅垂面V按压。作为固定螺钉30，能够使用能够手动紧固的蝶形螺钉或滚花螺钉或能够手动紧固的带头的螺栓等。位置固定件3具有:水平构件31，其以跨越多个(在本例中为2个)吸水杯20的方式延伸；左右一对吸附部40，其以与水平构件31的两端部成一体的方式安装于水平构件31的两端部。水平构件31由矩形截面(方形截面)的空心金属管构成，并具备供固定螺钉30贯穿并且与其相螺合的螺纹孔32 (图3的(A))。如图2?图4所示，吸附部40由直径大致为120mm的圆形板41、垂直固定于圆形板41的中心部的圆柱部42以及内径D3 = IOOmm的环状密封构件43构成。在图4的(A)中示出了固定螺钉30的按压力P和按压力P的反作用力F1，该反作用力Fl作用于水平构件31。
[0074]圆形板41和圆柱部42由透明或半透明的树脂的一体成形品构成，圆柱部42的外端部被能够手动解除的螺栓等卡定件49固定于水平构件31的端部。作为卡定件49,能够使用能够手动紧固的蝶形螺钉或滚花螺钉或能够手动紧固的带头的螺栓等。环状密封构件43与环状密封构件23相同，由闭孔橡胶海绵构成，且具有与环状密封构件23相同的截面，例如宽度为10mm，厚度为5mm的方形截面。环状密封构件43以气密状态与铅垂面V相密合，吸引腔室E由圆形板41和环状密封构件43划分而成。
[0075]如图2所示，在左右吸附部40的各圆形板41配置有构成减压装置连接部件的吸引口 44，在各吸引口 44连接有挠性管45。挠性管45由能够弹性地变形的树脂管构成。从左右吸附部40的吸引口 44起延伸的挠性管45借助接头46与挠性管47相连接。挠性管47具备手动操作式开闭阀47a。挠性管47连接于减压装置50。减压装置50具有真空泵51、缓冲罐52以及集管(分支管)53。真空泵51由容量为17升/分钟的小型干式真空泵构成，运转时容量为100V，1A左右。对于这样的真空泵51，能够利用小型发电机，车载用逆变器等来对其进行供电。作为变形例，通过将同容量的直流电源式真空泵用作真空泵51，也能够利用直流电池来使真空泵51工作。
[0076]真空泵51借助作为缓冲部件发挥功能的缓冲罐52串联地连接于集管53，挠性管47选择性地连接于集管53的连接口。真空泵51通过在手动开闭阀47a打开时吸引吸引腔室E的空气，从而对吸引腔室E进行减压。通过对吸引腔室E进行减压，使吸附部40对铅垂面V施力，环状密封构件43在吸引压力下与铅垂面V相密合。如此一来，左右吸附部40被吸引腔室E的负压(低压)固定于铅垂面V，水平构件31悬挂于左右圆柱部42之间。另夕卜，在图4的(A)中示出了通过对吸引腔室E进行减压而获得的各吸附部40的吸附力F2。吸附力F2比作用于水平构件31的反作用力Fl大,从而抵消反作用力F1。
[0077]在图2中，缓冲罐52由容量大致为I升左右的压力罐构成。缓冲罐52用于防止发生因在测量中所产生的真空泵51的压力变动作用于吸引腔室E而导致水面WL的表观上的位置发生变动的情况。集管53是分支部件，用于将减压装置50连接于多个吸水试验装置I从而能够同时使用多个吸水试验装置I。在本例中，真空泵51仅用于将吸附部40固定于铅垂面V。吸引腔室E的负压只要在吸水试验中实质上为恒定即可。根据本发明的发明人使用了实体构造物的试验，能够利用一 0.08N/mm2左右的真空度将水平构件31稳定地支承于新建成的构造物的壁面(铅垂面V)，另外，能够利用一 0.06N/mm2程度的真空度将水平构件31稳定地支承于具有凹凸或不平的已建成的构造物的壁面(铅垂面V)。另外，为了防止作用于吸附部40的负压的影响对吸水杯20造成影响，吸附部40和吸水杯20之间至少间隔50mm的距离J (图2)(在本例中J =大致60mm)。另外，也能够利用位置固定件3支承3个以上的吸水杯20，但是在以目测来确认水位的情况下，由于测量者I人以30秒左右的时间差进行利用吸水杯20所进行的试验，因此考虑到在由测量者I人的目测确认所进行的同时测量中，使用了 2?3处的吸水杯20的测量已是极限。
[0078]如图1和图2所示，吸水试验装置I的水位测量装置9具有水压传感器90和自动记录装置91。水压传感器90利用控制信号线92连接于自动记录装置91。水压传感器90的检测部90a贯穿吸水腔室B的最下部附近的周壁部25而与吸水杯20内的水相接触。作为水压传感器90，优选使用压力变化每20kPa (以水头计为2m (2000mm))输出电压4V的高精度水压传感器。在使用了这样的高精度水压传感器的情况下，能够以将Imm的水头变化作为0.0005V (0.5mV)的方式进行检测。作为自动记录装置91，能够使用检测精度为
0.05mV (因而，水位变化0.1mm的分辨率)的数据记录器。采用这样的吸水试验装置1，不仅能够实施使用了多个吸水试验件2的吸水试验，或同时使用了多个吸水试验装置I的吸水试验，还能够连续地测量并记录各吸水试验件2中的水面WL的变化，或以微小的单位时间的间隔测量并且记录吸水试验件2中的水面WL的变化。
[0079]采用本发明的本发明人的实验，发现能够利用水压传感器90以0.1mm的单位进行测量，且几乎不存在测量值的偏差。另外，为了能够简易在现场进行测量，也可以使用轻便型的电池式数据记录器。另外，也能够同时使用自动地使水位变化、吸水量变化等图表化或自动记录、自动显示吸水速度等的程序控制器、PC等。
[0080]如所期望的那样，也能够将本例的吸水试验装置I设于水平面或倾斜面。在图5中示出了将吸水试验件2设于混凝土构造物S的水平面LL上的状态。吸水杯20以使吸水腔室B的开口朝向下方的状态配置于混凝土面LL。水平构件31 (图2)悬挂于被吸附部40的负压(负压)固定于混凝土面LL的左右的圆柱部42 (图2)之间。吸水杯20被位置固定件3的固定螺钉30 (在图5的(B)中以虚线表示)按压于混凝土面LL，环状密封构件23在固定螺钉30的紧固压力下以水密状态与混凝土面LL相密合。
[0081]吸水杯20的圆板部26具有能够安装圆筒部10的下端部的圆形开口部26b。圆筒部10的下端部的外螺纹19旋入圆形开口部26b的内螺纹。圆板部26的内侧面(下表面)带有朝向圆形开口部26b上升的梯度，从而使吸水腔室B内的空气和气泡在注水时迅速地向管路11流出。圆板部26的内侧面(下表面)的倾斜部构成排气部件。
[0082]这样，在将吸水试验件2配置于水平面LL的情况下，插头26a旋入周壁部25的圆形开口部25b，圆形开口部25b被封闭。另一方面，如上所述，在将吸水试验件2配置于铅垂面V的情况下，如图1所示，插头26a旋入圆板部26的圆形开口部26b，圆形开口部26b始终被封闭。
[0083]接着，说明使用了吸水试验装置I的铅垂面V的吸水试验方法。
[0084]首先，如图2所示，位置固定件3被定位于实体构造物(混凝土构造物S)的铅垂面V上。实体构造物，例如为钢筋混凝土构造的桥台等，铅垂面V为其壁面。接着，减压装置50的真空泵51工作，吸附部40的吸引腔室E被减压，从而吸附部40被吸附力F2 (图4)固定于铅垂面V上。如图2?图4所示，以使凹部27与固定螺钉30的顶端部对齐或并列的方式将吸水试验件2定位于铅垂面V上。另外，吸水腔室B为未注入水的状态。
[0085]如图4所示，将固定螺钉30紧固于水平构件31，固定螺钉30的顶端部将吸水杯20整体地按压于铅垂面V。环状密封构件23在固定螺钉30的按压力P的作用下弹性地压缩变形，与铅垂面V的混凝土表面相密合。如此一来，吸水试验装置I的安装在极其简易的操作过程下迅速地完成。
[0086]另外，吸水试验件2的位置并不一定在水平方向上并列，也可以如图6所示，将吸水试验件2配置于在上下方向上彼此相对错开的位置。在该情况下，如图6所示，水平构件31以相对于水平平面呈角度Θ的方式倾斜。
[0087]接着，将吸水试验用的水注入吸水试验件2。为了防止混凝土面发生堵塞等情况，作为用于试验的水使用了自来水。在试验时的水温明显与环境温度、混凝土表面温度不同的情况下，在试验中存在有因水温发生变化而引发水的体积变化的可能性，因此最好在试验前将水温调整为环境温度。
[0088]在图7中概略地示出了用于将水注入到吸水试验件2内的注水器具6的构造。注水器具6由如下构件构成:顶部开口的圆筒形容器60 ;盖61，其用于封闭容器60的顶部圆形开口 ；一对注水口 63，其从容器60的底部62向下方延伸。各注水口 63具有手动操作式开闭阀64。在注水口 63的下端缩径部65连接有挠性注水管7，该挠性注水管7通往各吸水杯20的吸水腔室B。容器60和注水口 63由透明或半透明的树脂的成形品构成，盖61由能够嵌入容器60的顶部圆形开口内的橡胶塞或树脂塞构成。开闭阀64是金属制或树脂制的阀。注水管7由能够弹性地变形的透明树脂的管材构成。注水口 63的下端缩径部65嵌入注水管7的上端开口内。
[0089]在图8中概略地示出了具有代表性的注水作业的过程。在注水作业中，在关闭了开闭阀64的状态下将规定量的水W (自来水)收纳于容器60内，并且将设于注水管7的顶端部的管接头或连接件70连接于排水管22的下端部(图8的(A))。通过打开开闭阀24、64，容器60内的水在重力的作用下注入到吸水杯20内(图8的(B))。容器60内的水W在吸水杯20内逐渐从吸水杯20的下部起增多。吸水杯20内的空气和气泡因排气部件(锥状扩展部25c)的存在而顺畅地向管路11流出，并经由管路11的顶部开口向外界空气排出。因此，水W的水面WL迅速地上升。在水W的水面WL上升至管路11的最顶部(图1所示的初期水位HL)的时刻，关闭开闭阀24、64。在适当的时候将注水管7从排水管24拆下。
[0090]在图9中概略地示出了注水作业的其他方式。在图9所示的注水作业中，在关闭了开闭阀24、64的状态下将规定量的水W(自来水)收纳于容器60内之后，将注水管7插入到圆筒部10的管路11内，将注水管7的前端开口 7a定位于吸水腔室B的最下部(图9的(A))，之后打开开闭阀64，在重力的作用下将水W注入吸水腔室B内(图9的(B))。容器60内的水W在吸水杯20内逐渐从吸水杯20的下部起增多。吸水腔室B内的空气和气泡因排气部件(锥状扩展部25c)的存在而顺畅地向管路11流出，并经由管路11的顶部开口向外界空气排出。因此，水W的水面WL迅速地上升。在前端开口 7a位于水面下的状态下，注水管7随着水位上升而被上提。在水面WL上升至管路11的最顶部(图1 (B)所示的初期水位HL)的时刻，开闭阀64关闭，并且注水管7被从管路11完全抽出，如此一来，完成注入作业。
[0091]在这样的注水作业中，由于具备排气部件(锥状扩展部25c)的吸水杯20具有使空气或气泡难以残留在吸水腔室B的水中的结构，因此吸水杯20内的空气和气泡经由管路11迅速地向外界空气排出。因而，能够极其简易并且迅速地进行注水作业。根据本发明的发明人的实验，由这样的注水方式所进行的注水作业在10秒以下的时间内(平均大致5秒)完成。在注水完成后，立即进行测量。测量是通过以注入完成时的水头(L = 300_)为起点，利用水位测量装置9连续地测量并记录水面WL的变化来实施的。如所期望的那样，也可以与这样的自动测量同时地一边以秒表测量时间，一边利用圆筒部10的刻度对水面WL的位置进行目测观察。在吸水试验结束之后，通过手动打开开闭阀24而将残留在吸水杯20内的水从排水管22排出。
[0092]本发明的发明人通过将吸水试验装置I安装于实体构造物并对吸水试验件20进行注水，从而以注水完成时的水头=300_为起点进行了上述目测观察和由水位测量装置9所进行的自动测量。在目测观察中，利用圆筒部10的刻度以Imm的单位读取水面WL的位置。刻度的读取以I分钟为间隔来进行。另外，在试验时间为60分钟左右的情况下，能够无视水从管路11的顶部开口的蒸发，但是在进行时间更长的测量的情况下，最好通过以任意的部件覆盖管路11的顶部开口来防止水的蒸发。根据需要，以非接触式温度计测量混凝土表面的温度，并且利用两点表面接触式的水分计、由四电极法所进行的电阻率试验等方法来了解混凝土表层的含水率。
[0093]当将单位时间、单位面积的混凝土表面的吸水量定义为吸水速度时，吸水速度由下式(I)的微分计算求得。
[0094]y = dx / dt.....(I)
[0095]在此，y为吸水速度(ml/m2/sec)，x为混凝土表面的单位面积(m2)的累积吸水量(ml), t 为时间(sec)。[0096]在目测观察的情况下，只要以圆筒部10的刻度读取水面WL的位置，并将水面WL的变化换算为累积吸水量X，进而基于测量时间的间隔求得吸水速度I即可。另一方面，在使用了自动记录装置91的连续测量的情况下，也可以根据自动记录装置91的显示或输出直接或间接地求得吸水速度I的值。
[0097]本发明的发明人利用吸水试验装置I进行了实证试验的实体构造物是桥台和箱涵，上述构造物的概要如下。
[0098](I)桥台
[0099]材龄:8年
[0100]水泥:高炉B种
[0101]构造物的特征:在浇筑部和分隔件的附近产生有许多微裂纹。表面干燥。
[0102](2)箱涵
[0103]材龄:7年
[0104]水泥:高炉B种
[0105]构造物的特征:由于内部未受到直接日照，湿度始终较高，因此混凝土表面湿润。
[0106]图10是表示在实体构造物(桥台)的吸水试验中以目测观察进行实测的吸水量的变化的线图。测量从注水完成时(注水开始后经过15秒时)起开始进行。在图10中，左侧的纵轴是表示吸水量的累积值的指标，右侧的纵轴是表示各时间的吸水速度(表面吸水率)的指标。另外，吸水速度是将单位面积的吸水量除以测量时间的间隔所得的平均值。根据图10能够明白，吸水速度在刚刚完成注水后显示为最大值，之后减小。尤其是在初期的2分钟左右的时间内的吸水的速度明显大于之后的吸水速度。
[0107]在M.Levitt 的研究报告(Non-destructive Testing of Concrete by theinitial surface absorption method，Proceedings of a Symposium on Non-DestructiveTesting of Concrete and Timber，London，Junel969，Institution of Civil Engineers，pp.23-26，1970)中，提倡利用下式(2)理论地表示吸水速度。
[0108]y = aXt—n.....(2)
[0109]在此，a、η为常数。
[0110]上式(2)的常数a是表示吸水开始后I秒时的吸水速度的参数，主要与混凝土表面的致密性(品质)相关联。常数η通常取0.5±0.2的值。常数η是表示吸水量随时间而变化的参数，表示吸水速度随时间的经过而下降的程度。常数η是主要与混凝土内部(表层部分)的致密性相关联的值，在η的值较大的情况下，意味着混凝土内部的致密性(品质)较好。但是，该理论式仅表示在理论并且理想的状态下的均质的细孔组织的吸水特性。
[0111]已经确认，该理论式大致适用于依据上述的ISAT的试验方法在注水开始后的10分钟、30分钟、60分钟所测量的混凝土试样的吸水试验结果。另外，在上述非专利文献2中，关于做成的试验用的混凝土试样，示出了以单位为分钟的时间间隔所获得的吸水试验的试验结果，在非专利文献2中，也记载有该试验结果和Levitt的理论式之间的符合性。图11是表示上述桥台和箱涵的实体构造物的以目测观察进行实测的吸水速度(表面吸水率)和应用上述式(2)所求得的吸水速度之间的关系的线图。在以大致15秒完成了注水的情况下，当以如图11那样的两对数表示吸水速度的实测值与时间之间的关系时，实测值与上述理论式(式(2))的值大致近似或一致。就根据实测值所求得的常数η的值而言，桥台的η=0.539，箱涵的η = 0.640。关于上述数值，可以认为是以数值反映了桥台被放置于横梁下的干燥环境中的经历和箱涵被放置于高湿度的环境的经历。另外，图11所示的附图标记R的值为相关系数，R2的值为确定系数。
[0112]由于进行了实证试验的上述桥台和箱涵并不是材龄比较小且实施了防水处理等表面处理的实体构造物，因此虽然也考虑有能够获得与Levitt的理论式相符合的结果，但是在多数实体构造物中，因长年的使用而在混凝土表面产生经年劣化，会在混凝土表层部分看到因环境等外在因素所导致的裂纹、比较大的空隙等，或在混凝土表面施加有防水处理等表面处理。即，上式(2)中的常数a和η仅是各混凝土面的特有值，而且仅是与理想的细孔组织相关的值，与此相对，实体构造物的混凝土表面的吸水特性因实体构造物的环境条件(气候、日照、重力等)、设计条件、施工条件等各种因素的不同而相差甚远，因此实体构造物的混凝土表面的吸水特性不一定与Levitt的理论式相符合。另外，即使在实体构造物的混凝土表面的吸水特性与Levitt的理论式相符合的情况下，以符合任意的实体构造物的混凝土面的方式计算或确定常数a和η的值都是极其困难的。
[0113]另外，对于在注水开始后小于I分钟(尤其小于30秒)的时间带内所产生的混凝土面的吸水特性，考虑含有较多的信息。在该信息中也含有与上述常数a相关联的信息。ISAT的试验方法(非专利文献I)、非专利文献2的试验方法与实体构造物的原位试验无关，但是假设即使能够将上述试验方法应用于原位试验，这样的信息也无法利用仅在注水开始后的10分钟、30分钟、60分钟的时刻进行测量的吸水试验结果(非专利文献I)来获得，即使利用仅以单位为分钟的时间间隔进行测量的吸水试验结果(非专利文献2)也无法获得。另外，在以往的实体构造物的原位试验(非专利文献4、5)中，注水开始?注水完成的时间较长，而且并未明确确定，因此，无法测量这样的初期的混凝土面的吸水特性。
[0114]与此相对，采用使用了吸水试验装置I的原位吸水试验，由于能够在注水开始后15秒以内开始吸水率的实测，因此能够相当精确地测量每一个实体构造物的初期的混凝土面的吸水特性。因此，本发明的发明人在本申请中提出了本发明的吸水试验方法:使用上述结构的吸水试验装置1，测量注入了应保持于吸水腔室内的水的水量后的经过时间和吸水速度，基于在规定的经过时间内所测量的吸水速度进行与混凝土的表层部分的致密性相关联的原因因子或评价因子的识别或比较。
[0115]如上所述，吸水试验装置I能够利用水位测量装置9连续地测量并且记录各吸水试验件2的水面WL的变化。本发明的发明人使用吸水试验装置I实施了多个混凝土构造物的原位吸水试验。在图12中示出了在上述吸水试验中自动测量的具有代表性的试验结果。在图12的(A)中示出了实测的累积吸水量随时间的变化，在图12的(B)中示出了对图12的(A)所示的累积吸水量的时间变化进行微分计算所求得的吸水速度(表面吸水率)随时间的变化。实际上注水所需的时间为大致5秒，检测开始(图12的各图的X轴原点)被设定为从注水开始起经过10秒时。
[0116]本发明的发明人为了调查吸水试验装置I的效果，制作了许多混凝土板并对其实施了原位吸水试验。图13是表示混凝土板的材龄(从混凝土浇筑时起经过的天数)、水灰比以及模板存放时间(养护时间)与吸水速度(表面吸水率)之间的关系的线图。图14和图15是表示与材龄为57天的混凝土板材相关的吸水试验的试验结果的线图。在图14中示出了模板存放时间与吸水速度(表面吸水率)之间的关系，在图15中示出了水灰比与吸水速度(表面吸水率)之间的关系。图13-图15所示的吸水速度是注水完成后经过10分钟时的吸水速度的实测值。另外，图13-图15所示的试验结果与使用普通硅酸盐水泥制作而成的混凝土板相关，但是使用高炉水泥B种制作而成的混凝土板的试验结果也示出了与其相类似的倾向。
[0117]如图13和图14所示，吸水速度根据模板存放时间的不同而不同。对于任意水灰比而言，模板存放时间越长，吸水速度越低。可以认为其起因为，模板存放时间越长，混凝土表层部分越发致密化。
[0118]另外,如图13和图15所示,吸水速度还因水灰比的不同而不同。对于任意模板存放时间而言，水灰比越小，吸水速度越低。可以认为其起因为，水灰比越小，混凝土表层部分越发致密化。
[0119]如图13-图15所示，可认为在注水完成后经过10分钟时的吸水速度与混凝土施工时的水灰比之间和该吸水速度与混凝土施工时的养护时间(模板存放时间)之间存在有相关关系。由于水灰比和养护时间分别为与混凝土表层部分的致密性与密接相关联的原因因子或评价因子中的一种，因此能够通过测量吸水速度而获得与混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子或评价因子。
[0120]另外，在实际的运用中，例如，通过对存在有施工时的记录(水灰比等)的许多实体构造物实施上述吸水试验，能够对注水完成后的经过时间、吸水速度、水灰比、养护时间等致密性的原因因子或评价因子进行统计处理并构筑数据库。通过利用这样的数据库，对于施工时的记录(水灰比等)不明的实体构造物或需要事后确认施工时的状态的建筑物而言，能够利用原位吸水试验识别或比较研究施工时的状态(水灰比等)。
[0121]另外，混凝土表层部分的致密性也因混凝土的调配(膨胀材料的使用等)、混凝土的养护方法、混凝土构造物的环境条件(气候、日照、重力等)、水泥的水化反应时的发热、混凝土构造物的约束状态、表面浸渗材料(防水材料等)的使用等的不同而不同。如上所述，考虑有对于水灰比、养护时间与吸水速度之间的关系而言，虽然以注水开始后经过大致10分钟时的吸水速度为判定基准进行分析，但是通过改变或选择作为判定基准的吸水速度的条件(基准时间等)而能够使与致密性相关的其他原因因子或评价因子明确化。
[0122]以下示例了依据本发明而进行分析的原因因子和评价因子。
[0123][I]原因因子
[0124](I)混凝土的调配或调和
[0125]?水灰比
[0126].单位用水量
[0127]?水泥的种类
[0128].是否使用混和材料
[0129](2)新浇混凝土(固化前的混凝土)的性状
[0130].是否产生有泌水现象及产生的程度
[0131]?材料分离阻力性
[0132](3)混凝土的施工
[0133].烧筑速度
[0134]?夯实[0135].浇筑温度
[0136].环境温度
[0137].构件尺寸和构件形状
[0138].构件的约束条件
[0139].模板撤去后的环境作用(气温、雨水的作用、湿度、日照的影响)
[0140].养护条件(模板存放时间、模板撤去后的积极的养护(湿润养护等))
[0141](4)环境要因
[0142].气温、雨水的作用、湿度、日照
[0143].材龄
[0144][2]评价因子
[0145](I)混凝土的细孔组织的致密性
[0146](2)由中等水平的空隙所导致的致密性的下降
[0147].由泌水现象所导致的骨料下沉等的空隙
[0148].微细裂纹
[0149].施工缝、浇筑部
[0150]“水泥的种类”意味着普通硅酸盐水泥、高炉水泥、低热硅酸盐水泥，早强硅酸盐水泥、飞灰水泥等水泥类别。作为混和材料，列举有膨胀材料、高炉炉渣微粉末、飞灰等。由于“构件尺寸和构件形状”会对水化反应时的发热、泌水现象造成影响，因此成为原因因子。“材龄”在与水化反应的进行、含水率等之间的关系上成为原因因子。由于应利用表面吸水试验进行评价的空隙是毛细管尺寸的空隙，因此作为评价因子的“细孔组织的致密性”是与毛细管尺寸的空隙相关的致密性。另外，由于不属于“微细裂纹”的损伤(能够目测确认的裂纹、分段浇筑结合部等)属于漏水的范围，因此被从上述因子中排除。
[0151]图16是表示位置固定件3的其他使用方式的主视图，图17是图16的IV — IV线处的剖视图，图18是图16的V1- VI线处的剖视图。
[0152]由于减压装置50具备电动式的真空泵51，因此需要确保电源，但是在难以在混凝土构造物的被试验部分的附近确保所需的电源的状況下，无法使用减压装置50。另一方面，通常混凝土构造物S是通过在模板内浇筑流动混凝土并在混凝土固化后将模板解体来进行施工的，因此模板搭建所使用的分隔件T被埋入混凝土构造物S而残留下来。分隔件T的端部的外螺纹部位于撤去塑料锥体之后所残留的截头呈圆锥形的孔U内。
[0153]假设在这样的阶段，即在将水泥砂浆填充于分隔件T的孔U内之前的阶段进行吸水试验，如图2和图4的(B)所示，位置固定件3在水平构件31的中央部具有贯穿孔36。如图17和图18所示，连接螺栓80的内螺纹孔81与分隔件T的外螺纹部相螺合。贯穿了贯穿孔36的固定螺钉35旋入连接螺栓80的内螺纹孔82，固定螺钉35被紧固。由于在现有的构造物等中，水泥砂浆已经填充在孔U内并且进行固化，因此在这样的阶段进行吸水试验的情况下，只要在撤去孔U的水泥砂浆并使分隔件T的外螺纹部从孔U内暴露之后，使连接螺栓80的内螺纹孔81与分隔件T的外螺纹部相螺合即可。另外，由于撤去孔U的水泥砂浆对于现有混凝土而言并不会在构造上造成影响，因此也能够将这样的吸水试验理解为包含在完全无损试验或相当于完全无损试验的试验。
[0154]如图17和图18所示，通过紧固固定螺钉35，水平构件31被连接螺栓80牢固地支承于混凝土构造物S。通过紧固位置固定件3的固定螺钉30，吸水杯20将环状密封构件23向铅垂面V按压，从而使环状密封构件23弹性地压缩变形。其结果，环状密封构件23弹性地变形而与混凝土表面(铅垂面V)相密合。接着，如上所述地实施吸水试验。位置固定件3和吸水杯20在完成吸水试验后被撤去，水泥砂浆等被填充于孔U内。
[0155]图19是表示吸水试验件2的变形例的主视图、纵剖视图以及横剖视图。
[0156]图19所示的吸水试验件2具有双重腔室构造的吸水杯20’。吸水杯20’还在周壁部25的外侧具有外周壁部28，扩大了直径的圆板部26连接于外周壁部28。在外周壁部28与铅垂面V之间夹持有环状密封构件23’。在周壁部25的内侧注入有水W (自来水)，且水W被充满至管路11的最顶部(水面WL)。
[0157]利用与圆筒部10相同的圆筒部(未图示)在形成于周壁部25与外周壁部28之间的环状吸水腔室C内填充有水(自来水)。在图20中示意性地示出了由这样的双重腔室构造的吸水杯20’所进行的吸水的方式与由上述吸水杯20 (图1)所进行的吸水的方式之间的对比。
[0158]在实体构造物的混凝土表面上也存在有宽度为0.0lmm左右的裂纹、仅能够以显微镜确认的微细裂纹(微裂纹)。在表面的裂纹的长度较长的情况下，存在有裂纹作为水的旁路而导致水向环状密封构件23的外侧漏出的隐患。如图20的(A)所示，在单一腔室构造的吸水杯20中，水能够绕到吸水杯20的外侧并且在深度方向上产生三维的影响。在需要消除这样的裂纹的影响的情况下，如图20的(B)所示，期望通过积极地对周壁部25的周围(环状吸水腔室C)供水来抑制裂纹造成的影响。图19中的在周壁部25的外侧具备供给有水W的环状吸水腔室C的吸水杯20’就是基于这样的概念的构件。另外，考虑有在使用了图19所示的吸水杯20’的情况下，也能够精确地进行混凝土表面的透水试验。
[0159]以上，详细地说明了本发明所优选的实施方式，但是本发明并不限定于上述实施方式，其能够在权利要求书的范围所记载的本发明的范围内进行各种变形或变更，不言而喻，该变形例或变更例也是包含在本发明的范围内中的。
[0160]例如，在上述实施方式中，位置固定件构成为将两个吸水试验件保持于混凝土表面，但是也可以以将更多的吸水试验件保持于混凝土表面的方式构成位置固定件。
[0161]另外，在上述实施方式中，利用单一的固定螺钉将吸水杯向混凝土表面按压，但是也可以利用多个固定螺钉将吸水杯向混凝土表面按压，或利用其他构造的按压部件将吸水杯向混凝土表面按压。
[0162]进而，在上述实施方式中，通过将圆筒部下端的锥状扩展部等用作排气部件或通过从吸水腔室最下端部的排水管进行注水而将圆筒部的管路整体用作排气部件，从而缩短了注水时间，但是也可以将其他结构的排气部件，例如附加地设在吸水杯的排气口等用作排气部件。
[0163]工业h的可利用件
[0164]本发明能够有效应用于测量实体构造物的混凝土表面的吸水性的原位吸水试验中。本发明尤其能够有效应用于用于进行与实体构造物的混凝土表层部分的致密性相关联的原因因子或评价因子(设计条件或施工条件、混凝土构造物的环境条件等)的识别或比较的吸水试验中。采用本发明，由于基于原位吸水试验能够评价混凝土表层部分的致密性，并且基于原位吸水试验的试验结果能够获取设计或施工的优良与否或混凝土构造物所放置的环境等信息，因此本发明具有显著的有用性。
[0165]附图标记说明
[0166]1、吸水试验装置；2、吸水试验件；3、位置固定件；6、注水器具；7、挠性注水管；9、水位测量装置；10、圆筒部；20、20’、吸水杯；30、固定螺钉；40、吸附部；50、减压装置；60、圆筒形容器；70、管接头或连接件；80、连接螺栓；90、水压传感器；90a、检测部；91、自动记录装置；92、控制信号线；B、吸水腔室；E、吸引腔室；L、铅垂距离；S、混凝土构造物；V、铅垂面；LL、水平面；W、水；HL、初期水位；WL、水面。
【权利要求】
1.一种混凝土表面的吸水试验方法，在该方法中，使吸水杯的吸水开口的缘部与混凝土构造物的混凝土表面紧密贴合，并在上述吸水腔室内注入吸水试验用的水，继而对被上述混凝土构造物从上述吸水杯内的吸水腔室吸入的水量进行原位测试，该混凝土表面的吸水试验方法的特征在于， 连续地检测或以微小的时间间隔持续地检测被保持于上述吸水腔室内的水的水量，并测量注水完成后的经过时间和吸水速度， 基于在规定的经过时间内所测量的上述吸水速度，进行与混凝土的表层部分的致密性相关联的原因因子或评价因子的识别或比较。
2.根据权利要求1所述的吸水试验方法，其特征在于， 上述原因因子或评价因子是浇筑混凝土时的水灰比、或浇筑混凝土后的模板存放时间。
3.根据权利要求1或2所述的吸水试验方法，其特征在于， 上述水量是利用上述腔室内的水压来进行检测的。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的吸水试验方法，其特征在于， 上述时间间隔为10秒以下的时间。
5.根据权利要求1-4中任一 项所述的吸水试验方法，其特征在于， 在15秒以内完成对上述吸水腔室的注水,并在注水开始后15秒以内开始测量上述混凝土表面的吸水量。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的吸水试验方法，其特征在于， 上述吸水开口具有5000mm2以上的开口面积。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的吸水试验方法，其特征在于， 利用作用于上述混凝土表面的负压、或与埋设于上述混凝土构造物中的已设螺纹构件机械性地连结的连结部件，将上述吸水杯与上述混凝土表面连结为一体。
8.一种混凝土表面的吸水试验装置，其具有吸水杯，该吸水杯具备能够充满原位吸水试验用的水的吸水腔室，该吸水杯具备吸水开口，该吸水开口被能够与混凝土构造物的混凝土表面紧密贴合的缘部包围，上述混凝土表面经由上述吸水开口与上述吸水腔室内的水相接触并进行吸水，该混凝土表面的吸水试验装置的特征在于， 该装置具有: 检测器，其具备用于连续地检测被保持于上述吸水腔室内的水的水量或以微小的时间间隔持续地检测上述水量的检测部； 测量装置，其内输入有该检测器的检测结果，并且该测量装置用于显示或记录注水完成后的经过时间和吸水量。
9.根据权利要求8所述的吸水试验装置，其特征在于， 上述检测器是用于检测上述吸水腔室内的水压的水压传感器，上述测量装置具有检测值转换单元，该检测值转换单元用于将上述水压传感器的检测值转换为上述吸水量。
10.根据权利要求8或9所述的吸水试验装置，其特征在于， 上述水压传感器的检测部被插入到上述吸水杯内，用以检测上述吸水腔室的最下部或其附近的水压。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的吸水试验装置，其特征在于，上述测量装置还具有吸水速度计算单元，该吸水速度计算单元基于单位时间的吸水量的变化或变动来计算吸水速度。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的吸水试验装置，其特征在于， 该吸水试验装置具有用于固定吸水杯的位置的位置固定件，该位置固定件具有:水平构件，其配置于从上述混凝土表面起隔开间隔的位置；按压件，其被上述水平构件所支承，并且用于将上述吸水杯向上述混凝土表面按压；保持件，其用于保持上述水平构件的位置，并且将该水平构件与上述混凝土构造物连结为一体。
13.根据权利要求12所述的吸水试验装置，其特征在于， 上述保持件具有在负压的作用下吸附于上述混凝土构造物的表面的吸附部件，或与埋设于上述混凝土构造物的已设螺纹构件相螺合的机械性连结部件，上述吸附部件或机械性连结部件以超过上述按压件作用于上述水平构件的反作用力的力将该水平构件连结于上述混凝土构造物。
14.根据权利要求13所述的吸水试验装置，其特征在于， 上述吸附部件具有:吸附部，其能够吸附于上述混凝土表面；负压腔室，其被密封于该吸附部与上述混凝土表面之间；减压装置连接部件，其用于将上述负压腔室连接于用于吸引该负压腔室内的空气的减压装置。
15.根据权利要求13所述的吸水试验装置，其特征在于， 上述已设螺纹构件由至少局部埋入上述混凝土构造物内的分隔件构成，上述机械性连结部件由连结件构成，该连结 件具备能够与上述分隔件的螺纹部相螺合的螺纹连结部。
16.根据权利要求8-15中任一项所述的吸水试验装置，其特征在于， 上述吸水开口具有5000mm2以上的开口面积。
17.根据权利要求8-16中任一项所述的吸水试验装置，其特征在于， 上述吸水杯具有在向上述吸水腔室注水时促进该吸水腔室内的气泡的排出的排气部件。
18.—种混凝土表面的吸水试验方法，其是权利要求1-7中任一项所述的吸水试验方法，其特征在于， 通过对吸水杯内的水施加规定压力来测量混凝土表面的透水量。
19.一种混凝土表面的吸水试验装置，其特征在于， 还在权利要求8-17中任一项所述的吸水试验装置的吸水杯设有加压部件，利用该加压部件对上述吸水腔室内的水施加规定压力，从而测量混凝土表面的透水量。
【文档编号】G01N33/38GK103460006SQ201280016994
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】细田晓, 林和彦 申请人:国立大学法人横浜国立大学