JP2022133260A - コンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート強度試験用供試体を形成するための箱型の樹脂製型枠において、コンクリートを充填した際に型枠の対向する長辺側の２側面が外方に膨出する変形を起こすのを防止し、所定の寸法許容差内に収めるようにする。【解決手段】周方向の４側面４Ａ～４Ｄと底面５とにより箱型形状を成す樹脂製の型枠本体部２と、この型枠本体部２の開口部Ａを囲むように周方向に沿って設けられた樹脂製のフランジ部３とから構成されるとともに、前記型枠本体部２の外周面に複数条のリブ６が所定間隔をもって連続的に形成されたコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠１において、前記周方向の４側面４Ａ～４Ｄは、対向する長辺側の２側面４Ａ，４Ｂと対向する短辺側の２側面４Ｃ、４Ｄとからなり、コンクリートを充填した際に前記対向する長辺側の２側面４Ａ、４Ｂが外方に膨出する変形を防止するための変形防止金具１０（１１）を着脱自在に設置する。【選択図】図７

Description

本発明は、コンクリートの曲げ強度試験や長さ変形試験用供試体を作製するための樹脂製型枠に関する。

コンクリートの強度試験の一つに曲げ強度試験があり、日本工業規格：ＪＩＳ Ａ１１３２に供試体の作り方が規定されている。そして、この曲げ強度試験用の供試体を作製するための型枠が幾つか提案されている。

例えば下記特許文献１には、底板と、前記底板上に立設される２枚の側板と、前記底板上に立設された２枚の前記側板の間に立設される２枚の端板とを備え、上方が開口した直方体状に組立固定されるコンクリートの曲げ強度試験用供試体型枠であって、前記側板および前記端板は、前記側板と前記端板とを貫通して連結する連結部材を介して締め付けて構成されるコンクリートの曲げ強度試験用供試体型枠が開示されている。

しかしながら、前記特許文献１に係る型枠の場合は、鋼製の部品点数が多く、組み立てが煩雑であると共に、鋼製型枠は重量が重く、人手による組み立て作業が大変で、作業の手間やコストが掛るばかりでなく、脱型後においても、再利用する必要があるため、使用後は型枠清掃が必要となり、さらに清掃作業の手間やコストが掛るという問題点があった。

そこで、本出願人等は、下記特許文献２において、コンクリート強度試験用供試体を形成するための箱型の型枠であって、合成樹脂で側面及び底面が一体成型の箱型に形成され、前記箱型の上面外周部に所要幅のフランジ部が形成されると共に、前記側面及び底面の外周部分には複数条のリブが所要間隔をもって連続的に形成されているコンクリート強度試験供試体用の軽量化した樹脂製型枠を提案した。

特開２０１７－１４２１０８号公報 特開２０２０－１０１５００号公報

前記特許文献２に係る型枠によれば、樹脂による一体成型品であるため、従来の鋼製型枠のような組立作業が不要であると共に、鋼製型枠のような隙間がないのでコンクリートの漏れが生じないばかりでなく、軽量であって持ち運びが容易で、作業性が良く大幅なコストダウンが図れるという効果を奏するようになる。

しかしながら、素材が樹脂であるため、剛性不足によりコンクリートを充填した際に、対向する長辺側の２側面で外方に膨出する変形を起こし、供試体の寸法誤差が許容寸法以内に収まらない事態が発生することがあった。なお、日本工業規格：ＪＩＳ Ａ１１３２では、供試体の寸法許容差は断面の幅で０．５％以内とすること、及び供試体の側面と底面との間の角度は９０±０．５％とすることが規定されている。

また、前記型枠ではコンクリート充填後の脱型の便宜のために、箱形部の外側四隅コーナー部において側面からフランジ部に掛けて一対のＶ字状の切込み溝を近接して設けて前記切込み溝を引き裂くようにしながら四隅部分をコンクリートから引き剥がすようにしているが、この脱型作業は手作業で樹脂型枠を引き裂くのに労を要する作業となっており、脱型作業の容易化が望まれていた。

そこで本発明の主たる課題は、コンクリート強度試験用供試体を形成するための箱型の樹脂製型枠において、コンクリートを充填した際に型枠の対向する長辺側の２側面が外方に膨出する変形を起こすのを防止し、供試体寸法を所定の寸法許容差内に収めることにある。

また第２に、前記樹脂製型枠において、コンクリート充填後の脱型作業の容易化を図ることにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、一面が開口部とされ周方向の４側面と底面とにより箱型形状を成す樹脂製の型枠本体部と、この型枠本体部の開口部を囲むように周方向に沿って設けられた樹脂製のフランジ部とから構成されるとともに、前記型枠本体部の外周面に複数条のリブが所定間隔をもって連続的に形成されたコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠において、
前記周方向の４側面は、対向する長辺側の２側面と対向する短辺側の２側面とからなり、コンクリートを充填した際に前記対向する長辺側の２側面が外方に膨出する変形を防止するための変形防止金具を着脱自在に設置したことを特徴とするコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠が提供される。

上記請求項１記載の発明では、コンクリートを充填した際に前記対向する長辺側の２側面が外方に膨出する変形を防止するための変形防止金具を着脱自在に設置したことにより、樹脂製型枠の変形を防止して供試体寸法を所定の寸法許容差内に収めることが可能となる。

請求項２に係る本発明として、前記樹脂製型枠は、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂によって製作されている請求項１記載のコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠が提供される。

上記請求項２記載の発明は、樹脂製型枠の素材として好適な例を挙げたものである。樹脂製型枠の素材としては、例えばＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂を用いて作製することが望ましい。

請求項３に係る本発明として、前記変形防止金具は、コ字状又はＵ字状に加工された棒状鋼材とされ、前記長辺側のフランジ部の中央にそれぞれ通孔が形成され、前記棒状鋼材の両端部を前記通孔に差し込んで設置することにより対向する長辺側の２側面の変形を防止するようにしてある請求項１記載のコンクリート強度試験用供試体の樹脂製型枠が提供される。

上記請求項３記載の発明は、前記変形防止金具の具体例を示したものである。具体的には、前記変形防止金具はコ字状又はＵ字状に加工された棒状鋼材とし、前記長辺側のフランジ部の中央にそれぞれ通孔を形成しておき、前記棒状鋼材の両端部を前記通孔に差し込んで設置するようにした金具を挙げることができる。前記棒状部材が長辺側フランジ間に横架して設置されることにより対向する長辺側の２側面の変形を効果的に防止することが可能となる。

請求項４に係る本発明として、前記変形防止金具は、嵌合部を有する加工鋼材とされ、前記型枠本体部の長辺側中央部において、下方側から前記嵌合部に型枠本体部を嵌め込むように前記加工鋼材を設置することにより対向する長辺側の２側面の変形を防止するようにしてある請求項１記載のコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠が提供される。

上記請求項４記載の発明は、前記変形防止金具の具体例を示したものである。具体的には、前記変形防止金具は、嵌合部を有する加工鋼材とし、前記型枠本体部の長辺側中央部において、下方側から前記嵌合部に型枠本体部を嵌め込むように設置するようにした金具を挙げることができる。前記加工鋼材を設置することにより対向する長辺側の２側面の変形を効果的に防止することが可能となる。

請求項５に係る本発明として、前記フランジ部において、前記開口部の縁からフランジ部の外縁までの区間に亘ってスリット溝を複数本形成するとともに、前記型枠本体部の外面に対して前記スリット溝に実質的に連続するように前記底面までの区間に亘って断面Ｖ字状に薄肉化された切込み溝を形成した請求項１～４いずれかに記載のコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠が提供される。

上記請求項５記載の発明では、前記樹脂製型枠のフランジ部において、前記開口部の縁からフランジ部の外縁までの区間に亘ってスリット溝を複数本形成しているとともに、前記型枠本体部の外面に対して前記スリット溝に実質的に連続するように前記底面までの区間に亘って断面Ｖ字状に薄肉化された切込み溝を形成するようにしている。従って、最も引き裂き難いフランジ部にスリット溝が形成され、初めから切断されていることにより、幾つかに分断された各フランジ片をペンチ等で摘まんで、そのまま引き剥がすことにより容易に脱型を行うことができるようになる。

請求項６に係る本発明として、前記スリット溝は、前記フランジ部の内、対向する短辺側のフランジ部に対して形成されている請求項５記載のコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠が提供される。

上記請求項６記載の発明では、前記スリット溝は、前記フランジ部の内、対向する短辺側のフランジ部に対して形成するようにしたものである。対向する長辺側フランジ部は、前述したように変形が問題となるため、これら長辺側のフランジ部にスリット溝を形成したのでは変形を助長する結果になるため、変形が問題とならない短辺側のフランジ部に前記スリット溝を形成することが望ましい。

以上詳説のとおり本発明によれば、コンクリート強度試験用供試体を形成するための箱型の樹脂製型枠において、コンクリートを充填した際に型枠の長辺側の２側面が外方に膨出する変形を起こすのを防止し、供試体寸法を所定の寸法許容差内に収めることが可能となる。

また、前記樹脂製型枠において、コンクリート充填後の脱型作業の容易化を図ることできるようになる。

本発明に係る樹脂製型枠１の斜視図である。 その平面図である。 その正面図である。 その右側面図である。 その底面図である。 変形防止金具１０を示す、(A)は正面図、(B)は側面図である。 変形防止金具１０の設置要領図である。 第２の変形防止金具１１及びその設置要領を示す図である。 樹脂製型枠１の変形例を示す平面図である。 第２の変形防止金具の変形例を示す斜視図である。 第１の変形防止金具１０の変形例を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

図１に示されるように、本発明に係るコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠１は、箱型形状を成す型枠であり、その素材はその素材は耐熱性、機械的強度、耐油性、耐衝撃性、光沢性、加工性に優れたＡＢＳ樹脂や、コンクリートとの剥離性が良いポリエチレン樹脂好ましくは高密度のポリエチレン樹脂、またはポリプロピレン樹脂等の合成樹脂によって製作されている。これらの中でも、ＡＢＳ樹脂が機械的強度、耐衝撃性や加工性の点で望ましい。

製作される供試体は、ＪＩＳ Ａ１１３２に準拠すれば、正方形の角柱体とされ、その標準断面寸法は、100mm×100mm又は150mm×150mmとされる。また、供試体の長さＬは、断面の一辺の長さＢの３倍より８０mm以上長いものとされる。

前記樹脂製型枠１は、一面が開口部Ａとされ周方向の４つの側面４Ａ～４Ｄと底面５とからなる型枠本体部２と、この型枠本体部２の開口部Ａを囲むように周方向に沿って設けられた樹脂製のフランジ部３とから構成されるとともに、前記型枠本体部２の外周面には複数条のリブ６が所定間隔をもって連続的に形成されている。

前記型枠本体部２は、少なくとも肉厚が３mm以上、好ましくは３～５mm程度の樹脂で構成されている。前記周方向の４つの側面４は、対向する長辺側の２側面４Ａ、４Ｂと、対向する短辺側の２側面４Ｃ、４Ｄとからなる。

型枠本体部２の全体の剛性（強度）を向上させるために、前記側面４Ａ～４Ｄ及び底面５の外周面には、所要幅でかつ所要高さで複数条のリブ６が所定間隔をもって連続的に形成されている。具体的には、長辺側側面４Ａから対向する長辺側側面４Ｂまで底面５の外表面を通して連続して形成されるリブ６ａ、６ａ…が水平方向に所定の間隔で複数条、図示例では１７条形成されている。一方、短辺側側面４Ｃから対向する短辺側側面４Ｄまで底面５の外表面を通して連続して形成されるリブ６ｂが水平方向に所定の間隔で複数条、図示例では２条形成されている。長辺側側面４Ａ、４Ｂと底面５とに連続して形成されたリブ６ａ、６ａ…と、短辺側側面４Ｃ、４Ｄと底面５とに連続して形成されたリブ６ｂ、６ｂ… とは、図５に示されるように、底面５の外表面において格子状に交差した状態となっており、このような多数のリブ６の存在によって型枠本体部２の強度及び剛性が大幅に増強されている。なお、図４において、側面４Ｃ（４Ｄ）のほぼ中央に設けられた孔７は、供試体の長さ変化を計測するための鋼棒を設置するための孔であり、長さ変化を計測しない場合は前記孔７を形成しないようにする。

一方、前記フランジ部３は、同じく少なくとも肉厚が３mm以上、好ましくは３～５mm程度の樹脂で構成されている。説明の便宜上、図２に示されるように、対向する長辺側のフランジ部を３Ａ、３Ｂとし、対向する短辺側のフランジ部を３Ｃ、３Ｄとする。図示例では、これら長辺側フランジ３Ａ、３Ｂと、短辺側フランジ３Ｃ、３Ｄとはほぼ同じ幅寸法とされる。

前記フランジ部３において、コンクリートを充填し硬化した後の脱型作業を容易化するために、前記開口部Ａの縁からフランジ部３の外縁までの区間に亘ってスリット溝８を複数本形成するとともに、前記型枠本体部２の側面４に対して前記スリット溝８に実質的に連続するように前記底面５までの区間に亘って断面Ｖ字状に薄肉化された切込み溝９を形成している。具体的には、図２に示されるように、前記フランジ部３の対向する１組の短辺側フランジ３Ｃ、３Ｄにおいて、それぞれ３本のスリット溝８ａ～８ｃ（８ｄ～８ｆ）が形成され、図４に示されるように、前記各スリット溝８の開口部端部若しくはその近傍（２mm以内）から連続して前記型枠本体部２の側面４に対して底面５までの区間に亘って断面Ｖ字状に薄肉化された切込み溝９ａ～９ｂを形成している。なお、「実質的に連続するように」とは、前記スリット溝８の開口部端部から連続する形態以外に、その近傍（２mm以内）から連続する形態をも含むことを意味する。

以上のように、樹脂製型枠１のフランジ部３に複数条のスリット溝８を形成し、かつこれから実質的に連続するように底面５までに区間に切込み溝９ａ、９ｂを形成したことによって、樹脂製型枠１を引き剥がして供試体を取り出す際には、スリット溝８によって幾つかに分断された各フランジ片をペンチ等で摘まんで、そのまま引き剥がすことにより容易に脱型を行うことができるようになる。

ところで、前記樹脂製型枠１においては、コンクリートを充填した際に型枠の長辺側の２側面４Ａ、４Ｂが外方に膨出する変形を起こすのを防止し、供試体寸法を所定の寸法許容差内に収めるようにするため、変形防止用金具１０（１１）を着脱自在に設置するようにしている。

前記変形防止金具の第１形態例を図６に示す。変形防止金具は、コ字状に加工された棒状鋼材１０とされる。棒状鋼材１０は、コ字状に加工された相対的に大径の本体部１０Ａと、この本体部１０Ａの両端面から延びる相対的に細径の嵌合ピン１０ｂ、１０ｂとからなる。前記嵌合ピン１０ｂは先端側に向かって漸次細径化されている。

前記樹脂製型枠１においては、図１等に示されるように、前記長辺側のフランジ部３Ａ、３Ｂの中央にそれぞれ通孔３ａ、３ｂが形成されており、図７に示されるように、前記棒状鋼材１０の両端部（嵌合ピン１０ｂ）を前記通孔３ａ、３ｂに差し込んで設置することにより、対向する長辺側の２側面４Ａ、４Ｂの変形を防止するようにしてある。前記棒状鋼材１０の嵌合ピン１０ｂ（の最大径）は、前記通孔３ａと同径とされ、前記通孔３ａ、３ｂに対してガタつくことなくきっちりと嵌合していることが肝要である。前記棒状鋼材１０を長辺側フランジ３Ａ、３Ｂ間に横架して設置することにより対向する長辺側の２側面４Ａ，４Ｂの変形を効果的に防止することが可能となる。

次に、前記変形防止金具の第２形態例を図８に示す。変形防止金具は、嵌合部Ｋを有する加工鋼材１１とされる。図示例では、両側に起立片１１ａ、１１ａを有することにより正面視で上向きコ字状の嵌合部Ｋが形成された加工鋼材１１が用いられている。図８に示されるように、前記型枠本体部２の長辺側中央部において、下方側から前記嵌合部Ｋに型枠本体部２を嵌め込むことにより対向する長辺側の２側面４Ａ、４Ｂの変形を防止するようにしている。前記加工鋼材１１の起立片１１ａの幅は、リブ６ａ、６ａ間に入る幅寸法とされ、設置状態で前記起立片１１ａ、１１ａが型枠本体部２の両側面４Ａ，４Ｂに密着して挟み付けることにより対向する長辺側の２側面４Ａ，４Ｂの変形を効果的に防止することが可能となる。

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、スリット溝８によって幾つかに分断された各フランジ片をペンチ等で摘まんで、そのまま引き剥がすことにより脱型を行うようにしたが、図９に示されるように、スリット溝８によって分割された各フランジ片にそれぞれ通孔１３、１３…を形成しておき、ドライバー等の棒状部材を差し込んで、そのまま引き剥がすようにしてもよい。
(2)前記加工鋼材１１に関して、起立片１１ａ、１１ａの変形剛性を向上させるために、図１０に示されるように、起立片１１ａの背面に控え部材１２を設けるようにして起立片１１ａが変形しないように補強することも可能である。
(3)上記形態例では、前記変形防止金具の第１形態例として、コ字状に加工された棒状鋼材１０とした例を説明したが、この棒状部材１０は図ーに示されるように、Ｕ字状に加工された棒状部材１０’とすることも可能である。棒状鋼材１０’は、Ｕ字状に加工された相対的に大径の本体部１０Ａ’と、この本体部１０Ａ’の両端面から延びる相対的に細径の嵌合ピン１０ｂ、１０ｂとからなる。

１…樹脂製型枠、２…型枠本体部、３…フランジ部、４Ａ～４Ｄ…側面、５…底面、６（６ａ・６ｂ）…リブ、８（８ａ～８ｈ）…スリット溝、９（９ａ・９ｂ）…切込み溝、１０…棒状鋼材（変形防止金具）、１１…加工鋼材（変形防止金具）

Claims (6)

1. 一面が開口部とされ周方向の４側面と底面とにより箱型形状を成す樹脂製の型枠本体部と、この型枠本体部の開口部を囲むように周方向に沿って設けられた樹脂製のフランジ部とから構成されるとともに、前記型枠本体部の外周面に複数条のリブが所定間隔をもって連続的に形成されたコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠において、
   前記周方向の４側面は、対向する長辺側の２側面と対向する短辺側の２側面とからなり、コンクリートを充填した際に前記対向する長辺側の２側面が外方に膨出する変形を防止するための変形防止金具を着脱自在に設置したことを特徴とするコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠。
2. 前記樹脂製型枠は、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂によって製作されている請求項１記載のコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠。
3. 前記変形防止金具は、コ字状又はＵ字状に加工された棒状鋼材とされ、前記長辺側のフランジ部の中央にそれぞれ通孔が形成され、前記棒状鋼材の両端部を前記通孔に差し込んで設置することにより対向する長辺側の２側面の変形を防止するようにしてある請求項１記載のコンクリート強度試験用供試体の樹脂製型枠。
4. 前記変形防止金具は、嵌合部を有する加工鋼材とされ、前記型枠本体部の長辺側中央部において、下方側から前記嵌合部に型枠本体部を嵌め込むように前記加工鋼材を設置することにより対向する長辺側の２側面の変形を防止するようにしてある請求項１記載のコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠。
5. 前記フランジ部において、前記開口部の縁からフランジ部の外縁までの区間に亘ってスリット溝を複数本形成するとともに、前記型枠本体部の外面に対して前記スリット溝に実質的に連続するように前記底面までの区間に亘って断面Ｖ字状に薄肉化された切込み溝を形成した請求項１～４いずれかに記載のコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠。
6. 前記スリット溝は、前記フランジ部の内、対向する短辺側のフランジ部に対して形成されている請求項５記載のコンクリート強度試験用供試体のための樹脂製型枠。

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