JP2005233735A - セメント質硬化体の直接引張試験方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】大型の試験装置を必要とせず、コンクリート構造物の建設現場等でも簡単に実施することができるセメント質硬化体の直接引張試験方法を提供する。
【解決手段】供試体１の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体２と接着・固定した後、引張試験器３により供試体の上面を引張って破断することにより引張強度を測定するセメント質硬化体の直接引張試験方法。前記引張試験器としては、建研式接着力試験器を使用することができる。
供試体の下部と圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体との接着・固定は、供試体を所定の型枠内に設置した後、該供試体の上部が露出するように該型枠内にモルタル又はコンクリートを打設し、該モルタル又はコンクリートを硬化させることにより行うことが好ましく、前記モルタル又はコンクリートとしては、材令１日で10N/mm2以上の圧縮強度を発現する速硬性のモルタル又はコンクリートを使用することが好ましい。
【選択図】図１
Description
本発明は、モルタル、コンクリート等のセメント質硬化体の直接引張試験方法に関する。
通常のコンクリート等のセメント質硬化体の引張強度は圧縮強度の1/8〜1/13程度と低いこと、供試体の製作が困難であること等から、セメント質硬化体の引張強度試験は、金属材料の引張強度試験ほど頻繁になされていないのが現状である。
しかし、近年、コンクリート構造物の品質管理を一層充実させる要求が高まっており、簡便に実施ができるセメント質硬化体の引張強度試験方法の提供が望まれている。
しかし、近年、コンクリート構造物の品質管理を一層充実させる要求が高まっており、簡便に実施ができるセメント質硬化体の引張強度試験方法の提供が望まれている。
従来より、コンクリート等のセメント質硬化体の引張試験は、直接引張試験法と割裂試験法とに分けられる。直接引張試験法には、拡大部を有する特殊形状の供試体を上下に引張る方法、ねじ棒の付いた鋼板と供試体をエポキシ樹脂等の接着剤で貼り付け、該供試体を上下に引張る方法がある。割裂試験法は、円柱供試体を横にして圧縮し、供試体の割裂破断時の最大荷重から引張強度を算出する方法である（例えば、非特許文献１）。
株式会社朝倉書店「改訂新版コンクリート工学ハンドブック」、1981年11月20日、393−394頁
しかし、従来のセメント質硬化体の引張試験方法では、供試体や治具に特殊なものを使用する必要があったり、大型の試験装置を必要とするので、実施が面倒であり、特にコンクリート構造物の建設現場等では、簡単に実施できるものではないという問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、大型の試験装置を必要とせず、コンクリート構造物の建設現場等でも簡単に実施することができるセメント質硬化体の直接引張試験方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のセメント質硬化体の直接引張試験方法は、以下の構成とした。
即ち、本発明は、供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定した後、引張試験器により供試体の上面を引張って破断することにより引張強度を測定することを特徴とするセメント質硬化体の直接引張試験方法である（請求項１）。このように構成した直接引張試験方法では、供試体を上下に引張る必要はないので、大型の試験装置を使用する必要がなく、コンクリート構造物の建設現場等でも簡単に実施することが可能である。
なお、引張試験器としては、建研式接着力試験器を使用することができる（請求項２）。
即ち、本発明は、供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定した後、引張試験器により供試体の上面を引張って破断することにより引張強度を測定することを特徴とするセメント質硬化体の直接引張試験方法である（請求項１）。このように構成した直接引張試験方法では、供試体を上下に引張る必要はないので、大型の試験装置を使用する必要がなく、コンクリート構造物の建設現場等でも簡単に実施することが可能である。
なお、引張試験器としては、建研式接着力試験器を使用することができる（請求項２）。
本発明においては、供試体の下部と圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体との接着・固定は、供試体を所定の型枠内に設置した後、該供試体の上部が突出するように該型枠内にモルタル又はコンクリートを打設し、該モルタル又はコンクリートを硬化させることにより行うことが好ましい（請求項３）。
また、上記モルタル又はコンクリートとしては、材令１日で10N/mm2以上の圧縮強度を発現する速硬性のモルタル又はコンクリートを使用することが好ましい（請求項４）。
また、上記モルタル又はコンクリートとしては、材令１日で10N/mm2以上の圧縮強度を発現する速硬性のモルタル又はコンクリートを使用することが好ましい（請求項４）。
本発明のセメント質硬化体の直接引張試験方法は、供試体を一方向（上方向）に引張るだけなので、軽量・コンパクトで持ち運び可能な引張試験器のみを用いて実施することができる。そのため、本発明のセメント質硬化体の直接引張試験方法は、コンクリート構造物の建設現場等でも簡単に実施することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のセメント質硬化体の直接引張試験方法は、供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定した後、引張試験器により供試体の上面を引張って破断することにより引張強度を測定する方法である。
本発明が対象とするセメント質硬化体としては、ペースト、モルタル、コンクリートが挙げられる。
供試体としては、円柱供試体や角柱供試体を使用することができる。本発明においては、供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定させる必要があることから、供試体の高さは10cm以上とすることが好ましい。本発明においては、円柱供試体では、例えばφ５×高さ10cm、φ10×高さ20cmの円柱供試体等を、角柱供試体では、例えば縦４×横４×高さ16cm、縦10×横10×高さ40cmの角柱供試体等を使用することができる。なお、供試体は、コンクリート混練物等を成形したものでも良いし、既存のコンクリート構造物等からコア抜きしたものでも良い。
本発明のセメント質硬化体の直接引張試験方法は、供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定した後、引張試験器により供試体の上面を引張って破断することにより引張強度を測定する方法である。
本発明が対象とするセメント質硬化体としては、ペースト、モルタル、コンクリートが挙げられる。
供試体としては、円柱供試体や角柱供試体を使用することができる。本発明においては、供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定させる必要があることから、供試体の高さは10cm以上とすることが好ましい。本発明においては、円柱供試体では、例えばφ５×高さ10cm、φ10×高さ20cmの円柱供試体等を、角柱供試体では、例えば縦４×横４×高さ16cm、縦10×横10×高さ40cmの角柱供試体等を使用することができる。なお、供試体は、コンクリート混練物等を成形したものでも良いし、既存のコンクリート構造物等からコア抜きしたものでも良い。
本発明では、まず、図１に示すように、供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定する。ここで、供試体の下部とは、供試体の高さの50〜70％までを言う。なお、本発明においては、供試体と硬化体とを接着・固定する場合、少なくとも供試体の上側を５cm以上硬化体から突出させることが好ましい。
供試体の下部と接着・固定させる硬化体は圧縮強度が５N/mm2以上のものである。該硬化体の圧縮強度が５N/mm2未満では、該硬化体と供試体との付着力が小さくなる等により、供試体の引張強度を測定することが困難となる。本発明においては、硬化体の圧縮強度は、７N/mm2以上であることが好ましく、10N/mm2以上であることがより好ましい。該硬化体としては、モルタル、コンクリート等のセメント質硬化体や樹脂硬化体等を使用することができる。
供試体の下部と接着・固定させる硬化体は圧縮強度が５N/mm2以上のものである。該硬化体の圧縮強度が５N/mm2未満では、該硬化体と供試体との付着力が小さくなる等により、供試体の引張強度を測定することが困難となる。本発明においては、硬化体の圧縮強度は、７N/mm2以上であることが好ましく、10N/mm2以上であることがより好ましい。該硬化体としては、モルタル、コンクリート等のセメント質硬化体や樹脂硬化体等を使用することができる。
供試体の下部と圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体との接着・固定は、(1)供試体を所定の型枠内に設置した後、該供試体の上部が５cm以上突出するように該型枠内にモルタル、コンクリートや樹脂を打設し、該モルタル、コンクリートや樹脂を硬化させることにより、又は、(2)モルタル、コンクリートや樹脂等で予め硬化体を製作しておき、該硬化体と供試体をエポキシ樹脂等の接着剤で接着することにより、行うことができる。本発明においては、供試体の下部と硬化体との接着・固定は、前記(1)の方法で行うことが好ましい。そして、この場合、型枠内に打設する材料としては、コスト低減等の観点から、モルタル又はコンクリートを使用することが好ましい。
なお、上記(1)の方法においては、モルタル又はコンクリートとしては、材令１日で10N/mm2以上の圧縮強度を発現する速硬性のモルタル又はコンクリートを使用することが好ましい。このような速硬性のモルタル又はコンクリートを使用することにより、硬化体の硬化に要する時間を短くすることができ、試験に要する時間を短縮することができる。
なお、上記(1)の方法においては、モルタル又はコンクリートとしては、材令１日で10N/mm2以上の圧縮強度を発現する速硬性のモルタル又はコンクリートを使用することが好ましい。このような速硬性のモルタル又はコンクリートを使用することにより、硬化体の硬化に要する時間を短くすることができ、試験に要する時間を短縮することができる。
本発明では、次に、引張試験器により供試体の上面を引張る。ここで、引張試験器と供試体との装着は、図１に示すように、アタッチメントを介して装着することができる。アタッチメントと供試体との接着は、エポキシ樹脂等の接着剤を使用して行うことができる。
引張試験器としては、図１に示す引張試験器（建研式接着力試験器）や図２に示す引張試験器を使用することができる。これらの引張試験器は、軽量・コンパクトで、持ち運び可能なものである。本発明においては、引張試験器として、取り扱いが容易なことから、建研式接着力試験器を使用することが好ましい。
引張試験器としては、図１に示す引張試験器（建研式接着力試験器）や図２に示す引張試験器を使用することができる。これらの引張試験器は、軽量・コンパクトで、持ち運び可能なものである。本発明においては、引張試験器として、取り扱いが容易なことから、建研式接着力試験器を使用することが好ましい。
そして、本発明では、供試体を破断することにより破断時の荷重を測定し、引張最大荷重を供試体断面積で除して引張強度を求める。
以下、実施例により本発明を説明する。
［１．供試体の製作］
普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製；ブレーン比表面積3300cm2/g）、静岡県産陸砂（F.M.2.62）、茨城県産砕石（F.M.6.68）、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（太平洋マテリアル社製「コアフローNP-55」）及び水道水を使用して、水／セメント比＝0.55(質量比)、高性能ＡＥ減水剤(固形分換算)／セメント比＝0.0025(質量比)、細骨材率＝47％、空気量＝4.5％のコンクリートを混練し、φ10×高さ20cmの円柱型枠で成型し、28日間養生して供試体を12本製作した。なお、該コンクリートの圧縮強度(材令28日)は、35.6N/mm2であった。
［１．供試体の製作］
普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製；ブレーン比表面積3300cm2/g）、静岡県産陸砂（F.M.2.62）、茨城県産砕石（F.M.6.68）、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（太平洋マテリアル社製「コアフローNP-55」）及び水道水を使用して、水／セメント比＝0.55(質量比)、高性能ＡＥ減水剤(固形分換算)／セメント比＝0.0025(質量比)、細骨材率＝47％、空気量＝4.5％のコンクリートを混練し、φ10×高さ20cmの円柱型枠で成型し、28日間養生して供試体を12本製作した。なお、該コンクリートの圧縮強度(材令28日)は、35.6N/mm2であった。
［２．引張強度の測定］
前記円柱供試体を、縦20×横20×高さ13cmで上面が開放されている型枠の中央に設置した後、該型枠内に速硬性モルタル（太平洋マテリアル社製「ユーロックス」）を打設し、１日間養生して、円柱供試体と速硬性モルタルとを接着・固定した。なお、材令１日の速硬性モルタルの圧縮強度は、20N/mm2であった。
その後、図１に示すように、エポキシ樹脂を使用して供試体の上面とアタッチメントを接着し、引張試験器（建研式接着力試験器）を用いて供試体を引張って供試体を破断し、引張最大荷重を供試体断面積で除して引張強度を求めた。各供試体の引張強度の値と破断箇所を表１に示す。
前記円柱供試体を、縦20×横20×高さ13cmで上面が開放されている型枠の中央に設置した後、該型枠内に速硬性モルタル（太平洋マテリアル社製「ユーロックス」）を打設し、１日間養生して、円柱供試体と速硬性モルタルとを接着・固定した。なお、材令１日の速硬性モルタルの圧縮強度は、20N/mm2であった。
その後、図１に示すように、エポキシ樹脂を使用して供試体の上面とアタッチメントを接着し、引張試験器（建研式接着力試験器）を用いて供試体を引張って供試体を破断し、引張最大荷重を供試体断面積で除して引張強度を求めた。各供試体の引張強度の値と破断箇所を表１に示す。
表１より、本発明のセメント質硬化体の直接引張試験方法では、軽量・コンパクトで持ち運び可能な引張試験器のみを用いて直接引張試験を実施できることが確認された。
１ 供試体
２ 硬化体
３ 引張試験器（建研式接着力試験器）
４ アタッチメント
５ エポキシ樹脂
６ 引張試験器
７ ロードセル
８ 油圧ポンプ
９ 荷重検出装置
１０ 接続引張部
２ 硬化体
３ 引張試験器（建研式接着力試験器）
４ アタッチメント
５ エポキシ樹脂
６ 引張試験器
７ ロードセル
８ 油圧ポンプ
９ 荷重検出装置
１０ 接続引張部
Claims (4)
- 供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定した後、引張試験器により供試体の上面を引張って破断することにより引張強度を測定することを特徴とするセメント質硬化体の直接引張試験方法。
- 引張試験器として、建研式接着力試験器を使用する請求項１記載のセメント質硬化体の直接引張試験方法。
- 供試体を所定の型枠内に設置した後、該供試体の上部が突出するように該型枠内にモルタル又はコンクリートを打設し、該モルタル又はコンクリートを硬化させることにより供試体の下部を圧縮強度が５N/mm2以上の硬化体と接着・固定する請求項１又は２記載のセメント質硬化体の直接引張試験方法。
- モルタル又はコンクリートが、材令１日で10N/mm2以上の圧縮強度を発現する速硬性のモルタル又はコンクリートである請求項３記載のセメント質硬化体の直接引張試験方法。
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|---|---|---|---|
| JP2004042215A JP2005233735A (ja) | 2004-02-19 | 2004-02-19 | セメント質硬化体の直接引張試験方法 |
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010230504A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Fujita Corp | 接着性能試験方法 |
| CN106289977A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-01-04 | 南宁学院 | 一种栓钉混凝土拉伸试验装置及试验方法 |
| CN107525764A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-29 | 中国建筑股份有限公司 | 用于测试现浇复合结构层间拉伸粘结强度试件及测试方法 |
| CN110987794A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 常州市建筑科学研究院集团股份有限公司 | 粘接砂浆拉伸粘接强度检测机具及检测方法 |
| CN113008664A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-22 | 中国水利水电科学研究院 | 试验装置 |
| AT517301B1 (de) * | 2015-05-21 | 2022-08-15 | Putz Stefan | Verfahren und Vorrichtung zur Querzugprüfung von Baumaterialien |
-
2004
- 2004-02-19 JP JP2004042215A patent/JP2005233735A/ja active Pending
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