JP6366068B2 - コンクリート埋設用位置調整部材 - Google Patents
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Description
特に、コンクリート構造物表面への露出のない完全な埋設用位置調整部材では、温度変化に起因して生じる応力の開放ができないため、温度変化の応力によるひび割れ発生の懸念が生じる。
このことから、無線電波において、自由空間と誘電体とでは伝播速度が変化するために電波の波形に位相差が生じ、波形のプラス成分とマイナス成分が干渉しあい、信号波形の強度(振幅)が小さくなるため、通信特性に影響をおよぼすこととなる。例えば、RFID無線通信において、通信可能距離の低下を生ずる場合がある。この現象は、無線における送受信の出力(電界強度)が小さい微弱無線やRFIDにおいて影響が大きい。特に、受信した電磁波を電力に変換して返信するパッシブタイプのRFID無線方式においては、影響が大きくなることから、無線通信器の周辺に、比誘電率の小さい材料を用いることが有効であることを見出した。
以上のことから、コンクリート構造物中における無線通信機の近傍に設置する材料として、比誘電率が1〜8の範囲であることが好ましい。
図1は、本実施形態に係るステアタイト製コンクリート埋設用位置調整部材10である。座蹴り部12を設け、鉄筋に装着したときの位置決めとしている。切り欠き部13は、バンド等で固定するためであり、突起部14は、位置調整部材10または通信部60を積層したときの横ずれを防止する。
位置調整部材10は、少なくとも長辺40mmと、5mm以上の厚さを有する寸法となる。長さ40〜1000mmである場合にとくに有用である。長さ40mm未満の場合、温度変化に起因した体積変化の差異が小さいため、温度応力が生起しにくい。長さ1000mmを上回る場合、製造において焼結過程での収縮での歩留まりが低下し、また欠陥を生じやすくなるため、安定した部材の製造と強度の担保が難しくなるため、好ましくない。
コンクリート埋設用位置調整部材であって、マイナス20℃から90℃の温度範囲で熱膨張係数が7〜11×10-6/℃、モース硬度7〜8、曲げ強度50〜250MPaであるセラミックス部材は、具体的には、次ぎのように製造した。
例えば、ステアタイト焼結体は、酸化マグネシウム, 酸化珪素の原料粉末に適当な有機バインダ, 溶剤および可塑剤, 分散剤を添加混合して泥漿物を作り、この泥漿物を周知のスプレイドライ法を用いて顆粒化し、この顆粒を所定の形状のプレス金型によりプレス成形した後、焼成することによって得る。また、主原料として、滑石(3MgO・4SiO2・H2O)を用いることもできる。
こうして得られた焼結体を、押し棒式膨張計で測定した。測定は試料の寸法変化を試料端面に接触させた押し棒(push rod)を介して外部に置かれた変位検出器により検出した。線膨張率値が既知であるアルミナを参照焼結体とした。装置の形式は測定に際して被測定試料と参照物質を同時に用いる示差膨脹式を用いた。変位検出器としては差動トランスを用いた。変位検出における分解能は0.1μm程度である。具体的測定は、JIS R 1618-2002「ファインセラミックスの熱機械分析による熱膨張の測定方法」に準じて行った。結果は、ステアタイト焼結体とフォルステライト焼結体で、それぞれ、7.8×10-6/℃、10×10-6/℃であった。
モース硬度は、標準鉱物に、燐灰石(モース硬度5)、正長石(モース硬度6)、石英(モース硬度7)、トパーズ(モース硬度8)、コランダム(モース硬度9)を用いて測定をおこなった。その結果、7であった。このモース硬度であれば、セラミックス部材の切削加工、ねじ切り加工が、容易で、寸法精度が良好であった。
11:本体部
12:座繰り部
13:切り欠き部
14:突起部
15:円柱状切削凹部
20:鉄筋
30:金属製取り付け治具
40:アンカーピン
50:取り付け用ボルト
60:通信部(ICタグ)
100:コンクリート面
Claims (2)
- 無線機器に用いるコンクリート埋設用位置調整部材であって、比誘電率が、1〜8、マイナス20℃から90℃の温度範囲で熱膨張係数が7〜11×10−6/℃、モース硬度7〜8、曲げ強度50MPa〜250MPaであるセラミックス部材に、座繰り部を設け、座繰り部を鉄筋に接触させ、コンクリート構造物に内包させて、鉄筋に取り付けるコンクリート埋設用位置調整部材の埋設方法。
- 無線機器に用いるコンクリート埋設用位置調整部材であって、比誘電率が、1〜8、マイナス20℃から90℃の温度範囲で熱膨張係数が7〜11×10−6/℃、モース硬度7〜8、曲げ強度50MPa〜250MPaであるセラミックス部材に、ねじ部のある凹部を設け、金属製アンカーピン、又はこの接続部品に前記ねじ部に嵌合できるねじ部を設けて、金属製アンカーピンの少なくとも一部をコンクリート構造物に内包して取り付けるコンクリート埋設用位置調整部材の埋設方法。
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