JPH0210130A - コンクリートせん断強度測定方法及び測定器 - Google Patents
コンクリートせん断強度測定方法及び測定器Info
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- JPH0210130A JPH0210130A JP15926788A JP15926788A JPH0210130A JP H0210130 A JPH0210130 A JP H0210130A JP 15926788 A JP15926788 A JP 15926788A JP 15926788 A JP15926788 A JP 15926788A JP H0210130 A JPH0210130 A JP H0210130A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 11
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、コンクリートのせん断強度を非破壊で測定
するコンクリートせん断強度の測定方法及びそのための
測定器に関する。
するコンクリートせん断強度の測定方法及びそのための
測定器に関する。
（従来の技術）
コンクリートの強度は、引張強度、圧縮強度及びせん断
強度が問題になる。これらの値は一般にテストピースを
作って各々の方向の力を加えることによって測定してい
るが、いずれの場合もコンクリートを実際に破壊してし
まうものである。
強度が問題になる。これらの値は一般にテストピースを
作って各々の方向の力を加えることによって測定してい
るが、いずれの場合もコンクリートを実際に破壊してし
まうものである。
従って、建築、土木の現場で実際に横築した建造物を破
壊することはできないのでテストピースでの測定は可能
であっても実際の建造物におけるコンクリートを直接測
定することは出来ず、あくまでも間接的な測定に留とま
っていた。
壊することはできないのでテストピースでの測定は可能
であっても実際の建造物におけるコンクリートを直接測
定することは出来ず、あくまでも間接的な測定に留とま
っていた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、従来コンクリートを実際に破壊しなければ知
ることができなかったコンクリートのせん断強度をテス
トピースを用いることなく、実際の建造物において正確
に測定することを目的にしている。
ることができなかったコンクリートのせん断強度をテス
トピースを用いることなく、実際の建造物において正確
に測定することを目的にしている。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、コンクリートのせん断強度を実際の建造物に
おいて非破壊で測定するために、コンクリート面に穿っ
た孔中に接着性樹脂で固着した棒体を植設し、この棒体
に引張力を加えると共に棒体もしくはコンクリート面に
設置した聴音器で核亀裂の破壊音を検知し、音が発生し
た時の引張力を知る様にしたコンクリートせん断強度測
定方法及びその測定器である。
おいて非破壊で測定するために、コンクリート面に穿っ
た孔中に接着性樹脂で固着した棒体を植設し、この棒体
に引張力を加えると共に棒体もしくはコンクリート面に
設置した聴音器で核亀裂の破壊音を検知し、音が発生し
た時の引張力を知る様にしたコンクリートせん断強度測
定方法及びその測定器である。
（実施例）
本発明者は、樹脂アンカーボルトの研究を続けている過
程において、樹脂アンカーボルト°が引張力に抗し切れ
ずにコンクリートから抜は出す破壊現象に特別の状態が
あることを知った。
程において、樹脂アンカーボルト°が引張力に抗し切れ
ずにコンクリートから抜は出す破壊現象に特別の状態が
あることを知った。
即ち、樹脂アンカーボルトが抜は出す時はコンクリート
の浅部のコーン破壊（亀裂破壊）が必ず発生しく第３図
（ａ）参照）、これに次いてコンクリートと接着性樹脂
の間のすべり破壊が継続して起こり、コンクリートの抜
は出し現象（第３図（ｂ）参照）に進むことである。こ
の現象を解析したところ、アンカーボルトに引張力が加
えられると、コンクリートに穿った下孔の側壁面上の荷
重応力が増大してコンクリートの一軸せん断強度に達し
てコンクリートのせん断破壊が生して側壁面上に凹凸の
ある荒れた滑り面が形成されると同時に下孔直径の約１
８倍の深さのところに浅部コーン破壊の核になる亀裂（
以下゛核亀裂“という）が発生ずることが判った。
の浅部のコーン破壊（亀裂破壊）が必ず発生しく第３図
（ａ）参照）、これに次いてコンクリートと接着性樹脂
の間のすべり破壊が継続して起こり、コンクリートの抜
は出し現象（第３図（ｂ）参照）に進むことである。こ
の現象を解析したところ、アンカーボルトに引張力が加
えられると、コンクリートに穿った下孔の側壁面上の荷
重応力が増大してコンクリートの一軸せん断強度に達し
てコンクリートのせん断破壊が生して側壁面上に凹凸の
ある荒れた滑り面が形成されると同時に下孔直径の約１
８倍の深さのところに浅部コーン破壊の核になる亀裂（
以下゛核亀裂“という）が発生ずることが判った。
この後、更に荷重を増大させると、凹凸のある荒れた滑
面に沿って微小な滑り変位が現れる。
面に沿って微小な滑り変位が現れる。
この変位により滑面の凹凸が相互に乗り上げる様な形態
を生じ、結果的に滑り面に垂直な方向にアンカーボルト
が体積膨張を生じたと同しになり、そこに強い圧縮応力
を発生させ、即ちそこに大きい摩擦力を発生させること
になり、これが樹脂アンカーの終局的耐力を決定する。
を生じ、結果的に滑り面に垂直な方向にアンカーボルト
が体積膨張を生じたと同しになり、そこに強い圧縮応力
を発生させ、即ちそこに大きい摩擦力を発生させること
になり、これが樹脂アンカーの終局的耐力を決定する。
この終局的耐力は、上記核亀裂発生点における引張力の
４〜６倍に相当する大きさとなる。したがって、樹脂ア
ンカーに引張力を加え、核亀裂を発生させても、樹脂ア
ンカーの破壊を来すことはない。すなわち、核亀裂発生
点における引張力を測定することにより、コンクリート
のせん断強度を非破壊的に測定することができる。
４〜６倍に相当する大きさとなる。したがって、樹脂ア
ンカーに引張力を加え、核亀裂を発生させても、樹脂ア
ンカーの破壊を来すことはない。すなわち、核亀裂発生
点における引張力を測定することにより、コンクリート
のせん断強度を非破壊的に測定することができる。
下孔側壁面においてコンクリートのせん断破壊が生じ、
そして核亀裂の生じる点における引張力をＰｓとすると
、それは次の式で表される。
そして核亀裂の生じる点における引張力をＰｓとすると
、それは次の式で表される。
Ｐｓ−τπＤＬ （１）
Ｐｓ・核亀裂発生点の引張力（Ｋｇ）
τ ：コンクリートせん断強度（Ｋｇ／ｃｍ２）Ｄ 、
下孔直径 （ｃｍ） Ｌ ：下孔深さ （ｃｍ） 発明者らは、アンカーボルトとその近辺のコンクリート
表面に聴音器を設置してアンカーボルトに引張力を加え
て行く過程での変化を観測した。
下孔直径 （ｃｍ） Ｌ ：下孔深さ （ｃｍ） 発明者らは、アンカーボルトとその近辺のコンクリート
表面に聴音器を設置してアンカーボルトに引張力を加え
て行く過程での変化を観測した。
その結果、引張力が一定値に達する段階で聴音器に゛物
体の分離する音″°が入ってくるのを検知したが、発生
音が検知される際の引張力の大きさを記録し、パ核亀裂
゛°の発生に対応すると考えられる初期音響信号が観測
されたときの引張力の値を前述の計算式（２）を用いて
換算するとその得られた値が、他の方法によって推定さ
れるコンクリートせん断強度を若干下層るものであるこ
とを知った。他の方法による測定値は、ダイラタンシー
効果（摩擦効果）の影響を多少とも含み、その値は真の
値より若干大きく現れるものと推定される。
体の分離する音″°が入ってくるのを検知したが、発生
音が検知される際の引張力の大きさを記録し、パ核亀裂
゛°の発生に対応すると考えられる初期音響信号が観測
されたときの引張力の値を前述の計算式（２）を用いて
換算するとその得られた値が、他の方法によって推定さ
れるコンクリートせん断強度を若干下層るものであるこ
とを知った。他の方法による測定値は、ダイラタンシー
効果（摩擦効果）の影響を多少とも含み、その値は真の
値より若干大きく現れるものと推定される。
そのような影響をより少なく受けると考えられる本発明
の方法によって求められる若干低い値が、真の値に近い
値を与えてくれると言える。
の方法によって求められる若干低い値が、真の値に近い
値を与えてくれると言える。
本発明は、以上の知見に基づいて考え出されたもので、
基本的にはコンクリ−１〜面に穿った孔中に接着性樹脂
で固着した棒体を植設し、この棒体に引張力を加えなが
ら棒体や近辺のコンクリート表面に設置した聴音器で“
音″を観測し、音が検出された時の引張力を知ることで
、上掲第２式によりコンクリートのせん断強度を算出す
るものである。
基本的にはコンクリ−１〜面に穿った孔中に接着性樹脂
で固着した棒体を植設し、この棒体に引張力を加えなが
ら棒体や近辺のコンクリート表面に設置した聴音器で“
音″を観測し、音が検出された時の引張力を知ることで
、上掲第２式によりコンクリートのせん断強度を算出す
るものである。
次に、第１．２図によって、本発明の実施例を説明する
。
。
第１図は上述の基本原理を具現化した測定器の斜視図で
あり、第２図は部分拡大図である。
あり、第２図は部分拡大図である。
コンクリート】に穿った下孔２に接着性樹脂３を使って
鋼棒４を固着し植設する。
鋼棒４を固着し植設する。
鋼棒４の先端５は引張軸６の下端に設けたチャック７で
把持する。チャック７は複数の軸方向スリットを円周上
に有するテーパー状のねじ部８とねじ部８と噛合する袋
ナツト９から構成されており、鋼棒４の先端５を挾み込
んだねじ部８は袋ナツト９をねじ込むことでテーパー作
用によって内側に曲がり先端５を強く把持できる。
把持する。チャック７は複数の軸方向スリットを円周上
に有するテーパー状のねじ部８とねじ部８と噛合する袋
ナツト９から構成されており、鋼棒４の先端５を挾み込
んだねじ部８は袋ナツト９をねじ込むことでテーパー作
用によって内側に曲がり先端５を強く把持できる。
引張軸６の上方には巻上げねじ１０が切ってあり、これ
と直交する歯車１１を駆動するハンドル１２の操作によ
って引張軸６を上下に移送できる。
と直交する歯車１１を駆動するハンドル１２の操作によ
って引張軸６を上下に移送できる。
引張軸６は測定器２０の二段の軸受板１３．１３′に支
えられている。軸受板は両側に脚板１４゜１４′を備え
ており、下端の支持板１５．１５′には圧力計１６が取
り付けられ引張軸６の動きを引張力として検出している
。
えられている。軸受板は両側に脚板１４゜１４′を備え
ており、下端の支持板１５．１５′には圧力計１６が取
り付けられ引張軸６の動きを引張力として検出している
。
鋼棒４には聴音器１７が貼付けられていてコンクリ−１
〜の核亀裂によって発生ずる破壊音を検出できる。
〜の核亀裂によって発生ずる破壊音を検出できる。
つの検出データは脚板１４に付設されたデータボックス
１８に伝達され、前記音の検出によって圧力計１６から
の引張力をせん断力に換算してデジタル表示盤１９に示
すことができる。
１８に伝達され、前記音の検出によって圧力計１６から
の引張力をせん断力に換算してデジタル表示盤１９に示
すことができる。
く作 用）
コンクリート中に接着性樹脂で植設されな鋼棒４を引張
軸６で把持し、ハンドル１２を回転して引張軸を引上げ
る。
軸６で把持し、ハンドル１２を回転して引張軸を引上げ
る。
引張力は圧力計１６によって随時データボックス１８に
送られ、所定の引張力に達するとコンクリート中では接
着性樹脂３と下孔２の側壁面との間でコンクリートのせ
ん新現象が発生する。これと同時に下孔直径の約１．８
倍の深さβＣの部分にパ核亀裂″２１が現れて゛破壊音
′”を発生する。発生音は聴音器１７で検知され、直ち
にデータボックス１８に伝達される。
送られ、所定の引張力に達するとコンクリート中では接
着性樹脂３と下孔２の側壁面との間でコンクリートのせ
ん新現象が発生する。これと同時に下孔直径の約１．８
倍の深さβＣの部分にパ核亀裂″２１が現れて゛破壊音
′”を発生する。発生音は聴音器１７で検知され、直ち
にデータボックス１８に伝達される。
データボックス１８では発生音のデータをトリガーに圧
力計から引張力をせん断強度に換算した数値をデジタル
表示盤１９に表示する。
力計から引張力をせん断強度に換算した数値をデジタル
表示盤１９に表示する。
第４図は本発明によって実施した引張力を加えた際の鋼
棒の引張過程におけるアコースチックエミッション（音
響発生）の状況を示したものである。本実施例では、下
孔径４ｃｍ、下孔長さ２１ｃｍ、コンクリート強度１２
０ｋｇ／ａｍ２の状態で引張力を加えたものであるが、
図に示ずＰ’ ｓ、Ｐ２ｓ、Ｐ’ ｓの初期の信号が記
録されたあと、その頻度が多くなっており、Ｐｓｍの２
０．２ｋｇの引張力において引抜けている。
棒の引張過程におけるアコースチックエミッション（音
響発生）の状況を示したものである。本実施例では、下
孔径４ｃｍ、下孔長さ２１ｃｍ、コンクリート強度１２
０ｋｇ／ａｍ２の状態で引張力を加えたものであるが、
図に示ずＰ’ ｓ、Ｐ２ｓ、Ｐ’ ｓの初期の信号が記
録されたあと、その頻度が多くなっており、Ｐｓｍの２
０．２ｋｇの引張力において引抜けている。
初期の３つのデータを平均してコンクリートのせん断強
度を算出する。
度を算出する。
その初期信号に対応する引張力は、Ｐ’ ｓ＝５゜５
ｋｇ、Ｐ２ｓ＝６．６ｋｇ、Ｐ３ｓ＝７．２ｋｇであり
、その平均値はＰｓ−６，４ｋｇになる。
ｋｇ、Ｐ２ｓ＝６．６ｋｇ、Ｐ３ｓ＝７．２ｋｇであり
、その平均値はＰｓ−６，４ｋｇになる。
この値を前述の（２）式にそれぞれ代入して計算すると
で−２４，３ｋｇ／ｃｍ２となり、圧縮強度の１／３
〜１／４と一般にいわれているコンクリートのせん断強
度を若干下廻り、真の値により近いと考えられる数値が
得られる。
で−２４，３ｋｇ／ｃｍ２となり、圧縮強度の１／３
〜１／４と一般にいわれているコンクリートのせん断強
度を若干下廻り、真の値により近いと考えられる数値が
得られる。
（発明の効果）
以上詳細に説明した様に本発明によるコンクリートせん
断強度測定法は、コンクリート中に接着性樹脂で植設さ
れた鋼棒に引張力を与えると下孔径の約１．８倍の位置
で゛核亀裂°゛を発生させて破壊音を生じることに立脚
し、極めて簡単な測定器によってテストピースではなく
実際の建造物に対して非破壊的に、かつ容易にコンクリ
ート躯体内部のせん断強度を測定できる効果を奏するも
のである。
断強度測定法は、コンクリート中に接着性樹脂で植設さ
れた鋼棒に引張力を与えると下孔径の約１．８倍の位置
で゛核亀裂°゛を発生させて破壊音を生じることに立脚
し、極めて簡単な測定器によってテストピースではなく
実際の建造物に対して非破壊的に、かつ容易にコンクリ
ート躯体内部のせん断強度を測定できる効果を奏するも
のである。
第１図は本発明によるコンクリートせん断強度測定器の
斜視図、第２図は作用を説明するための部分拡大図、第
３図（ａ）はコンクリートの浅部に発生するコーン破壊
の状態図、第３図（ｂ）はコンクリートが破壊して引き
抜けた頚部にコンクリートコーンを付着するアンカーボ
ルトの斜視図、第４図は、鋼棒の引張過程におけるアコ
ースチックエミッション（音響発生）の状況を示すもの
である。 １・・・コンクリート ２・・・下孔３・・・接着
性樹脂 ４・・・鋼棒６・・・引張軸
１６・・・圧力計１７・・・聴音器 １９・・・
デジタル表示盤２０・・・測定器 ２１・・・核
亀裂Ｐ’ ｓ Ｐ２ｓ、Ｐ’ ｓ・・・３つの初期の
信号に対応する引張力における音響発生個数 Ｐｓｍ・・・引抜荷重
斜視図、第２図は作用を説明するための部分拡大図、第
３図（ａ）はコンクリートの浅部に発生するコーン破壊
の状態図、第３図（ｂ）はコンクリートが破壊して引き
抜けた頚部にコンクリートコーンを付着するアンカーボ
ルトの斜視図、第４図は、鋼棒の引張過程におけるアコ
ースチックエミッション（音響発生）の状況を示すもの
である。 １・・・コンクリート ２・・・下孔３・・・接着
性樹脂 ４・・・鋼棒６・・・引張軸
１６・・・圧力計１７・・・聴音器 １９・・・
デジタル表示盤２０・・・測定器 ２１・・・核
亀裂Ｐ’ ｓ Ｐ２ｓ、Ｐ’ ｓ・・・３つの初期の
信号に対応する引張力における音響発生個数 Ｐｓｍ・・・引抜荷重
Claims (2)
- （１）コンクリート面に穿った孔中に接着性樹脂で固着
した棒体を植設し、該棒体に引張力を加えると共に棒体
もしくはコンクリート面に設置した聴音器で核亀裂の破
壊音を検知し、該音発生時の引張力で知るコンクリート
せん断強度測定方法。 - （２）コンクリート面に穿った孔中に接着性樹脂で固着
し植設した棒体、該棒体を把持し引張力を与える引張軸
、コンクリートの核亀裂の破壊音を検知する聴音器及び
該音の検知で同時における引張力を示す表示装置を備え
るコンクリートせん断強度測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15926788A JP2673236B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | コンクリートせん断強度測定方法及び測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15926788A JP2673236B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | コンクリートせん断強度測定方法及び測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210130A true JPH0210130A (ja) | 1990-01-12 |
| JP2673236B2 JP2673236B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=15690040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15926788A Expired - Fee Related JP2673236B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | コンクリートせん断強度測定方法及び測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673236B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129248A (en) * | 1991-01-02 | 1992-07-14 | Mcdonnell Douglas Corporation | Gas mass superplastic forming |
| KR100782105B1 (ko) * | 2006-04-13 | 2007-12-05 | 동아대학교 산학협력단 | 공내 전단강도 시험기 |
| JP2010271150A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Sanko Techno Co Ltd | 試験機支持台、締結具の引張試験方法、引張試験用ユニット、建築構造物への器物取付施工方法 |
| JP2011107000A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Trust Inc | 鉄筋引き抜き試験装置 |
| CN103018115A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-04-03 | 宁波大学 | 一种预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置 |
| CN105716968A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-06-29 | 沈阳铸锻工业有限公司 | 一种圆棒试样剪切装置 |
| CN109556852A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-02 | 广州建设工程质量安全检测中心有限公司 | 一种建筑幕墙擦窗机销座的检测系统及其检测方法 |
| RU2724369C1 (ru) * | 2019-12-29 | 2020-06-23 | Игорь Валериевич Торицын | Способ определения прочности по усилию выдергивания погруженного дюбель-гвоздя в тестируемый бетон |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP15926788A patent/JP2673236B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129248A (en) * | 1991-01-02 | 1992-07-14 | Mcdonnell Douglas Corporation | Gas mass superplastic forming |
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| CN105716968B (zh) * | 2016-04-05 | 2018-09-25 | 沈阳铸锻工业有限公司 | 一种圆棒试样剪切装置 |
| CN109556852A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-02 | 广州建设工程质量安全检测中心有限公司 | 一种建筑幕墙擦窗机销座的检测系统及其检测方法 |
| RU2724369C1 (ru) * | 2019-12-29 | 2020-06-23 | Игорь Валериевич Торицын | Способ определения прочности по усилию выдергивания погруженного дюбель-гвоздя в тестируемый бетон |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2673236B2 (ja) | 1997-11-05 |
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