JP7265428B2 - Adhesion strength evaluation jig, adhesion strength evaluation device, and adhesion strength evaluation method - Google Patents
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Description
本発明は、付着強さ評価用冶具、付着強さ評価用装置及び付着強さ評価方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an adhesion strength evaluation jig, an adhesion strength evaluation apparatus, and an adhesion strength evaluation method.
農業用排水用の水路などの水利施設等では、流水等によりコンクリート躯体等の表面が摩耗することがある。また、コンクリート躯体等の劣化によって補修が必要となる場合がある。そのため、セメント系、ポリマーセメント系などの補修材(被覆材)によって躯体表面を覆うことでコンクリート躯体等の補修が行われる。例えば、コンクリート躯体の表面に補修材からなる補修材層を形成することによって、コンクリート躯体を補修することができる(例えば、下記特許文献1を参照)。
In irrigation facilities such as water channels for agricultural drainage, the surface of a concrete frame or the like may be worn by running water or the like. In addition, there are cases where repair is required due to deterioration of the concrete frame or the like. For this reason, concrete frames and the like are repaired by covering the surface of the concrete structure with a repair material (covering material) such as a cement-based or polymer-cement-based repair material. For example, a concrete skeleton can be repaired by forming a repair material layer made of a repair material on the surface of the concrete skeleton (see, for example,
このような補修材層の経年変化等を確認する手法として、構造物に対する補修材層の付着強さの評価が行われている(例えば、下記非特許文献1を参照)。この評価方法では、はじめにコンクリート躯体などの下地に形成された補修材層の表面を清掃した後、矩形状の冶具本体をエポキシ系などの接着剤により表面に接着する。接着剤の硬化後、ディスクグラインダーなどの切断工具を用いて、補修材層に、冶具本体を囲む井桁状の切り込みを形成する。そして、冶具本体に連結した連結シャフトによって冶具本体に引張荷重を加え、補修材層の一部を破断、分離させ、そのときの引張荷重に基づいて補修材層の付着強さを評価することができる。
As a method for confirming the secular change of such a repair material layer, the adhesion strength of the repair material layer to the structure is evaluated (for example, see Non-Patent
従来の評価方法において、冶具本体を例えば側壁に貼り付ける際、接着剤が硬化するまでテープで冶具本体を仮固定する必要がある。しかしながら、従来のテープによる仮固定では冶具本体の重量によってズレが生じやすいため、特に水路のうち十分なテープの接着力が得られない湿潤面や水中等の多湿環境に位置する部分について付着強さを評価することができなかった。
また、治具本体を接着剤により貼り付ける前に、あらかじめ補修材層に切り込みを形成する方法も考えられる。しかしながら、この場合においても治具本体の仮固定における課題は同様であり、さらには、接着剤が切り込み部に入り込み、補修材層の評価に影響がでるおそれがある。
In the conventional evaluation method, when attaching the jig body to, for example, a side wall, it is necessary to temporarily fix the jig body with a tape until the adhesive is cured. However, the temporary fixation with conventional tape tends to cause misalignment due to the weight of the jig body. could not be evaluated.
A method of forming cuts in the repair material layer in advance before attaching the jig body with an adhesive may also be considered. However, even in this case, the same problems arise in the temporary fixation of the jig body, and furthermore, the adhesive may enter the notch and affect the evaluation of the repair material layer.
本発明は、上記事情に鑑みて、湿潤面や水中等の多湿環境に位置する被覆材の付着強さを評価できる、付着強さ評価用冶具、付着強さ評価用装置及び付着強さ評価方法を提供することを目的の一つとする。 In view of the above circumstances, the present invention provides an adhesion strength evaluation jig, an adhesion strength evaluation device, and an adhesion strength evaluation method that can evaluate the adhesion strength of a coating material positioned on a wet surface or in a humid environment such as water. One of the purposes is to provide
上記課題を解決するために、本発明の第一態様に係る付着強さ評価用冶具は、下地と、前記下地の表面に形成された被覆材との付着強さを評価する際に用いられる評価用冶具であって、第1面及び前記第1面の反対を向く第2面を有し、有機系接着剤を介して前記第1面が前記被覆材に貼り付けられる冶具本体と、中心軸に沿って延びる筒状の部材であって、前記被覆材に貼り付けられる前記冶具本体を保持するとともに、前記被覆材に形成されるリング状のリング孔に挿入可能なリング部材と、を有していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the adhesion strength evaluation jig according to the first aspect of the present invention is an evaluation used when evaluating the adhesion strength between a base and a coating material formed on the surface of the base. a jig body having a first surface and a second surface opposite to the first surface, the first surface being attached to the coating material via an organic adhesive; and a central shaft a tubular member extending along the edge of the covering member, the ring member holding the jig body attached to the covering material and being insertable into a ring-shaped ring hole formed in the covering material; It is characterized by
上記態様において、前記リング部材は、前記冶具本体を保持する円筒部と、前記円筒部の軸方向一方側に設けられ、前記被覆材に形成されるリング状のリング孔に挿入可能で、有機系接着剤がリング状のリング孔に入ることを防止する突出部と、を有し、前記突出部における径方向の厚さは、前記円筒部における径方向の厚さよりも薄く、前記円筒部における外周面の少なくとも一部は、前記突出部における外周面よりも径方向外側に位置するのが好ましい。 In the above aspect, the ring member includes a cylindrical portion that holds the jig body, and is provided on one side in the axial direction of the cylindrical portion and is insertable into a ring-shaped ring hole formed in the coating material. a projection for preventing an adhesive from entering the ring-shaped ring hole, wherein the radial thickness of the projection is thinner than the radial thickness of the cylindrical portion, and the outer circumference of the cylindrical portion At least part of the surface is preferably located radially outside the outer peripheral surface of the protrusion.
上記態様において、前記冶具本体及び前記リング部材の少なくとも一方に設けられ、前記冶具本体の前記第1面と前記被覆材との間に設けられる前記有機系接着剤の余剰分を前記冶具本体の前記第2面側に排出させる接着剤排出部を備え、前記接着剤排出部は、前記円筒部と前記冶具本体との隙間を構成する前記円筒部の内周面に形成された溝部であり、前記溝部は、前記円筒部の内周面に形成された複数の溝であるのが好ましい。 In the above aspect, the surplus of the organic adhesive provided on at least one of the jig main body and the ring member and between the first surface of the jig main body and the coating material is removed from the jig main body by the An adhesive discharging part for discharging to the second surface side is provided, the adhesive discharging part being a groove formed in the inner peripheral surface of the cylindrical part forming a gap between the cylindrical part and the jig main body, It is preferable that the groove portion is a plurality of grooves formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion.
また、本発明の第二態様に係る付着強さ評価用装置は、上記第一態様の付着強さ評価用冶具と、前記被覆材に貼り付けられた前記冶具本体に前記下地から離れる方向の引張荷重を加え、前記被覆材の少なくとも一部を含む破片を分離させる引張手段と、を備える。 In addition, a device for evaluating adhesion strength according to a second aspect of the present invention includes the jig for evaluating adhesion strength according to the first aspect, and the jig main body attached to the coating material in a direction away from the base. tensioning means for applying a load to separate fragments comprising at least a portion of the dressing.
また、本発明の第三態様に係る付着強さ評価方法は、下地の表面に形成された被覆材に貼り付けられた治具本体に前記下地から離れる方向の引張荷重を加え、前記被覆材の少なくとも一部を含む破片を分離させる引張手段を備える付着強さ評価用装置を用いて前記下地の表面に形成された被覆材の付着強さを評価する付着強さ評価方法であって、前記下地に到達するリング状のリング孔を前記被覆材に形成する穿孔工程と、冶具本体を保持する円筒部を有するリング部材の軸方向一方側に設けられた突出部を前記リング孔に挿入する挿入工程と、前記リング部材の前記円筒部によって前記冶具本体を仮固定した状態で有機系接着剤を硬化させることで前記被覆材の表面に前記冶具本体を貼り付ける貼り付け工程と、前記引張手段により、前記冶具本体に前記下地から離れる方向の引張荷重を加えることで前記被覆材の少なくとも一部を含む破片を分離させ、前記破片に基づいて前記付着強さを評価する評価工程と、を備えることを特徴とする。 In addition, the adhesion strength evaluation method according to the third aspect of the present invention includes applying a tensile load in a direction away from the base to the jig body attached to the coating material formed on the surface of the base, An adhesion strength evaluation method for evaluating the adhesion strength of a coating formed on the surface of the substrate using an adhesion strength evaluation device having a tensile means for separating fragments containing at least a portion of the substrate, the method comprising: and an inserting step of inserting a projecting portion provided on one axial side of a ring member having a cylindrical portion for holding a jig body into the ring hole. a pasting step of sticking the jig body to the surface of the coating material by curing an organic adhesive in a state where the jig body is temporarily fixed by the cylindrical portion of the ring member; and an evaluation step of separating fragments containing at least part of the coating material by applying a tensile load in a direction away from the base to the jig body, and evaluating the adhesion strength based on the fragments. Characterized by
本発明の一つの態様によれば、湿潤面や水中においても被覆材の付着強さを評価できる、付着強さ評価用冶具、付着強さ評価用装置及び付着強さ評価方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an adhesion strength evaluation jig, an adhesion strength evaluation device, and an adhesion strength evaluation method that can evaluate the adhesion strength of a coating material even on a wet surface or in water.
以下、図面を参照して、付着強さ評価用冶具、付着強さ評価用装置及び被覆材の付着強さを評価する評価方法の一実施形態について説明する。 An embodiment of an adhesion strength evaluation jig, an adhesion strength evaluation apparatus, and an evaluation method for evaluating the adhesion strength of a coating material will be described below with reference to the drawings.
農業用排水用の水路などの水利施設などでは、コンクリート躯体等である下地の表面に、補修材(被覆材)からなる補修材層を形成することによって、下地(コンクリート躯体等)を補修することが行われている。このような補修材層は、背面からの水圧や材料の経年劣化、施工不良等に起因して剥離するおそれがあることから、施工後ならびに定期的な付着強さの評価試験を行うことが重要となる。 In irrigation facilities such as water channels for agricultural drainage, the foundation (concrete frame, etc.) is repaired by forming a repair material layer made of a repair material (covering material) on the surface of the foundation, which is a concrete frame, etc. is being done. Since such a repair material layer may peel off due to water pressure from the back, deterioration of the material over time, poor construction, etc., it is important to conduct periodic evaluation tests of adhesion strength after construction. becomes.
(付着強さ評価用装置)
はじめに被覆材の付着強さの評価に用いる付着強さ評価用装置について説明する。
図1は、付着強さ評価用装置の概略構成を示す図である。
図1に示すように、付着強さ評価用装置100(以下、単に評価用装置100と称す)は、付着評価用冶具10と、引張試験機40(引張手段)とを備えている。評価用装置100は、下地1と、下地1の表面1aに形成された補修材層(被覆材)2との付着強さを評価する際に用いられる装置である。
(Apparatus for evaluating adhesion strength)
First, the apparatus for evaluating adhesion strength used for evaluating the adhesion strength of the coating material will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an apparatus for adhesion strength evaluation.
As shown in FIG. 1, an adhesion strength evaluation apparatus 100 (hereinafter simply referred to as evaluation apparatus 100) includes an
下地1は、例えば補修対象となる水路等のコンクリート躯体である。補修材層2は、セメント系(例えばモルタル)、ポリマーセメント系(例えばポリマーセメントモルタル)などの無機系材料などの補修材からなる。補修材層2の厚さは、例えば5~50mm(好ましくは5~20mm)である。
The
図2は付着評価用冶具10の分解斜視図である。
図2に示したように、付着評価用冶具10は、冶具本体11と、リング部材12と、接着剤排出部13と、を備えている。冶具本体11は、図1に示すように有機系接着剤14を介して補修材層2の表面2a上の所定領域に貼り付けられる。冶具本体11は、補修材層2のうちリング孔2Hで囲まれた領域に貼り付けられる。すなわち、補修材層2の表面2aのうちリング孔2Hで囲まれた領域は、評価用装置100による付着強さ評価領域となる。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
As shown in FIG. 2 , the
図3は冶具本体11の構成を示す断面図である。図3に示したように、冶具本体11はベース部15と、接続部16とを含む。ベース部15及び接続部16は円形状を有する。接続部16はベース部15の中央に設けられている。
FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of the
ベース部15は、裏面(第1面)15a及び表面(第2面)15bを有する。裏面15a及び表面15bは互いに反対を向く面である。冶具本体11は、ベース部15の裏面15aが有機系接着剤14を介して補修材層2に貼り付けられる。すなわち、裏面15aは冶具本体11の接着面として機能する。接続部16は雌ねじ部16aを有し、雌ねじ部16aは後述する引張試験機40の連結シャフト42に連結される(図1参照)。
The
図4はリング部材12の構成を示す断面図である。
図4に示すように、リング部材12は、中心軸Oに沿って延びる筒状の部材であって、補修材層2に貼り付けられる冶具本体11を保持可能である。リング部材12は、例えば、ゴムやプラスチック等の弾性を有する材料で構成される。リング部材12は、冶具本体11を保持する円筒部20と、円筒部20と一体に設けられたリング状の突出部21とを有する。円筒部20及び突出部21の中心は中心軸Oに一致している。
FIG. 4 is a sectional view showing the configuration of the
As shown in FIG. 4 , the
円筒部20の内径は、冶具本体11のベース部15の外径と同等若しくは僅かに小さい。そのため、冶具本体11(ベース部15)は円筒部20に嵌め込まれて保持可能とされる。リング部材12の中心軸Oは、円筒部20に保持された冶具本体11の中心に一致する。本実施形態において、円筒部20における軸方向他方側(図4における上側)の内面における端部は面取りされている。
The inner diameter of the
突出部21は、円筒部20の軸方向一方側(図4における下側)に設けられる。突出部21は、補修材層2に形成されるリング状のリング孔2H(図1参照)に挿入される部位である。突出部21における径方向の厚さはリング孔2Hの径方向の幅と同等或いは僅かに小さい。突出部21の内径(内周面21aの径)はリング孔2Hの内径より僅かに小さい。そのため、突出部21の内周面21aは、リング孔2Hのうち径方向内側に位置する内周面2H1に良好に密着可能である(図1参照)。
The protruding
本実施形態において、円筒部20の内周面20aと突出部21の内周面21aとは面一となっている。また、突出部21における径方向の厚さは、円筒部20における径方向の厚さよりも薄い。つまり、円筒部20の外周面20bは突出部21の外周面21bよりも径方向外側に位置している。これにより、円筒部20の軸方向一方側(図4における下側)の下端部20cは、突出部21がリング孔2Hに挿入された際、補修材層2の表面2aに当接可能とされている(図1参照)。
In this embodiment, the inner
円筒部20は、内周面20aに形成された複数の溝22aを有する。複数の溝22aは内周面20aの周方向に沿って設けられている。各溝22aは、各々下端部21a1が突出部21の内周面21aに至るように、内周面20aに形成されている。
The
接着剤排出部13は、冶具本体11(ベース部15)の裏面15aと補修材層2との間に設けられる有機系接着剤14の余剰分を冶具本体11の表面15b側に排出する機能を有する。接着剤排出部13は、冶具本体11及びリング部材12の少なくとも一方に設けられる。接着剤排出部13は、円筒部20と冶具本体11との隙間で構成される。本実施形態において、接着剤排出部13は、図2に示すように、円筒部20の内周面20aに形成された溝部22である。溝部22は上述した円筒部20の内周面20aに形成された複数の溝22aである。
The
図1に示すように、引張試験機40は、連結シャフト42が設けられた試験機本体41と、試験機本体41に設けられた複数の脚部43と、試験機本体41を駆動するための駆動部45と、データ処理部46と、を備えている。
As shown in FIG. 1 , the
試験機本体41は、例えば油圧シリンダ(シャフト移動機構)を有する。駆動部45は、回転ハンドル47の回転操作によって試験機本体41の油圧シリンダを操作することによって連結シャフト42を長さ方向に移動させることができる。連結シャフト42は、冶具本体11の接続部16の雌ねじ部16aに螺着されることで接続される。データ処理部46は、引張荷重を表示するための表示部(図示略)を含む。
The testing machine
(付着強さ評価方法)
続いて、評価用装置100を用いて下地1の表面1aに形成された補修材層2の付着強さを評価する本実施形態の付着強さ評価方法について説明する。
本実施形態の補修材層2の付着強さ評価方法(以下、単に評価方法と称す)は、穿孔工程と、挿入工程と、貼り付け工程と、評価工程とを有する。以下、各工程について説明する。
(Adhesion strength evaluation method)
Next, the adhesion strength evaluation method of this embodiment for evaluating the adhesion strength of the
The adhesion strength evaluation method of the
(穿孔工程)
図5Aは穿孔工程を説明する工程図である。図5Aに示すように、穿孔工程では、コアドリル25を用いることでリング状のリング孔2Hを補修材層2に形成する。コアドリル25としては種々な外径寸法を有する複数の中から評価に用いる付着評価用冶具10に対応した寸法を有するドリルが選択される。
(Drilling process)
FIG. 5A is a process drawing explaining the punching process. As shown in FIG. 5A , in the drilling step, a ring-shaped
リング孔2Hは、下地1に到達する深さに形成される。例えば、コアドリル25の外周面にテープやペンなどで目印をつけることで、施工時の深さの管理が容易となる。このようにコアドリル25を用いた穿孔工程は、従来のディスクグラインダーを用いた場合のように刃の角度と切り込み深さを一定に調整する手間がないため、穿孔深さの管理が容易となる。
The
ここで、従来のディスクグラインダーを用いて矩形状の冶具本体を囲む井桁状の切り込みを形成する場合、作業者の技術差によって切り込みの大きさにばらつきが生じるおそれがあった。これに対し、本実施形態の穿孔工程によれば、付着強さの評価を行う付着強さ評価領域の面積がコアドリル25の外径寸法に依存するので、作業者によるばらつきを大幅に低減できる。よって、信頼性の高い評価を行うことができる。
Here, when using a conventional disc grinder to form cross-shaped cuts surrounding a rectangular jig main body, there is a possibility that the size of the cuts may vary due to differences in the skill of the operator. On the other hand, according to the drilling process of the present embodiment, the area of the adhesion strength evaluation region for evaluating the adhesion strength depends on the outer diameter of the
また、本実施形態の穿孔工程によれば、ディスクグラインダーを用いた場合に比べ、粉塵の飛散量を低減できる。また、本実施形態の穿孔工程によれば、ディスクグラインダーのように高速で回転する刃によって作業者に害を及ぼすことがなく、より安全に穿孔作業を行うことができる。 Moreover, according to the perforating process of this embodiment, the amount of scattering of dust can be reduced compared with the case where a disc grinder is used. Further, according to the drilling process of the present embodiment, the blade rotating at high speed like a disk grinder does not harm the worker, and the drilling work can be performed more safely.
続いて、補修材層2の表面2aのうちリング孔2Hで囲まれた領域、すなわち、冶具本体11が貼り付けられる領域(付着強さ評価領域)を表面研磨することで清掃して切粉を除去する。本実施形態の穿孔工程によれば、表面研磨を行う範囲が円形であるため、研磨範囲が明確となる。
Subsequently, the area surrounded by the
また、リング孔2H内には、コアドリル25による穿孔工程で生じた補修材層2の切粉や上記の清掃工程で入り込んだ補修材層2の切粉を吸引器具(不図示)で吸引し除去してもよい。これにより、リング孔2H内を清浄化することができる。
In the
(挿入工程)
図5Bは挿入工程を説明する工程図である。図5Bに示すように、挿入工程では、リング部材12の突出部21をリング孔2Hに挿入する。リング部材12は作業者の手によってリング孔2Hに挿入される。
(Insertion process)
FIG. 5B is a process drawing explaining the insertion process. As shown in FIG. 5B, in the inserting step, the projecting
なお、リング部材12をリング孔2Hに挿入する場合、リング部材12を押し付けてリング孔2Hに押し込むことができる、後述の図9Aから図9Cに示す挿入治具30などを用いても良い。
When inserting the
本実施形態のリング部材12において、突出部21の内径(内周面21aの径)はリング孔2Hの内径より僅かに小さい。これにより、突出部21は内径が拡がった状態でリング孔2Hに挿入されるので、突出部21の内周面21aはリング孔2Hのうち径方向内側に位置する内周面2H1に良好に密着した状態となる。よって、リング部材12は補修材層2に確実に固定される。補修材層2に固定されたリング部材12の中心軸Oはリング孔2Hの中心に一致する。
In the
本実施形態のリング部材12において、円筒部20の外周面20bは突出部21の外周面21bよりも径方向外側に位置する。そのため、円筒部20の軸方向一方側の下端部20cは補修材層2の表面2aに当接する。このように下端部20cが補修材層2の表面2aに当接するため、突出部21の軸方向の全体がリング孔2H内に挿入された状態を容易に判別することができる。よって、リング部材12全体をリング孔2H内に確実に挿入することができる。
In the
(貼り付け工程)
図5Cは貼り付け工程を説明する工程図である。なお、図5Cは説明の都合上、図5Bとは異なり、接着剤排出部13を通る断面を示した。
図5Cに示すように、貼り付け工程では、ベース部15の裏面15aに、例えばエポキシ等の樹脂を含む有機系接着剤14を配置した冶具本体11をリング部材12で囲まれた補修材層2の表面2aに貼り付ける。
(Paste process)
FIG. 5C is a process drawing explaining the sticking process. For convenience of explanation, FIG. 5C shows a cross section passing through the
As shown in FIG. 5C , in the pasting step, a
冶具本体11を補修材層2に貼り付ける際、冶具本体11が補修材層2の表面2aに押し付けられることで、冶具本体11(ベース部15)は円筒部20に嵌め込まれた状態で保持される。冶具本体11が補修材層2に押し付けられると、ベース部15の裏面15aと補修材層2の表面2aとの間から有機系接着剤14の余剰分14aがはみ出す。裏面15aと表面2aとの間からはみ出した有機系接着剤14の余剰分14aは、リング部材12(円筒部20)の内周面20aに設けられた溝部22(複数の溝22a)を通って冶具本体11の表面15b側に排出される。すなわち、本実施形態において、溝部22は有機系接着剤14の余剰分14aを冶具本体11の表面15b側に排出する接着剤排出部13として機能する。
When attaching the
そして、有機系接着剤14を硬化させることで冶具本体11が補修材層2の表面2aに貼り付けられる。なお、リング部材12は有機系接着剤14によって冶具本体11に接着される。
Then, the jig
本実施形態の付着評価用冶具10では、リング部材12の中心軸Oは円筒部20に保持された冶具本体11の中心に一致し、リング部材12の中心軸Oはリング孔2Hの中心に一致する。そのため、冶具本体11の中心はリング孔2Hの中心に一致する。つまり、冶具本体11の中心は、リング孔2Hで囲まれる冶具本体11が貼り付けられる領域(付着強さ評価領域)の中心に一致した状態となる。本実施形態の貼り付け工程によれば、付着強さ評価領域の中心位置と冶具本体11の中心位置とを合わせることができるので、後述の評価工程の信頼性を向上できる。
In the
ここで、有機系接着剤14の余剰分14aが下地1側に入り込むと、有機系接着剤14の接着力によって付着強さの評価に影響を及ぼすおそれがある。これに対し、本実施形態の貼り付け工程によれば、上述のように突出部21の内周面21aがリング孔2Hの内周面2H1に良好に密着した状態となっているので、有機系接着剤14の余剰分14aは突出部21とリング孔2Hとの隙間に入り込むことが防止される。これにより、有機系接着剤14の余剰分14aがリング孔2Hを介して下地1側に入り込むことを防止できる。
Here, if the
このように本実施形態の貼り付け工程によれば、有機系接着剤14の余剰分14aを付着強さの評価に影響のない領域(下地1と反対側にある冶具本体11の表面15b側)に逃がすことができる。よって、有機系接着剤14の余剰分14aを除去する除去作業を実施せずに後述の評価工程を行うことができる。
As described above, according to the affixing process of the present embodiment, the
本実施形態の貼り付け工程によれば、リング部材12によって冶具本体11を保持した状態で有機系接着剤14を硬化させることで補修材層2の表面2aに冶具本体11を貼り付けることができる。つまり、有機系接着剤14が硬化するまでの間、冶具本体11はリング部材12に仮固定される。冶具本体11は補修材層2に固定されたリング部材12に保持されるため、仮に冶具本体11の貼り付け場所が水路の側壁であっても、冶具本体11を安定した状態で仮固定できる。
According to the attaching step of the present embodiment, the
(評価工程)
図5Dは評価工程を説明する工程図である。図5Dに示すように、評価工程では、引張試験機40により、冶具本体11に下地1から離れる方向の引張荷重を加えることで付着強さを評価する。
(Evaluation process)
FIG. 5D is a process chart explaining the evaluation process. As shown in FIG. 5D , in the evaluation step, the
具体的に、補修材層2の表面2aの付着評価用冶具10を囲む領域に当接するように引張試験機40を設置し、連結シャフト42を冶具本体11の接続部16(雌ねじ部16a)に連結する。そして、回転ハンドル47の回転操作によって試験機本体41の油圧シリンダを操作することによって連結シャフト42を上昇させ、冶具本体11に下地1から離れる方向の引張荷重を加える。
Specifically, the
冶具本体11が貼り付けられた補修材層2の表面2aはリング孔2Hによって分離されるため、引張荷重が加えられる補修材層2の範囲はリング孔2H内に露出した範囲に限定される。このように引張荷重が加えられる補修材層2の範囲がリング孔2H内に限定されるため、補修材層2に加えられる引張荷重の測定値とリング孔2Hに囲まれた面積とに基づいて補修材層2の付着強さを算出できる。付着強さの単位は例えばN/mm2である。
Since the
冶具本体11に加える引張荷重を徐々に高めていき、補修材層2の少なくとも一部を含む破片48を他の部分から分離させる。リング部材12は有機系接着剤14により冶具本体11に貼り付けられるため、リング部材12は冶具本体11とともに破片48と一体となって補修材層2から分離される。
The tensile load applied to the jig
本実施形態の評価工程によれば、破片48および引張荷重に基づいて、下地1に対する補修材層2の付着強さを評価することができる。なお、補修材層2の表面2aに生じた円柱状の穴に補修材を詰め込むことで補修材層2の表面2aを平坦に補修する。
According to the evaluation process of this embodiment, the adhesive strength of the
ここで、ディスクグラインダーで井桁状の切り込みを形成する従来の評価方法の場合、評価後に補修材層を補修する際、井桁状の切り込み部分(3mm~5mm程度の隙間)に補修材を詰め込む必要があるため、補修作業が煩雑となる。これに対し、本実施形態の付着強さ評価方法によれば、補修材層2の補修時、円柱状の穴に補修材を詰め込めばよいため、補修材層2の補修作業が容易となる。
Here, in the case of the conventional evaluation method of forming a grid-shaped cut with a disc grinder, when repairing the repair material layer after evaluation, it is necessary to fill the grid-shaped cut portion (a gap of about 3 mm to 5 mm) with the repair material. Therefore, the repair work becomes complicated. On the other hand, according to the adhesion strength evaluation method of the present embodiment, when repairing the
以上述べたように本実施形態の付着強さ評価方法によれば、有機系接着剤14が硬化するまでの間、冶具本体11をリング部材12で仮固定した状態とすることができる。これにより、水路の側壁等のようにテープでの仮固定が難しい場所にも冶具本体11を貼り付けることができる。また、リング部材12によって冶具本体11を仮固定することで、テープの接着力が十分に得られない湿潤面や水中等の多湿環境に位置する補修材層2の表面2aに対して冶具本体11を強固に固定できる。
したがって、本実施形態の付着強さ評価方法によれば、湿潤面や水中においても補修材層2の下地1に対する付着強さを評価することができる。
また、本実施形態の付着強さ評価方法によれば、補修材層2に貼り付けられた冶具本体11を保持するとともに、補修材層2に形成されるリング状のリング孔2Hにリング部材12を挿入するので、有機系接着剤14の余剰分14aがリング孔2Hに入り込むことを防止できる。
As described above, according to the adhesion strength evaluation method of the present embodiment, the
Therefore, according to the adhesion strength evaluation method of the present embodiment, the adhesion strength of the
Further, according to the adhesion strength evaluation method of the present embodiment, the jig
なお、従来のテープによる固定を用いる場合、上述のように湿潤面や水中等の多湿環境に位置する部位に対する評価できない。そのため、水路内の評価を行う部位に対して水が流れ込まないように水を迂回する仮設水路を設ける、あるいは、雨水が流れ込まないように雨天用屋根を設けるといった対策が必要であった。また、上記の仮設水路や雨天用屋根の設置は費用が嵩むことから、水路の水位よりも高い位置のみを対象として付着強さの評価を行うことも考えられるが、この場合、水路のうち局所的な部位の評価となるため、評価結果の信頼性が低下することになる。 It should be noted that when the conventional fixing by tape is used, it is not possible to evaluate a portion located in a humid environment such as a wet surface or in water as described above. For this reason, it was necessary to take measures such as installing a temporary waterway to divert water so that water would not flow into the part to be evaluated in the waterway, or installing a roof for rainy weather to prevent rainwater from flowing in. In addition, since the installation of temporary waterways and roofs for rainy weather increases the cost, it is conceivable to evaluate the adhesion strength only at positions higher than the water level of the waterway. However, the reliability of the evaluation results is reduced because the evaluation is based on a specific site.
本実施形態の付着強さ評価方法によれば、仮設水路や雨天用屋根を設置することなく、湿潤面や水中においても補修材層2の下地1に対する付着強さを評価できるので、信頼性の高い評価結果を得ることができる。
According to the adhesion strength evaluation method of the present embodiment, the adhesion strength of the
また、本実施形態の付着評価用冶具10によれば、有機系接着剤14が硬化するまでの間、冶具本体11をリング部材12で仮固定できるため、テープでの仮固定ができない湿潤面や水中等の多湿環境に位置する補修材層2の表面2aに対して冶具本体11を強固に固定することができる。また、付着評価用冶具10は、補修材層2に貼り付けられた冶具本体11を保持するとともに、補修材層2に形成されるリング状のリング孔2Hに挿入可能なリング部材12を備えるので、有機系接着剤14の余剰分14aがリング孔2Hに入り込むことを防止できる。
Further, according to the
また、本実施形態の評価用装置100によれば、上記付着評価用冶具10を備えるので、湿潤面や水中においても補修材層2の下地1に対する付着強さを評価することができる。
Further, according to the
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における構成は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the configurations in the embodiments are only examples, and additions, omissions, substitutions, and other modifications of the configuration are possible without departing from the scope of the present invention.
付着評価用冶具を構成する冶具本体及びリング部材の形状は、上記実施形態において示した例に限定されない。
図6はリング部材の変形例に係るリング部材112の側面図である。図6では、リング部材112の一部を切り欠くことで断面構成を示している。
図6に示すように、リング部材112は、円筒部120と、円筒部120と一体に設けられたリング状の突出部121とを有する。円筒部120の外周面120bと突出部121の外周面121bとは面一となっている。また、突出部121における径方向の厚さは、円筒部120における径方向の厚さよりも厚い。つまり、円筒部120は突出部121よりも相対的に強度が低く、変形し易い。また、円筒部120は、突出部121側の端部に、外周面120bが突出部121の外周面121bよりも径方向外側に位置するリング状突部122を有する。リング状突部122は、突出部121がリング孔2Hに挿入された際、補修材層2の表面2aに当接する部位である。
The shapes of the jig body and the ring member that constitute the adhesion evaluation jig are not limited to the examples shown in the above embodiments.
FIG. 6 is a side view of a
As shown in FIG. 6 , the
図6に示すリング部材112によれば、円筒部120の径方向の厚さを薄くして変形させ易くすることで、冶具本体11を補修材層2に貼り付ける際、ベース部15の裏面15aと補修材層2の表面2aとの間からはみ出した有機系接着剤14の余剰分14a(図5C参照)によって円筒部120が径方向外側に膨らむように変形する。これにより、有機系接着剤14の余剰分14aは、リング部材112(円筒部120)の内周面20aと冶具本体11の外周面との間に生じた隙間を通って冶具本体11の表面15b側に排出されるようになる。すなわち、図6に示したリング部材112において、円筒部120は有機系接着剤14の余剰分14aを冶具本体11の表面15b側に排出する接着剤排出部として機能する。図6に示すリング部材112によれば、上記実施形態の溝部22に代えて、円筒部120の厚さを薄くすることで接着剤排出部を構成することができる。
According to the
図7は、リング部材の変形例に係るリング部材12Aの断面図である。
図7に示すように、リング部材12Aでは、円筒部20の径方向の厚さが軸方向において異なっている。具体的に、円筒部20は、径方向の厚さが軸方向一方側(図7における下側)から軸方向他方側(図7における上側)に向かって薄くなるテーパー形状を有する。この構成によれば、リング部材12Aに対する冶具本体11の挿入性を向上させることができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a
As shown in FIG. 7, in the
また、突出部21は、径方向の厚さが軸方向他方側(図7における上側)から軸方向一方側(図7における下側)に向かって薄くなるテーパー形状を有する。この構成によれば、突出部21におけるリング孔2Hに対する挿入性を向上させることができる。
Moreover, the projecting
図8は、冶具本体の変形例に係る冶具本体11Aの構成を示す図である。図9Aから図9Cはリング部材12Bをリング孔2H内に挿入する工程を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a
図8に示すように、冶具本体11Aは、円形状のベース部15の外周面に複数の平面部17を有している。複数の平面部17は、ベース部15の周方向に沿って設けられている。冶具本体11Aによれば、図8に示すように溝又は突起のない円筒状のリング部材12Bを組み合わせることができる。
As shown in FIG. 8, the jig
冶具本体11Aによれば、複数の平面部17によってリング部材12Bの内周面12B1との間に隙間を生じるので、該隙間が有機系接着剤14の余剰分14aを冶具本体11の表面15bに排出する接着剤排出部として機能する。
According to the jig
なお、図8に示すリング部材12Bを用いる場合、図9Aから図9Cに示す挿入治具30を用いてもよい。図9Aに示すように、挿入治具30は、リング部材12Bの内径を拡げてリング孔2Hへの挿入性を向上させる治具である。挿入治具30は、把持部31と、凸部32とを含む。把持部31は、挿入作業を行う作業者により把持される部位である。リング部材12Bは、凸部32の外周面に取り付けられる。リング部材12Bの上端部12B2は、把持部31の下面31aに当接している。
When using the
挿入治具30は、リング部材12Bとリング孔2Hとを位置合わせした状態で、図9Bに示すように把持部31を把持した状態で挿入治具30を下方に押し込むことで把持部31の下面31aによりリング部材12Bをリング孔2H内に挿入される。
With the
リング部材12Bの挿入後、図9Cに示すように把持部31を把持した状態で挿入治具30を上方に引き上げることで凸部32とリング部材12Bとが分離される。
このような挿入治具30を用いれば、円筒状のリング部材12Bをリング孔2H内に容易に挿入することができる。
After inserting the
By using such an
図10は冶具本体の変形例に係る冶具本体11Bの構成を示す図である。
図10に示すように、冶具本体11Bは、円形状のベース部15の軸方向他方側(図10における上側)に径方向外側に突出する突出部18を有する。突出部18は平面視略円形状を有し、周方向に沿って複数の平面部18aが形成されている。すなわち、突出部18の外形は平面部18a以外の部分では円形であり、平面部18aでは直線となる。冶具本体11Bは、図8に示した円筒状のリング部材12Bに組み合わせて用いられる。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a
As shown in FIG. 10, the jig
突出部18は平面部18a以外の部分においてリング部材12Bに当接し、平面部18aの部分においてリング部材12Bの内周面との間に隙間を生じる。このような冶具本体11Bによれば、複数の平面部18aによってリング部材の内周面との間に隙間を形成することができるので、該隙間が有機系接着剤14の余剰分14aを冶具本体11Bの表面側(突出部18の上面側)に排出する接着剤排出部として機能させることができる。
The protruding
また、本発明における付着強さ評価方法における評価対象は、上述した下地1と補修材層2とに限定されることはなく、下地と下地の表面を被覆する被覆材との間の付着強さであれば特に2つの材質に制限はない。
また、補修の対象となる構造物には特に制限はなく、土木技術、建築技術等により構築される構造物を挙げることができる。構造物としては、例えば地下トンネル、地下通路、暗渠、橋台、土留擁壁、防波堤、防護壁などがある。
In addition, the object to be evaluated in the adhesion strength evaluation method of the present invention is not limited to the
The structure to be repaired is not particularly limited, and includes structures constructed by civil engineering technology, building technology, and the like. Structures include, for example, underground tunnels, underground passages, culverts, abutments, retaining walls, breakwaters, protective walls, and the like.
1…下地、1a,2a,15b…表面、2…補修材層(被覆材)、2H…リング孔、11,11A,11B…冶具本体、12,12A,12B,112…リング部材、13…接着剤排出部、14…有機系接着剤、14a…余剰分、17,22a…溝、18,21,121…突出部、20,120…円筒部、20a,21a,2H1…内周面、20b,21b,120b,121b…外周面、22…溝部、48…破片、100…評価用装置、O…中心軸。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
第1面及び前記第1面の反対を向く第2面を有し、有機系接着剤を介して前記第1面が前記被覆材に貼り付けられる冶具本体と、
中心軸に沿って延びる筒状の部材であって、前記被覆材に貼り付けられる前記冶具本体を保持するとともに、前記被覆材に形成されるリング状のリング孔に挿入可能なリング部材と、を有している
付着強さ評価用冶具。 An evaluation jig used for evaluating adhesion strength between a base and a coating material formed on the surface of the base,
a jig body having a first surface and a second surface facing opposite to the first surface, the first surface being attached to the coating material via an organic adhesive;
a cylindrical member extending along the central axis, holding the jig body attached to the covering material and insertable into a ring-shaped ring hole formed in the covering material; Jig for adhesion strength evaluation.
前記冶具本体を保持する円筒部と、
前記円筒部の軸方向一方側に設けられ、前記被覆材に形成されるリング状のリング孔に挿入可能で、有機系接着剤がリング状のリング孔に入ることを防止する突出部と、を有し、
前記突出部における径方向の厚さは、前記円筒部における径方向の厚さよりも薄く、
前記円筒部における外周面の少なくとも一部は、前記突出部における外周面よりも径方向外側に位置する
請求項1に記載の付着強さ評価用冶具。 The ring member is
a cylindrical portion that holds the jig body;
a protruding portion provided on one side in the axial direction of the cylindrical portion, capable of being inserted into a ring-shaped ring hole formed in the covering material, and preventing an organic adhesive from entering the ring-shaped ring hole; have
the radial thickness of the projecting portion is thinner than the radial thickness of the cylindrical portion;
2. The attachment strength evaluation jig according to claim 1, wherein at least a part of the outer peripheral surface of the cylindrical portion is located radially outside the outer peripheral surface of the projecting portion.
前記接着剤排出部は、前記円筒部と前記冶具本体との隙間を構成する前記円筒部の内周面に形成された溝部であり、
前記溝部は、前記円筒部の内周面に形成された複数の溝である
請求項2に記載の付着強さ評価用冶具。 The surplus of the organic adhesive provided on at least one of the jig main body and the ring member and between the first surface of the jig main body and the coating material is applied to the second surface side of the jig main body. Equipped with an adhesive discharge unit that discharges to
The adhesive discharge portion is a groove portion formed in the inner peripheral surface of the cylindrical portion forming a gap between the cylindrical portion and the jig main body,
The attachment strength evaluation jig according to claim 2 , wherein the groove portion is a plurality of grooves formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion.
前記被覆材に貼り付けられた前記冶具本体に前記下地から離れる方向の引張荷重を加え、前記被覆材の少なくとも一部を含む破片を分離させる引張手段と、を備える
付着強さ評価用装置。 A jig for evaluating adhesion strength according to any one of claims 1 to 3;
a tensile means for applying a tensile load in a direction away from the base to the jig body attached to the coating material to separate fragments containing at least part of the coating material.
前記下地に到達するリング状のリング孔を前記被覆材に形成する穿孔工程と、
冶具本体を保持する円筒部を有するリング部材の軸方向一方側に設けられた突出部を前記リング孔に挿入する挿入工程と、
前記リング部材の前記円筒部によって前記冶具本体を仮固定した状態で有機系接着剤を硬化させることで前記被覆材の表面に前記冶具本体を貼り付ける貼り付け工程と、
前記引張手段により、前記冶具本体に前記下地から離れる方向の引張荷重を加えることで前記付着強さを評価する評価工程と、を備える
付着強さ評価方法。 Adhesion strength evaluation provided with tensile means for applying a tensile load in a direction away from the substrate to the jig body attached to the coating material formed on the surface of the substrate and separating fragments containing at least part of the coating material. An adhesion strength evaluation method for evaluating the adhesion strength of a coating material formed on the surface of the base using an apparatus,
A perforation step of forming a ring-shaped ring hole in the covering material to reach the base;
an inserting step of inserting a projecting portion provided on one side in the axial direction of a ring member having a cylindrical portion for holding a jig main body into the ring hole;
an attaching step of attaching the jig body to the surface of the coating material by curing an organic adhesive in a state where the jig body is temporarily fixed by the cylindrical portion of the ring member;
an evaluation step of evaluating the adhesion strength by applying a tensile load in a direction away from the base to the jig body by the tension means.
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