JP6843177B2 - 剥離試験機 - Google Patents

Description

本発明は、遮水シート接合部の剥離試験に使用する剥離試験機に関する。

遮水シートを利用して遮水層を形成する場合には、複数の遮水シートを接合することにより、対象となる範囲を覆う大きさの遮水層を形成する。遮水シート同士の接合方法としては、遮水シートの端部同士を重ね合せた状態で、一方の遮水シートの縁部を他方の遮水シートの表面に融着することにより行う方法がある。
遮水層を施工する際には、遮水シートの融着作業前（本施工前）に融着条件の確認試験を行い、遮水シート同士の融着条件を設定する。この確認試験では、可搬型引張試験機を利用してせん断試験を行うのが一般的である。せん断試験は、遮水シート同士を融着させてなる試験片に対して、遮水シート同士をずらす方向に、一方の遮水シートと他方の遮水シートとを反対方向に引っ張ることにより行う。

なお、本出願人は、遮水シートの融着不良をより確実に防止することを目的として、特許文献１に示すように、融着条件の確認試験において、せん断試験に加えて剥離試験を実施する方法を提案している。
剥離試験は、融着された２枚の遮水シートを互いに離間する方向（引き剥がす方向）に力を加えることで接合性を確認するものである。すなわち、遮水シート同士の融着面で両者が剥がれる場合には接合が不十分であると判断し、融着面で剥がれることなく遮水シート自体が破損する場合には融着が十分であると判断する。この剥離試験には、せん断試験において使用する可搬型引張試験機を使用することができるが、可搬型引張試験機は、一定の速度で引張力を付与するため、試験に時間がかかる。また、せん断試験と剥離試験の両方に可搬型引張試験機を使用すると、両試験を終えるまでに時間がかかり、現場の作業工程に影響してしまう。また、剥離試験は、人力にて行うこともできる。人力により行う剥離試験は、一人の試験担当者が素手または器具を介して試験片を掴んで引っ張る場合や、二人の試験担当者がそれぞれ試験片を素手または器具を介して掴んで引っ張る場合などがある。ところが、人力による剥離試験は、大きな力が必要であることに加え、試験担当者により力のかけ方が異なるとともに、試験片に作用する引張力の大きさにも差が生じるため、客観的な判断が難しい。

特開２０１８−０４０６４６号公報

本発明は、弱い力で実施可能であり、簡易かつ短時間で試験を行うことができ、また、異なる試験担当者が試験を行う場合であっても試験片に対して同等の条件にて引張力を作用させることができる剥離試験機を提案することを課題とする。

前記課題を解決するための本発明は、融着された遮水シート同士の融着度合いを確認する剥離試験機であって、一対の柄と、前記柄の先端部に形成されたシート保持部と、前記柄の基端部に形成された把持部と、一方の前記柄に対して他方の前記柄が回動する際の支点となる回動支点部とを備え、前記シート保持部同士が離反する方向に拡開させるものである。かかる剥離試験機によれば、把持部を握った試験担当者が、一対の柄を操作することで、シート保持部同士が離反する方向に拡開させて、試験片に引張力を作用させることができる。そのため、試験担当者の経験や身体能力等にかかわらず、同じ条件による試験が可能となり、その結果、信頼性の高い試験結果を得ることができる。

また、前記回動支点部は、前記シート保持部と前記把持部との間において一対の前記柄を連結する軸支部であってもよいし、他方の前記柄に向かって突出するように前記柄に形成された曲面部または円弧歯車であってもよい。このようにすれば、回動支点部が曲面部同士の接点が挺子の支点の役割を果たし、試験片に対して一定の力を連続して作用させることができる。

本発明の剥離試験機によれば、異なる試験担当者が試験を行う場合であっても試験片に対して同等の条件にて引張力を作用させることができる。また、人力により試験を行うことで、簡易かつ短時間で試験を行うことができる。

第一実施形態に係る剥離試験機を示す正面図である。 試験片のイメージ図である。 （ａ）および（ｂ）は他の形態に係る剥離試験機を示す正面図である。 第一実施形態の剥離試験機を利用した試験状況を示す正面図である。 （ａ）および（ｂ）は他の形態に係る剥離試験機を示す正面図である。 （ａ）および（ｂ）はその他の形態に係る剥離試験機を示す正面図である。 第二実施形態に係る剥離試験機を示す正面図である。 第二実施形態の剥離試験機を利用した試験状況を示す正面図である。 第三実施形態に係る剥離試験機を示す正面図である。 （ａ）他の形態に係る剥離試験機を示す正面図、（ｂ）はその他の形態に係る剥離試験機の回動支点部の断面図、（ｃ）はその他の形態に係る剥離試験機の回動支点部の断面図である。 （ａ）第三実施形態の剥離試験機を利用した試験状況を示す正面図、（ｂ）は（ａ）に続く試験状況を示す正面図である。 （ａ）および（ｂ）は第四実施形態の剥離試験機を示す正面図である。

＜第一実施形態＞
第一実施形態では、図１に示すように、融着された遮水シート１に対して剥離試験を行う場合に使用する剥離試験機２について説明する。剥離試験では、予め設定された融着条件により融着した遮水シート１同士の接合部から切り出した試験片１１（図２参照）に対して、遮水シート１同士を引き剥がす力を作用させることにより遮水シート１同士の融着度合（適切に融着されているか否か）を確認する。剥離試験により融着面１２において遮水シート１同士が剥がれた場合には、融着条件を検討し直す必要があると判断する。一方、剥離試験により遮水シート１同士が融着面１２において剥がれずに、遮水シート１に破損が生じた場合には適正に融着されていると判断する。

剥離試験機２は、図１に示すように、一対の柄３，３と、柄３の先端部に形成されたシート保持部４と、柄３の基端部に形成された把持部５と、シート保持部４と把持部５との間において一対の柄３，３を連結する軸支部６（回動支点部）とを備えている。
一対の柄３，３は、軸支部６を挟んで対向している。柄３は、金属製の棒状の柄本体３１と、柄本体３１の先端部に形成された曲面部３２とにより形成されている。曲面部３２は、平面視半円状を呈していて、他方の柄３に向かって突出している。なお、曲面部３２の形成箇所は限定されるものではなく、例えば、柄本体３１の中央部に形成してもよい。曲面部３２は、柄本体３１に半円状の板材を固定することにより形成してもよいし、鋼材を加工することにより柄本体３１と曲面部３２とを一体に形成してもよい。また、曲面部３２は必要に応じて形成すればよく、例えば、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、柄本体３１の先端に軸受け（軸支部６）を形成して一対の柄３同士を回動可能に連結する場合には、曲面部３２は省略してもよい。

シート保持部４は、曲面部３２の先端部（把持部５と反対側の端部）に固定されている。なお、シート保持部４は、柄３の先端に一体に形成してもよい。シート保持部４は、挟持部４１と固定部４２とを備えている。固定部４２は、曲面部３２に固定されていて、挟持部４１は曲面部３２（柄３）の先端から突出している。本実施形態では、柄本体３１の軸に対して、シート保持部４が先端に向かうにしたがって外側（他方のシート保持部４と反対側）に離れるように傾斜している。そのため、八字状に対向した状態の一対の柄本体３１を略平行にした際に、図４に示すように、一対のシート保持部４は先端に向かうにしたがって離れるように傾斜する。なお、シート保持部４の軸は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、柄本体３１の軸の延長線に対して平行であってもよい。このとき、シート保持部４は、曲面３２の外面に固定部４２を固定すればよい。また、シート保持部４は、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、柄本体３１と同軸線状に形成してもよい。
挟持部４１は、二またに分かれていて、遮水シート１の端部を挟持することが可能となっている。シート保持部４は、挟持部４１において遮水シート１の端部を挟持した状態で、挟持部４１をネジ等により締め付けることで、遮水シート１を保持（挟持）する。なお、挟持部４１の構成は限定されるものではなく、遮水シート１を保持することができれば、必ずしもネジ式である必要はない。挟持部４１は、例えば、クリップ式やクランプ式であってもよい。
ここで、シート保持部４の先端同士の間には所定の大きさの間隔ｄ１が形成されている。そして、図４に示すように、一対の柄本体３１，３１を略平行にすると、一対のシート保持部４，４が離隔する。本実施形態の剥離試験機２は、シート保持部４同士を離隔させた際のシート保持部４の先端同士の間隔ｄ２（最大値）が、「ｄ２／ｄ１＞遮水シート１の伸び（例えば、５００〜６００％）」となるように設定されている。

把持部５は、試験担当者が柄３を握りやすくするために柄３の基端部に形成された握りの部分（グリップ）である。本実施形態では、柄３の基端部にゴム製の筒体を固定することにより把持部５が形成されている。なお、把持部５の構成は限定されるものではなく、例えば、柄本体３１の基端部自体を加工することにより形成してもよい。

軸支部６は、曲面部３２の頂部に配設されていて、一方の柄３に対して他方の柄３が回動する際の支点（回動支点部）となる。なお、軸支部６の配置は限定されるものではないが、柄３同士の間であって、柄本体３１の延長線から所定の間隔をあけた位置に配置するのが望ましい。一対の柄３，３は、軸支部６を中心に回動可能である。把持部５同士が近づくように柄３を回動させると、シート保持部４同士が離隔し、把持部５同士が離れるように柄３を回動させると、シート保持部４同士が近づく。ここで、本実施形態の柄３は、軸支部６を通る法線と柄３との交点から把持部５の力点までの距離ｂが、交点からシート保持部４の先端までの距離ａの３倍以上、好ましくは４倍以上である。なお交点からの距離ａ，ｂは、適宜決定すればよい。

剥離試験を行う際には、まず、図１に示すように、融着された２枚の遮水シート１，１のうちの一方の遮水シート１を一方のシート保持部４で保持し、他方の遮水シート１を他方のシート保持部４で保持する。次に、図４に示すように、剥離試験機２の把持部５同士を近づけてシート保持部４同士を離反する方向に拡開させることで、試験片１１（遮水シート１同士の融着面１２）に引き剥がす力を作用させて、融着面１２において遮水シート１同士が剥がれないことを確認する。

以上、本実施形態の剥離試験機２を使用すれば、試験担当者の違いにより、試験時の引張力に違いが生じ難く、同等の力を作用させて試験を行うことが可能となる。そのため、信頼性の高い試験結果が得られる。また、軸支部６を通る法線と柄３との交点から把持部５までの距離ｂが、交点からシート保持部４の先端までの距離ａの３倍（好ましくは４倍）以上であるため、梃子の原理により遮水シート１の破断に必要な力（例えば、１５０Ｎ／ｃｍ）を、少ない力で試験片１１に作用させることができる。そのため、試験担当者の腕力の違いによる差が生じ難い。

また、曲面部３２同士の接触点が梃子の支点の役割を果たすため、試験片１１に作用させる引張力が安定している。
さらに、シート保持部４において試験片１１を挟持した状態で試験を行うため、せん断試験用の試験片製造装置（打ち抜き機）で制作した幅２ｃｍ程度の小さな試験片１１に対しても試験を行うことができる。試験片製造装置を使用することができれば、カッターなどを利用して試験片１１を製造する手間を削減することができるため、試験の効率化を図ることができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態では、第一実施形態と同様に、融着された遮水シート１に対して剥離試験を行う場合に使用する剥離試験機２について説明する。
剥離試験機２は、図７に示すように、一対の柄３，３と、柄３の先端部に形成されたシート保持部４と、柄３の基端部に形成された把持部５と、シート保持部４と把持部５との間において一対の柄３，３を連結する軸支部６（回動支点部）とを備えている。
柄３、把持部５および軸支部６の詳細は、第一実施形態の柄３、把持部５および軸支部６と同様なため、詳細な説明は省略する。

シート保持部４は、曲面部３２の先端部（把持部５と反対側の端部）に固定されている。なお、シート保持部４は、柄３の先端に一体に形成してもよい。シート保持部４は、板面同士が対向する一対の板状の把持部材４３，４３により構成されている。一方の把持部材４３は柄３の軸方向と直交する向きで曲面部３２の先端部に固定されていて、他方の把持部材４３は一方の把持部材４３と平行となるように配設されている。シート保持部４は、一対の把持部材４３，４３により遮水シート１の端部を挟んだ状態で、ネジ等により把持部材４３，４３を締め付けることで、遮水シート１を保持（挟持）する。すなわち、シート保持部４は、柄３に対して直交する向きで遮水シート１を挟持する。なお、シート保持部４は、柄３の軸方向に対して交差していればよく、柄３の軸方向に対する角度は９０°に限定されるものではない。一対の柄３，３に固定されたシート保持部４同士は、柄３を八字状に対向させた状態で、端部同士が近接している。このとき、一対のシート保持部４，４は平行である。
ここで、シート保持部４同士の間には所定の大きさの間隔ｄ１が形成されている。そして、図８に示すように、一対の柄本体３１，３１を略平行にすると、一対のシート保持部４，４が離隔する。本実施形態の剥離試験機２は、シート保持部４同士を離隔させた際のシート保持部４同士の間隔ｄ２（最大値）が、「ｄ２／ｄ１＞遮水シート１の伸び（例えば、５００〜６００％）」となるように設定されている。

剥離試験を行う際には、まず、図７に示すように、融着された２枚の遮水シート１，１のうちの一方の遮水シート１を一方のシート保持部４で保持し、他方の遮水シート１を他方のシート保持部４で保持する。次に、図８に示すように、剥離試験機２の把持部５同士を近づけてシート保持部４同士を離反する方向に拡開させることで、試験片１１（遮水シート１同士の融着面１２）に引き剥がす力を作用させて、融着面１２において遮水シート１同士が剥がれないことを確認する。

以上、本実施形態の剥離試験機２を使用すれば、試験前におけるシート保持部４同士の間隔ｄ１を最小限に抑え、試験時のシート保持部４同士の間隔ｄ２との差を大きくすることができる。そのため、剥離試験に必要な力およびストロークを、試験片１１に対して効果的に作用させることができる。
この他の第二実施形態の剥離試験機２の作用効果は、第一実施形態の剥離試験機２と同様なため、詳細な説明は省略する。

＜第三実施形態＞
第三実施形態では、第一実施形態と同様に、融着された遮水シート１に対して剥離試験を行う場合に使用する剥離試験機２について説明する。
剥離試験機２は、図９に示すように、一対の柄３，３と、柄３の先端部に形成されたシート保持部４と、柄３の基端部に形成された把持部５と、一方の柄３に対して他方の柄３が回動する際の支点となる回動支点部７とを備えている。なお、シート保持部４および把持部５の詳細は、第一実施形態または第二実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

一対の柄３，３は、互いに対向している。柄３は、金属製の棒状の柄本体３１と、柄本体３１の先端部に形成された回動支点部７とにより形成されている。回動支点部７は、一方の柄３に対して他方の柄３が回動する際の支点となる。回動支点部７は、１ｃｍ〜１．５ｃｍ程度の厚みを有しているとともに平面視半円状を呈していて、他方の柄３に向かって突出した曲面を有している。回動支点部７同士を当接させた状態で把持部５同士が近づくように柄３を回動させると、シート保持部４同士が離隔する。一方、回動支点部７同士を突き合せた状態で把持部５同士が離れるように柄３を回動させると、シート保持部４同士が近づく。なお、回動支点部７の形成箇所は限定されるものではなく、例えば、柄本体３１の中央部に形成してもよい。また、回動支点部７は、柄本体３１に半円状の板材を固定することにより形成してもよいし、鋼材を加工することにより柄本体３１と回動支点部７とを一体に形成してもよい。さらに、回動支点部７の厚さは限定されるものではない。

本実施形態の回動支点部７の形状は限定されるものではない。
例えば、図１０（ａ）に示すように、回動支点部７は、表面に複数の歯が形成された円弧歯車であってもよい。回動支点部７が円弧歯車であれば、回動支点部７同士を歯合させることで、柄３を回動させる際の安定性が向上する。
また、回動支点部７が曲面（半円状）である場合には、図１０（ｂ）に示すように、一方の回動支点部７の表面には円周方向に沿って凹字状の溝が形成し、他方の回動支点部７の表面には前記溝に挿入可能な凸部が円周方向に沿って形成されていてもよい。このようにすれば、溝に凸部を嵌合させることで、柄３同士のズレを抑制し、柄３を回動させる際の安定性が向上する。
また、一方の回動支点部７と他方の回動支点部７の厚さが違う場合には、一方の回動支点部７に他方の回動支点部７を挿入可能な溝が円周方向に沿って形成されていてもよい。このようにすれば、回動支点部７同士を嵌合させることで、柄３同士のズレを抑制し、柄３を回動させる際の安定性が向上する。

剥離試験を行う際には、まず、図９に示すように、融着された２枚の遮水シート１，１のうちの一方の遮水シート１を一方のシート保持部４で保持し、他方の遮水シート１を他方のシート保持部４で保持する。次に図１１（ａ）に示すように、柄３同士を近づけて、互いの回動支点部７同士を当接させる。そして、図１１（ｂ）に示すように、回動支点部７同士の接点を支点として一方の柄３に対して他方の柄３を回動させて、把持部５同士を近づけることで、シート保持部４同士を離反する方向に拡開させる。このとき、柄３が回動する際の支点（回動支点部７同士の接点）は、柄３の回動に伴って回動支点部７の表面を移動する。シート保持部４同士が離隔（拡開）すると、試験片１１（遮水シート１同士の融着面１２）に引き剥がす力を作用するため、試験担当者は、融着面１２において遮水シート１同士が剥がれないことを確認する。
以上、本実施形態の剥離試験機２を使用すれば、第一実施形態の剥離試験機２と同様の作用効果を得ることができる。

＜第四実施形態＞
第四実施形態では、第一実施形態と同様に、融着された遮水シート１に対して剥離試験を行う場合に使用する剥離試験機２について説明する。
剥離試験機２は、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、一対の柄３，３と、柄３の先端部に形成されたシート保持部４と、柄３の基端部に形成された把持部５と、シート保持部４と把持部５との間において一対の柄３，３を連結する軸支部６（回動支点部）とを備えている。

一対の柄３，３は、互いに交差している。一対の柄３は、交点において回動可能に軸支されている。すなわち、柄３同士の交点は、一方の柄３が他方の柄に対して回動する際の回動支点部（軸支部６）を構成している。
シート保持部４は、挟持部４１と固定部４２とを備えている。固定部４２は、柄３の先端に固定されている。本実施形態では、柄本体３１の軸に対して、シート保持部４が先端に向かうにしたがって内側（他方のシート保持部４側）に離れるように傾斜している。そのため、図１１（ａ）に示すように把持部５同士を近づけると、シート保持部４同士が略平行となる。挟持部４１の詳細は、第一実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
また、把持部５の詳細は、第一実施形態の把持部５および軸支部６と同様なため、詳細な説明は省略する。
一対の柄３，３は、軸支部６を中心に回動可能である。把持部５同士が離れるように柄３を回動させると、シート保持部４同士が離隔し、把持部５同士が近づくように柄３を回動させると、シート保持部４同士が近づく。

剥離試験を行う際には、まず、図１１（ａ）に示すように、融着された２枚の遮水シート１，１のうちの一方の遮水シート１を一方のシート保持部４で保持し、他方の遮水シート１を他方のシート保持部４で保持する。次に、図１１（ｂ）に示すように、剥離試験機２の把持部５同士を広げて（離隔させて）シート保持部４同士を離反する方向に拡開させることで、試験片１１（遮水シート１同士の融着面１２）に引き剥がす力を作用させて、融着面１２において遮水シート１同士が剥がれないことを確認する。
以上、本実施形態の剥離試験機２を使用すれば、第一実施形態の剥離試験機２と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１ 遮水シート
１１ 試験片
１２ 融着面
２ 剥離試験機
３ 柄
３１ 柄本体
３２ 曲面部
４ シート保持部
４１ 挟持部
４２ 固定部
５ 把持部
６ 軸支部
７ 回動支点部

Claims (3)

1. 融着された遮水シート同士の融着度合いを確認する剥離試験機であって、
   一対の柄と、
   前記柄の先端部に形成されたシート保持部と、
   前記柄の基端部に形成された把持部と、
   一方の前記柄に対して他方の前記柄が回動する際の支点となる回動支点部と、を備え、前記シート保持部同士が離反する方向に拡開させることを特徴とする、剥離試験機。
2. 前記回動支点部が、前記シート保持部と前記把持部との間において、一対の前記柄を連結する軸支部であることを特徴とする、請求項１に記載の剥離試験機。
3. 前記回動支点部が、他方の前記柄に向かって突出するように前記柄に形成された曲面部または円弧歯車であることを特徴とする、請求項１に記載の剥離試験機。

Images