JP2004271289A - Uniaxial tensile tester for concrete - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、コンクリートの一軸引張試験装置に関する。より詳細には、本発明は、コンクリートの一軸引張強度を簡易に得ることができる一軸引張試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンクリートの引張強度を求める試験方法として、日本工業規格に規定されている引張試験(JIS A 1113)の他、種々の方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、日本工業規格に規定されている引張試験は、引張強度を直接測定するのではなく、間接的に測定する方法であるため、得られた引張強度がコンクートの引張強度を正確に表しているものであるとは言い難い。また、コンクリートは、引張力の作用下において脆性的な破壊性状を示すため、現在提案されている方法の中には、ひび割れ発生位置の偏り等により、満足すべき試験結果を簡易に得ることができるものが見当たらないのが現状である。
【0004】
したがって、本発明は、コンクリートの一軸引張強度を直接的に簡易に求めることができる一軸引張試験装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本願請求項1に記載のコンクリートの一軸引張試験装置は、試験しようとするコンクリート供試体の上端と下端の側面にそれぞれ堅固に取付けられる上側および下側のガイド部材と、前記コンクリート供試体の下面および前記下側のガイド部材の下面との間に間隔を隔てた状態で前記上側のガイド部材を保持する保持部分と、前記下側のガイド部材に下向きの力を加える載荷部分とを備え、前記載荷部分に下向きの力を加えることによって、前記コンクリート供試体に引張力を加えるように構成されていることを特徴とするものである。
【0006】
本願請求項2に記載のコンクリートの一軸引張試験装置は、前記請求項1の装置において、前記下側のガイド部材には、軸線方向に延びた3又は4の貫通穴が互いに等角度を隔てて設けられており、前記保持部分が、底板を有し、前記底板には、前記貫通穴の各々を隙間をもって通過し、上端が前記上側のガイド部材に固定された3又は4の支柱が、前記底板と直交するように固定されていることを特徴とするものである。
【0007】
本願請求項3に記載のコンクリートの一軸引張試験装置は、前記請求項2の装置において、前記上側のガイド部材には、軸線方向に延びた3又は4の貫通穴が互いに等角度を隔てて設けられており、前記載荷部分が、底板を有し、前記底板には、前記上側のガイド部材の前記貫通穴の各々を隙間をもって通過し、下端が前記下側のガイド部材に接する3又は4の載荷支柱が、前記載荷部分の前記底板と直交するように固定されており、前記載荷部分の前記底板に加えられた下向きの力が、前記載荷支柱を介して、前記下側のガイド部材に伝達されるように構成されていることを特徴とするものである。
【0008】
本願請求項3に記載のコンクリートの一軸引張試験装置は、前記請求項1から請求項3までのいずれか1項の装置において、前記各ガイド部材が、前記コンクリート供試体の両端の側面に取付けられ、外面の少なくとも一部がテーパ状に形成されたテーパリングと、前記テーパリングの外面と補足し合うようにテーパ状に形成された内面をもつガイドリングとをそれぞれ有することを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係るコンクリートの一軸引張試験装置について詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態に係るコンクリートの一軸引張試験装置の分解斜視図である。図1において全体として参照符号10で示される本発明の好ましい実施の形態に係るコンクリートの一軸引張試験装置は、試験しようとする円柱形のコンクリート供試体の両端の側面に取付けられる一対のテーパリング12を備えている。
【0010】
テーパリング12は、外面の少なくとも一部(図示されている例では、上側のテーパリング12は外面の下半部、下側のテーパリング12は外面の上半部)がテーパ状に形成され、内面に凹凸12aが設けられた金属製のリング状部材である。テーパリング12の内径は、コンクリート供試体の直径よりも僅かに大きくなるように形成されている。テーパリング12は、2方向アラミド繊維シート等の補強シートが接着されたコンクリート供試体の端部に接着剤で取付けられる。
テーパリング12の内面の凹凸12aは、テーパリング12とコンクリート供試体との付着を強固にし、テーパリング12からコンクリート供試体への力の伝達を円滑に行うのに役立つ。なお、テーパリング12の高さは典型的には、50mmである。
【0011】
コンクリートの一軸引張試験装置10は又、上側のテーパリング12の外側に配置される第1のガイドリング14を備えている。第1のガイドリング14は、テーパリング12とほぼ同じ高さを有し、内面がテーパリング12の外面と補足し合うようにテーパ状に形成された金属製のリング状部材である。第1のガイドリング14には、軸線方向に延びた3つの貫通穴14aが、互いに120°の角度を隔てて設けられている。第1のガイドリング14の下面には、隣接する貫通穴14aの間に、凹部14bが互いに120°の角度を隔てて設けられている。
【0012】
コンクリートの一軸引張試験装置10は又、下側のテーパリング12の外側に配置される第2のガイドリング16を備えている。第2のガイドリング16は、テーパリング12とほぼ同じ高さを有し、内面がテーパリング12の外面と補足し合うようにテーパ状に形成された金属製のリング状部材である。第2のガイドリング16には、軸線方向に延びた3つの貫通穴16aが、互いに120°の角度を隔てて設けられている。第2のガイドリング16の上面には、隣接する貫通穴16aの間に、凹部16bが互いに120°の角度を隔てて設けられている。
【0013】
テーパリング12とガイドリング14、及び、テーパリング12とガイドリング16は、それぞれガイド部材を構成する。
【0014】
コンクリートの一軸引張試験装置10は又、保持部分18を備えている。保持部分18は、ガイドリング14、16の外径とほぼ同一の直径をもつ円形の底板18aを有している。底板18aには、3本の円柱形の支柱18bが、底板18aと直交するように、120°の角度を隔てて取付けられている。支柱18bの底板18aへの固定は、ねじ22等で強固に行われる。各支柱18bの長さは、コンクリート供試体の高さHよりも長く、各支柱18bの直径は、ガイドリング16の貫通穴16aの径よりも小さい。なお、底板18aおよび支柱18bは、金属で形成されている。
【0015】
コンクリートの一軸引張試験装置10は更に、載荷部分20を備えている。載荷部分20は、ガイドリング14、16の外径とほぼ同一の直径をもつ円形の載荷板20aを有している。載荷板20aには、3本の円柱形の載荷支柱20bが、載荷板20aと直交するように、120°の角度を隔てて取付けられている。載荷支柱20bの載荷板20aへの固定は、ねじ22等で強固に行われる。各載荷支柱20bの長さは、コンクリート供試体の高さHよりも長く、各載荷支柱20bの直径は、ガイドリング14の貫通穴14aの径よりも小さい。なお、載荷板20aおよび載荷支柱20bは、金属で形成されている。
【0016】
次に、以上のように構成された一軸引張試験装置10の使用法について、主として図5を参照して説明する。まず、試験しようとするコンクリート供試体の両端に補強シートを接着する(図5(a)参照)。次いで、補強シートが接着されているコンクリートの供試体の上端に、外面のテーパが下向きに収束するように上側のテーパリング12を接着剤で取付けた後、コンクリート供試体の下側から、2つのガイドリング14、16をコンクリート供試体に通し、コンクリート供試体の下端に、外面のテーパが上向きに収束するように下側のテーパリング12を接着剤で取付け(図5(b)参照)、上側のテーパリング12にガイドリング14を嵌め込み、下側のテーパリング12にガイドリング16を嵌め込む。次いで、保持部分18の各支柱18bを、下方からガイドリング16の各貫通穴16aを通して、その先端をガイドリング14の凹部14bに収容させ、ねじ22で各支柱18bの先端とガイドリング14とを固定する(図5(c)参照)。次いで、載荷部分20の各載荷支柱20bを、上方からガイドリング14の貫通穴14aを通して(図5(d)参照)、各載荷支柱20bの先端を、ガイドリング16の凹部16bに収容させる。そのような状態で、載荷板20aに下向きの力(図2および図4の矢印参照)を加えると、上側のガイドリング14が支柱18bで支持されているにもかかわらず、下側のガイドリング16に下向きの力が加えられるので、テーパリング12(従って、コンクリート供試体)に軸線方向の引張力が加えられることになる。
【0017】
本発明者等の実施した、上述の一軸引張試験装置10による引張試験では、コンクリート供試体の破断面が荷重の作用方向に対してほぼ直交していた。これにより、本発明の一軸引張試験装置10を使用すれば、コンクリート供試体の軸線方向にほぼ均一に引張力を作用させることができることが分かる。
【0018】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【0019】
たとえば、前記実施の形態では、テーパリング12の外面の半部のみがテーパ状に形成されているが、テーパリングの外面の全体をテーパ状に形成してもよい。また、前記実施の形態では、ガイドリング14、16の貫通穴14a、16aは、それぞれ3つであるが、貫通穴を4つ設けてもよい。また、前記実施の形態では、ガイドリング14、16はリング状の部材であるが、テーパリング12と嵌合する開口が設けられていれば、矩形の外形を有するものでもよい。さらに、保持部分18の底板18aおよび載荷部分20の載荷板20aは、円形でなくともよい。
【0020】
【発明の効果】
本発明により、比較的簡単な構造の装置で、コンクリートの一軸引張強度を容易に求めることが可能になる。本発明では、汎用のアムスラーを利用して荷重を加えることが可能であるので、装置を低コストに抑えることができる。また、本発明の装置により、偏心および傾きのない状態で安定した引張力を供試体を作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態に係る一軸引張試験装置の分解斜視図である。
【図2】図1の一軸引張試験装置の正面図である。
【図3】図1の一軸引張試験装置の平面図である。
【図4】図3の線4−4に沿った断面図である。
【図5】本発明の一軸引張試験装置による引張試験の手順を示した一連の図である。
【符号の説明】
10 一軸引張試験装置
12 テーパリング
14、16 ガイドリング
18 保持部分
20 載荷部分[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention generally relates to a uniaxial tensile test apparatus for concrete. More specifically, the present invention relates to a uniaxial tensile test device capable of easily obtaining a uniaxial tensile strength of concrete.
[0002]
[Prior art]
As a test method for obtaining the tensile strength of concrete, various methods have been proposed in addition to a tensile test (JIS A 1113) specified in Japanese Industrial Standards.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the tensile test stipulated in Japanese Industrial Standards is not a method of directly measuring the tensile strength, but a method of indirectly measuring the tensile strength, so the obtained tensile strength accurately represents the tensile strength of the concrete. It is hard to say that it is. In addition, concrete shows brittle fracture properties under the action of tensile force, and some of the currently proposed methods can easily obtain satisfactory test results due to the bias in the location where cracks occur. At present, there is nothing that can be done.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide a uniaxial tensile test apparatus that can directly and easily determine the uniaxial tensile strength of concrete.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The uniaxial tensile test apparatus for concrete according to
[0006]
The uniaxial tensile test device for concrete according to claim 2 of the present application is the device according to
[0007]
The uniaxial tensile test apparatus for concrete according to claim 3 of the present application is the apparatus according to claim 2, wherein the upper guide member is provided with three or four through holes extending in the axial direction at an equal angle from each other. Wherein the load portion has a bottom plate, and the bottom plate passes through each of the through holes of the upper guide member with a gap, and a lower end of the bottom plate contacts the lower guide member. The loading column is fixed so as to be orthogonal to the bottom plate of the loading portion, and a downward force applied to the bottom plate of the loading portion is transmitted to the lower guide member via the loading column. It is characterized by being constituted so that it may be performed.
[0008]
The uniaxial tensile test device for concrete according to claim 3 of the present application is the device according to any one of
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a concrete uniaxial tensile test apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of a uniaxial tensile test device for concrete according to a preferred embodiment of the present invention. A uniaxial tensile tester for concrete according to a preferred embodiment of the present invention, which is generally indicated by
[0010]
At least a part of the outer surface of the tapered ring 12 (in the illustrated example, the upper
The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The uniaxial
[0016]
Next, how to use the uniaxial
[0017]
In the tensile test by the uniaxial
[0018]
The present invention is not limited to the above embodiments of the invention, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, which are also included in the scope of the invention. Needless to say, it is.
[0019]
For example, in the above embodiment, only the half of the outer surface of the tapered
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to easily obtain the uniaxial tensile strength of concrete with a device having a relatively simple structure. In the present invention, it is possible to apply a load using a general-purpose Amsler, so that the cost of the apparatus can be reduced. In addition, the specimen of the present invention can apply a stable tensile force to the specimen without eccentricity and inclination.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a uniaxial tensile test device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the uniaxial tensile test apparatus of FIG.
FIG. 3 is a plan view of the uniaxial tensile test apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view taken along lines 4-4 of FIG. 3;
FIG. 5 is a series of diagrams showing a procedure of a tensile test by a uniaxial tensile test device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
試験しようとするコンクリート供試体の上端と下端の側面にそれぞれ堅固に取付けられる上側および下側のガイド部材と、
前記コンクリート供試体の下面および前記下側のガイド部材の下面との間に間隔を隔てた状態で前記上側のガイド部材を保持する保持部分と、
前記下側のガイド部材に下向きの力を加える載荷部分とを備え、
前記載荷部分に下向きの力を加えることによって、前記コンクリート供試体に引張力を加えるように構成されていることを特徴とする装置。A uniaxial tensile tester for concrete,
Upper and lower guide members rigidly attached to the upper and lower sides of the concrete specimen to be tested, respectively;
A holding portion that holds the upper guide member in a state where a space is provided between the lower surface of the concrete specimen and the lower surface of the lower guide member,
A loading portion for applying a downward force to the lower guide member,
The apparatus of any preceding claim, wherein the apparatus is configured to apply a downward force to the load portion to apply a tensile force to the concrete specimen.
前記保持部分が、底板を有し、前記底板には、前記貫通穴の各々を隙間をもって通過し、上端が前記上側のガイド部材に固定された3又は4の支柱が、前記底板と直交するように固定されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。The lower guide member is provided with three or four through holes extending in the axial direction at an equal angle to each other,
The holding portion has a bottom plate, and the bottom plate passes through each of the through holes with a gap, and three or four struts whose upper end is fixed to the upper guide member are orthogonal to the bottom plate. 2. The device according to claim 1, wherein the device is fixed to the device.
前記載荷部分が、底板を有し、前記底板には、前記上側のガイド部材の前記貫通穴の各々を隙間をもって通過し、下端が前記下側のガイド部材に接する3又は4の載荷支柱が、前記載荷部分の前記底板と直交するように固定されており、
前記載荷部分の前記底板に加えられた下向きの力が、前記載荷支柱を介して、前記下側のガイド部材に伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の装置。The upper guide member is provided with three or four through holes extending in the axial direction at an equal angle to each other,
The load portion has a bottom plate, and the bottom plate has three or four loading columns that pass through each of the through holes of the upper guide member with a gap and a lower end contacts the lower guide member, It is fixed so as to be orthogonal to the bottom plate of the load part,
The apparatus according to claim 2, wherein a downward force applied to the bottom plate of the load portion is configured to be transmitted to the lower guide member via the load support column. .
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JP2003060740A JP2004271289A (en) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | Uniaxial tensile tester for concrete |
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2003
- 2003-03-07 JP JP2003060740A patent/JP2004271289A/en active Pending
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