JP4887524B2 - ブリージング量測定用の試験管 - Google Patents

Description

この発明は、ＰＣ桁橋等のコンクリート構造物内のＰＣシースに充填されるモルタル製グラウト材のブリージング量を測定するための試験管に関する。

一般に、ＰＣ桁橋等の構築に際しては、コンクリート床版内にＰＣシースを埋設して、このＰＣシース内に挿通したＰＣ鋼材を緊張させることで、コンクリート床版にプレストレスを導入している。その後、ＰＣシース内には、ポルトランドセメント、水、混和剤等の混合物であるモルタル製グラウト材を充填して硬化させ、ＰＣ鋼材を腐食から守るようにしている。

このようなＰＣシース内に充填するグラウト材としては、ブリージング量が少なくて材料分離を引き起こし難いものが要求される。ブリージング量の多いグラウト材を用いた場合、ＰＣシース内に水溜まりができ、これが時間とともに空隙となって、この空隙部分で結露が発生してＰＣ鋼材の錆腐食の原因となり、鋼材寿命が著しく損なわれたり、コンクリート床版自体の強度が低下するといった不具合が生じることになる。このため、ＰＣシース内に充填するグラウト材のブリージング量を予め測定して、その性能を把握することが行われている。

この測定に際しては、鉛直方向に沿って配置した試験管内にグラウト材を注入して、表面に浮かび上がった水の量を計るようにしている。例えば、特許文献１には、フレッシュコンクリートに関するものではあるが、容器を使用したブリージング量の測定方法が開示されている。

特開２００１−４１８７３号公報

従来より、グラウト材のブリージング量の測定に使用する試験管は、外部から内部状態を視認できるように、その管本体が透明な塩化ビニール樹脂を素材として成形されていた。

しかしながら、塩化ビニール樹脂製の管本体の場合、次のような問題があった。すなわち、グラウト材のブリージング量の測定後には、試験管から硬化したグラウト材を取り出して、試験管とグラウト材とを分別して廃棄するが、このとき硬化したグラウト材が管本体の内周面に密着して外れ難いため、ハンマー等を使用して管本体を叩き割るようにしている。しかし、靱性の高い粘りのある塩化ビニール樹脂製の管本体では、簡単に叩き割ることができず、分別廃棄処理が面倒であった。

また、塩化ビニール製の管本体では、例えば焼却処分時に塩素ガス等の有毒ガスを発生するなど環境への配慮に欠け、近年の脱塩ビの風潮に反していた。

そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、外部から内部状態を容易に視認することができる透明若しくは半透明の管本体を有しながら、分別廃棄処理が容易で、環境にも優しいブリージング量測定用の試験管の提供を目的とする。

上記の課題を解決するため、この発明のブリージング量測定用の試験管は、ＰＣシース充填用のモルタル製グラウト材を収容して、そのブリージング量を測定するためのものであって、低靱性で、且つ、透明若しくは半透明の非塩素系樹脂を主素材とした内部状態が目視可能な管本体を備えている。

具体的には、ノッチ付アイゾッド衝撃強さ(ＡＳＴＭ−Ｄ２５６に準拠)が１０．０〜２０．０Ｊ／ｍの範囲内とされた透明若しくは半透明のポリスチレン樹脂、アクリル樹脂を主素材とした内部状態が目視可能な管本体を備えている。

また、この試験管は、前記管本体の上端開口部を覆う蓋体と、前記管本体の下端開口部を覆う底体とを備え、前記蓋体に空気抜き用孔を形成するとともに、前記底体にグラウト材を注入するための注入口を形成している。

さらに、前記蓋体にＰＣ鋼線を貫通させる貫通用孔を形成するとともに、前記底体にＰＣ鋼線の端部を支持する支持部を設けて、前記管本体内にＰＣ鋼線を挿通させるようにしている。

この発明の試験管は、ポリスチレン樹脂やアクリル樹脂といった衝撃に弱い透明若しくは半透明樹脂によって管本体を成形しているので、外部から内部状態を目視可能としながらも、グラウト材のブリージング量の測定後に、ハンマー等を使用して管本体を簡単に叩き割って、硬化したグラウト材を取り出し易くなっている。従って、使用後の試験管とグラウト材との分別廃棄処理を容易に行うことができる。

しかも、分別後の試験管を焼却処分する際にも、管本体が非塩素系樹脂からなるため、塩素ガス等の有毒ガスの発生を抑え、脱塩ビを実現した環境に配慮した試験管を提供することができる。

また、ＰＣシース充填用のモルタル製グラウト材のブリージング量を測定するにあたって、管本体内にＰＣ鋼線を挿通可能とすることで、実際にＰＣシース内にグラウト材を充填するときと同様の状況にすることができ、現状に即した信頼性の高い試験結果を得ることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この発明の一実施形態に係る試験管は、ＰＣシース充填用のモルタル製グラウト材を注入して、そのグラウト材のブリージング量(水分離量)を測定するためのものである。

この試験管は、図１乃至３に示すように、鉛直方向に沿って配置した管本体(１)と、その管本体(１)の上端開口部(２)を覆う蓋体(３)と、管本体(１)の下端開口部(４)を覆う底体(５)とを備えている。

管本体(１)は、低靱性で粘りがなく、且つ、透明若しくは半透明の非塩素系樹脂を主素材としてブロー成形されており、例えば内外周面が平滑な直管状に形成されている。従って、この管本体(１)においては、内部状態が目視可能で、しかも衝撃に対して脆くてハンマー等を使用して簡単に叩き割ることができるようになっている。

具体的に、管本体(１)の素材としては、温度２３±２℃の条件下でＡＳＴＭ−Ｄ２５６に準拠して測定したノッチ付アイゾッド衝撃強さが６．０〜３０．０Ｊ／ｍの範囲内とされたポリスチレン樹脂やアクリル樹脂が用いられている。

ノッチ付アイゾッド衝撃強さの範囲をこのように設定した理由としては、ノッチ付アイゾッド衝撃強さが６．０Ｊ／ｍよりも小さくなると、試験管としての強度自体が弱くなり過ぎて、試験時に割れ等が生じるおそれがあり、また３０．０Ｊ／ｍよりも大きくなると、ハンマー等の打撃によって割ることが困難となるからであり、特に１０．０〜２０．０Ｊ／ｍの範囲内とするのが実用上好ましい。

ここで、上記管本体(１)の素材の１つであるポリスチレン樹脂の衝撃強さを把握するために、ポリスチレン樹脂製の試験片に対して、試験温度を２３±２℃として、ＡＳＴＭ−Ｄ２５６ に準拠したノッチ付アイゾッド衝撃試験を行った。なお、試験片寸法は、幅１２．７ｍｍ、厚さ４ｍｍ、長さ６３．５ｍｍとした。

その結果、ポリスチレン樹脂製の試験片においては、１０個の試験片の平均値が１２Ｊ／ｍとなり、同じ条件下での１０個の試験片の平均値が３５Ｊ／ｍである塩化ビニール樹脂製の試験片よりも格段に破壊し易いことが判明した。すなわち、この実施形態の試験管の管本体(１)は、塩化ビニール樹脂製の従来品と比べて、ハンマー等を使用して簡単に叩き割ることができる。

なお、管本体(１)は、単層構造のものだけに限らず、ハンマー等を使用して簡単に叩き割ることができるのであれば、例えばポリスチレン樹脂層とアクリル樹脂層とを合わせたり、ポリスチレン樹脂層とその他の透明若しくは半透明の非塩素系樹脂層とを合わせたり、アクリル樹脂層とその他透明若しくは半透明の非塩素系樹脂層とを合わせたような多層構造のものであっても良い。

また、管本体(１)の外周面に、ノッチやキズを形成して割れ易くしても良い。さらに、管本体(１)の外周面に、長手方向に間隔をあけて目盛りを刻設することで、ブリージング量の測定を容易にするとともに、割れ易くしても良い。

前記蓋体(３)は、例えば透明若しくは半透明の非塩素系樹脂であるポリスチレン樹脂やアクリル樹脂、或いはポリプロピレン樹脂を素材としてインジェクション成形されており、短筒状の側壁部(10)と、その側壁部(10)の上端に設けた上面部(11)とを備えている。そして、この蓋体(３)の上面部(11)には、空気抜き用孔(12)と、ＰＣ鋼線(15)を貫通させる貫通用孔(13)とが形成されている。

この蓋体(３)は、その側壁部(10)が管本体(１)の上端に外嵌されて、上面部(11)によって管本体(１)の上端開口部(２)を塞ぐようになっている。

前記底体(５)は、例えば透明若しくは半透明の非塩素系樹脂であるポリスチレン樹脂やアクリル樹脂、或いはポリプロピレン樹脂を素材としてインジェクション成形されており、短筒状の大径側壁部(16)と、この大径側壁部(16)に段差部(17)を介して連続する小径側壁部(18)と、その小径側壁部(18)の下端に設けた底面部(19)とを備えている。

そして、この底体(５)の小径側壁部(18)には、グラウト材を注入するための注入口(20)が形成され、この注入口(20)周りに注入用ホース(21)を繋ぐための注入筒(22)が突設されている。また、底体(５)の底面部(19)には、蓋体(３)の貫通用孔(13)を貫通して管本体(１)内に挿通されたＰＣ鋼線(15)の下端部を支持する支持部(23)が形成されている。支持部(23)は、筒状に形成されて、底面部(19)の略中央から上方へ向かって突出している。

この底体(５)は、その大径側壁部(16)が管本体(１)の下端に外嵌されて、底面部(19)によって管本体(１)の下端開口部(４)を塞ぐようになっている。

底体(５)と管本体(１)とは、透明若しくは半透明のシリコン系樹脂(25)によって接着されている。このようにコーキング性のあるシリコン系樹脂(25)を接着剤として使用することで、管本体(１)と底体(５)との間に生じる隙間を確実に塞いで防水性を高めることができ、一般的な接着剤を使用するときのような溶剤による管本体(１)や底体(５)におけるクラックの発生を防止することができる。しかも、透明若しくは半透明シリコン系樹脂(25)を用いることで、内部のグラウト材の状況を目視確認する際に妨げとならない。

なお、このように底体(５)と管本体(１)とをシリコン系樹脂(25)によって接着するだけでなく、蓋体(３)と管本体(１)とを同様にシリコン系樹脂(25)によって接着しても良い。また、蓋体(３)や底体(５)は、管本体(１)に対して必ずしも別体で設ける必要はなく、管本体(１)の上端や下端に一体成形しても良い。

上記構成の試験管を用いたグラウト材のブリージング量を測定に際しては、まず蓋体(３)の貫通用孔(13)を貫通させたＰＣ鋼線(15)の下端部を底体(５)の支持部(23)に差し込んで、ＰＣ鋼線(15)を管本体(１)内に挿通させる。このようにＰＣ鋼線(15)を挿通させることで、実際にＰＣシースにグラウト材を充填するときと同様の状況にして、試験結果の信頼性を高めることができる。

この状態で、図３に示すように、底体(５)の注入筒(22)に注入用ホース(21)を接続して、所定量のグラウト材(30)を注入口(20)から管本体(１)内に充填する。管本体(１)内のグラウト材(30)が硬化して、その上端付近に水が浮かび上がると、その分離水の高さを計測して、その高さと管本体(１)の内面積とを掛け合わせることで、分離水の量すなわちブリージング量を求めることができる。このとき、管本体(１)だけでなく、蓋体(３)や底体(５)も透明若しくは半透明となっているので、内部のグラウト材(30)の状況をより確実に目視確認することができる。

このように、試験管を用いてグラウト材(30)のブリージング量を測定した後には、試験管の管本体(１)をハンマー等を使用して叩き割って、試験管から硬化したグラウト材(30)を取り出し、試験管とグラウト材とを分別して廃棄する。このとき、管本体(１)は、靱性が低くて粘りのないポリスチレン樹脂やアクリル樹脂を素材としているから、従来のように塩化ビニール樹脂を素材とした管本体に比べて、ハンマー等による打撃によって簡単に破壊することができ、分別廃棄処理を容易に行うことができる。また、分別後の試験管を焼却処分する際にも、試験管の構成部材がすべて非塩素系樹脂からなるため、塩素ガス等の有毒ガスを発生させることがなく、環境にも配慮することができる。

なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。

この発明の一実施形態に係る試験管の斜視図である。 同じくその分解斜視図である。 同じくその縦断面図である。

符号の説明

(１) 管本体
(２) 上端開口部
(３) 蓋体
(４) 下端開口部
(５) 底体
(12) 空気抜き用孔
(13) 貫通用孔
(15) ＰＣ鋼線
(20) 注入口
(23) 支持部
(30) グラウト材

Claims (2)

1. ＰＣシース充填用のモルタル製グラウト材を収容して、そのブリージング量を測定するための試験管であって、ノッチ付アイゾッド衝撃強さ(ＡＳＴＭ−Ｄ２５６に準拠)が１０．０〜２０．０Ｊ／ｍの範囲内とされた透明若しくは半透明のポリスチレン樹脂を主素材とした内部状態が目視可能な管本体と、前記管本体の上端開口部を覆う蓋体と、前記管本体の下端開口部を覆う底体とを備え、前記蓋体に空気抜き用孔を形成するとともに、前記底体にグラウト材を注入するための注入口を形成して、さらに前記蓋体にＰＣ鋼線を貫通させる貫通用孔を形成するとともに、前記底体にＰＣ鋼線の端部を支持する支持部を設けて、前記管本体内にＰＣ鋼線を挿通させるようにしたことを特徴とするブリージング量測定用の試験管。
2. ＰＣシース充填用のモルタル製グラウト材を収容して、そのブリージング量を測定するための試験管であって、ノッチ付アイゾッド衝撃強さ(ＡＳＴＭ−Ｄ２５６に準拠)が１０．０〜２０．０Ｊ／ｍの範囲内とされた透明若しくは半透明のアクリル樹脂を主素材とした内部状態が目視可能な管本体と、前記管本体の上端開口部を覆う蓋体と、前記管本体の下端開口部を覆う底体とを備え、前記蓋体に空気抜き用孔を形成するとともに、前記底体にグラウト材を注入するための注入口を形成して、さらに前記蓋体にＰＣ鋼線を貫通させる貫通用孔を形成するとともに、前記底体にＰＣ鋼線の端部を支持する支持部を設けて、前記管本体内にＰＣ鋼線を挿通させるようにしたことを特徴とするブリージング量測定用の試験管。

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