JP2010181245A - Method for controlling crack, tool for setting, and device for controlling therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、試験片に予めひび割れを負荷するひび割れ制御方法、ひび割れ長設定具、及びひび割れ制御装置に関する。 The present invention relates to a crack control method, a crack length setting tool, and a crack control device for applying a crack to a test piece in advance.
ひび割れの進展に関する材料強度を知るために、種々の破壊力学用試験片が利用されている。中でも代表的なものは、コンパクト引張標準試験片(以下「CT試験片」という。)である。 Various specimens for fracture mechanics are used to know the material strength related to the progress of cracks. A typical example is a compact tensile standard test piece (hereinafter referred to as “CT test piece”).
この CT試験片が金属のような延性材料の場合は自然割れであるひび割れを疲労試験により容易に導入することができる。しかし、CT試験片がセラミックスのような脆性材料である場合は、「破壊靱性の試験法」(非特許文献1)に示す通りひび割れの制御は困難であった。 If the CT specimen is a ductile material such as metal, it is possible to easily introduce cracks, which are natural cracks, by a fatigue test. However, when the CT specimen is a brittle material such as ceramics, it is difficult to control cracks as shown in “Testing Method for Fracture Toughness” (Non-Patent Document 1).
これに対し、本願出願人は、「亀裂導入装置、亀裂導入冶具及び亀裂導入方法」を提案した。これはヤング率の異なる材料の圧縮時に誘起する摩擦力を利用してひび割れ(亀裂)の長さ制御を行なう手法である。(特許文献1)
この手法では、試験片の切欠き溝を広げる方向に引張力を与えて切欠き溝からひび割れを発生させ、切欠き溝が存在する面に試験片のヤング率よりも大きな値のヤング率を持つ加圧板を配置する。この加圧板に圧縮荷重を負荷し、加圧板と接する試験片の接触面に圧縮の摩擦力を誘起させることにより、ひび割れの長さ制御を行う。このため、導入されるひび割れは、圧縮の摩擦力を発生する加圧板の材質や大きさに依存する。したがって加圧板に対する試験片の大きさと強度に依存することになり、比較的厚さが薄い試験片や強度の低い試験片について、ひび割れの導入が可能であった。
On the other hand, the applicant of the present application has proposed “a crack introduction device, a crack introduction jig, and a crack introduction method”. This is a technique for controlling the length of a crack (crack) by utilizing a frictional force induced during compression of materials having different Young's moduli. (Patent Document 1)
In this method, a tensile force is applied in the direction of expanding the notch groove of the test piece to generate cracks from the notch groove, and the Young's modulus of the surface is larger than the Young's modulus of the test piece on the surface where the notch groove exists. Place the pressure plate. The compression length is controlled by applying a compression load to the pressure plate and inducing a compressive friction force on the contact surface of the test piece in contact with the pressure plate. For this reason, the crack to be introduced depends on the material and size of the pressure plate that generates the frictional force of compression. Accordingly, it depends on the size and strength of the test piece with respect to the pressure plate, and cracks can be introduced into a test piece having a relatively thin thickness or a test piece having a low strength.
これに対し、試験片の厚さが厚い場合や試験片がかなり大きい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合には、ひび割れの長さを自由に制御することができなかった。 On the other hand, when the thickness of the test piece is large or the test piece is quite large, when the material has high strength such as cemented carbide, the length of the crack could not be freely controlled. .
一方、コンクリート構造物では,コンクリートの乾燥収縮によるひび割れが生じることを前提として設計や施工が行われている。このため発生するひび割れが大きな欠陥となる場合、構造物の耐久性欠如を招くことになるのでひび割れ補修材料が数多く開発されている。 On the other hand, a concrete structure is designed and constructed on the assumption that cracking occurs due to drying shrinkage of the concrete. For this reason, when the crack which generate | occur | produces becomes a big defect, since it will cause the lack of durability of a structure, many crack repair materials have been developed.
ひび割れの補修は,ひび割れの調査結果に基づいてひび割れの状況を把握し、補修の目的に適した方法を採用する必要がある。そのため、ひび割れ補修材料の評価にあたってはコンクリート試験片にひび割れを形成する必要がある。 To repair a crack, it is necessary to grasp the crack condition based on the investigation result of the crack and adopt a method suitable for the purpose of the repair. Therefore, it is necessary to form a crack in a concrete specimen when evaluating a crack repair material.
しかし、コンクリート試験片は脆性材料である上に比較的厚さが厚く、寸法が大きくなりがちであるため、試験片にひび割れを導入しようとした場合、先に提案した技術ではひび割れを試験片内に留めることができなかった。 However, since concrete specimens are brittle materials and are relatively thick and tend to be large in size, when the cracks are introduced into the specimens, the previously proposed technique uses cracks within the specimens. I couldn't stop it.
解決しようとする問題点は、試験片の厚さが厚い場合、試験片がかなり大きい場合や比較的小さい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合等には、ひび割れの長さを制御することができなかった点である。 The problem to be solved is the length of the crack when the specimen is thick, when the specimen is quite large or relatively small, or when the material has high strength such as cemented carbide. It was a point that could not be controlled.
本発明は、試験片の厚さが厚い場合や、試験片がかなり大きい場合や比較的小さい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合等でもひび割れの長さを制御するため、矩形体の一側面中央部に他側面へ向けて所定長さの切欠き溝を形成した試験片にひび割れを形成するひび割れ制御方法であって、前記試験片の一側面と他側面との間で前記切欠き溝の開きを規制する方向から該試験片の側面に圧縮荷重を負荷し、前記切欠き溝の両側位置で前記試験片の一側面を2点支持し、前記他側面に前記切欠き溝に向けた中央荷重を前記2点支持に対して負荷し、前記2点支持及び中央荷重による3点曲げを前記試験片に与えて前記切欠き溝からひび割れを発生させ、又は、前記試験片に前記切欠き溝を開く方向に荷重を与えて前記切欠き溝からひび割れを発生させることをひび割れ制御方法の特徴とする。 The present invention controls the length of cracks even when the thickness of the test piece is large, when the test piece is considerably large or relatively small, even when the material has high strength such as cemented carbide, A crack control method for forming a crack in a test piece in which a notch groove having a predetermined length is formed in the center of one side of a rectangular body toward the other side, between one side and the other side of the test piece A compressive load is applied to the side surface of the test piece from the direction that regulates the opening of the notch groove, two sides of the test piece are supported at both sides of the notch groove, and the notch is provided on the other side surface. A central load directed toward the groove is applied to the two-point support, and a three-point bend is applied to the test piece by the two-point support and the central load to generate a crack from the notched groove, or the test piece A load is applied in the direction of opening the notch groove to the notch groove. Characterized in the control method cracks that generate beauty cracking.
本発明は、前記ひび割れ制御方法に用いるひび割れ長設定具であって、前記矩形体の側面に当接させる第1、第2加圧部と、前記第1、第2加圧部を近接する方向に移動させて前記圧縮荷重を負荷する加圧駆動部とを備えたことをひび割れ長設定具の特徴とする。 This invention is a crack length setting tool used for the said crack control method, Comprising: The direction which adjoins the 1st, 2nd pressurization part made to contact | abut to the side surface of the said rectangular body, and the said 1st, 2nd pressurization part The crack length setting tool is characterized in that it is provided with a pressurizing drive unit that is moved to a position where the compression load is applied.
本発明は、前記ひび割れ制御方法に用いるひび割れ制御装置であって、前記2点支持をベース側に対して行う支持台と、荷重発生部からの荷重を受けて前記他側面に前記中央荷重として伝達する加圧片とを備えたことをひび割れ制御装置の特徴とする。 The present invention relates to a crack control device used in the crack control method, wherein the two-point support is performed on the base side, and a load from a load generating portion is received and transmitted as the central load to the other side surface. The feature of the crack control device is that the pressure piece is provided.
本発明は、矩形体の一側面中央部に他側面へ向けて所定長さの切欠き溝を形成した試験片にひび割れを形成するひび割れ制御方法であって、前記試験片の一側面と他側面との間で前記切欠き溝の開きを規制する方向から該試験片の側面に圧縮荷重を負荷し、前記切欠き溝の両側位置で前記試験片の一側面を2点支持し、前記他側面に前記切欠き溝に向けた中央荷重を前記2点支持に対して負荷し、前記2点支持及び中央荷重による3点曲げを前記試験片に与えて前記切欠き溝からひび割れを発生させ、又は、前記試験片に前記切欠き溝を開く方向に荷重を与えて前記切欠き溝からひび割れを発生させるひび割れ制御方法とした。 The present invention relates to a crack control method for forming a crack in a test piece in which a notch groove having a predetermined length is formed in the center of one side surface of a rectangular body toward the other side surface. A compression load is applied to the side surface of the test piece from the direction of regulating the opening of the notch groove between the two sides, and one side surface of the test piece is supported at two positions of the notch groove, and the other side surface is supported. A center load toward the notch groove is applied to the two-point support, and the test piece is subjected to a three-point bend due to the two-point support and the center load to generate a crack from the notch groove, or In addition, a crack control method for generating a crack from the notch groove by applying a load to the test piece in the direction of opening the notch groove was adopted.
このため、摩擦力を利用してひび割れの長さ制御を行なう手法ではなく、切欠き溝の開きを規制する方向から該試験片の側面に圧縮荷重を負荷することでひび割れの長さ制御を的確に行なうことができる。 Therefore, it is not a technique to control the crack length by using frictional force, but it is possible to accurately control the crack length by applying a compressive load to the side surface of the test piece from the direction of regulating the opening of the notch groove. Can be done.
しかも、試験片の厚さが厚い場合や、試験片がかなり大きい場合、試験片が比較的小さい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合等でもひび割れの長さを確実に制御することができる。 In addition, the crack length is reliably controlled even when the thickness of the specimen is large, when the specimen is quite large, when the specimen is relatively small, or when the material has high strength such as cemented carbide. can do.
本発明は、前記ひび割れ制御方法に用いるひび割れ長設定具であって、前記矩形体の側面に当接させる第1、第2加圧部と、前記第1、第2加圧部を近接する方向に移動させて前記圧縮荷重を負荷する加圧駆動部とを備えるひび割れ長設定具とした。 This invention is a crack length setting tool used for the said crack control method, Comprising: The direction which adjoins the 1st, 2nd pressurization part made to contact | abut to the side surface of the said rectangular body, and the said 1st, 2nd pressurization part It was set as the crack length setting tool provided with the pressurization drive part which is moved to and applies the said compression load.
このため、試験片の厚さが厚い場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合でも、ひび割れの長さを制御するための圧縮荷重を容易に負荷することができる。 For this reason, when the thickness of a test piece is thick, even when a material has high strength like a cemented carbide, a compressive load for controlling the length of cracks can be easily applied.
本発明は、前記ひび割れ制御方法に用いるひび割れ制御装置であって、前記2点支持をベース側に配置する支持台と、荷重発生部からの荷重を受けて前記他側面に前記中央荷重として伝達する加圧片とを備えるひび割れ制御装置とした。 The present invention is a crack control device used in the crack control method, wherein the two-point support is disposed on the base side, receives a load from a load generating portion, and transmits the load to the other side as the central load. It was set as the crack control apparatus provided with a pressurization piece.
このため、試験片の厚さが厚い場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合でも、切欠き溝からひび割れを発生させる曲げ荷重を容易に負荷することができる。 For this reason, when the thickness of the test piece is large, even when the material has high strength such as cemented carbide, it is possible to easily apply a bending load that generates a crack from the notch groove.
試験片の厚さが厚い場合、試験片がかなり大きい場合、比較的小さい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合等でもひび割れの長さを制御することができるという目的を、切欠き溝の開きを規制する方向の圧縮荷重と、3点曲げとにより実現した。 When the thickness of the test piece is thick, the test piece is quite large, when it is relatively small, the purpose of being able to control the crack length even when the material has a high strength such as cemented carbide, This was realized by compressive load in the direction to regulate the opening of the notch groove and three-point bending.
[ひび割れ制御装置]
図1は、ひび割れ制御装置を概念的に示す概略正面図である。
[Crack control device]
FIG. 1 is a schematic front view conceptually showing a crack control device.
図1のひび割れ制御装置1は、試験片3にひび割れを導入するひび割れ制御方法を実現するものであり、荷重発生部5と支持台7及び加圧片9とひび割れ長設定具11とを備えている。
The
試験片3は、例えばコンクリートなどの脆性材料で矩形体に形成されたものであり、一側面3c中央部に他側面3dへ向けて所定長さの切欠き溝13を形成したものである。
The
この試験片3は、破壊力学用CT試験片を一例として示している。CT試験片は、図2に示すアメリカ材料試験規格のASME,E-399によるものであり、このCT試験片の寸法は、図2(a)(b)の正面図及び端面図にそれぞれ示す通り、試験片の幅をBとして長さWを基準に各寸法が決定されている。図1と同一符号で説明すると、CT試験片3の中央部には切欠き(Notch)13が設けられ、その先端13aから自然割れであるひび割れ(亀裂)(Precrack)15を形成する。
This
ひび割れ先端から材料強度を知るために設けられる引張用ピン穴3a,3b中心までの長さをaで表し、通常a/Wの値を利用して材料評価を行う。
The length from the crack tip to the center of the
図1のように、荷重発生部5は、ベース17との間で荷重P1を発生する構成となっている。荷重P1を発生させる荷重発生部5は、ねじ機構を用いた手動のもの、或いは油圧などを用いたものなど種種選択することができる。
As shown in FIG. 1, the
支持台7は、例えば鋼により形成され、試験片3の2点支持をベース17側に配置する。なお、支持台7の材質は、特に限定されず、試験片3を支持することができるもので有れば種種選択することができ、例えばアクリル、ダイス鋼などを用いることもできる。
The
支持台7には支持部7a,7bが突設されている。支持部7a,7bの上面7aa,7baは、試験片3の一側面3cに合わせて平面に形成されている。
支持部7a,7bの上面7aa,7baに試験片3を乗せ、支持部7a,7bにより試験片3の一側面3cを切欠き溝13の両側位置でベース17に対して支持させる。
The
上面7aa,7baの幅寸法は、荷重P1により試験片3に曲げモーメントを負荷でき、且つ荷重P1による上面7aa,7baからの反力で試験片3が圧壊しない程度のものである。
Top 7aa, width of 7ba can load the bending moment on the
支持部7a,7bの試験片3幅方向(図1の紙面直交方向)での長さ寸法は、試験片3の幅と同等に形成されている。但し、試験片3に曲げモーメントを負荷でき、且つ荷重P1による上面7aa,7baからの反力で試験片3が圧壊しない程度のものであれば、支持部7a,7bの長さを試験片3に対して大小選択することができる。
The length of the
なお、支持部7a,7bは、支持台7として一体に形成することなく、別体として構成することもできる。
Note that the
加圧片9は、例えばアルミニウムにより矩形棒状に形成され、荷重発生部5からの荷重P1を受けて試験片3の他側面3dに中央荷重として伝達する。
The
なお、加圧片9の材質は、特に限定されず、試験片3に荷重を伝達できるもので有れば種種選択することができ、例えばアクリル、ダイス鋼などを用いることもできる。
In addition, the material of the
加圧片9の面9a,9bの幅寸法は、荷重P1により試験片3に曲げモーメントを負荷でき、且つ荷重P1による面9aからの力で試験片3が圧壊しない程度のものである。
Width of
加圧片9の試験片3幅方向(図1の紙面直交方向)での長さ寸法は、試験片3の幅と同等に形成されている。但し、試験片3に曲げモーメントを負荷でき、且つ荷重P1による面9bからの力で試験片3が圧壊しない程度のものであれば、加圧片9の長さを試験片3に対して大小選択することができる。
The length dimension of the
図3は、ひび割れ長設定具を取り付けた状態の概略平面図、図4は、同概略側面図である。 FIG. 3 is a schematic plan view of a state in which a crack length setting tool is attached, and FIG. 4 is a schematic side view thereof.
図1、図3、図4のように、ひび割れ長設定具11は、第1、第2加圧部19,21と加圧駆動部23,25とを備えている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the crack
第1、第2加圧部19,21は、試験片3の側面3e,3fに当接させるものであり、加圧駆動部23,25は、第1、第2加圧部19,21を相互に近接する方向に移動させて試験片3に圧縮荷重を負荷するものである。
The first and
第1、第2加圧部19,21は、加圧板27,29と加圧台31,33とを備えている。
The first and
加圧板27,29は、鋼などにより矩形体状に形成されている。なお、加圧板27,29の材質は、特に限定されず、試験片3に荷重を伝達できるもので有れば種種選択することができ、例えばアルミニウムなどを用いることもできる。
The
加圧板27,29の図3平面から見た長さ寸法は、試験片3の側面3e,3fに圧縮荷重P0を均等に負荷できるように、試験片3の厚みより大きく形成されている。なお、厚みと同等の長さでも同じ効果を得ることができる。
The length of the
加圧台31,33は、加圧駆動部23,25に結合され前記加圧板27,29に当接させものである。この加圧台31,33は、例えば金属製であり、加圧板27,29側へ向けて突出する山形形状に形成されている。加圧台31,33が山形形状に形成されることで剛性を高め、圧縮荷重P0発生時に変形を防止する。
The pressurization bases 31 and 33 are coupled to the
加圧台31,33の両端部には、貫通孔31a,33aが形成されている。
Through
前記一方の加圧板27と加圧台31との間には、鋼球などのボール35が介設されている。このボール35の存在により、加圧台31,33による圧縮荷重P0を試験片3の側面3e,3fに均等に確実に作用させることができる。
A
加圧駆動部23,25は、前記試験片3を挟んで両側に配置された締結具としてボルト23a,25a及びナット23b,25bにより構成されている。ボルトボルト23a,25aは、加圧台31,33の貫通孔31a,33aに貫通配置されている。
The
ボルト23a,25a及びナット23b,25bの締結により加圧台31,33を締結移動させることができる。
[ひび割れ制御方法]
本発明実施例のひび割れ制御方法は、前記ひび割れ制御装置1を用い、矩形体の一側面3c中央部に他側面3dへ向けて所定長さの切欠き溝13を形成した試験片3にひび割れ15を形成するひび割れ制御方法である。
The pressurization bases 31, 33 can be fastened and moved by fastening the
[Crack control method]
In the crack control method according to the embodiment of the present invention, the
前記ひび割れ長設定具11を用い、試験片3の一側面3cと他側面3dとの間で前記切欠き溝13の開きを規制する方向から試験片3の側面3e,3fに圧縮荷重P0を負荷する。
Using the crack
圧縮荷重P0の値は、加圧台31,33の微小変位を利用して測定する。すなわち、加圧台31に貼り付けたひずみケージGと図外の静ひずみ計とを結線し、静ひずみ計より換算することができる。したがって圧縮荷重P0は、静ひずみ計を見ながらボルト23a,25aに対してナット23b,25bを締め付けることにより容易に負荷することができる。
The value of the compressive load P 0 is measured by using the minute displacement of the pressurization bases 31 and 33. That is, the strain cage G affixed to the pressurization table 31 and a static strain meter (not shown) can be connected and converted from the static strain meter. Therefore, the compressive load P 0 can be easily applied by tightening the nuts 23b and 25b to the
この圧縮荷重P0を負荷された試験片3を支持台7の支持部7a,7bに載置し、前記切欠き溝13の両側位置で試験片3の一側面3cを上面7aa,7baにより2点支持させる。なお、この2点支持は、長さのある上面7aa,7baでの支持であり、図4の側面から見て両側2箇所での支持をいう。
The
この状態で、荷重発生部5により前記他側面3dに加圧片9を介して前記切欠き溝13に向けた荷重P1を前記2点支持に対して負荷する。この荷重P1も試験片3の厚み方向全体に負荷している。
In this state, a load P 1 toward the notched
前記支持台7による2点支持及び荷重P1による3点曲げを試験片3に与えて前記切欠き溝13からひび割れ15を発生させる。
A
このときのひび割れ15の長さは、おおよそλとすることができる。ここでλは切欠き溝13先端13aと加圧板27,29の図1における最下面との間の距離である。
The length of the
上記のように荷重P1を負荷すると、切欠き溝13に最大引張応力が発生する。荷重P1を増すと、誘起する最大引張応力は試験片3の破壊応力に達する。このため、切欠き溝13先端13aからひび割れが発生し、進展する。
When the load P 1 is applied as described above, a maximum tensile stress is generated in the
しかし試験片3には、予め圧縮荷重P0が負荷されているため、発生したひび割れの先端は開口することができず、ひび割れの進展はその付近で停止する。
However, since the compressive load P 0 is applied to the
したがって、試験片3の厚さBのみならず、大きさにもかかわらず、試験片3内にひび割れを留めることができる。さらに、ひび割れの長さ及び幅は、ひび割れ長設定具11の位置変更による距離λの位置、圧縮荷重P0により制御することが可能となる。
Therefore, not only the thickness B of the
当然のことながらCT試験片である試験片3の代わりに、切欠きを有する矩形状の他の試験片においても同様にして、試験片の厚さならびに大きさに係わらず,ひび割れを導入することができる。
[アクリルCT試験片:厚さ20mm]
ここでは試験片内に留めたひび割れの状態が明瞭に分かるような透明体で、さらに試験片の作製が極めて容易なアクリルを用いてひび割れの制御を試みた。この場合のアクリルは、住友ケミカル株式会社製の商品名スミペックス、厚さ20mmを用いた。
As a matter of course, instead of the
[Acrylic CT specimen:
Here, the control of cracks was attempted using a transparent body that clearly shows the state of cracks retained in the test piece, and acrylic that makes it extremely easy to produce the test piece. The acrylic used in this case was Sumitomo Chemical Co., Ltd. trade name Sumipex,
図5は、アクリルCT試験片の正面図、図6は、試験片の寸法の図表である。CT試験片の寸法は,ASTM規格のE-399にしたがう48×50mmの長方形板であり、厚さB=20mm、幅W=40mmである。CT試験片には破壊靭性値を調べるための引張試験用の穴をドリル(寸法:φ10mm)を使用しボール盤で2箇所の所定の位置に設けた。また図中のNは切欠き溝であり、刃幅t=1.0mmのフライス加工により長さl=19mmに設けた。 FIG. 5 is a front view of an acrylic CT test piece, and FIG. 6 is a chart of the dimensions of the test piece. The dimensions of the CT specimen are 48 × 50 mm rectangular plates according to ASTM standard E-399, thickness B = 20 mm, width W = 40 mm. In the CT test piece, a drill (dimension: φ10 mm) was used at two predetermined positions on a drilling machine using a drill (dimension: φ10 mm) for examining the fracture toughness value. Further, N in the figure is a notch groove, which is provided with a length l = 19 mm by milling with a blade width t = 1.0 mm.
図7は、実施条件を示す図表である。図7のように、加圧片9、加圧板27,29、支持台31,33、距離λの諸元を決めた。
FIG. 7 is a chart showing implementation conditions. As shown in FIG. 7, the specifications of the
図3,図4のように圧縮荷重P0、荷重P1を負荷し、CT試験片にひび割れが発生したときの破壊荷重PFとひび割れ長さδmaxを測定した。ここでδmaxはひび割れ長さの最長を示し、アクリルやガラスなどの透明体では、主に板厚の中央部における長さで与えられた。 3, compressive load P 0 as shown in FIG. 4, a load P 1 was loaded was measured breaking load P F and crack length δmax when cracking occurs in CT specimen. Here, δmax indicates the longest crack length, and in the case of a transparent body such as acrylic or glass, it is mainly given by the length at the center of the plate thickness.
図8,図9は、実施結果を示す図表であり、図8は、λ=15mm一定としたときの、加圧応力σkとひび割れ長さδmaxとの関係、図9は、加圧応力σk=16MPa一定としたときの、距離λとひび割れ長さδmaxとの関係をそれぞれ示す図表である。図10は、図8の結果を示すグラフ、図11は、図9の結果を示すグラフである。 8 and 9 are diagrams showing the results of the implementation. FIG. 8 shows the relationship between the pressing stress σ k and the crack length δmax when λ = 15 mm is constant, and FIG. 9 shows the pressing stress σ. 4 is a chart showing a relationship between a distance λ and a crack length δmax when k = 16 MPa is constant. FIG. 10 is a graph showing the result of FIG. 8, and FIG. 11 is a graph showing the result of FIG.
図8、図10のように、距離λ=15mm一定としたとき、ひび割れ長さδmaxは加圧応力σkにより変化し、またひび割れ長さδmaxは加圧応力σk=16MPa一定としたとき、図9,図11のようにλにより変化し、δmaxはσkとλに依存する関係にある。 8, as shown in FIG. 10, when a distance lambda = 15 mm constant, crack length δmax varies by applying pressure stress sigma k, and when cracking length δmax is that a pressing pressure stress sigma k = 16 MPa constant, As shown in FIG. 9 and FIG. 11, it varies depending on λ, and δmax has a relationship depending on σ k and λ.
このことから、アクリルのCT試験片に対し、ひび割れの長さを制御できることがわかる。
[アクリルCT試験片:厚さ30mm]
図12〜図14は、厚さ30mmのアクリルCT試験片に関して前記同様にひび割れの制御を試みたものであり、図12は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図13は、図7に対応し、実験条件を表す図表、図14は、図9に対応し、実施結果を示す図表である。
This shows that the crack length can be controlled with respect to the acrylic CT test piece.
[Acrylic CT specimen:
FIGS. 12 to 14 show an attempt to control cracks in the same manner as described above for an acrylic CT test piece having a thickness of 30 mm, and FIG. 12 corresponds to FIG. 6 and is a chart showing the size of the test piece. Is a chart corresponding to FIG. 7 and representing experimental conditions, and FIG. 14 is a chart corresponding to FIG.
ここでの試験片は、図5に示すように厚み30mm以外は図5と同一寸法の透明体アクリルCT試験片である。 The test piece here is a transparent acrylic CT test piece having the same dimensions as in FIG. 5 except for a thickness of 30 mm as shown in FIG.
図12の厚み30mmのCT試験片により、図13の実施条件で、図14のようにひび割れ長さδmaxを制御できた。 The crack length δmax as shown in FIG. 14 could be controlled by the CT test piece having a thickness of 30 mm shown in FIG. 12 under the conditions shown in FIG.
図15は、比較例に係るひび割れ制御方法及び装置に関し、(a)は、図1に対応しひび割れ制御装置を概念的に示す概略正面図、(b)は、同概略側面図である。 15A and 15B relate to a crack control method and apparatus according to a comparative example, in which FIG. 15A is a schematic front view conceptually showing the crack control apparatus corresponding to FIG. 1, and FIG. 15B is a schematic side view thereof.
図15の比較例のひび割れ制御方法及び装置を、図1と対応する構成部分に同符号を付して説明する。加圧板27,29は、特許文献1と同様に、切欠き溝13が存在する面に圧縮荷重P0を負荷してひび割れの長さ制御を行う構成である。この圧縮荷重P0において試験片3の切欠き溝13を広げる方向に荷重P1(引張力)を与え、切欠き溝13からひび割れを発生させ、前記圧縮荷重P0によりひび割れの長さ制御を行う。
The crack control method and apparatus of the comparative example of FIG. 15 will be described with the same reference numerals given to the components corresponding to FIG. Similar to Patent
図16は、ひび割れ長さの測定位置を示す試験片の正面図である。比較例によるひび割れ長さδmaxの測定は、図16に示す位置で行なった。 FIG. 16 is a front view of the test piece showing the measurement position of the crack length. The crack length δmax according to the comparative example was measured at the position shown in FIG.
図17は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図18は、図7に対応し、実験条件を表す図表、図19は、図8に対応し、実施結果を示す図表である。 FIG. 17 corresponds to FIG. 6 and represents a test piece size. FIG. 18 corresponds to FIG. 7 and represents a test condition. FIG. 19 corresponds to FIG. It is.
図15の比較例のひび割れ制御方法及び装置により、図17のように、厚さBを、B=5,10,15,20,30mmと種種変化させてアクリルCT試験片にひび割れを導入させ、厚さが所定以上厚い場合には、摩擦力の不足でひび割れの制御ができないことが実証された。 With the crack control method and apparatus of the comparative example of FIG. 15, as shown in FIG. 17, the thickness B is changed to B = 5, 10, 15, 20, and 30 mm to introduce cracks into the acrylic CT test piece, It was proved that cracks could not be controlled due to insufficient frictional force when the thickness was thicker than a predetermined value.
すなわち、切欠き溝13先端から距離λ=3mm(一定)だけ離れた加圧板27,29により圧縮荷重P0を負荷し、その後、引張用ピン穴3a,3bに差し込んだピンを試験機等で引っ張り、荷重P1を負荷した。
That is, the compression load P 0 is applied by the
この方法により、ある値の荷重P1=PFで切欠き溝13先端13aからひび割れが導入された。
実験では荷重P1の値がP1=PFになったときのひび割れ長さδmaxを得た。またこの場合のひび割れは湾曲するので、図16に示すひび割れ長さδmaxの他に逸れた距離δvも測定した。
In this way, it notched
To obtain a crack length δmax when the value of the load P 1 becomes P 1 = P F in the experiment. In addition, since the crack in this case is curved, the deviated distance δv was also measured in addition to the crack length δmax shown in FIG.
結果は図18の実施条件で図19のようになった。 The result was as shown in FIG. 19 under the implementation conditions of FIG.
ひび割れは、試験片3の厚さB=20mm以下で、ひび割れの制御が可能であった。このひび割れ制御により、試験片3内にひび割れを留めることができた。
The crack was controllable when the thickness B of the
しかしB=30mmでは、ひび割れを止めるための摩擦を誘起させる圧縮荷重P0がかなり高くなり、引張りを試みる以前にひび割れが発生したばかりか、試験片3の表面に加圧板27,29による圧痕である傷が残った。これは加圧板27,29直下がかなり圧縮されたためである。そして、試験片3外方部に内圧が作用し、切欠き溝13からひび割れ15が図16で示すように湾曲して発生した。これにより厚い試験片3の場合にはひび割れの制御に限界があることが分かった。
[ガラスCT試験片:厚さ18mm]
図20〜図22は、ガラスCT試験片に関してアクリルCT試験片と同様にひび割れの制御を試みたものであり、図20は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図21は、図7に対応し、実験条件を表す図表、図22は、図9に対応し、実施結果を示す図表である。
However, at B = 30 mm, the compressive load P 0 that induces friction to stop the cracks is considerably high, and cracks are not generated before trying to pull, but the surface of the
[Glass CT specimen: thickness 18mm]
20 to 22 show an attempt to control cracks in the same manner as the acrylic CT test piece with respect to the glass CT test piece, and FIG. 20 corresponds to FIG. 6 and is a chart showing the size of the test piece, FIG. FIG. 22 is a chart corresponding to FIG. 7 and representing experimental conditions, and FIG. 22 is a chart corresponding to FIG.
この場合のガラスは、セントラル硝子株式会社製のフロート板ガラスで品名FL18を用いた。 The glass used in this case was a float glass manufactured by Central Glass Co., Ltd., and the product name FL18 was used.
ガラスについても、図20の試験片により、図21の実施条件で、図22のようにひび割れ長さδmaxを制御できた。
[石膏CT試験片:厚さ20mm]
図23〜図25は、石膏CT試験片に関してアクリルCT試験片と同様にひび割れの制御を試みたものであり、図23は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図24は、図7に対応し、実験条件を表す図表、図25は、図8に対応し、実施結果を示す図表である。ここで石膏やモルタル、超硬合金のように透明体でない試験片のδmaxは、試験片の両表面に発生したひび割れ長さを測定して長い方の値を採用した。
Also for glass, the crack length δmax could be controlled as shown in FIG. 22 by the test piece of FIG.
[Gypsum CT specimen:
23 to 25 show an attempt to control cracks in the same manner as the acrylic CT test piece with respect to the gypsum CT test piece. FIG. 23 corresponds to FIG. 6 and is a chart showing the size of the test piece. FIG. 25 is a chart corresponding to FIG. 7 and representing experimental conditions, and FIG. 25 is a chart corresponding to FIG. Here, δmax of a non-transparent test piece such as gypsum, mortar, and cemented carbide was determined by measuring the length of cracks generated on both surfaces of the test piece and adopting the longer value.
また、この場合の石膏は、サンエス石膏株式会社製のタイプRC−150の石膏粉末を用い、混水量25%で製作した工業用のものである。
Moreover, the gypsum in this case is an industrial thing manufactured with the amount of
石膏についても、図23の試験片により、図24の実施条件で、図25のようにひび割れ長さδmaxを制御できた。
[超鋼合金CT試験片:厚さ12mm]
図26〜図28は、超鋼合金CT試験片に関してアクリルCT試験片と同様にひび割れの制御を試みたものであり、図26は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図27は、図7に対応し、実験条件を表す図表、図28は、図8に対応し、実施結果を示す図表である。
With regard to gypsum, the crack length δmax could be controlled as shown in FIG. 25 under the conditions shown in FIG.
[Super steel alloy CT specimen: thickness 12mm]
26 to 28 show an attempt to control cracking in the same manner as the acrylic CT test piece with respect to the super steel alloy CT test piece, and FIG. 26 is a chart corresponding to FIG. FIG. 27 is a chart corresponding to FIG. 7 and showing experimental conditions, and FIG. 28 is a chart corresponding to FIG. 8 and showing the implementation results.
この場合の超鋼合金は、富士ダイス株式会社製のフジロイ超鋼合金タイプD60を用いた。 As the super steel alloy in this case, Fujiloy super steel alloy type D60 manufactured by Fuji Dice Co., Ltd. was used.
超鋼合金についても、図26の試験片により、図27の実施条件で、図28のようにひび割れ長さδmaxを制御できた。
[モルタルCT試験片:厚さ40mm]
図29〜図31は、モルタルCT試験片に関してアクリルCT試験片と同様にひび割れの制御を試みたものであり、図29は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図30は、図7に対応し、実験条件を表す図表、図31は、図9に対応し、実施結果を示す図表である。
Also for the super steel alloy, the crack length δmax could be controlled as shown in FIG. 28 under the conditions shown in FIG.
[Mortar CT specimen: thickness 40mm]
29 to 31 show an attempt to control cracking in the same manner as the acrylic CT test piece with respect to the mortar CT test piece, and FIG. 29 corresponds to FIG. 6 and is a chart showing the size of the test piece, FIG. FIG. 31 is a chart corresponding to FIG. 7 and representing experimental conditions, and FIG. 31 is a chart corresponding to FIG.
この場合のモルタルは、JIS R 5201(セメントの物理試験方法)に従って、基材モルタルを製造した。水セメント比50%、セメント細骨材比1:3(質量比)とした場合のセメントモルタルを寸法100×100×400mmに成形し、1d湿空[20℃,90%(RH)]及び27d水中(20℃)養生を行った。次に、基材モルタルを寸法100×100×50mm及び100×100×100mmに切断し、切り欠き溝から自然ひび割れを形成した。 As the mortar in this case, a base mortar was produced according to JIS R 5201 (cement physical test method). A cement mortar with a water cement ratio of 50% and a cement fine aggregate ratio of 1: 3 (mass ratio) was molded to a size of 100 × 100 × 400 mm, 1d wet air [20 ° C., 90% (RH)] and 27d Curing was performed in water (20 ° C.). Next, the base material mortar was cut into dimensions of 100 × 100 × 50 mm and 100 × 100 × 100 mm, and natural cracks were formed from the cutout grooves.
モルタルについても、図29の試験片により、図30の実施条件で、図31のようにひび割れ長さδmaxを制御できた。 For the mortar as well, the crack length δmax was controlled as shown in FIG. 31 under the conditions shown in FIG.
[モルタル・コンクリートひび割れ補修材料評価用試験片:厚さ50mm]
図32は、モルタル・コンクリートひび割れ補修材料評価用試験片を示し、(a)は、正面図、(b)は、端面図である。大きさは、100×100×50mmであり、厚さ50mmの試験片を用いた。
[Test specimen for evaluating mortar / concrete crack repair material: thickness 50mm]
FIG. 32 shows a test piece for evaluating a mortar / concrete crack repair material, where (a) is a front view and (b) is an end view. The size was 100 × 100 × 50 mm, and a test piece having a thickness of 50 mm was used.
図33は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図34は、図7に対応し、実験条件を表す図表である。 FIG. 33 is a chart corresponding to FIG. 6 and representing the size of the test piece, and FIG. 34 is a chart corresponding to FIG. 7 and representing the experimental conditions.
図35(a)は、モルタルの実施結果、(b)は、コンクリートの実施結果を示す図表である。 FIG. 35A is a chart showing the results of mortar, and FIG. 35B is a chart showing the results of concrete.
モルタル・コンクリートひび割れ補修材料評価用試験片厚さ50mmについても、図32、図33の試験片により、図34の実施条件で、図35の破壊荷重に対し、試験片内でひび割れを止めることができた(備考○)。
[モルタル・コンクリートひび割れ補修材料評価用試験片:厚さ100mm]
図36は、試験片の使用材料であるセメントの成績表を示す図表、図37は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図38は、図7に対応し、実験条件を表す図表である。試験片の大きさは、100×100×100mmであり、厚さ100mmの試験片を用いた。
For the
[Test specimen for mortar / concrete crack repair material evaluation: thickness 100mm]
36 is a chart showing a result table of cement as a material used for the test piece, FIG. 37 is a chart showing the size of the test piece corresponding to FIG. 6, and FIG. 38 is corresponding to FIG. It is a chart showing. The size of the test piece was 100 × 100 × 100 mm, and a test piece having a thickness of 100 mm was used.
使用材料において、セメントはJIS R 5210(ポルトランドセメント)に規定する普通ポルトランドセメントを使用した。その一般性状は図36の通りである。 As the material used, ordinary Portland cement specified in JIS R 5210 (Portland cement) was used. The general properties are as shown in FIG.
細骨材は川砂を、粗骨材は砂岩砕石を、練混ぜ水は水道水を、混和剤はAE減水剤を使用した。 The fine aggregate was river sand, the coarse aggregate was sandstone crushed stone, the mixing water was tap water, and the admixture was AE water reducing agent.
素材モルタルの作成は次の通りである。すなわち、使用材料としてセメント,細骨材及び水道水を使用し、JSCE-F 505(試験室におけるモルタルの作り方)に準じて、水セメント比50%,砂セメント比3のモルタルを練混ぜ、寸法100×100×400mmの金属製型枠を用いて成形した。その後、温度20±2℃,相対湿度80%以上の状態で1日静置し、27日間,20±2℃水中養生を行った。そして試験片形状の所定の寸法にコンクリートカッターで切断し、さらに切欠き溝を刃幅2mmのコンクリートカッターで設けた。 Creation of material mortar is as follows. That is, cement, fine aggregate and tap water are used as materials, and mortar with 50% water cement ratio and 3 sand cement ratio is kneaded according to JSCE-F 505 (how to make mortar in the laboratory). Molding was performed using a 100 × 100 × 400 mm metal mold. Then, it was left still for one day at a temperature of 20 ± 2 ° C and a relative humidity of 80% or more, and was cured in water at 20 ± 2 ° C for 27 days. And it cut | disconnected with the concrete cutter to the predetermined dimension of the test piece shape, and also provided the notch groove with the concrete cutter of 2 mm of blade width.
また、素材コンクリートの作製は次の通りである。すなわち、使用材料としてセメント、細骨材、粗骨材、水道水及び混和剤を使用し、JIS A1138(試験室におけるコンクリートの作り方)に準じて、水セメント比50%のコンクリートを練混ぜ、寸法100×100×400mmの金属製型枠を用いて成形した。その後、温度20±2℃、相対湿度80%以上の状態で1日静置し、27日間,20±2℃水中養生を行った。そして試験片形状の所定の寸法にコンクリートカッターで切断し、さらに切欠き溝13を刃幅2mmのコンクリートカッターで設けた。
The production of the concrete material is as follows. In other words, cement, fine aggregate, coarse aggregate, tap water and admixture are used as materials, and concrete with a 50% water cement ratio is mixed in accordance with JIS A1138 (How to make concrete in a laboratory). Molding was performed using a 100 × 100 × 400 mm metal mold. Then, it was left still for one day at a temperature of 20 ± 2 ° C. and a relative humidity of 80% or more, and was cured in water at 20 ± 2 ° C. for 27 days. And it cut | disconnected with the concrete cutter to the predetermined dimension of the test piece shape, and also provided the
ひび割れ制御方法及び装置は、実施例1の図1と同様であるが、補修材料評価用試験片では、特にひび割れ幅が問題となるので、ここではひび割れ幅を制御することとした。 The crack control method and apparatus are the same as those in FIG. 1 of Example 1, but the crack width is particularly controlled in the test piece for repair material evaluation, and therefore the crack width is controlled here.
図39は、ひび割れの長さと幅を示す試験片の斜視図、図40は、同要部拡大斜視図である。 FIG. 39 is a perspective view of a test piece showing the length and width of a crack, and FIG. 40 is an enlarged perspective view of the main part.
図39,図40のようにひび割れの長さδA(δB)、幅αA(αB)等(A,Bは、試験片の厚み方向一側と他側とでの測定であることを区別する。)を測定した。なお、ひび割れ幅αAとαBは非接触型の2軸測定顕微鏡(ヴィジョン・エンジニアリング製)を用いて測定した。 As shown in FIGS. 39 and 40, crack length δ A (δ B ), width α A (α B ), etc. ( A and B are measurements on one side and the other side in the thickness direction of the test piece. Are measured). The crack widths α A and α B were measured using a non-contact type biaxial measuring microscope (manufactured by Vision Engineering).
図41,図42は、図8に対応し、図41は、モルタルひび割れ補修材料評価用試験片の実施結果、図42は、コンクリートひび割れ補修材料評価用試験片の実施結果を示す図表で、ひび割れ幅αAとαBを追加して示してある。なお、実施においてはαAとαBの平均ひび割れ幅αABを次の3つに区分して制御した。 41 and 42 correspond to FIG. 8, FIG. 41 is a chart showing the results of the test specimen for evaluating the mortar crack repair material, and FIG. 42 is a chart showing the results of the test specimen for evaluating the concrete crack repair material. The widths α A and α B are added. In the implementation, the average crack width α AB of α A and α B was controlled by being divided into the following three.
S:αAB≦0.15mm、 M:0.15mm<αAB<0.30mm、 L:αAB≧0.30mm
図41,図42のように、モルタル・コンクリートひび割れ補修材料評価用試験片:厚さ100mmについても、図37の試験片により、図38の実施条件で、図41,42の破壊荷重PFに対し、試験片内でひび割れを止めることができた。また希望した上記3つの区分にしたがう平均ひび割れ幅αABをもつ試験片を得ることができた。
S: α AB ≦ 0.15 mm, M: 0.15 mm <α AB <0.30 mm, L: α AB ≧ 0.30 mm
Figure 41, as shown in FIG. 42, mortar and concrete cracking repair material test piece for evaluation: For even
図43〜図46は、実施例3に係り、図43は、ひび割れ制御装置を概念的に示す概略正面図、図44は、図6に対応し、試験片の大きさを表す図表、図45は、図7に対応し、実験条件を表す図表、図46は、図8に対応し、実施結果を示す図表である。 FIGS. 43 to 46 relate to the third embodiment, FIG. 43 is a schematic front view conceptually showing the crack control device, FIG. 44 is a chart corresponding to FIG. FIG. 46 is a chart corresponding to FIG. 7 and showing experimental conditions, and FIG. 46 is a chart corresponding to FIG.
本実施例では、前記試験片3に切欠き溝13を開く方向に荷重P1を与えて前記切欠き溝13からひび割れ15を発生させるようにした。荷重P1の負荷は、特許文献1等に記載の引張力付加装置を用いることができる。
In this embodiment, a load P 1 is applied to the
本実施例でも、ひび割れ長設定具11により切欠き溝13の開きを規制する方向から試験片3の側面3e,3fに圧縮荷重P0を負荷した。
Also in this example, the compressive load P 0 was applied to the
結果として、アクリルCT試験片:厚さ20mmについて、図44の試験片により、図45の実施条件で、図46のようにひび割れ長さδmaxを制御できた。
[実施例の効果]
本発明実施例は、矩形体の一側面3c中央部に他側面3dへ向けて所定長さの切欠き溝13を形成した試験片3にひび割れ15を形成するひび割れ制御方法であって、前記試験片3の一側面3cと他側面3dとの間で前記切欠き溝13の開きを規制する方向から該試験片3の側面に圧縮荷重P0を負荷し、前記切欠き溝の両側位置で前記矩形体の一側面を2点支持し、前記他側面に前記切欠き溝13に向けた荷重P1を前記2点支持に対して負荷し、前記2点支持及び荷重P1による3点曲げを前記試験片3に与えて前記切欠き溝13からひび割れ15を発生させ、又は、前記試験片3に前記切欠き溝13を開く方向に荷重P1を与えて前記切欠き溝13からひび割れを発生させるひび割れ制御方法とした。
As a result, for the acrylic CT test piece:
[Effect of Example]
The embodiment of the present invention is a crack control method for forming a
このため、摩擦力を利用してひび割れの長さ制御を行なう手法ではなく、切欠き溝の開きを規制する方向から該試験片の側面に圧縮荷重を負荷することでひび割れの長さ制御を的確に行なうことができる。 Therefore, it is not a technique to control the crack length by using frictional force, but it is possible to accurately control the crack length by applying a compressive load to the side surface of the test piece from the direction of regulating the opening of the notch groove. Can be done.
しかも、試験片の厚さが厚い場合や、試験片がかなり大きい場合、試験片が比較的小さい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合等でもひび割れの長さを確実に制御することができる。 In addition, the crack length is reliably controlled even when the thickness of the specimen is large, when the specimen is quite large, when the specimen is relatively small, or when the material has high strength such as cemented carbide. can do.
なお、試験片3は、圧縮荷重P0の負荷により座屈変形しない限り薄いものにも適用することができる。
The
本発明実施例は、前記ひび割れ制御方法に用いるひび割れ長設定具11であって、前記試験片3の側面3e,3fに当接させる第1、第2加圧部19,21と、前記第1、第2加圧部19,21を近接する方向に移動させて前記圧縮荷重を負荷する加圧駆動部23,25とを備えるひび割れ長設定具11とした。
The embodiment of the present invention is a crack
このため、試験片の厚さが厚い場合、試験片がかなり大きい場合や比較的小さい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合でも、ひび割れの長さを制御する圧縮荷重を容易に負荷することができる。ひび割れ長設定具11の位置変更により切欠き溝13先端13aと加圧板27,29の図1における最下面からの距離λを変更することで、ひび割れの長さ、及び幅を制御することができる。
For this reason, if the thickness of the specimen is large, if the specimen is fairly large or relatively small, and even if the material has high strength such as cemented carbide, it is easy to apply a compressive load that controls the length of the crack. Can be loaded. The length and width of the crack can be controlled by changing the position λ of the
前記第1、第2加圧部19,21は、前記試験片3の側面3e,3fに当接する加圧板27,29と、前記加圧駆動部23,25に結合され前記加圧板27,29に当接する加圧台31,33とを備えた。
The first and
このため、加圧駆動部23,25により加圧台31,33を駆動し、この加圧台31,33の駆動により加圧板27,29を介して試験片3に圧縮荷重P0を負荷することができる。
For this reason, the pressurization bases 31 and 33 are driven by the
したがって、加圧板27,29を試験片3に圧縮荷重P0を負荷するのに適した形状、材質とすることができる。
Therefore, the
前記加圧台31,33は、前記加圧板27,29側へ向けて突出する山形形状である。
The pressurization bases 31 and 33 have a mountain shape that protrudes toward the
このため、加圧台31,33の剛性を確保し、加圧板27に圧縮荷重P0を確実に負荷することができる。
For this reason, the rigidity of the pressurization bases 31 and 33 can be ensured, and the compression load P 0 can be reliably applied to the
前記加圧板27,29と前記加圧台31,33との間に、荷重伝達用のボール35を介設した。
A
このため、加圧台31が加圧板27に対して姿勢が多少変位していても、加圧板27を介して加圧板27の側面3eへ圧縮荷重P0を的確に負荷することができ、加圧板29の側面3fへの圧縮荷重P0も的確に負荷することができる。
Therefore, even if pressure圧台31 are slightly displaced posture relative to the
前記加圧駆動部23,25は、前記試験片3を挟んで両側に配置され前記加圧台31,33に結合されて該加圧台31,33を締結移動させる締結具としてのボルト23a,25a及びナット23b,25bで構成された。
The
このため、ボルト23a,25aに対するナット23b,25bの締め込みにより加圧台31,33を容易に駆動することができる。
For this reason, the pressurization bases 31 and 33 can be easily driven by tightening the nuts 23b and 25b with respect to the
本発明実施例は、前記ひび割れ制御方法に用いるひび割れ制御装置1であって、前記2点支持をベース17側に対して行う支持台7と、荷重発生部5からの荷重を受けて前記他側面3dに前記中央荷重として伝達する加圧片9とを備えるひび割れ制御装置1とした。
The embodiment of the present invention is a
このため、試験片3の厚さが厚い場合、試験片がかなり大きい場合や比較的小さい場合、超硬合金のように材料が高強度を有する場合でも、荷重P1を試験片3の厚み方向全体に渡って的確に与え、切欠き溝13からひび割れを発生させる曲げ荷重を容易に負荷することができる。
For this reason, when the thickness of the
以上、本発明実施例は、次の効果を奏する。
(1)提示した冶具(支持台7及び加圧片9)を使用することにより容易にひび割れを導入できる。
(2)ひび割れは、試験片の厚さ,大きさ,材料強度にかかわらずひび割れを導入することができる。
(3)ひび割れは,各試験片の希望するおおよその位置で停止させることができる。
(4)導入されるひび割れは,比較的真直ぐに導入することができる。
(5)これまでひび割れの導入が困難であった超硬合金のみならず,石こうや板厚が厚いガラス,アクリル,モルタルからなるCT試験片にもひび割れを導入することができる。
(6)モルタルのみならず,コンクリートにおいてもひび割れ補修材料の評価用試験片にもひび割れを導入することができる。
As described above, the embodiment of the present invention has the following effects.
(1) Cracks can be easily introduced by using the presented jig (
(2) Cracks can be introduced regardless of the thickness, size, and material strength of the specimen.
(3) Cracks can be stopped at the approximate desired position of each specimen.
(4) Cracks to be introduced can be introduced relatively straight.
(5) Cracks can be introduced not only in cemented carbide, which has been difficult to introduce cracks, but also in CT specimens made of gypsum, thick glass, acrylic and mortar.
(6) Cracks can be introduced not only in mortar but also in test pieces for evaluation of crack repair materials in concrete.
1 ひび割れ制御装置
3 試験片
3c 一側面
3d 他側面
3e,3f 側面
5 荷重発生部
9 加圧片
11 ひび割れ長設定具
13 切欠き溝
15 ひび割れ
17 ベース
19 第1加圧部
21 第2加圧部
23,25 加圧駆動部
27,29 加圧板
31,33 加圧台
35 ボール
P0 圧縮荷重
P1 荷重
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記試験片の一側面と他側面との間で前記切欠き溝の開きを規制する方向から該試験片の側面に圧縮荷重を負荷し、
前記切欠き溝の両側位置で前記試験片の一側面を2点支持し、前記他側面に前記切欠き溝に向けた中央荷重を前記2点支持に対して負荷し、前記2点支持及び中央荷重による3点曲げを前記試験片に与えて前記切欠き溝からひび割れを発生させる、
又は、前記試験片に前記切欠き溝を開く方向に荷重を与えて前記切欠き溝からひび割れを発生させる、
ことを特徴とするひび割れ制御方法。 A crack control method for forming a crack in a test piece in which a notch groove having a predetermined length is formed in the center of one side of a rectangular body toward the other side,
A compressive load is applied to the side surface of the test piece from the direction of regulating the opening of the notch groove between one side surface and the other side surface of the test piece,
One side of the test piece is supported at two positions on both sides of the notch groove, and a central load directed to the notch groove is applied to the other side with respect to the two-point support. Applying a three-point bend to the test piece to generate cracks from the notch groove,
Or, a load is applied to the test piece in the direction of opening the notch groove to generate a crack from the notch groove.
A crack control method characterized by that.
前記試験片の側面に当接させる第1、第2加圧部と、
前記第1、第2加圧部を相互に近接する方向に移動させて前記圧縮荷重を負荷する加圧駆動部と、
を備えたことを特徴とするひび割れ長設定具。 A crack length setting tool for use in the crack control method according to claim 1,
First and second pressurizing parts to be brought into contact with the side surface of the test piece;
A pressurizing drive unit configured to move the first and second pressurizing units in directions close to each other and apply the compressive load;
A crack length setting tool characterized by comprising:
前記第1、第2加圧部は、前記試験片の側面に当接する加圧板と、
前記加圧駆動部に結合され前記加圧板に当接する加圧台と、
を備えたことを特徴とするひび割れ長設定具。 The crack length setting tool according to claim 2,
The first and second pressurizing sections are a pressurizing plate that contacts the side surface of the test piece,
A pressurization table coupled to the pressurization drive unit and contacting the pressurization plate;
A crack length setting tool characterized by comprising:
前記加圧台は、前記加圧板側へ向けて突出する山形形状である、
ことを特徴とするひび割れ長設定具。 The crack length setting tool according to claim 3,
The pressurization table has a mountain shape that protrudes toward the pressurization plate.
A crack length setting tool characterized by that.
前記加圧板と前記加圧台との間に、荷重伝達用のボールを介設した、
ことを特徴とするひび割れ長設定具。 The crack length setting tool according to claim 3 or 4,
A load transmitting ball is interposed between the pressure plate and the pressure table.
A crack length setting tool characterized by that.
前記加圧駆動部は、前記試験片を挟んで両側に配置され前記加圧台に結合されて該加圧台を締結移動させる締結具である、
ことを特徴とするひび割れ長設定具。 The crack length setting tool according to any one of claims 2 to 5,
The pressure driving unit is a fastener that is disposed on both sides of the test piece and is coupled to the pressure table to move the pressure table.
A crack length setting tool characterized by that.
前記2点支持をベース側に対して行う支持台と、
荷重発生部からの荷重を受けて前記他側面に前記中央荷重として伝達する加圧片と、
を備えたことを特徴とするひび割れ制御装置。 A crack control device used in the crack control method according to claim 1,
A support base for performing the two-point support on the base side;
A pressure piece that receives a load from a load generation portion and transmits the load to the other side surface as the central load;
A crack control device characterized by comprising:
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