JP6829367B1 - 引張剥離破壊試験方法及び試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用の試験装置を利用することができ、測定される荷重に有意な差が生じることで比較が容易であり、実現象に沿った破壊挙動の試験が可能である、引張剥離破壊試験方法及び試験装置を提供する。【解決手段】表面保護材８に接着治具２を接着する。接着治具２を接着する周囲に沿って、表面保護材８及び母材コンクリート６に切り込み７を入れる。接着治具２に取付板１を取り付け、取付板1に引張棒１３及び引張試験器１４を取り付ける。引張試験器１４を作動させて、引張棒１３を引っ張り上げると、接着治具２の引張棒１３を取り付けた側の端部から、表面保護材８を剥離破壊させることができる。表面保護材８の内部での破壊、又は表面保護材８と母材コンクリート６表面との接着面での破壊、母材コンクリート６の内部での破壊、これらの複合的破壊のいずれかが生じ、破壊荷重の測定及び破壊挙動の模擬が可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、土木建築構造物の表面に施工する表面保護材の付着性能を把握するための評価試験である、引張剥離破壊試験方法及び試験装置に関するものである。

土木建築構造物のうち、特に鉄筋コンクリート構造物では、美観又は劣化進行防止のため、表面保護材として、樹脂若しくは塗料の塗布又はタイルの貼り付けの施工がなされる。

施工された樹脂、塗料、又はタイルの付着強度試験方法として、一般社団法人日本建築学会の建研式引張接着試験、及び公益社団法人土木学会の表面被覆材の付着強さ試験方法が知られている。

これらの試験では、例えば特許文献１にも記載がある、建研式引張試験器を用いて、付着強度が測定される。4 cm×4 cmの正方形の面を有するアタッチメントを、接着剤を用いて測定箇所に取り付け、正方形の面全体を同時に引き上げる。

しかし、正方形の面全体を同時に引き上げることは、接着した吸盤を引き上げるような状況になり、表面保護材中の層間の接着又は表面保護材と母材コンクリートとの接着、母材コンクリート内部の引張強度の中で付着強度に影響を及ぼす要素が明確に区別できない。表面保護材の種類を変えて試験した付着強度の違いも明確にならない。

さらに、現場における実際の表面保護材の破壊挙動は、接着面と垂直に引き上げられるようなことはほとんどなく、多くは、ある一端から剥がされるような挙動である。

特許文献２には、タイルの接着性能を評価する試験方法として、特殊な装置を用い、接着面と垂直な軸から傾けて引っ張る方法が記載されている。

特開２００５−２３３７３５号公報 特開２０１０−２３０５０４号公報

一般社団法人日本建築学会の建研式引張接着試験、及び公益社団法人土木学会の表面被覆材の付着強さ試験方法では、測定箇所に取り付けた接着面全体を同時に垂直に引き上げることによる吸盤効果により、測定される荷重に有意な差が生じにくい、という課題がある。

また、垂直に引き上げる試験方法では、ある一端から剥がされるような挙動である実際の破壊現象に即していないため、実際の破壊現象に対する評価ができない、という課題がある。

特許文献２では、接着面と垂直な軸から傾けて引っ張る方法が提案されているが、接着面全体を同時に剥離させる技術であり、実際の破壊現象に対する評価ができない、という課題がある。

また、特許文献２では、試験に特殊な装置が必要であり、汎用性が高くない、という課題がある。引っ張る際に接着面と平行な力がかかるため、試験装置の設置の際には装置を固定するための仕組みがさらに必要になり、装置全体が大がかりなる、という課題がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、汎用の試験装置を利用することができ、測定される荷重に有意な差が生じることにより比較が容易であり、実現象に沿った破壊挙動の試験が可能である、引張剥離破壊試験方法及び試験装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の引張剥離破壊試験方法は、土木建築構造物のコンクリート表面に施工する表面保護材である樹脂、塗料、又はタイルの付着強度試験方法であって、前記表面保護材の母材コンクリート表面との接着面とは反対側に、接着治具を接着する工程と、前記接着治具に、前記接着治具の前記接着面の中心を通り前記接着面に垂直な軸上で、前記接着面に平行になるように取付板を取り付ける工程と、前記取付板に、前記接着治具の前記接着面の中心を通り前記接着面に垂直な軸とは異なる平行な軸上に引張棒を取り付ける工程と、前記引張棒の前記取付板を取り付けていない側の端部に引張試験器を取り付ける工程と、前記引張試験器を作動させて、前記引張棒を引っ張り上げて、前記取付板の前記引張棒の軸を引っ張り上げる工程と、前記接着治具の前記引張棒を取り付けた側の端部から剥離破壊させる工程と、前記引張棒を引っ張り上げている最中に、その引っ張り上げる荷重を計測する工程を備えたことを特徴とする。

また、前記接着治具を接着したコンクリート表面に、前記接着治具の端部に沿った切り込みを入れて実施することができる。

また、引張試験機に建研式引張試験器を使用することができる。

また、本発明の試験装置は、引張剥離破壊試験方法に用いるため、前記接着治具に、前記接着治具の前記接着面の中心を通り前記接着面に垂直な軸上で取り付ける前記取付板であって、前記引張棒を、前記接着治具の前記接着面の中心を通り前記接着面に垂直な軸とは異なる平行な軸上に取り付けることができる前記取付板を備えたことを特徴とする。

また、前記取付板の前記引張棒を取り付ける箇所において、前記引張棒を引っ張り上げて前記取付板が傾いても、前記引張試験器の引っ張る軸に垂直な方向に無理な力が働かないようにするための、前記引張棒を取り付ける箇所の穴を広げた前記取付板を備えた構造にすることができる。

本発明は、汎用の試験装置を用いての試験実施が可能であるため、簡易に試験が可能である。

また、接着面を引っ張る際に吸盤効果が現れないため、表面保護材の違い、又は接着材の違い、母材コンクリートの状態による違いだけでなく、経年劣化による違いにより測定される荷重に有意な差が生じることにより試験条件間の比較が容易になる。

また、ある一端から剥がされるような挙動である実際の破壊現象に即した試験が可能になる。

また、接着治具の接着面との垂直な中心軸と、引張棒の軸との距離を変えることで、より実現象に近い破壊現象の模擬が可能になる。

本発明実施例の引張剥離破壊試験方法の構成全体を示した図である。 本発明実施例の引張剥離破壊試験方法の取付板付近の構成を詳細に示した図である。 図２において、試験の対象をタイルにした図である。 図３において、接着治具のタイルに貼り付ける部分の大きさを、タイルと同じ大きさにした図である。 図２において、引張棒を取り付ける箇所の穴を広げた取付板を備えた構造を示した図である。 図５における取付板の平面図である。 図２において、接着治具と反対側で、引張棒を取り付ける箇所の先を、母材コンクリート側に折り曲げた取付板を備えた構造を示した図である。 図７における取付板の平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

実施例１は、土木建築構造物のコンクリート表面に施工する表面保護材である樹脂又は塗料を対象にした、引張剥離破壊試験方法である。

図１は、実施例１の構成全体を示した図であり、図２は、取付板付近の構成を詳細に示した図である。

表面保護材８のコンクリート表面との接着面とは反対側に、接着治具２を接着する。接着治具２を接着する前に、接着治具２を接着する周囲に沿って、必要に応じて表面保護材８及び母材コンクリート６に切り込み７を入れる。接着治具２に取付板１を取り付け、取付板1に引張棒１３及び引張試験器１４を取り付ける。

引張試験器１４を作動させて、引張棒１３を引っ張り上げて、取付板の引張棒の軸を引っ張り上げる。すると、接着治具２の引張棒１３を取り付けた側の端部から、表面保護材８を剥離破壊させることができる。

剥離破壊は、表面保護材８の内部での破壊、又は表面保護材８と母材コンクリート６表面との接着面での破壊、母材コンクリート６の内部での破壊、これらの複合的破壊のいずれかが生じ、破壊挙動の模擬が可能である。

また、引っ張り上げる荷重を計測することができ、表面保護材８の種類による荷重の比較が可能である。

また、接着治具のタイルに貼り付ける部分の大きさを、タイルと同じ大きさにして，精度よく試験をすることが可能である．

また、接着治具の接着面との垂直な中心軸と、引張棒の軸との距離を変えることで、実現象に応じた破壊現象の模擬が可能である。

荷重及び破壊挙動の総合的な評価により、表面保護材８だけの評価ではなく、表面保護材８及び母材コンクリート６の、表面保護工法のシステムとしての総合的な評価が可能である。

実施例２は、土木建築構造物のコンクリート表面に施工する表面保護材であるタイルを対象にした、引張剥離破壊試験方法である。

図３は、実施例２の取付板付近の構成を詳細に示した図である。図４は、接着治具にタイルと接着面が同じ形状となる接着治具を用いた図である。

タイル１０の母材コンクリート６との接着面１１とは反対側の接着面１２に、接着治具２を接着する。接着治具２は、必要に応じて接着面１２がタイルと同じ大きさになる接着治具を用いる。接着治具２に取付板１を取り付け、取付板1に引張棒１３及び引張試験器１４を取り付ける。

引張試験器１４を作動させて、引張棒１３を引っ張り上げて、取付板の引張棒の軸を引っ張り上げる。すると、タイル１０と母材コンクリート６との接着面１１の引張棒１３を取り付けた側の端部から、接着面１１を剥離破壊させることができる。

剥離破壊は、タイル１０と母材コンクリート６との接着面１１での破壊、又は母材コンクリート６内部での破壊、これらの複合的破壊のいずれかが生じ、破壊挙動の模擬が可能である。

また、引っ張り上げる荷重を計測することができ、タイル１０と母材コンクリート６との接着面１１に用いる接着剤の種類、又はタイル１０の接着面１１の形状による荷重の比較が可能である。

また、接着治具の接着面との垂直な中心軸と、引張棒の軸との距離を変えることで、より実現象に近い破壊現象の模擬が可能である。

荷重及び破壊挙動の総合的な評価により、タイル１０と母材コンクリート６との接着面１１に用いる接着剤だけの評価ではなく、タイル１０及び母材コンクリート６の、表面保護工法全体のシステムとしての総合的な評価が可能である。

また、取付板１の引張棒１３を取り付ける箇所において、引張棒１３を引っ張り上げて取付板１が傾いても、取付板１及び引張棒１３に無理な力が働かないようにするために、引張棒を取り付ける箇所の穴を広げた取付板１を備えた構造にすることができる。あくまで一例であるが、図５及び図６は、引張棒を取り付ける箇所の穴を広げた取付板１及び取付板付近の構成を詳細に示した図である。

また、引張棒を取り付ける箇所の穴を単に広げるだけでなく、接着治具２と反対側で、引張棒１３を取り付ける箇所の先を母材コンクリート６側に折り曲げた構造にすることができる。あくまで一例であるが、図７及び図８は、折り曲げた構造の取付板１８及び取付板付近の構成を詳細に示した図である。

また、本発明は、以上説明した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、当分野において通常の知識を有する者により可能な実施形態の変更は、本発明に含まれる。

１ 取付板
２ 接着治具
３ ワッシャー
４ ナット
５ ボルト
６ 母材コンクリート
７ 母材コンクリート６に入れた切り込み
８ 樹脂又は塗料の表面保護材
９ 接着治具２と表面保護材８との接着面
１０ タイル
１１ タイル１０と母材コンクリート６との接着面
１２ 接着治具２とタイル１０との接着面
１３ 引張棒
１４ 引張試験器
１５ 荷重表示装置
１６ 油圧ポンプ
１７ 載荷終了時の引張棒１３と取付板１との角度のズレを許容する余裕代
１８ 接着治具２と反対側で、引張棒１３を取り付ける箇所の先を母材コンクリート６側に折り曲げた取付板
１９ 載荷終了時の引張棒１３と取付板１８との角度のズレを許容する余裕代

Claims (2)

1. 土木建築構造物のコンクリート表面に施工する表面保護材である樹脂、塗料、又はタイルの付着強度試験方法であって、
   前記表面保護材の母材コンクリート表面との接着面とは反対側の面に、接着治具を接着する工程と、
   前記接着治具に、前記接着治具の前記接着面の中心を通り前記接着面に垂直な軸上で、前記接着面に平行になるように取付板を取り付ける工程と、
   前記取付板に、前記接着治具の前記接着面の中心を通り前記接着面に垂直な軸とは異なる平行な軸上に引張棒を取り付ける工程と、
   前記引張棒の前記取付板を取り付けていない側の端部に引張試験器を取り付ける工程と、
   前記引張試験器を作動させて、前記引張棒を引っ張り上げて、前記取付板の前記引張棒の軸を引っ張り上げる工程と、
   前記接着治具の前記引張棒を取り付けた側の端部から剥離破壊させる工程と、
   前記引張棒を引っ張り上げている最中に、その引っ張り上げる荷重を計測する工程
   を備えたことを特徴とする引張剥離破壊試験方法。
2. 請求項１に記載の引張剥離破壊試験方法に用いるため、
   前記接着治具に、前記接着治具の前記接着面の中心を通り前記接着面に垂直な軸上で取り付ける前記取付板であって、
   前記引張棒を、前記接着治具の前記接着面の中心を通り前記接着面に垂直な軸とは異なる平行な軸上に取り付けることができる前記取付板を備えたこと、
   を特徴とする試験装置。