JP2010159977A

JP2010159977A - スケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材

Info

Publication number: JP2010159977A
Application number: JP2009000556A
Authority: JP
Inventors: Koichi Matsumoto; 公一松本; Seiichi Nagaoka; 誠一長岡
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2009-01-06
Filing date: 2009-01-06
Publication date: 2010-07-22

Abstract

【課題】
試験体の堰の内部の液体が漏出することを効果的に抑制したスケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材を提供すること。さらに、試験体を構成するコンクリート成形体と堰との間の結合力を高め、場合によっては、従来のような接着剤を必要としない、スケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材を提供すること。
【解決手段】
コンクリート製の試験体の試験面に堰を設け、該堰内４に液体を溜めて試験体の劣化状態を調査するスケーリング試験に使用されるスケーリング試験体の製造方法において、該堰として、該試験体を成形する際の型枠１（１１）の一部を利用することを特徴とする。型枠内にはコンクリート成形体３が収容されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、スケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材に関し、特に、コンクリート製の試験体の試験面に堰を設け、該堰内に液体を溜めて試験体の劣化状態を調査するスケーリング試験に使用されるスケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材に関する。

冬期における道路の安全対策として、凍結防止剤の散布量が増加している。主に散布している凍結防止剤は塩化カルシウムあるいは塩化ナトリウムである。このため、凍結防止剤の散布を起因として生じるコンクリートの劣化の一つに、塩化物と凍結融解の複合作用によって表層剥離（粗骨材が洗い出されるような状態）が促進されるスケーリングがある。

凍結防止剤の作用を受けるコンクリートでのスケーリング劣化（表層剥離）に対する耐久性を評価するための試験方法の一つに、「除氷塩にさらされたコンクリート表面のスケーリング抵抗性」（ＡＳＴＭＣ６７２）の試験方法がある。この試験方法の特徴は、試験体の周囲に堰を作り、表面に塩水で水膜（高さ６ｍｍ分）を形成した状態で、気中で１日１サイクルの凍結融解を繰り返すことである。

また、ＡＳＴＭＣ６７２の試験方法では、試験体の表面積は、０．０４５ｍ^２以上、試験体の厚さは７５ｍｍ以上が規定されている。具体的な試験体としては、図６に示すように、横幅２４０ｍｍ×奥行２４０ｍｍ×厚さ７５ｍｍのコンクリート成形体３３を作成し、該コンクリートの試験面に、塩化ビニル樹脂材料で形成された幅２０ｍｍの板状体３１を接着し、堰を形成している。該堰の内側のコンクリート表面は、横幅２２０ｍｍ×奥行２２０ｍｍ（表面積は０．０４８４ｍ^２）となり、試験方法が定める表面積の規格値（０．０４５ｍ^２以上）を満足する。

試験方法においては、堰の内部３４に塩水を投入し、１日１サイクルの凍結融解を繰り返す。しかしながら、このような試験体においては、塩化ビニルの板状体３１とコンクリート成形体とは、エポキシ接着剤３２などで接着されているため、凍結融解を繰り返すことで、接着剤３２が剥がれ、堰の内部の塩水が漏出することがある。このような漏出は、スケーリング劣化に対する耐久性の評価自体ができないこととなる。

以下の非特許文献１又は２には、スケーリング試験方法（ＡＳＴＭＣ６７２）を実施した試験例が、種々開示されている。

月永洋一他２名，「凍結防止剤によるコンクリートのスケーリング性状とその評価に関する基礎的研究」，P.121-133，コンクリート工学論文集第８巻第１号，1997年1月，日本コンクリート工学協会発行楠貞則他３名，「凍結融解作用による各種混和剤を用いたコンクリートのスケーリング特性」，P.237-242，コンクリート工学年次論文集，Vol.29，No.1，2007年，日本コンクリート工学協会発行

本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、試験体の堰の内部の液体が漏出することを効果的に抑制したスケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材を提供することである。さらに、試験体を構成するコンクリート成形体と堰との間の結合力を高め、場合によっては、従来のような接着剤を必要としない、スケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材方法を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、コンクリート製の試験体の試験面に堰を設け、該堰内に液体を溜めて試験体の劣化状態を調査するスケーリング試験に使用されるスケーリング試験体の製造方法において、該堰として、該試験体を成形する際の型枠の一部を利用することを特徴とする。

請求項２に係る発明では、請求項１に記載のスケーリング試験体の製造方法において、該試験体は、該型枠の底部を封止し、該型枠内にコンクリートを注入し、該型枠の上部が堰となるように、コンクリートの充填量を調整することにより製造することを特徴とする。

請求項３に係る発明では、請求項１に記載のスケーリング試験体の製造方法において、該試験体は、該型枠の底部に嵩上げ材を設置し、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に、該嵩上げ材を除去することにより製造することを特徴とする。

請求項４に係る発明では、請求項１に記載のスケーリング試験体の製造方法において、該試験体は、該型枠の側面開口部に嵩上げ材を設置し、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に、該嵩上げ材を除去し、コンクリートの打込み面に補助側板を貼付け、該型枠及び該補助側板で堰を構成するように製造することを特徴とする。

請求項５に係る発明では、請求項１乃至４のいずれかに記載のスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、該成形部材には、該試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠を備えることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、請求項３に記載のスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、該成形部材には、該試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠と、嵩上げ材とを備え、該嵩上げ材は、該型枠の底部に設置され、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に該型枠から除去されることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、請求項４に記載のスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、該成形部材には、該試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠と、嵩上げ材と、補助側板とを備え、該嵩上げ材は、該型枠の側面開口部に設置され、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に該型枠から除去され、該補助側板は、該嵩上げ材が除去された後に、該コンクリートの打込み面に貼付けられ、該型枠の一部と共に堰を構成することを特徴とする。

請求項８に係る発明では、請求項５乃至７のいずれかに記載のスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、少なくとも該型枠は、塩化ビニル樹脂材料で形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明により、コンクリート製の試験体の試験面に堰を設け、該堰内に液体を溜めて試験体の劣化状態を調査するスケーリング試験に使用されるスケーリング試験体の製造方法において、該堰として、該試験体を成形する際の型枠の一部を利用するため、コンクリート成形体と型枠とが一体化しているため、堰の内部の液体が漏出することも無い。

請求項２に係る発明により、試験体は、型枠の底部を封止し、該型枠内にコンクリートを注入し、該型枠の上部（コンクリートの打込み面側）が堰となるように、コンクリートの充填量を調整することにより製造された試験体であるため、打込み面を試験面とする試験体自体を簡便に製造することが可能となる。

請求項３に係る発明により、試験体は、型枠の底部に嵩上げ材を設置し、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に、該嵩上げ材を除去することにより製造された試験体であるため、コンクリートの打込み面に対して、底面を試験面とする試験体自体を簡便に製造することが可能となる。

請求項４に係る発明により、試験体は、型枠の側面に嵩上げ材を設置し、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に、該嵩上げ材を除去し、コンクリートの打込み面に補助側板を貼付け、該型枠及び該補助側板で堰を構成するように製造された試験体であるため、コンクリートの打込み面に対して、側面を試験面とする試験体自体を簡便に製造することが可能となる。

請求項５に係る発明により、スケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、該成形部材には、試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠を備えるため、コンクリート成形体と型枠とが一体化し、堰の内部の液体が漏出することも無い。

請求項６に係る発明により、成形部材には、試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠と、嵩上げ材とを備え、該嵩上げ材は、該型枠の底部に設置され、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に該型枠から除去されるため、コンクリートの打込み面に対して、底面を試験面とする試験体自体を簡便に製造することが可能となる。

請求項７に係る発明により、成形部材には、試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠と、嵩上げ材と、補助側板とを備え、該嵩上げ材は、該型枠の側面開口部に設置され、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に該型枠から除去され、該補助側板は、該嵩上げ材が除去された後に、該コンクリートの打込み面に貼付けられ、該型枠の一部と共に堰を構成するため、コンクリートの打込み面に対して、側面を試験面とする試験体自体を簡便に製造することが可能となる。

請求項８に係る発明により、スケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、少なくとも型枠は、塩化ビニル樹脂材料で形成されているため、スケーリング試験で使用する液体に対する堰の耐久性を高めると共に、コンクリート成形体と型枠との接着性をより高くし、液体漏出の抑制効果を高めることも可能となる。

本発明に係るスケーリング試験方法で使用される試験体の一例を示す概略図である。図１（ａ）の試験体を製造する方法を示す説明図である。図１（ａ）の試験体を製造する他の方法を示す説明図である。図１（ｂ）の試験体を製造する方法を示す説明図である。側面を試験面とする試験体を製造する方法を示す説明図である。従来の試験体の一例を示す概略図である。

以下、本発明のスケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材について、詳細に説明する。
本発明に係るスケーリング試験体の製造方法は、コンクリート製の試験体の試験面に堰を設け、該堰内に液体を溜めて試験体の劣化状態を調査するスケーリング試験に使用されるスケーリング試験体に対し、図１に示すように、該堰として、該試験体を成形する際の型枠１（１１）を利用することを特徴とする。図１の符号３は、各型枠に充填されたコンクリート（コンクリート成形体）を示している。

図１に示す試験体を利用してスケーリング試験を行うには、型枠１（１１）の上部が堰を兼ねているため、堰の内部（矢印４で示す部分）に塩水などの液体を溜めて試験を行う。本発明に用いられる試験体は、コンクリート成形体と型枠とが一体化しているため、コンクリート成形体と堰を構成する部材とを接着する接着剤が不要であり、しかも、堰の内部の液体が漏出することも無い。

堰内に溜める液体としては、塩化ナトリウム水溶液又は塩化カルシウム水溶液を利用することにより、「除氷塩にさらされたコンクリート表面のスケーリング抵抗性」（ＡＳＴＭＣ６７２）の試験方法を容易に実施することが可能となる。

試験体の形状、特に型枠の形状としては、図１（ａ）のような円筒状のもの、図１（ｂ）のような底面が開口したすり鉢状のものなどが、好適に利用可能である。ただし、試験体の表面積（コンクリート成形体の表面の内、塩水等の液体に触れる部分の表面積）が、例えば、０．０４５ｍ^２以上であり、かつ、試験体（コンクリート成形体）の厚さが、例えば、７５ｍｍ以上あるものであれば、図１の型枠の形状に限らず、角型等の形状や有底のものなども利用可能である。

型枠の材質としては、型枠内に注入されるコンクリートと強固な接合を形成する材料であり、試験で使用する液体に対する耐久性があり、スケーリング試験温度域においてコンクリート材料と型枠が膨張率の差により隙間が生じて漏水しない材料であれば、種々のものが採用できる。例えば、塩化ビニル樹脂材料は好適なものの一つである。しかも、塩化ビニル製のパイプは、安価で容易に入手できることから、本発明に係る試験体に利用する型枠としては、より好適な材料である。

試験体の製造方法としては、図２に示すように、型枠１の底部を板状体５などで封止し、該型枠内１にコンクリート３を注入し、該型枠の上部が堰となるように、コンクリートの充填量を調整し、必要に応じて、コンクリートが固化した後に、底部の封止手段である板状体５を除去することにより製造される。封止手段５は特に板状体に限定されるものでは無く、型枠の１の底からコンクリートが漏出しない構造であれば良い。また、封止手段５を除去する場合には、封止手段５のコンクリートに接触する部分に、コンクリートの接合を抑制する処理を施すことが好ましく、例えば、封止手段にテフロン（登録商標）材料を使用したり、封止手段の表面にビニルシートを配置するなどの処理を行うことが好ましい。さらに、底部を除去する必要がない場合には、側板と底部とが一体化した型枠を利用することも可能である。

図２の製造方法で製造した試験体は、試験面がコンクリートの打込み面となる。ただし、コンクリート二次製品には、製品自体の表面が型枠の底面や側面となる場合がある。このような二次製品についても模擬的な試験を行う場合は、図３又は４のように、型枠内に、嵩上げ材２（１２）を配置して、試験体を製造することが好ましい。

つまり、図３又は４に示すように、試験体の製造方法として、型枠１（１１）の底部に嵩上げ材２（１２）を設置し、該型枠内にコンクリート３を注入し、コンクリートが固化した後に、該嵩上げ材２（１２）を除去することにより製造される。

嵩上げ材のコンクリートに接触する部分には、コンクリートの接合を抑制する処理を施すことが好ましく、例えば、嵩上げ材の上部にテフロン（登録商標）材料を使用したり、嵩上げ材の試験面にビニルシートを配置するなどの処理を行うことが好ましい。

また、型枠の内面とコンクリート成形体との接合をより強固なものとするためには、型枠の内面に接着剤を塗布してからコンクリートを注入するように構成することも可能である。

図５は、型枠の側面を試験面とする試験体の製造方法を示したものである。図５（ａ）のように、型枠２１と嵩上げ材２２を用意し、図５（ｂ）のように、型枠２１の側面に嵩上げ材２２を配置し、型枠内にコンクリート２３ａを注入する。コンクリートが固化した後に、図５（ｃ）のように、嵩上げ材２２を除去する。次に、図５（ｄ）のように、コンクリートの打込み面に補助側板２５を貼付け、型枠２１及び補助側板２５で堰を構成するように製造する。なお、符号２３ｂは、硬化後のコンクリート成形体を示す。

補助側板２５の固定方法としては、種々の有機／無機接着剤が利用可能である。ただし、図５（ｄ）のように、補助側板２５は、コンクリートの打込み面を広く使用して接着することが可能となるため、図６のようにコンクリート成形体３３の試験面の周辺部に、板状体３１を接着剤３２で接合する場合と比較し、格段に接合強度が高く、そして、止水効果が高い試験体を得ることが可能となる。

本発明に係る「スケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材」は、上述したスケーリング試験体の製造方法において使用され、かつ、試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠を備えている。具体的には、図１乃至５に示された型枠（１，１１又は２１）を少なくとも含んでいる。

また、成形部材には、試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠だけでなく、図３乃至５で示された、嵩上げ材（２，１２又は２２）を使用する場合には、当該嵩上げ材を含んでいる。さらに、図５に示す補助側板２５を使用する場合には、当該補助側板も含んでいる。

成形部材を構成する、少なくとも型枠は、塩化ビニル樹脂材料で形成することにより、上述したように、スケーリング試験で使用する液体に対する堰の耐久性を高めると共に、コンクリート成形体と型枠との接着性をより高くし、液体漏出の抑制効果を高めることも可能となる。

本発明に係るスケーリング試験方法について、図３に示した試験体を製造し、試験を行った。
まず、試験体の製造では、型枠として、内径２５０ｍｍ×高さ１０５ｍｍの塩化ビニル製のパイプ（厚さ８ｍｍ）を準備した。次に、図３（ｂ）に示すような、２つの円盤の間にスペーサーを配置した嵩上げ材（高さ３０ｍｍ）を準備した。ただし、コンクリートに接触する側の円盤上には、直径２４９ｍｍ×高さ１ｍｍの鉄板の上にテフロン（登録商標）材料を糊付けしたものを載置した。

塩化ビニル製の型枠１に嵩上げ材２を図３（ａ）のようにセットし、型枠１の上部開口からコンクリートを注入し、型枠１の上端部までコンクリートを充填した。コンクリートが固化した後、図３（ｂ）のように、嵩上げ材２を型枠１から取り外し、型枠１及びコンクリート成形体３を上下反転して、図１（ａ）に示す試験体を得た。試験体の堰の内部表面積については、内径２５０ｍｍであり、試験体の表面積の規格値である０．０４５ｍ^２以上を満足している。また、コンクリート成形体の高さは、７５ｍｍであり、試験体の厚さの規格値である７５ｍｍ以上を満足している。

試験体の堰の高さは、嵩上げ材の高さと同様の３０ｍｍであり、「除氷塩にさらされたコンクリート表面のスケーリング抵抗性」（ＡＳＴＭＣ６７２）の試験方法で、試験体の表面に、液体の水膜（高さ６ｍｍ分）を形成するには、十分な高さを確保した。

上述した試験体について、「除氷塩にさらされたコンクリート表面のスケーリング抵抗性」（ＡＳＴＭＣ６７２）の試験方法に従って、堰の中に塩水を所定量投入し、１日１サイクルの凍結融解を、合計５０サイクル繰り返したが、コンクリート成形体と型枠との間から塩水が漏出する現象は見られなかった。

以上説明したように、本発明によれば、試験体の堰の内部の液体が漏出することを効果的に抑制したスケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材を提供することが可能となる。さらに、試験体を構成するコンクリート成形体と堰との間の結合力を高め、場合によっては、従来のような接着剤を必要としない、スケーリング試験体の製造方法及びそれに使用される成形部材を提供することも可能となる。

１，１１，２１型枠
２，１２，２２嵩上げ材
３，２３ｂ，３３コンクリート成形体
４，２４，３４堰の内部（液体を溜める部分）
５封止手段
２３ａ硬化前コンクリート
２５補助側板
３１堰
３２接着層

Claims

コンクリート製の試験体の試験面に堰を設け、該堰内に液体を溜めて試験体の劣化状態を調査するスケーリング試験に使用されるスケーリング試験体の製造方法において、
該堰として、該試験体を成形する際の型枠の一部を利用することを特徴とするスケーリング試験体の製造方法。
請求項１に記載のスケーリング試験体の製造方法において、該試験体は、該型枠の底部を封止し、該型枠内にコンクリートを注入し、該型枠の上部が堰となるように、コンクリートの充填量を調整することにより製造することを特徴とするスケーリング試験体の製造方法。
請求項１に記載のスケーリング試験体の製造方法において、該試験体は、該型枠の底部に嵩上げ材を設置し、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に、該嵩上げ材を除去することにより製造することを特徴とするスケーリング試験体の製造方法。
請求項１に記載のスケーリング試験体の製造方法において、該試験体は、該型枠の側面開口部に嵩上げ材を設置し、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に、該嵩上げ材を除去し、コンクリートの打込み面に補助側板を貼付け、該型枠及び該補助側板で堰を構成するように製造することを特徴とするスケーリング試験体の製造方法。
請求項１乃至４のいずれかに記載のスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、
該成形部材には、該試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠を備えることを特徴とするスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材。
請求項３に記載のスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、
該成形部材には、該試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠と、嵩上げ材とを備え、
該嵩上げ材は、該型枠の底部に設置され、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に該型枠から除去されることを特徴とするスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材。
請求項４に記載のスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、
該成形部材には、該試験体の試験面に設けられる堰となる部分を有する型枠と、嵩上げ材と、補助側板とを備え、
該嵩上げ材は、該型枠の側面開口部に設置され、該型枠内にコンクリートを注入し、コンクリートが固化した後に該型枠から除去され、
該補助側板は、該嵩上げ材が除去された後に、該コンクリートの打込み面に貼付けられ、該型枠の一部と共に堰を構成することを特徴とするスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材。
請求項５乃至７のいずれかに記載のスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材において、少なくとも該型枠は、塩化ビニル樹脂材料で形成されていることを特徴とするスケーリング試験体の製造方法に使用される成形部材。