JP7202178B2 - コンクリート強度試験供試体用の樹脂製型枠 - Google Patents

Description

本発明は、構造体コンクリートの強度を直接検査するための供試体（以下、ボス供試体という）を形成する樹脂製型枠に関するものである。

この種の型枠として、複数の施設が公知技術として知られている。例えば、第１の公知技術としては、試験体採取筒は、コンクリート打設用の型枠に設けられた孔に該型枠の内側から外側に向けて筒体を突出させた状態で取り付けられるもので、該筒体の型枠取付側において試験体を筒内部空間に取り入れる開口部に、打設されたコンクリートのモルタル成分のみを取り込む選別網が設けられていることを特徴とする試験体採取筒、である（特許文献１）。

この第１の公知技術に係る試験体採取筒によれば、筒体の型枠取付側において試験体を筒内部空間に取り入れる開口部に、打設されたコンクリートのモルタル成分のみを取り込む選別網が設けられているので、打設コンクリートのモルタル分のみの試験体を得ることが可能となる、というものである。

第２の公知技術としては、合成樹脂製で筒状の周壁と有孔の底板とを一体化した薄肉の筒状体からなるコンクリート供試体を成形するための型枠であって、該筒状体の周壁における上下端間に、引き裂き可能な極薄肉底で連結された複数の切り溝が設けられ、該筒状体の上部口縁の対向位置には周壁を上記切り溝において引き裂くための一対の摘みが設けられ、該筒状体の底部上に無孔の底板が圧嵌されている、ことを特徴とするコンクリート供試体用型枠、である（特許文献２）。

この第２の公知技術に係る供試体型枠によれば、コンクリート供試体用型枠を、簡単な構成で軽量・安価な合成樹脂成形品として構成することができ、しかも、その型枠からの供試体の取り出しに工具等を必要とせず、手作業で簡単に取り出すことができ、廃棄物となる使用済み型枠も少量の合成樹脂材だけにすることができる。また、筒状体を熱伝導率の低い合成樹脂により形成しているので、硬化あるいは養生中の供試体を適切な環境に置き、品質の良い供試体を製造することができる、というものである。

特許第３３５７３１６号の特許公報 特開２００９－１９０２２５号の公開公報

前記第１の公知技術の発明においては、試験体採取用の型枠は筒体であって、該筒体の型枠取付側において試験体を筒内部空間に取り入れる開口部に、打設されたコンクリートのモルタル成分のみを取り込む選別網が設けられている構成であるため、採取されたコンクリート供試体についてはモルタル成分のみであり、コンクリートの強度に寄与するジャリ（小石）が除かれていることによって、日本工業規格に基づく実質的な試験結果を得ることができないという問題点（課題）を有している。

また、前記第２の公知技術のコンクリート供試体用型枠は、筒状の周壁と有孔の底板とを一体化した薄肉の筒状体であり、該筒状体の底部に圧嵌された底板が設けられると共に、高強度の外套体を外嵌させており、二重の構造を必要とするものであるから、供試体を作成する上で構造が複雑であって実質的に操作性が悪くコストも高くなるという問題点（課題）を有している。

本発明は、前記課題を解決するために、合成樹脂による成型手段により形成され所要の強度があり構造的にも簡単で安価で、使い捨て可能な軽量化した樹脂製型枠を提供することを目的とするものである。

本発明は前述の課題を解決する具体的手段として、コンクリート強度試験用供試体を形成するための箱型の樹脂製型枠であって、合成樹脂で側面及び底面が一体成型の箱型に形成され、前記箱型の上面外周部に幅の異なるフランジ部が形成されると共に、前記側面及び底面の外周部分には複数条のリブが所要間隔をもって連続的に形成され、使用時において上面側となるフランジ部は他のフランジ部の幅より大きく形成すると共に複数の治具用孔を形成し、前記箱型外側四隅コーナ部に、Ｖ字状の切込み溝を設けてあることを特徴とするコンクリート強度試験供試体用の軽量化した樹脂製型枠を提供するものである。

上記発明において、前記合成樹脂は、剥離性が良い高密度のポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂であること；および前記箱型の上辺となる側面に、コンクリート打設時に空気溜りを生じさせない複数の空気抜き孔が形成されていること；を付加的要件として含むものである。

本発明に係るコンクリート強度試験供試体用の軽量化した樹脂製型枠によれば、樹脂による一体成型品であるため、従来の鋼製型枠のような組立作業が不要であると共に、鋼製型枠のような隙間がないのでコンクリートの漏れが生じないばかりでなく、軽量であって持ち運びが容易で、作業性が良く大幅なコストダウンが図れるという優れた効果を奏する。
また、剥離性の良い樹脂で形成され、外側四隅コーナ部にＶ字状の切込み溝を設けてあることにより、離型作業が容易であると共に、使い捨てで廃棄しても、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂という環境にやさしい製品であるという優れた効果も奏する。
さらに、樹脂製型枠を割り取りした後、箱型の型枠を樹脂ボックスとしてそのまま梱包材に使用し、運搬作業の際に活用できるという優れた効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る構造体コンクリートの強度を直接検査できる供試体を得るための樹脂製型枠の平面図である。 同樹脂製型枠の長辺側の側面図である。 同樹脂製型枠の短辺側の側面図である。 同樹脂製型枠の底面図である。 同樹脂製型枠の上面側から見た斜視図である。 同樹脂製型枠の底面側から見た斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、同樹脂製型枠における外側四隅コーナ部に設けられた引き剥せる一対のＶ字状の切込み溝の短部側をそれぞれ拡大して示した説明図である。 同樹脂製型枠を構造体コンクリート構築用の型枠に取付けた状況を示した断面図である。 同樹脂製型枠を構造体から離脱させる状況を示した断面図である。

本発明を図示の実施の形態に基づいて詳しく説明する。
まず、好ましい一実施例を示した図１～４について説明すると、構造体コンクリートの強度を直接検査できる供試体を得るための箱型の樹脂製型枠１であって、例えば、材料として好ましくは剥離性が良く、高密度のポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂等の合成樹脂を使用し、上面に開口部２を形成し、少なくとも肉厚が３ｍｍ程度の側面３（長辺側３ａ、短辺側３ｂ）及び底面４が一体成型された長方形の箱型に形成される。

また、前記箱型の樹脂製型枠１の全体の剛性（強度）を向上させるために、上面外周部に所要幅のフランジ部５が一体に成型（形成）されると共に、前記側面３及び底面４の外周表面には所要幅で所要高さの複数条のリブ６が所要間隔をもって連続させて一体的にそれぞれ成型（形成）される。この場合に、図１に示したように、樹脂製型枠１の使用時に上下辺となる側面３、つまり長辺側３ａに形成されるフランジ部５ａ、５ｂは、短辺側３ｂに形成されるフランジ部５ｃよりも数倍幅広く形成されるのであり、例えば、下辺となる側面に形成されるフランジ部５ｂは、短辺側３ｂに形成されるフランジ部５ｃの約２倍の広さに形成され、上辺となる長辺側３ａに形成されるフランジ部５ａはフランジ部５ｃの約４倍の広さに形成される。なお、図２に示したように、上辺となる長辺側３ａには、コンクリート打設時に空気溜りを無くすための空気抜き孔１０が複数個形成され、また、コンクリート硬化後に構造体から供試体を分離するための治具を保持または挿通する複数の治具用孔１１がフランジ部５ａに設けられている。

さらに、リブ６の形成について、箱型の一方の側面３から対抗する他方の側面３まで、底面４の外周表面を通して連続させて形成する。この場合、対抗する他方の側面というのは、要するに、長辺側３ａの場合は対抗する他方の長辺側３ａまで、短辺側３ｂの場合は対抗する他方の端辺側３ｂまでのことであり、それぞれ底面４の外周表面を通して連続させて形成するので、箱型の長辺側３ａに設けられるリブ６ａと短辺側３ｂに設けられるリブ６ｂとが、図４に示したように、底面４の外周表面においては、クロスする状態で一体的に成型（形成）されることになり、コンクリート打設時に変形しないように側面３及び底面４の強度・剛性が大幅に増強される。なお、箱型の樹脂製型枠１においては、表現していないが、底面４よりも開口部２側が僅かに広くなるように、側面３（３ａ、３ｂ）に僅かな型抜き勾配とも言うべきテーパーを付けて形成してある。

また、図５～６には、前記箱型外側四隅コーナ部の側面３ａ、３ｂからフランジ部５に掛けて、打設して硬化したコンクリートを容易に脱型できるように、一対のＶ字状の切込み溝７、８を近接して設けて四隅を引き剥せるように形成し、各切込み溝７、８の各端部は、ある程度の強度を維持するために、図７（ａ）（ｂ）に示したように、浅くなるように形成される。なお、各四隅の引き剥し作業の際及び樹脂製型枠１としての使用時に、手助けとなる鉤状の治具及び取付ネジまたはボルトが差し込める小孔９をフランジ部５ａ、５ｂに設けてある。なお、前記実施例に係る箱型の樹脂製型枠１おいて、使用される材料として、剥離性の良いリサイクル樹脂でなくても使用可能である。

このように形成された樹脂製型枠１は、図８に示したように、コンクリート構造体を形成する型枠１２に所要大きさの孔１３を開け、該孔１３に樹脂製型枠１の側面３（３ａ，３ｂからなる胴部）を嵌め込み、フランジ部５ａ、５ｂ、５ｃを型枠１２の内側に当接させて、型枠１２の外側に側面３（胴部）が突出するように取り付けられる。この取り付けに当たって、樹脂製型枠１のフランジ部５ａ、５ｂ、５ｃの表面側に金属製の成形板１４を配設すると共に上面側のフランジ部５ａに対応する位置に金属製のスリット板１５を配設する。前記成形板１４の外径は、樹脂製型枠１のフランジ部５ａ、５ｂ、５ｃの外径と略一致する大きさで、樹脂製型枠１の開口部２よりも全体的に少し小さめの開口部１６が形成されたものであり、前記スリット板１５は、成形板１４より少し厚手でフランジ部５ａより少し巾広に形成されると共に、下端部１７は尖鋭に形成されている。そして、予め治具用孔１１を介して成形板１４に螺合させると共に先端の小径部をスリット板１５に係合させてボルト１８を取り付けてある。

このように構造体を形成する型枠１２に取り付けられた樹脂製型枠１は、構造体を形成するコンクリート１９を型枠１２内に打設すると、必然的に成形板１４の開口部１６から樹脂製型枠１内に流入し、空気抜き孔１０の存在によって樹脂製型枠1内には空気溜りが存在せず、打設したコンクリート１９が樹脂製型枠１内の隅々まで充満するのである。打設したコンクリート１９は、型枠１２内及び樹脂製型枠１内で同じ環境の下で所要期間に亘って養生され硬化することになる。

そして、構造体コンクリートが硬化して型枠１２を取り外す際に、図９に示したように、まず、スパナ又はラチェットレンチ２０を用いて、ボルト１８を締め付ける方向に回すと成形板１４がスリット板１５から離隔する方向に作用する強い力が付与される。この離隔する作用によって、成形板１４における開口部１６のコンクリートに上下方向のひび割れ（亀裂）２１が入り、該ひび割れ２１によって成形板１４と共に樹脂製型枠１が型枠１２と一緒に構造体コンクリートから割り取り（分離）することができるのであり、樹脂製型枠１内のコンクリートは、樹脂製型枠１から脱型させて構造体コンクリートの試験用の供試体として同じ構造体の内部で保存するのである。なお、運搬の際には、そのまま樹脂ボックスの梱包材として使用することもできる。

前記実施例における箱型の樹脂製型枠１は、軽量でありながらコンクリートの打ち込みや締固め、および運搬などの作業によっても変形せず、予定した寸法の供試体が精度よく形成できるのである。前記箱型の樹脂製型枠１については、供試体が長方形であり、例えば、縦・横・長さが７５ｍｍ×７５ｍｍ×１５０ｍｍ、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ、１００ｍｍ×１００ｍｍ×２００ｍｍや、１２５ｍｍ×１２５ｍｍ×２５０ｍｍ用の樹脂製型枠を軽量化することである。

本発明に係るコンクリート強度試験用供試体を形成するための箱型の樹脂製型枠１であって、合成樹脂で側面３及び底面４が一体成型の箱型に形成され、前記箱型の上面外周部に幅の異なるフランジ部５（５ａ、５ｂ、５ｃ）が形成され、前記側面３及び底面４の外周部分には複数条のリブ６が所要間隔をもって連続的に形成され、使用時において上面側となるフランジ部５ａは他のフランジ部５ｂ、５ｃの幅の数倍の幅に形成すると共に複数の治具用孔を形成してある構成であることから、樹脂製型枠１としての剛性（強度）に優れると共に、従来の鋼製型枠のような組立作業が不要であると共に、鋼製型枠のような隙間がないのでコンクリートの漏れが生じないばかりでなく、軽量であって持ち運びが容易で、作業性が良く大幅なコストダウンが図れるので、この種の業界における供試体の作成に広く使用可能である。

１ 樹脂製型枠
２ 開口部
３ 側面
３ａ 長辺側
３ｂ 短辺側
４ 底面
５、５ａ、５ｂ、５ｃ フランジ部
６ リブ
６ａ 長辺側に設けられたリブ
６ｂ 短辺側に設けられたリブ
７、８ 一対のＶ字状の切込み溝
９ 小孔
１０ 空気抜き孔
１１ 治具用孔
１２ コンクリート構造体を形成する型枠
１３ 所要大きさの孔
１４ 成形板
１５ スリット板
１６ 成形板
１７ 下端部
１８ ボルト
１９ コンクリート
２０ ラチェットレンチ
２１ ひび割れ

Claims (3)

1. コンクリート強度試験用供試体を形成するための箱型の樹脂製型枠であって、
   合成樹脂で側面及び底面が一体成型の箱型に形成され、
   前記箱型の上面外周部に幅の異なるフランジ部が形成されると共に、前記側面及び底面の外周部分には複数条のリブが所要間隔をもって連続的に形成され、
   使用時において上面側となるフランジ部は他のフランジ部の幅より大きく形成すると共に複数の治具用孔を形成し、
   前記箱型外側四隅コーナ部に、Ｖ字状の切込み溝を設けてあること
   を特徴とするコンクリート強度試験供試体用の軽量化した樹脂製型枠。
2. 前記合成樹脂は、コンクリートとの剥離性が良いポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂であること
   を特徴とする請求項１に記載のコンクリート強度試験供試体用の軽量化した樹脂製型枠。
3. 前記箱型の上辺となる側面に、コンクリート打設時に空気溜りを生じさせない複数の空気抜き孔が形成されていること
   を特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のコンクリート強度試験供試体用の軽量化した樹脂製型枠。

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