JP4165651B2 - コンクリート試験片の採取装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリートの品質を検査するためコンクリート試験片の採取方法および装置に係り、より詳しくは，コンクリートの一部を取り出して、コンクリートの各種検査を行うためのコンクリート試験片の採取方法および装置に関する。

従来より、構造体コンクリートの圧縮強度の検査方法として、JIS A 1107（コンクリートからのコア及びはりの切り取り方法並びに強度試験方法）に規定されているように実際の構造物からコンクリート試験片を切り取り、圧縮強度試験を行う方法が用いられている。コンクリート試験片の切り取りは、コンクリート用ドリル（コアボーリング機）を用い、ドリル先端に設けられた刃先を高速で回転させながら構造体内部に挿入すると同時に冷却及び切削粉除去の為に水を用い、所定の寸法のコンクリート試験片を成形し、この試験片を切り取ることにより行われている。

また、モルタル試験片採取方法として特許文献１に記載のように、開口部に選別網を取りつけた試験片採取筒を用いる試験片の採取方法が提案されている。この方法は、採取筒を構造体の型枠に固定し、コンクリートを打設してモルタル分のみを採取筒内に入り込ませて充填させる。構造体の型枠を取り外した後、採取筒を構造体コンクリートの中に残しておき、コンクリート試験片を採取すべき所望の材齢に達するまで養生する。その後、試験片採取筒を構造体コンクリートから抜き出し、さらにその後試験片採取筒内からコンクリートのモルタル成分のみの試験片を取り出す。

特許第３３５７３１６号公報。

上記コアボーリング機の使用には以下のような問題点がある。
１ 電源と水が必要となる。水を使用するため、コンクリート中の含水量の検査を行うことができない。
２ コンクリート試験片採取時に鉄筋を切断する可能性がある。
３ コンクリート試験片採取の段取り、採取、片付けに時間とコストがかかる。例えばコンクリート試験片採取時に発生するコンクリートの切削ノロ（切削によって生じるコンクリートの粉と水が混じったもの）を処理する必要がある。
４ 強度の低い若材齢コンクリートではドリルを用いると粗骨材が動くため、試験片を採取できない。

また、特許文献１に記載のモルタル試験片採取方法をコンクリートに応用した場合、コンクリート硬化後、構造体コンクリートの中から試験片採取筒を引き抜くことは、構造体コンクリートと採取筒との間の摩擦力が大きいため困難である。
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにある。

上記目的を達成するため、本発明によれば、円筒形状の外型枠内に隙間を設けて円筒形状の内型枠を配置し、該外型枠と内型枠を構造体の型枠に取りつけ、打設したコンクリートを前記内型枠内に充填させ、コンクリート硬化後前記構造体の型枠を取り外し、所望期間経過後前記内型枠内に充填されたコンクリート試験片の基部を折り、前記コンクリート試験片を内型枠と共に構造体コンクリートから引き抜き、前記コンクリート試験片から前記内型枠を除去する、コンクリート試験片の採取方法が提供される。

また、本発明によれば、円筒形状の外型枠と、該外型枠内に隙間を設けて配置される円筒形状の内型枠とを備え、打設したコンクリートを前記内型枠内に充填するコンクリート試験片の採取装置が提供される。

本発明のコンクリート試験片の採取装置には以下の実施の態様がある。
１ 内型枠の外周に前記隙間の大きさとほぼ同じ直径のガイド線が巻き付けられている。
２ 外型枠および内型枠の両端部において、両型枠の間の前記隙間にコンクリートが流れ込まないようにシールが設けられている。
３ シールはガイド線により構成される。
４ 外型枠に縦方向に直線状の溝または螺旋状の溝を設ける。

本発明によれば、円筒形状の外型枠内に隙間を設けて円筒形状の内型枠を配置し、枠内に充填されたコンクリート試験片の基部を折り、コンクリート試験片を内型枠と共に構造体コンクリートから引き抜くので、構造体コンクリートと内型枠との間の摩擦力が生じない。したがって、内型枠と共にコンクリート試験片を簡単に引き抜くことができる。

また、本発明によれば、コンクリート用ドリルを使用しないので電源と水を必要としない。水を使用しないため、コンクリート中の含水量の検査、中性化深さや飛来塩分浸透深さ測定等を行うことができる。
さらに本発明によれば、コンクリート試験片採取による鉄筋切断の恐れがない。

さらに本発明によれば、構造体の型枠を取り外してから所望期間経過した後は、内型枠内に充填されたコンクリート試験片の基部を折り、コンクリート試験片を内型枠と共に構造体コンクリートから引き抜き、コンクリート試験片から内型枠を除去するのみであるからコンクリート試験片採取に要する時間は従来のコンクリート用ドリルを用いる場合に比べてきわめて短時間、例えば十数分の一程度の時間で済む。

さらに本発明によれば、強度の低いコンクリート（若材齢）でも、コンクリート試験片の採取が可能である。

以下、図示した本発明の具体例について説明する。
図１は本発明の一具体例に係わるコンクリート試験片の採取装置の断面側面図である。コンクリート試験片の採取装置１０は円筒形状の外型枠１２と該外型枠１２内に所定の隙間１６を設けて配置される円筒形状の内型枠１４を含む。外型枠１２と内型枠１４は合成樹脂製である。内型枠１４の外周には隙間１６の大きさとほぼ同じ直径のガイド線１８が巻き付けられ、このガイド線１８は外型枠１２と内型枠１４の間の隙間１６に配置される。ガイド線１８は打設するコンクリートからの圧力により変形しない程度の剛性と後述するようにガイド線１８を抜き取る際に抜き取りやすいような程度の柔軟性を兼ね備えたものを用い、例えば銅線を合成樹脂で被覆した線を用いることができる。

外型枠１２および内型枠１４の両端においてガイド線１８は密に巻かれて両型枠１２，１４の間の隙間１６内に打設したコンクリートが流れ込まないようなシールの役目を果たしている。外型枠１２および内型枠１４の一端側には透気性のシート２０が配置される。透気性のシート２０としては、例えば不織布や通常の布等を用いることができる。
また、透気性シートの代わりに構造体の型枠に小さな孔をあけてもよい。

外型枠１２には図２及び３に示すようにその内周に螺旋状の溝（スリット）１２ａが形成されている。内型枠１４には図４及び５に示すようにその外周に螺旋状の溝（スリット）１４ａが形成されている。上記各スリット１２ａ，１４ａは外型枠１２及び内型枠１４の肉厚約１．０〜２．０ｍｍに対して約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの深さとされる。
螺旋状のスリット１２ａ、１４ａに代えて、図６〜９に示すように、縦方向に複数本の直線状の溝（スリット）１２ｂ、１４ｂを形成しても良い。この例では、近接して形成された二本のスリット１２ｂ、１２ｂ（１４ｂ、１４ｂ）を一組として、二組のスリットが形成されているが、３組以上形成しても良い。

図１０は採取装置１０を構造体の型枠２２に取り付けた状態を示す断面側面図である。外型枠１２および内型枠１４の一端側と構造体の型枠２２の間には透気性のシート２０が配置される。外型枠１２はその一端を構造体の型枠２２にボルト２４によって固定される。外型枠１２の他端は内型枠１４の他端と当接可能なように円筒形状の内方に伸びている。外型枠１２の長さは内型枠１４の長さよりわずかに短くされている。したがって、外型枠１２をその一端においてボルト２４で構造型枠２２に固定した時、外型枠１２の他端は内型枠１４の他端としっかりと当接する。

次に上記採取装置を用いてコンクリート試験片を採取する方法を説明する。
まず内型枠１４の外周にガイド線１８を巻きつける。この際、内型枠１４の両端においてガイド線１８を密に巻く。次に外型枠１２内に内型枠１４およびガイド線１８を挿入する。次に図１０に示すように構造体の型枠２２との間に透気性のシート２０を配置して外型枠１２をボルト２４で構造体の型枠２２に取り付ける。

その後図１１に示すようにコンクリートを打設すると、コンクリートは内型枠１４内に入り込み充填される。この時内型枠１４内の空気は透気性のシート２０を通って内型枠１４内から抜ける。コンクリート硬化後、図１２に示すように構造体の型枠２２を構造体コンクリート２６から取り除く。

その後コンクリート試験片を採取すべき所望の材齢に達するまで養生する。所望の期間（特に中性化深さや飛来塩分浸透深さ測定等を行う場合には長期間）経過後、ガイド線１８を外型枠１２と内型枠１４の間から引き抜く。これにより外型枠１２と内型枠１４の間の隙間１６に一端側からドライバ１７等を差し込むことが可能となり、ドライバ１７等を差し込むと内型枠１４内のコンクリート（コンクリート試験片）２８は内型枠１４の他端側の基部２８ａで折れ、図１３に示すように内型枠１４と共に構造体コンクリート２６から引き抜くことができる。その後、内型枠１４の螺旋状のスリット１４ａにペンチやドライバ等の工具を差し込んで、スリット部を外側に切り裂いて内型枠１４内のコンクリート試験片２８を取り出す。直線状のスリット１４ｂの場合も同様にスリット１４ｂにペンチやドライバ等の工具を差し込んで、内型枠１４を２つまたは３つ以上に分割して取り出す。このようにして内型枠１４内のコンクリート試験片２８は内型枠１４を取り除かれ、両端を成形されて各種検査および測定のために用いられる。

また、外型枠１２は工具を用いて螺旋状のスリット１２ａを内側に切り裂いて構造体コンクリート２６から簡単に取り出すことができる。直線状のスリット１２ｂの場合もスリット１２ｂに工具を差し込んで外型枠１２を分割して構造体コンクリートから簡単に取り出す事ができる。両型枠１２，１４を取り出した後の空洞部分は構造体と同強度のコンクリートまたはモルタルにより充填する。

本発明の一具体例に係わるコンクリート試験片の採取装置の断面側面図である。 図１の採取装置の外型枠の斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図１の採取装置の内型枠の斜視図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 図１の採取装置の外型枠の変形例の斜視図である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。 図１の採取装置の内型枠の変形例の斜視図である。 図８のＤ−Ｄ断面図である。 図１に示す採取装置を構造体の型枠に取り付けた段階を示す断面側面図である。 図１０に示す段階の後コンクリートを打設した段階を示す断面側面図である。 図１１に示す段階の後構造体の型枠を取り外した後、内型枠とコンクリート試験片を折り取る段階を示す断面側面図である。 図１２に示す段階の後から内型枠とコンクリート試験片を取り出す段階を示す断面側面図である。

符号の説明

１０ コンクリート試験片の採取装置
１２ 外型枠
１２ａ、１２ｂ 溝（スリット）
１４ 内型枠
１４ａ、１４ｂ 溝（スリット）
１６ 隙間
１８ ガイド線
２０ 透気性のシート
２２ 構造体の型枠
２８ コンクリート試験片
２８ａ 基部

Claims (4)

1. 円筒形状の外型枠と、該外型枠内に隙間を設けて配置される円筒形状の内型枠とを備え、打設したコンクリートを前記内型枠内に充填し、
   前記内型枠の外周に前記隙間の大きさとほぼ同じ直径のガイド線が巻き付けられているコンクリート試験片の採取装置。
2. 前記外型枠および内型枠の両端部において、両型枠の間の前記隙間にコンクリートが流れ込まないようにシールが設けられている請求項１記載のコンクリート試験片の採取装置。
3. 前記シールは前記ガイド線により構成される請求項２記載のコンクリート試験片の採取装置。
4. 前記外型枠に縦方向に直線状の溝または螺旋状の溝を設けた請求項１から３までのいずれか１つの項に記載のコンクリート試験片の採取装置。

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