JP4451977B2

JP4451977B2 - コンクリート圧縮強度試験装置

Info

Publication number: JP4451977B2
Application number: JP2000308145A
Authority: JP
Inventors: 克也松下
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: JP2002116124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート製の供試体に対して所要の圧縮荷重を加えることにより、コンクリート供試体の圧縮強度試験を簡単にしかも精度よく行うことができる簡易型構造によるコンクリート圧縮強度試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンクリートは他の構造材料とは異なり、製造過程の多くの部分が工事現場における手作業に委ねられていることや、強度が、コンクリートの材料および配合の違いだけではなく、同一条件でコンクリートを作った場合でも、その施工現場での天候やその他の各種の条件等、たとえば締め固め程度等によって異なり、しかも各現場の目的によって異なるコンクリート強度が必要であるために、個々の現場での強度試験が品質管理上や施工条件等から要求されている。
【０００３】
従来、このようなコンクリートの圧縮強度試験は、たとえばＪｌＳＡ１１３２「コンクリートの強度試険用供試体の作り方」に定められた作成手順で作成された供試体の上面を整形（キャッピング）して作成し、この供試体（ＪＩＳＡ１１０７「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」に定められた手順で作成した供試体も含む）を、たとえばＪＩＳＡ１１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に従って圧縮強度試験装置に載置して、供試体に圧縮荷重を載荷するものとしている。
【０００４】
従来から一般的に知られているコンクリート圧縮強度試験装置は、コンクリート供試体に圧縮荷重を作用させる加圧手段を、架設した装置フレームの上部に設け、かつこれに対向する下方位置に供試体をセットするベースを設けた構造となっている。そして、供試体をベース上に載置し、上方の加圧手段を位置合わせし、加圧手段を作動させて加圧力を加える構造であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のコンクリート圧縮強度試験装置は、加圧手段を架設した装置フレームの上部に設けている大がかりな装置であって、全体が大型化し、重量も嵩むことから、搬送などが困難で、汎用性に乏しいものであった。
すなわち、コンクリート供試体の圧縮強度試験は、たとえば建築資材を製作する工場や、コンクリート建造物の建築現場等でコンクリートの硬化度などを検知する等のために行うことが必要である。そして、工場や大がかりな建築現場では、上述した従来の圧縮強度試験装置を予め設置しておけば、圧縮強度試験を適宜行うことができる。
【０００６】
しかし、小規模な建築現場などでは、上述した圧縮強度試験装置を搬送して設置することは現実的に困難である。特に、この種の圧縮強度試験装置を用いての圧縮強度試験を行う頻度が少ないばかりでなく、大がかりな装置を設置するスペースがなく、またこれを搬送するとコスト高となる等の問題がある。
【０００７】
したがって、コンクリート供試体を用いてコンクリート圧縮強度試験を行うにあたって、従来からある大がかりな装置を用いることなく、短時間で簡単に、正確に圧縮強度試験を行うことができ、持ち運びが容易に行え、コスト面でも安価である簡易型構造によるコンクリート圧縮強度試験装置の出現が望まれている。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、従来のＪＩＳ規格と同等の測定結果が得られるコンクリート供試体の圧縮強度試験を、精度よく簡単に、しかも短時間にかつ低コストで行うことができ、持ち運びを容易に行うことができる、簡易型構造によるコンクリート圧縮強度試験装置を得ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的に応えるために本発明（請求項１記載の発明）に係るコンクリート圧縮強度試験装置は、柱状の供試体に対して軸線方向に沿って圧縮荷重を加えることにより該供試体の圧縮強度を試験するコンクリート圧縮強度試験装置であって、前記供試体を収納する収納部を有する筒状の装置本体と、前記装置本体の外周部に嵌装した状態で組付けられる筒状の装置カバーとから構成され、前記装置本体は、前記供試体を収納する収納部の軸線方向の一端側に設けられ前記供試体に圧縮荷重を作用させるジャッキ手段と、前記収納部の軸線方向の他端側に設けられ前記供試体へのジャッキ手段による圧縮荷重を検出する圧縮荷重検出手段とを備え、前記装置本体の前記収納部は、前記供試体を側方から出し入れ可能に開口され、圧縮試験時には前記装置カバーが嵌装されることにより、前記開口部が覆われるように構成されるとともに、前記供試体は、軸線方向の両端部が受け部材により保持された状態で前記収納部に収納され、前記受け部材は、前記供試体を保持する受け面に供試体の端部を芯ずれを生じない状態で保持するずれ止め手段を備えていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明（請求項２記載の発明）に係るコンクリート圧縮強度試験装置は、請求項１記載のコンクリート圧縮強度試験装置において、前記装置本体は、前記ジャッキ手段の反供試体側の端部と前記圧縮荷重検出手段の反供試体側の端部とを一定間隔をおいて対向させた位置で係止する位置規制手段を備えていることを特徴としている。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
本発明（請求項１記載の発明）によれば、コンクリート供試体を、ジャッキ手段と圧縮荷重検出手段との間に介在させた状態で装置本体の収納部内に収納し、前記ジャッキ手段を作動させて圧縮荷重を供試体に作用させることにより、圧縮強度試験を行える。そして、このようにして得られる本発明に係る圧縮強度試験装置は、全体の構造が簡単で、しかも小型、軽量かつ低コストに形成することができる。
【００１５】
特に、本発明によれば、コンクリート供試体の圧縮方向の両端部を受け部材で保持しているから、装置本体の収納部内で所定の位置に位置決め保持することができ、ジャッキ手段から所要の圧縮荷重を所要の状態で作用させることができる。特に、受け部材にずれ止め手段を設けているから、供試体の軸芯を圧縮荷重の作用方向に合致させることが可能であり、精度のよい圧縮荷重試験を行うことができる。
また、本発明によれば、圧縮強度試験装置へのコンクリート供試体のセットがきわめて簡単に行える。すなわち、筒状カバーを取り外した状態で、装置本体の収納部内にコンクリート供試体を収納する。このとき、供試体の各端部を受け部材により保持した状態とする。そして、装置本体の外周部に筒状カバーを被冠させて嵌装することにより、圧縮強度試験を行う状態となる。
【００１６】
本発明（請求項２記載の発明）によれば、コンクリート圧縮強度試験装置を必要最小限の構成部品点数によって簡単にしかも小型、軽量に形成することができ、コスト面でも優れている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明に係るコンクリート圧縮強度試験装置の実施の形態を示し、図１は本発明に係るコンクリート圧縮強度試験装置の要部構造を説明するための概略側面図、図２は図１において構成部品を分解して示す概略分解斜視図、図３（ａ）はコンクリート供試体と該供試体の端部を保持する受け部材を示す斜視図、同図（ｂ）は受け部材にコンクリート供試体を保持させたときの側端面図である。
【００１８】
図１、図２において、符号１０は本発明を特徴づけるコンクリート圧縮強度試験装置であり、この装置１０は、コンクリート供試体１の圧縮強度試験を行うために、適宜の現場に搬送して使用に供される小型、軽量で、かつ簡易型構造に形成されている。
【００１９】
図中、１１は装置１０の本体部となる筒状の装置本体（以下、筒状本体という）、１２はこの筒状本体１１の外周部に一端側から嵌装して装着される筒状の装置カバー（以下、筒状カバーという）で、これらによって装置ハウジングが構成されている。
【００２０】
前記筒状本体１１は、図２に示すように、筒体側部（図中上半分）を切り欠くことにより開口１３を形成した円筒形状で形成されている。そして、この筒状本体１１の軸線方向の中央部分に、前記コンクリート供試体１を側方（前記開口１３）から収納可能な収納部１４が形成されている。この収納部１４の一端側には、供試体１に圧縮荷重を作用させるためのジャッキ手段として油圧ジャッキ１５が配設されている。また、収納部１４の他端部には、供試体１に作用している圧縮荷重を供試体１を介して受圧する圧縮荷重検出手段としてロードセル１６が配設されている。
【００２１】
ここで、ロードセル１６は、コンクリートや鉄筋などの材料からなる供試体１の力学的な性質を試験する測定機器である。荷重の測定を行う測定機構は、円筒状の鋼材に線ひずみゲージを取付けて、加力によって生じる軸線方向のひずみを測定し、荷重に演算するものである。
【００２２】
図中１７，１８は前記油圧ジャッキ１５の供試体１側、前記ロードセル１６の供試体１側に配設された皿状の受け部材で、前記供試体１は両端部が各受け部材１７，１８により保持された状態で前記収納部１４内に収納されている。ここで、各受け部材１７，１８の内側面には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、供試体１の端縁部分を周方向の一部を支える支え枠１７ａ，１８ａが形成されている。これらの支え枠１７ａ，１８ａは、供試体１を収納部１４に収納した状態で芯ずれを生じない状態で支えるずれ止め手段となるところである。このような支え枠１７ａ，１８ａを設けると、供試体１の軸芯をジャッキ１５による圧縮荷重の作用方向に合致させることが可能であり、精度のよい圧縮荷重試験を行うことができる。
【００２３】
前記筒状本体１１の両端部、すなわち油圧ジャッキ１５の反供試体１側の端部とロードセル１６の反供試体１側の端部とにおいて、これらの油圧ジャッキ１５、ロードセル１６を一定位置で係止し、これらの部材を一定間隔をおいて対向させた状態に維持する位置規制手段としての壁部１９ａ，１９ｂを備えている。これらの壁部１９ａ，１９ｂは、油圧ジャッキ１５の作動時に、供試体１に圧縮荷重を作用させることができるように、油圧ジャッキ１５とロードセル１６とを係止するためのものである。
【００２４】
前記油圧ジャッキ１５には、油圧配管１５ａが設けられ、この油圧配管１５ａには、図１に示すように手押しポンプ２０が接続されている。この手押しポンプ２０を操作することにより、油圧ジャッキ１５内に油圧が送り込まれ、所要の加圧力が圧縮荷重として供試体１に作用することになる。なお、このような手押しポンプ２０の代わりに、切替弁を設け、この切替弁を介して適宜の油圧源に油圧ジャッキ１５を選択的に接続可能に構成してもよい。
【００２５】
前記ロードセル１６にはリード線１６ａが接続され、このリード線１６ａは図示しない制御ユニットに接続され、供試体１を介して作用する圧縮荷重を測定し、その測定結果を制御ユニットに送って、適宜の表示器に表示することにより、供試体１の圧縮強度を検出できるようになっている。
【００２６】
前記筒状カバー１２は、一端が閉塞された有底筒状に形成され、前記筒状本体１１の外周部に嵌装されることにより、前記収納部１４を覆うように構成されている。この筒状カバー１２の外周部の一部には、前記筒状本体１１内に設けた油圧ジャッキ１５とロードセル１６との外部に引き出す油圧配管１５ａ、リード線１６ａを通すスリット１２ａが形成されている。
【００２７】
以上の構成によるコンクリート圧縮荷重試験装置１０は、以下のようにして圧縮強度試験を行うために用いられる。ここで、この圧縮強度試験は、ＪｌＳＡ１１０８（コンクリートの圧縮強度試験方法）に準じて行うとよい。
【００２８】
初めに、筒状本体１１から筒状カバー１２を取り外し、筒状本体１１内で油圧ジャッキ１５とロードセル１６との間の収納部１３に供試体１を収納してセットする。このとき、供試体１の各端部を受け部材１７，１８に保持させる。そして、筒状本体１１の外周部に筒状カバー１２を被冠させて嵌装し、しかる後手押しポンプ２０を操作して油圧ジャッキ１５に油圧を送り、該ジャッキ１５により供試体１に圧縮荷重を作用させ、その状態をロードセル１６で測定することにより、圧縮強度試験を行うことができる。
【００２９】
ここで、上述したコンクリート供試体１は、たとえば円柱形状を呈するものであって、直径１０ｃｍ、長さ２０ｃｍのはたとえば１０、１２．５、１５ｃｍ等であり、長さは直径の２倍あるいは３倍以上のものを用いる。このような供試体１は、試料として準備したものでも、打設コンクリートから採取したものでもよい。
【００３０】
また、上述した供試体１を用いる筒状本体１１は、所要の剛性をもつ厚さをもった円筒体形状で形成され、前記収納部１４の内径が１０．５ｃｍとなるように設定されている。受け部材１７，１８は、この収納部１４の内径に嵌合する係寸法をもって形成され、厚みは２０ｍｍのものを用いている。
前記油圧ジャッキ１５は、たとえば２５〜３０ｔ（３１１６．４〜３７４３．６Ｎ）の推力を得られるものを用いる。ロードセル１６も同様の設定のものを用いている。
【００３１】
以上のようなコンクリート圧縮強度試験装置１０によれば、筒状本体１１の収納部１４内にコンクリート供試体１を収納し、筒状カバー１２を嵌装させた後、一端側に設けたジャッキ１５を作動させて圧縮荷重を作用させ、ロードセル１６で測定することにより、供試体１の圧縮強度試験を簡単にしかも正確に行うことができる。しかも、この圧縮強度試験装置１０は、構成部品点数が少なく、構造が簡単で、全体の小型、軽量かつコンパクト化を図れるばかりでなく、簡単に持ち運ぶことができ、取り扱いも簡単で、コスト面でも優れている等の優れた効果を奏することができるのである。
【００３２】
なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。たとえばコンクリート供試体１は、たとえば円柱形状を呈するものであって、直径はたとえば１０、１２．５、１５ｃｍ等であり、長さは直径の２倍あるいは３倍以上のものが用いられるものであるが、その大きさや形状等は適宜変更、変形してもよい。また、このような供試体１は、試料として準備したものでも、打設コンクリートから採取したものでもよい。
【００３３】
さらに、上述した実施の形態では、コンクリート供試体１に対して圧縮荷重を加えるジャッキ手段として、油圧ジャッキ１５を用いた場合を例示したが、本発明はこれに限らず、従来から広く知られているジャッキ手段を用いることは自由である。要するに、筒状本体１１の収納部１４内に収納させた供試体１に対して軸線方向に圧縮荷重を加えることができる手段であればよく、ジャッキに類する機器であってもよいことは勿論である。
【００３４】
また、上述した実施の形態では、圧縮荷重検出手段としてロードセル１６を例示したが、本発明はこれに限定されず、前述したジャッキ手段により供試体１を介して伝えられる圧縮荷重を測定、検出できるものであればよい。
【００３５】
さらに、上述した実施の形態では、コンクリート供試体１の各端部を受け部材１７，１８により保持した状態で筒状本体１１の収納部１４内にセットしているが、受け部材１７，１８の形状、構造などについても適宜変形、変更することができる。要するに、筒状本体１１内にセットした供試体１に対して、ジャッキ手段１５により所要の圧縮荷重を正確に作用させ得る構造であればよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るコンクリート圧縮強度試験装置によれば、コンクリート供試体を、ジャッキ手段と圧縮荷重検出手段との間に介在させた状態で装置本体の収納部内に収納し、前記ジャッキ手段を作動させて圧縮荷重を供試体に作用させることにより、従来のＪＩＳ規格と同等の測定結果を得ることができる高精度の圧縮強度試験を、簡単に短時間で、しかもコスト面でも有利な状況下で行うことができる。
【００３７】
このようにして得られる本発明に係る圧縮強度試験装置は、全体が必要最小限の簡易型構造であって、しかも全体が小型で、軽量で、持ち運びが容易であり、コスト面でも安価であり、各種の現場に簡単に搬送して使用することができる等の優れた効果がある。したがって、本発明によれば、現場における天候やその他の各種諸条件等により変化するコンクリートの硬化度を短時間で迅速かつ正確に、しかも安価に判定することができるから、その利点は大きい。
【００３８】
また、本発明によれば、コンクリート供試体の圧縮方向の両端部を受け部材で保持することにより、装置本体の収納部内で所定の位置に位置決め保持することができ、ジャッキ手段から所要の圧縮荷重を所要の状態で作用させることができる。特に、受け部材にずれ止め手段を設けると、供試体の軸芯を圧縮荷重の作用方向に合致させることが可能であり、精度のよい圧縮荷重試験を行うことができる。
【００３９】
本発明によれば、コンクリート圧縮強度試験装置を必要最小限の構成部品点数によって簡単にしかも小型、軽量に形成することができ、コスト面でも優れている。
さらに、本発明によれば、圧縮強度試験装置へのコンクリート供試体のセットが、装置カバーを外した状態で装置本体に対してきわめて簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンクリート圧縮強度試験装置の一つの実施の形態を示し、コンクリート圧縮強度試験装置の要部構造を説明するための概略側面図である。
【図２】図１において構成部品を分解して示す概略分解斜視図である。
【図３】（ａ）はコンクリート供試体と該供試体の端部を保持する受け部材を示す斜視図、同図（ｂ）は…受け部材にコンクリート供試体を保持させたときの側端面図である。
【符号の説明】
１…コンクリート供試体、１０…コンクリート圧縮強度試験装置、１１…筒状本体（装置本体）、１２…筒状カバー（装置カバー）、１３…開口、１４…収納部、１５…油圧ジャッキ（ジャッキ手段）、１６…ロードセル（圧縮荷重検出手段）、１７，１８…受け部材、１７ａ，１８ａ…支え枠（ずれ止め手段）、１９ａ，１９ｂ…壁部（位置規制手段）、２０…手押しポンプ。

Claims

柱状の供試体に対して軸線方向に沿って圧縮荷重を加えることにより該供試体の圧縮強度を試験するコンクリート圧縮強度試験装置であって、
前記供試体を収納する収納部を有する筒状の装置本体と、
前記装置本体の外周部に嵌装した状態で組付けられる筒状の装置カバーとから構成され、
前記装置本体は、前記供試体を収納する収納部の軸線方向の一端側に設けられ前記供試体に圧縮荷重を作用させるジャッキ手段と、前記収納部の軸線方向の他端側に設けられ前記供試体へのジャッキ手段による圧縮荷重を検出する圧縮荷重検出手段とを備え、
前記装置本体の前記収納部は、前記供試体を側方から出し入れ可能に開口され、圧縮試験時には前記装置カバーが嵌装されることにより、前記開口部が覆われるように構成されるとともに、
前記供試体は、軸線方向の両端部が受け部材により保持された状態で前記収納部に収納され、
前記受け部材は、前記供試体を保持する受け面に供試体の端部を芯ずれを生じない状態で保持するずれ止め手段を備えていることを特徴とするコンクリート圧縮強度試験装置。
請求項１記載のコンクリート圧縮強度試験装置において、
前記装置本体は、前記ジャッキ手段の反供試体側の端部と前記圧縮荷重検出手段の反供試体側の端部とを一定間隔をおいて対向させた位置で係止する位置規制手段を備えていることを特徴とするコンクリート圧縮強度試験装置。