JP2017215292A - Method and device for evaluating bond strength of repair material layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、補修材層の付着強さの評価方法および評価装置に関する。 The present invention relates to an evaluation method and an evaluation apparatus for adhesion strength of a repair material layer.
農業用用排水用の水路などの水利施設等では、流水等によりコンクリート躯体等の表面が摩耗することがある。また、コンクリート躯体等の劣化によって補修が必要となる場合がある。
そのため、セメント系、ポリマーセメント系などの補修材によるコンクリート躯体等の補修が行われる。例えば、コンクリート躯体の表面に補修材からなる補修材層を形成することによって、コンクリート躯体を補修することができる(例えば、特許文献1を参照)。
補修材層の経年変化等を確認する手法として、構造物に対する補修材層の付着強さの評価が行われている(例えば、非特許文献1を参照)。以下、図14を参照して、従来の補修材層の付着強さの評価方法の一例を説明する。
In water use facilities such as a drainage channel for agricultural use, the surface of a concrete frame or the like may be worn by running water. In addition, repair may be required due to deterioration of the concrete frame or the like.
For this reason, repair of a concrete frame or the like with a repair material such as cement or polymer cement is performed. For example, a concrete frame can be repaired by forming a repair material layer made of a repair material on the surface of the concrete frame (see, for example, Patent Document 1).
As a method for confirming the secular change or the like of the repair material layer, the adhesion strength of the repair material layer to the structure is evaluated (for example, see Non-Patent Document 1). Hereinafter, an example of a conventional method for evaluating the adhesion strength of a repair material layer will be described with reference to FIG.
図14(A)に示すように、コンクリート躯体などの下地1に形成された補修材層2の表面2aを清掃した後、固定治具54をエポキシ系などの接着材により表面2aに接着する。接着材の硬化養生を経て、図14(B)に示すように、ディスクグラインダーなどの切断工具51を用いて、補修材層2に、固定治具54を囲む切込み52を形成する。
図14(C)に示すように、固定治具54に連結された連結シャフト42によって固定治具54に引張荷重を加える。補修材層2の一部を破断、分離させ、そのときの引張荷重に基づいて補修材層2の付着強さを評価することができる。
As shown in FIG. 14A, after cleaning the
As shown in FIG. 14C, a tensile load is applied to the
しかしながら、従来の評価方法では、水路等において多湿環境または水中での測定が必要となる場合などには接着材が十分な接着力を発揮できないことがあり、補修材層2の付着強さを正しく評価するのが難しかった。
また、従来方法では、固定治具54によって補修材層2の表面2aに引張荷重を加えるため、補修材層2の深部における付着強さの評価はできなかった。
さらに、従来方法では、切断工具51を用いるため、作業者の安全確保に留意する必要があった。また、切込み52を形成する際の切削粉の飛散による作業環境悪化の問題もあった。
However, in the conventional evaluation method, when the measurement is required in a humid environment or in water in a water channel or the like, the adhesive may not exhibit sufficient adhesive strength, and the adhesion strength of the
Further, in the conventional method, since a tensile load is applied to the
Furthermore, since the conventional method uses the
本発明は、接着材の使用が難しい環境においても補修材層の付着強さを正しく評価でき、かつ補修材層の深部における付着強さの評価が可能であり、しかも作業の安全性および作業環境の保全の点でも優れた補修材層の付着強さの評価方法および評価装置を提供することを目的とする。 The present invention can correctly evaluate the adhesion strength of the repair material layer even in an environment where it is difficult to use the adhesive, and can evaluate the adhesion strength in the deep part of the repair material layer. An object of the present invention is to provide an evaluation method and an evaluation apparatus for the adhesion strength of a repair material layer that are excellent in terms of maintenance.
本発明の一態様は、下地と、前記下地の表面に形成された補修材層との付着強さを評価する付着強さの評価方法であって、前記補修材層に挿入孔を形成する穿孔工程と、貫通部を有する固定治具を前記補修材層の表面に配置し、前記固定治具の貫通部を通して1または複数の金属アンカーを前記挿入孔に挿入する挿入工程と、前記金属アンカーを前記挿入孔の内面に係止させることによって前記固定治具を前記補修材層に固定する固定工程と、前記固定治具に前記下地から離れる方向の引張荷重を加え、前記補修材層の少なくとも一部を含む破片を分離させ、前記破片に基づいて前記付着強さを評価する評価工程と、を有する補修材層の付着強さの評価方法を提供する。
前記評価工程においては、前記破片の変位と前記引張荷重との関係を測定することが好ましい。
前記穿孔工程では、ガイド孔を有するガイド治具を前記補修材層の表面に配置し、穿孔工具を前記ガイド孔を通して前記補修材層に当てて前記挿入孔を形成することが好ましい。
One aspect of the present invention is an adhesion strength evaluation method for evaluating the adhesion strength between a foundation and a repair material layer formed on the surface of the foundation, wherein the perforation forms an insertion hole in the repair material layer. A step of disposing a fixing jig having a penetrating portion on the surface of the repair material layer, inserting one or more metal anchors into the insertion hole through the penetrating portion of the fixing jig, and A fixing step of fixing the fixing jig to the repair material layer by engaging with the inner surface of the insertion hole; and a tensile load in a direction away from the base is applied to the fixing jig, and at least one of the repair material layers An evaluation method for separating a debris including a portion and evaluating the adhesion strength based on the debris is provided.
In the evaluation step, it is preferable to measure the relationship between the displacement of the fragments and the tensile load.
In the drilling step, it is preferable that a guide jig having a guide hole is disposed on the surface of the repair material layer, and a drilling tool is applied to the repair material layer through the guide hole to form the insertion hole.
本発明の一態様は、下地と、前記下地の表面に形成された補修材層との付着強さを評価する付着強さの評価装置であって、前記補修材層に挿入孔を形成する穿孔工具と、貫通部を有し、前記補修材層の表面に配置される固定治具と、前記固定治具の貫通部を通して前記挿入孔に挿入されて前記補修材層の内面に係止することによって前記固定治具を前記補修材層に固定する金属アンカーと、前記固定治具に前記下地から離れる方向の引張荷重を加え、前記補修材層の少なくとも一部を含む破片を分離させる引張手段と、を備えている補修材層の付着強さの評価装置を提供する。 One aspect of the present invention is an adhesion strength evaluation apparatus for evaluating the adhesion strength between a base and a repair material layer formed on the surface of the base, and a perforation for forming an insertion hole in the repair material layer A tool, a fixing jig that has a through-hole and is disposed on the surface of the repairing material layer, and is inserted into the insertion hole through the through-hole of the fixing jig and locked to the inner surface of the repairing material layer A metal anchor that fixes the fixing jig to the repair material layer, and a tension means that applies a tensile load in a direction away from the base to the fixing jig and separates fragments including at least a part of the repair material layer; An apparatus for evaluating the adhesion strength of a repair material layer is provided.
前記引張手段は、前記固定治具に前記補修材層に引張荷重を加える際に反力をとるための反力部を有し、前記反力部は、前記固定治具が通過可能な開口部を有し、前記開口部は、前記固定治具により前記補修材層に引張荷重が加えられる範囲が限定されるように形成されていることが好ましい。
前記複数の金属アンカーが前記挿入孔の内面に係止する箇所の前記補修材層の表面からの深さ、および前記金属アンカーの外形寸法は、前記金属アンカーのコーン状破壊面を補修材層の表面に投影したコーン状投影領域が互いに重ならず、かつ前記コーン状投影領域の面積の合計が、前記コーン状投影領域が重ならない場合の合計面積の最大値の80%以上となるように形成されていることが好ましい。
前記貫通部は、前記固定治具の外周縁に開放端を有することが好ましい。
前記金属アンカーは、スリットによって複数の突片状の拡張部に分割された先端部を有する筒状のアンカー本体と、前記拡張部を内側から押圧し拡張させて前記拡張部を前記挿通孔の内面に係止させる押圧体と、を有することが好ましい。
The pulling means has a reaction force portion for taking a reaction force when applying a tensile load to the repair material layer on the fixing jig, and the reaction force portion is an opening through which the fixing jig can pass. It is preferable that the opening is formed so that a range in which a tensile load is applied to the repair material layer by the fixing jig is limited.
The depth from the surface of the repair material layer where the plurality of metal anchors are engaged with the inner surface of the insertion hole, and the outer dimensions of the metal anchor are the conical fracture surface of the metal anchor. The cone projection areas projected onto the surface do not overlap each other, and the total area of the cone projection areas is 80% or more of the maximum total area when the cone projection areas do not overlap. It is preferable that
It is preferable that the penetration part has an open end on an outer peripheral edge of the fixing jig.
The metal anchor has a cylindrical anchor main body having a tip portion divided into a plurality of projecting piece-like expansion portions by slits, and presses the expansion portion from the inside to expand the expansion portion to the inner surface of the insertion hole. It is preferable to have a pressing body to be locked.
本発明の一態様によれば、金属アンカーによって固定治具を補修材層に固定するため、接着材を使用できない環境においても補修材層の付着強さを正しく評価できる。
金属アンカーは挿入孔の内面に係止するため、補修材層の深部に引張荷重を加えることができる。そのため、補修材層の深部における強度評価が可能となる。
また、補修材層への切込み形成が不要であり、切断工具等を使用する必要がないため、作業者の安全確保が容易であり、かつ切削粉の飛散による作業環境悪化を回避できる。
さらに、接着材を使用しないため、接着材の硬化養生のための時間を確保する必要がなく、作業に要する時間を短縮できる。
According to one aspect of the present invention, since the fixing jig is fixed to the repair material layer by the metal anchor, the adhesion strength of the repair material layer can be correctly evaluated even in an environment where the adhesive material cannot be used.
Since the metal anchor is locked to the inner surface of the insertion hole, a tensile load can be applied to the deep part of the repair material layer. Therefore, strength evaluation in the deep part of the repair material layer is possible.
Further, since it is not necessary to form a cut in the repair material layer, and it is not necessary to use a cutting tool or the like, it is easy to ensure the safety of the operator, and it is possible to avoid deterioration of the working environment due to scattering of cutting powder.
Furthermore, since no adhesive is used, it is not necessary to secure time for curing and curing the adhesive, and the time required for work can be shortened.
以下、図面を参照して、実施形態の補修材層の付着強さの評価方法について説明する。
農業用用排水用の水路などの水利施設などでは、コンクリート躯体等である下地の表面に、補修材からなる補修材層を形成することによって、下地(コンクリート躯体等)を補修することができる。
Hereinafter, with reference to drawings, the evaluation method of the adhesion strength of the repair material layer of embodiment is demonstrated.
In irrigation facilities such as a drainage channel for agricultural drainage, a base (concrete frame or the like) can be repaired by forming a repair material layer made of a repair material on the surface of the base that is a concrete frame or the like.
[補修材層の付着強さの評価装置]
補修材層の経年変化等を確認するため、補修材層の付着強さを評価することができる。
図1は、実施形態の付着強さの評価方法の概略を説明する工程図である。本実施形態の評価方法には、図1に示す評価装置を使用することができる。この評価装置は、穿孔工具14と、ガイド治具11と、固定治具4と、拡開アンカー5と、引張試験機40(引張手段、測定部)とを備えている。
本実施形態の補修材層の付着強さの評価方法は、穿孔工程と、挿入工程と、固定工程と、評価工程とを有する。以下、各工程について詳しく説明する。
[Evaluation equipment for adhesion strength of repair material layer]
In order to confirm the secular change of the repair material layer, the adhesion strength of the repair material layer can be evaluated.
The evaluation method of the adhesion strength of the repair material layer according to the present embodiment includes a drilling step, an insertion step, a fixing step, and an evaluation step. Hereinafter, each step will be described in detail.
[補修材層の付着強さの評価方法]
<穿孔工程>
図1(A)および図2は、実施形態の付着強さの評価方法において、補修材層2に挿入孔3を形成する工程を説明する工程図である。図3(A)は、ガイド治具11の平面図である。図3(B)は、ガイド治具11の側面図である。図4は、挿入孔3を清掃する作業を説明する図である。
図3(A)および図3(B)では、X方向とY方向はガイド治具11の一方の端面11aに沿う方向であって互いに直交する方向である。Z方向はX方向およびY方向に直交する方向であって中心軸C1に沿う方向である。
[Method for evaluating adhesion strength of repair material layer]
<Punching process>
1A and 2 are process diagrams illustrating a process of forming the
3A and 3B, the X direction and the Y direction are directions along one
図2に示すように、下地1は、例えば補修対象となる水路等のコンクリート躯体である。補修材層2は、セメント系(例えばモルタル)、ポリマーセメント系(例えばポリマーモルタル)などの無機系材料などの補修材からなる。補修材層2の厚みは、例えば5〜50mm(好ましくは5〜20mm)である。
図3(A)および図3(B)に示すように、ガイド治具11は、例えば円柱状とされ、中心軸C1方向に沿う複数のガイド孔12を有する。ガイド治具11の側面にはガイド孔12内の切削粉を排出するための排出凹部13が形成されている。排出凹部13は、例えばガイド治具11の周方向に沿って全周にわたって形成されている。ガイド治具11には、ガイド治具11の取り扱いを容易にするための取手20が形成されている。取手20は、例えばガイド治具11の側面からガイド治具11の径方向外方に突出して形成されている。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
ガイド孔12は、端面11aに垂直とされ、補修材層2に挿入孔3を形成するべき位置に合わせて形成されている。ガイド孔12は、一方の端面11aから他方の端面11bにかけてガイド治具11を貫通して形成されている。ガイド孔12は、例えば断面円形状とされ、その内径は穿孔工具14の外径とほぼ同じか、穿孔工具14の外径よりやや大きい。そのため、穿孔工具14が挿通したときに、穿孔工具14の傾動を規制できる。
The
図3(A)に示すように、ガイド孔12は、例えば4箇所に設けることができる。4つのガイド孔12のうち第1および第2ガイド孔12A,12Bは、第3および第4ガイド孔12C,12DからY方向に離れた位置に形成されている。第1および第3ガイド孔12A,12Cは、第2および第4ガイド孔12B,12DからX方向に離れた位置に形成されている。
図2に示すように、ガイド治具11の一方の端面11aは、補修材層2の表面2aに当接する当接面である。
As shown in FIG. 3A, the guide holes 12 can be provided, for example, at four locations. Of the four
As shown in FIG. 2, one
ガイド治具11の中心軸方向の寸法L1は、穿孔工具14のドリル部15をガイド孔12に挿通し、予め定められた深さの挿入孔3を補修材層2に形成したときに穿孔工具14の段差部17が端面11bに当接するような寸法であることが好ましい。
The dimension L1 of the
穿孔工具14としては、ハンマードリル、コアドリルなどの回転工具が使用できる。穿孔工具14は、例えば、ドリル部15と、ドリル部15の外径より外形寸法が大きい基部16とを有する。基部16の先端には、基部16とドリル部15との外形寸法の差により段差部17が形成されている。
As the
ガイド治具11を、端面11aを補修材層2の表面2aに向けた姿勢で表面2aに配置し、穿孔工具14をガイド孔12に挿入し、ガイド孔12を通して補修材層2に当てることによって補修材層2に挿入孔3を形成する。
挿入孔3は、補修材層2の厚さ方向に形成される。挿入孔3は、補修材層2の表面2aから補修材層2の厚さ範囲の一部または全部に形成され、下地1には達しない。
ガイド治具11は、補修材層2に所定深さの挿入孔3を形成したときに、穿孔工具14の段差部17が端面11bに当接して下降が規制されるように形成されているため、挿入孔3が深くなり過ぎることはなく、適切な深さの挿入孔3を形成することができる。
また、ガイド孔12によって穿孔工具14のドリル部15の姿勢が適正化されるため、挿入孔3の形成方向は適正化される。そのため、補修材層2の表面2aに対して垂直な方向に挿入孔3を精度よく形成することができる。
補修材層2に挿入孔3を形成する際に生じた切削粉の一部は、ガイド孔12内から排出凹部13を通して外部に排出される。
By placing the
The
The
Moreover, since the attitude | position of the
Part of the cutting powder generated when the
図1(B)および図4に示すように、挿入孔3内には、穿孔工具14により挿入孔3を形成する際に生じた補修材層2の切削粉が残っているが、吸引器具18の吸引管19を挿入孔3に挿入し、吸引管19を通して切削粉を吸引し除去する。これによって、挿入孔3内を清浄化することができる。
As shown in FIGS. 1B and 4, cutting powder of the
<挿入工程>
図5に示すように、固定治具4を補修材層2の表面2aに配置する。
図6(A)および図6(B)に示すように、固定治具4は、平面視矩形状の厚板状に形成されている。固定治具4の一方の面は補修材層2に対面する当接面4aである。固定治具4の他方の面を外面4dという。
図6(A)および図6(B)では、X方向とY方向は固定治具4の当接面4aに沿う方向であって互いに直交する。Z方向はX方向およびY方向に直交する方向であって固定治具4の厚さ方向である。平面視において固定治具4の4つの辺のうち互いに平行な対向辺4b,4b(第1対向辺4b1および第2対向辺4b2)はY方向に沿う辺である。
<Insertion process>
As shown in FIG. 5, the fixing
As shown in FIGS. 6A and 6B, the fixing
6A and 6B, the X direction and the Y direction are directions along the
固定治具4は、拡開アンカー5を位置決めする複数の貫通部21と、引張試験機40の連結シャフト42が接続される接続部22とを有する。
貫通部21は、固定治具4を厚さ方向に貫通し、当接面4aに開口して形成されている。固定治具4は例えば4つの貫通部21を有し、これら4つの貫通部21は、固定治具4の互いに平行な対向辺4b,4bの外周縁4c,4cに開放端21aを有するスリット状に形成されている。
The fixing
The
4つの貫通部21のうち第1対向辺4b1に開放端21aを有する2つの貫通部21は、平面視において第1対向辺4b1から第2対向辺4b2に向かって、第1対向辺4b1に垂直に(すなわちX方向に沿って)形成されている。2つの貫通部21は、第1対向辺4b1の長さ方向に間隔をおいて形成されている。
残りの2つの貫通部21は、平面視において第2対向辺4b2から第1対向辺4b1に向かって、第2対向辺4b2に垂直に(すなわちX方向に沿って)形成されている。2つの貫通部21は、第2対向辺4b2の長さ方向に間隔をおいて形成されている。
Of the four penetrating
The remaining two penetrating
貫通部21の最奥部は、拡開アンカー5が当接して位置決め可能な移動規制部21bである。移動規制部21bの平面視位置は、挿入孔3の平面視位置に合わせて定められている(図5参照)。移動規制部21bはZ方向に沿って形成されているため、拡開アンカー5を移動規制部21bに当接させると、拡開アンカー5は挿入孔3に挿入しやすい姿勢となる。
貫通部21の幅W1(Y方向の寸法)は、拡開アンカー5が通過可能となるように定められている。貫通部21は、開放端21aから移動規制部21bに至る長さ方向(X方向)に一定の幅を有することが好ましい。
The innermost part of the penetrating
The width W1 (dimension in the Y direction) of the penetrating
図1(C)および図7に示すように、固定治具4の貫通部21を通して拡開アンカー5(金属アンカー)を挿入孔3に挿入する。
拡開アンカー5は、移動規制部21bによって内方移動(X方向に沿って開放端21aから離れる方向の移動)が規制されるため、拡開アンカー5を挿入孔3に挿入可能な位置に合わせる操作は容易となる。
As shown in FIG. 1C and FIG. 7, the expansion anchor 5 (metal anchor) is inserted into the
Since the
図8(A)に示すように、拡開アンカー5は、挿通孔31を有するアンカー本体30と、挿通孔31に挿入される芯棒32(押圧体)と、を備えている。アンカー本体30は、円筒状の主部33と、主部33の基端に設けられたヘッド部34とを有する。ヘッド部34は、貫通部21の幅より大きい外形寸法(外径)を有するため、アンカー本体30はヘッド部34が固定治具4の外面4dに当接することによってアンカー本体30の長さ方向の位置決めがなされる。
拡開アンカー5は、金属(例えばステンレス鋼)製である。
As shown in FIG. 8A, the
The
アンカー本体30の先端30aから所定長さ範囲の部分の挿通孔31の内面には、内方に膨出した膨出部(図示略)が形成されている。
アンカー本体30の先端30aを含む部分である先端部35には、先端30aから主部33の長さ方向に沿って複数のスリット36が形成されており、これらスリット36によって、アンカー本体30の先端部35は複数の突片状の拡張部37に分割されている。
拡張部37は、芯棒32の先端部32aにより外方に押圧されたときに径方向外方(拡張方向)に変形可能である。
A bulging portion (not shown) that bulges inward is formed on the inner surface of the
A plurality of
The
<固定工程>
図7に示すように、拡開アンカー5の挿通孔31に挿入された芯棒32を、ハンマー38などによりアンカー本体30に打ち込む。
図8(B)に示すように、芯棒32が打ち込まれることにより、芯棒32の先端部32aはアンカー本体30の膨出部(図示略)を外方に押圧し、拡張部37を拡張させて挿入孔3の内面に係止させる。
これによって、拡開アンカー5が補修材層2に固定されるため、固定治具4を補修材層2に固定することができる。
<Fixing process>
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIG. 8B, when the
Thereby, since the
図8(B)に示す例では、拡開アンカー5の拡張部37の先端は補修材層2の表面2aから深さD1の箇所に係止するが、アンカー本体の主部の長さが異なる拡開アンカーを使用すれば、拡開アンカーの係止箇所の深さ位置を調整することができる。これによって、補修材層2の深さ方向の任意の位置における付着強さの評価が可能となる。
In the example shown in FIG. 8B, the distal end of the expanded
図9(A)および図9(B)に、拡開アンカー5に引き抜き方向の力が加えられることによって補修材層2に円錐状の破壊が生じる場合の円錐状の部分(コーン状破壊部24)を示す。
コーン状破壊部24は、拡開アンカー5の先端(拡張部37の先端)を頂点として補修材層2の表面2aに向かって広がる円錐状をなす。コーン状破壊部24の側面であるコーン状破壊面24aは補修材層2の表面2aに対して45°で傾斜する。
9 (A) and 9 (B), a conical portion (conical fracture portion 24) in the case where a conical fracture occurs in the
The cone-shaped
図9(A)に示すように、コーン状破壊面24aを補修材層2の表面2aに投影した投影領域をコーン状投影領域25とする。コーン状投影領域25は例えば円形である。コーン状投影領域25の面積を有効投影面積(有効水平投影面積)という。
拡開アンカー5の係止箇所の深さD1(図8(B)参照)および拡開アンカー5の係止箇所の外形寸法(拡張部37の外径)は、4つの拡開アンカー5についてのコーン状投影領域25が互いに重ならず、かつコーン状投影領域25の面積の合計が最大となるように設計されるのが好ましい。コーン状投影領域25の合計面積は、コーン状投影領域25をなす円が互いに接するときに最大となる。コーン状投影領域25の面積の合計は、前記合計面積の最大値に対して80%以上であることが好ましい。これによって、拡開アンカー5によって加えられた引張荷重を効率よく補修材層2に伝えることができる。
As shown in FIG. 9A, a projection area obtained by projecting the cone-shaped fracture surface 24 a onto the
The depth D1 (see FIG. 8 (B)) of the locking portion of the
<評価工程>
図10(A)に示すように、引張試験機40を用意する。
引張試験機40は、連結シャフト42が設けられた試験機本体41と、試験機本体41に設けられた複数の脚部43と、反力板44(反力部)と、試験機本体41を駆動するための駆動部45と、データ処理部46と、を備えている。
試験機本体41は、例えば油圧シリンダ(シャフト移動機構)を有する。駆動部45は、回転ハンドル47の回転操作によって試験機本体41の油圧シリンダを操作することによって連結シャフト42を長さ方向に移動させることができる。
連結シャフト42は、固定治具4の接続部22に螺着等により接続される。
<Evaluation process>
As shown in FIG. 10A, a
The
The tester
The connecting
図10(B)に示すように、反力板44は、例えば平面視矩形状である。反力板44は、固定治具4が通過可能な開口部44aを有する。開口部44aは、固定治具4の平面視における外形に即した平面視形状を有することが好ましい。反力板44の下面44bは、補修材層2の表面2aのうち固定治具4を囲む領域に面的に当接可能である。反力板44は、連結シャフト42が固定治具4に引張荷重を加える際に、平面視において固定治具4を囲む領域の補修材層2に反力をとることができる。
反力板44は、脚部43の先端に固定されていることが好ましい。
データ処理部46は、引張荷重を表示するための表示部(図示略)を有する。
As shown in FIG. 10B, the
The
The
図10(A)および図11に示すように、反力板44が、補修材層2の表面2aの固定治具4を囲む領域に当接するように引張試験機40を設置し、連結シャフト42を固定治具4の接続部22に接続する。
回転ハンドル47の回転操作によって試験機本体41の油圧シリンダを操作することによって連結シャフト42を上昇させ、固定治具4に下地1から離れる方向の引張荷重を加える。
As shown in FIGS. 10A and 11, the
By operating the hydraulic cylinder of the testing machine
図10(B)に示すように、反力板44は、固定治具4が配置される開口部44aを有するため、引張荷重が加えられる補修材層2の範囲は開口部44a内に露出した範囲に限定される。そのため、測定条件を一定とし、測定精度を高めることができる。
引張荷重が加えられる補修材層2の範囲が開口部44a内に限定されるため、補修材層2に加えられる引張荷重の測定値と開口部44aの面積とに基づいて補修材層2の付着強さを算出できる。付着強さの単位は例えばN/mm2である。
As shown in FIG. 10 (B), the
Since the range of the
図12に示すように、固定治具4に加えられた引張荷重を徐々に高めていき、補修材層2の少なくとも一部を含む破片48を他の部分から分離させる。
破片48が分離する過程における引張荷重、すなわち引張荷重と破片48の変位との関係は、データ処理部46の表示部(図示略)に表示される。固定治具4に加えられた引張荷重と破片48の変位との関係に基づいて、補修材層2の破断の過程を推測することができる。
As shown in FIG. 12, the tensile load applied to the fixing
The tensile load in the process of separating the
破片48が分離される際に、補修材層2の破断が下地1との界面にまで至らなかった場合は、下地1に対する補修材層2の付着強さが、補修材層2自体の強度よりも高いと考えられる。そのため、補修材層2は十分に高い付着強さで下地1に付着していると評価できることがある。
破片48が下地1との界面で剥離して分離した場合には、下地1に対する補修材層2の付着強さが補修材層2自体の強度よりも低いと考えられるため、下地1に対する補修材層2の付着強さは十分とはいえないと評価できることがある。
破片48が前記界面で剥離した場合、破片48が分離したときの引張荷重は、補修材層2の付着強さとして評価できる。破片48が分離したときの引張荷重は、例えば破片48を分離させる過程における引張荷重の最大値である。
破断が補修材層2だけでなく下地1に及んだ場合には、下地1に対する補修材層2の付着強さが、下地1自体の強度よりも高いと考えられるため、補修材層2は十分に高い付着強さで下地1に付着していると評価できることがある。
このように、破片48に基づいて、下地1に対する補修材層2の付着強さを評価することができる。
When the
When the
When the
When the rupture extends not only to the
In this way, the adhesion strength of the
下地1から剥離した破片48は破断させ、拡開アンカー5とともに固定治具4から取り外す。
上述のように、貫通部21は拡開アンカー5が通過可能とされているため、破片48とともに拡開アンカー5を貫通部21の長さ方向(図6(A)のX方向)に移動させ、開放端21aを通して固定治具4から容易に取り外すことができる。
拡開アンカー5を取り外した固定治具4は、付着強さの評価試験に再利用することができる。本実施形態の評価方法は、固定治具を接着材で補修材層2に固定する方法とは異なり、付着物(接着材)の除去などの前処理をせずに固定治具4をそのまま再利用できるため作業を効率化できる。
The
As described above, since the spreading
The fixing
本実施形態の評価方法は、拡開アンカー5によって固定治具4を補修材層2に固定するため、固定治具4を補修材層2に強固に固定することができる。そのため、多湿環境または水中などのように接着材を使用できない環境においても補修材層2の付着強さを正しく評価できる。
また、固定治具4を拡開アンカー5によって補修材層2に強固に固定することができるため、補修材層2の表面2aに凹凸がある場合、表面2aに有機物の付着がある場合等においても、補修材層2の付着強さを正しく評価できる。
In the evaluation method of the present embodiment, the fixing
In addition, since the fixing
拡開アンカー5は挿入孔3の内面に係止するため、補修材層2の深部に引張荷重を加えることができる。そのため、補修材層2の深部における強度評価が可能となる。
また、補修材層2への切込み形成が不要であり、切断工具等を使用する必要がないため、作業者の安全確保が容易である。補修材層2への切込み形成が不要であるため、切削粉の飛散による作業環境悪化を回避できる。
さらに、接着材を使用しないため、接着材の硬化養生のための時間を確保する必要がなく、評価試験に要する時間を短縮できる。
また、切断工具を使用しないため、電源がない環境でも評価試験を行うことができる。
Since the
Further, it is not necessary to form a cut in the
Furthermore, since no adhesive is used, it is not necessary to secure time for curing and curing the adhesive, and the time required for the evaluation test can be shortened.
Moreover, since a cutting tool is not used, an evaluation test can be performed even in an environment without a power source.
本実施形態の評価装置は、拡開アンカー5によって固定治具4を補修材層2に強固に固定することができるため、多湿環境または水中などのように、接着材を使用できない環境においても補修材層2の付着強さを正しく評価できる。
また、拡開アンカー5によって固定治具4を補修材層2に固定することができるため、補修材層2の深部における強度評価が可能となる。さらに、切断工具等を使用する必要がないため、作業者の安全確保が容易であり、かつ切削粉の飛散による作業環境悪化を回避できる。
接着材の硬化養生のための時間を確保する必要がないため、作業に要する時間を短縮できる。また、切断工具を使用しないため、電源がない環境でも評価試験を行うことができる。
The evaluation device of the present embodiment can firmly fix the fixing
Further, since the fixing
Since it is not necessary to secure time for curing and curing the adhesive, the time required for the work can be shortened. Moreover, since a cutting tool is not used, an evaluation test can be performed even in an environment without a power source.
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における構成は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
例えば、実施形態の付着強さの評価方法では、金属アンカーとして拡開アンカーを用いたが、金属アンカーは、例えば挿入孔にねじ込みにより固定可能な金属アンカーでもよい。また、拡開アンカーは芯棒打込み式に限らず、スリーブ打込み式、内部コーン打込み式、本体打込み式などであってもよい。金属アンカーの数は複数が好ましいが、1であってもよい。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the configuration in the embodiment is an example, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the adhesion strength evaluation method of the embodiment, the spread anchor is used as the metal anchor, but the metal anchor may be a metal anchor that can be fixed to the insertion hole by screwing, for example. Further, the expansion anchor is not limited to the core rod driving type, but may be a sleeve driving type, an internal cone driving type, a main body driving type, or the like. The number of metal anchors is preferably plural, but may be one.
固定治具および貫通部の形状は、実施形態において示した例に限定されない。例えば、固定治具の平面視形状は矩形に限らず、円形であってもよいし、矩形以外の多角形(例えば三角形状、六角形状など)であってもよい。
貫通部の形状は、平面視矩形の固定治具の2つの対向辺のいずれかに開放端を有する形状に限らず、4つの貫通部が4つの辺にそれぞれ開放端を有する形状であってもよい。
図13は、固定治具の他の例である固定治具4Aである。固定治具4Aは平面視円形であり、外周縁4Acに開放端21Aaを有する貫通部21Aを有する。
The shapes of the fixing jig and the penetrating portion are not limited to the examples shown in the embodiment. For example, the planar view shape of the fixing jig is not limited to a rectangle, and may be a circle or a polygon other than a rectangle (for example, a triangle or a hexagon).
The shape of the penetrating portion is not limited to a shape having an open end on one of the two opposing sides of the rectangular fixture in plan view, and the shape of the four penetrating portions may be a shape having open ends on four sides, respectively. Good.
FIG. 13 shows a fixing
補修の対象となる構造物には特に制限はなく、土木技術、建築技術等により構築される構造物を挙げることができる。構造物としては、例えば地下トンネル、地下通路、暗渠、橋台、土留擁壁、防波堤、防護壁などがある。 The structure to be repaired is not particularly limited, and examples include structures constructed by civil engineering techniques, building techniques, and the like. Examples of the structure include an underground tunnel, an underground passage, a culvert, an abutment, a retaining wall, a breakwater, and a protective wall.
1 下地
2 補修材層
2a 補修材層の表面
3 挿入孔
4 固定治具
4a 当接面
4c 外周縁
5 拡開アンカー(金属アンカー)
12 ガイド孔
11 ガイド治具
21 貫通部
21a 開放端
30 アンカー本体
32 芯棒(押圧体)
35 先端部
36 スリット
37 拡張部
40 引張試験機(引張手段)
44 反力板(反力部)
DESCRIPTION OF
12
35
44 reaction force plate (reaction force part)
Claims (8)
前記補修材層に挿入孔を形成する穿孔工程と、
貫通部を有する固定治具を前記補修材層の表面に配置し、前記固定治具の貫通部を通して1または複数の金属アンカーを前記挿入孔に挿入する挿入工程と、
前記金属アンカーを前記挿入孔の内面に係止させることによって前記固定治具を前記補修材層に固定する固定工程と、
前記固定治具に前記下地から離れる方向の引張荷重を加え、前記補修材層の少なくとも一部を含む破片を分離させ、前記破片に基づいて前記付着強さを評価する評価工程と、を有する補修材層の付着強さの評価方法。 An adhesion strength evaluation method for evaluating the adhesion strength between a foundation and a repair material layer formed on the surface of the foundation,
A drilling step of forming an insertion hole in the repair material layer;
An insertion step of disposing a fixing jig having a penetration part on the surface of the repair material layer, and inserting one or a plurality of metal anchors into the insertion hole through the penetration part of the fixing jig;
A fixing step of fixing the fixing jig to the repair material layer by locking the metal anchor to the inner surface of the insertion hole;
A repairing step comprising: applying a tensile load in a direction away from the base to the fixing jig, separating a piece including at least a part of the repair material layer, and evaluating the adhesion strength based on the piece. Evaluation method of adhesion strength of material layer.
前記補修材層に挿入孔を形成する穿孔工具と、
貫通部を有し、前記補修材層の表面に配置される固定治具と、
前記固定治具の貫通部を通して前記挿入孔に挿入されて前記補修材層の内面に係止することによって前記固定治具を前記補修材層に固定する金属アンカーと、
前記固定治具に前記下地から離れる方向の引張荷重を加え、前記補修材層の少なくとも一部を含む破片を分離させる引張手段と、を備えている、補修材層の付着強さの評価装置。 An adhesion strength evaluation apparatus for evaluating adhesion strength between a ground and a repair material layer formed on the surface of the ground,
A drilling tool for forming an insertion hole in the repair material layer;
A fixing jig having a penetrating portion and disposed on the surface of the repair material layer;
A metal anchor for fixing the fixing jig to the repair material layer by being inserted into the insertion hole through the penetration portion of the fixing jig and locking to the inner surface of the repair material layer;
An apparatus for evaluating the adhesion strength of a repair material layer, comprising: a tensile unit that applies a tensile load in a direction away from the base to the fixing jig and separates fragments including at least a part of the repair material layer.
前記反力部は、前記固定治具が通過可能な開口部を有し、
前記開口部は、前記固定治具により前記補修材層に引張荷重が加えられる範囲が限定されるように形成されている請求項4に記載の補修材層の付着強さの評価装置。 The tension means has a reaction force portion for taking a reaction force when applying a tensile load to the repair material layer on the fixing jig,
The reaction force portion has an opening through which the fixing jig can pass,
The apparatus for evaluating the adhesion strength of a repair material layer according to claim 4, wherein the opening is formed so that a range in which a tensile load is applied to the repair material layer by the fixing jig is limited.
前記拡張部を内側から押圧し拡張させて前記拡張部を前記挿通孔の内面に係止させる押圧体と、を有する請求項4〜7のうちいずれか1項に記載の補修材層の付着強さの評価装置。 The metal anchor is a cylindrical anchor body having a tip portion divided into a plurality of projecting piece-like extended portions by slits;
The adhesion strength of the repair material layer according to any one of claims 4 to 7, further comprising: a pressing body that presses and expands the extension portion from the inside to lock the extension portion to the inner surface of the insertion hole. Evaluation device.
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