JPH05306980A - タフネス・テナシティ試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アスファルトのタフネス・テナシティ試験に
適した使い勝手のよい小形の試験機を提供する。 【構成】 基台３には、モータ４に連動する１本のスク
リューシャフト６が立設されている。スクリューシャフ
ト６には、保持部８のナット部８ａが係合している。保
持部８の係合部８ｂはケース５のレール９に係合してい
る。保持部８の先端には、テンションヘッド１３が取付
けられたロードセル１２が設けられている。基台３上に
は、装着部４０で試料容器２０が取付けられている。試
料容器２０内のアスファルト３０にテンションヘッド１
３を沈め、モータ４を駆動する。スクリューシャフト６
が回転してテンションヘッド１３が上昇し、アスファル
ト３０を引張る。アスファルト３０の変位と引張荷重
は、ロータリエンコーダ５０とロードセル１２によって
検出され、その結果から荷重−変位曲線が描かれる。タ
フネスとテナシティは、同曲線内の所定範囲の面積とし
て把握される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路舗装等に用いられ
るアスファルトの品質規格項目として重要な把握力（タ
フネス）と粘結力（テナシティ）を測定するタフネス・
テナシティ試験機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】（社）日本アスファルト乳剤協会は、改
質アスファルトの品質検査のため、タフネス・テナシテ
ィの測定方法についての規格を定めている。この「タフ
ネス・テナシティ試験方法」によれば、所定寸法の円筒
形容器に試料のアスファルトを入れて所定条件に保ち、
半球形の端部を有するテンションヘッドをこのアスファ
ルト中に沈め、引張試験機でテンションヘッドを上昇さ
せてアスファルトを引張る。そして、その時の荷重と変
位の記録から試料であるアスファルトのタフネスとテナ
シティを求める。なお、ここで用いられている引張試験
機は、金属の引張試験等に広く用いられている万能型の
試験機である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した万能型の引張
試験機は、金属の試験片に相当の荷重を加えて変形・破
断に至らしめる能力を有しており、そのために試験片の
一端を把持して移動する移動部分は２本のガイド柱によ
って安定的に支えられ、２本のスクリューシャフトによ
って駆動される構造になっている。

【０００４】即ち、万能型の引張試験機は、アスファル
トのタフネス・テナシティ試験に必要な引張り力をはる
かに越える引張り荷重を発生できる装置であり、きわめ
て大形でアスファルトの試験には使い勝手が悪く、価格
も高いという問題があった。

【０００５】本発明は、前述した規格に基づくアスファ
ルトのタフネス・テナシティ試験に適した使い勝手のよ
い小形の試験機を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のタフネス・テナ
シティ試験機は、容器に収納されたアスファルトをテン
ションヘッドに付着させて引張ることによりアスファル
トのタフネス・テナシティを測定するタフネス・テナシ
ティ試験機において、基台と、前記容器を前記基台に着
脱自在に取付ける装着部と、前記基台に立設された１本
のスクリューシャフトと、前記スクリューシャフトを回
転させる駆動手段と、前記スクリューシャフトの回転に
伴い前記基台に対して昇降する前記テンションヘッドの
保持部と、前記保持部に設けられて前記テンションヘッ
ドに加わる荷重を測定する荷重検出手段と、前記スクリ
ューシャフトの回転量から前記テンションヘッドの変位
を検出する変位検出手段とを有している。

【０００７】

【作用】アスファルトを入れた容器を基台の装着部に取
付け、保持部のテンションヘッドをアスファルト内に設
定する。駆動手段がスクリューシャフトを回転させる
と、保持手段のテンションヘッドが上昇し、アスファル
トを引伸ばし始める。アスファルトに加わる引張荷重は
荷重検出手段が検出し、アスファルトの変位はスクリュ
ーシャフトの回転から変位検出手段が検出する。これら
の引張荷重と変位の関係から、このアスファルトのタフ
ネスとテナシティを求めることができる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図５によって説明
する。図１に示すように、タフネス・テナシティ試験機
１（試験機１と呼ぶ。）の測定部２は、装置本体として
基台３を有している。基台３の内部には駆動手段として
のモータ４が設置されている。このモータ４は正転・逆
転を自在に選択できる。基台３の上面には、前面にスリ
ット５ａを有する縦長のケース５が設けられており、該
ケース５の内部にはスクリューシャフト６が縦に設置さ
れている。スクリューシャフト６の下端は前記基台３内
にあり、前記モータ４の出力軸に駆動力伝達手段として
のギヤ７を介して連動連結されている。

【０００９】前記スクリューシャフト６には、後述する
テンションヘッド１３の保持部８が設けられている。保
持部８は、基端に設けられたナット部８ａでスクリュー
シャフト６にかみ合っており、さらに基端に設けられた
係合部８ｂが前記ケース５内に縦方向に設けられたレー
ル９に係合している。従って、スクリューシャフト６が
回動すれば、保持部８は全体として上下に移動すること
ができる。また、レール９の上端近傍と下端近傍には、
それぞれリミットスイッチ１０，１１が設けられてお
り、保持部８の上限位置と下限位置が設定されている。

【００１０】前記保持部８の先端は、前記ケース５のス
リット５ａからスリット５ａの前方に突出している。保
持部８の先端には荷重検出手段としてのロードセル１２
が設けられており、該ロードセル１２にはテンションヘ
ッド１３が着脱自在に取り付けられている。

【００１１】図２に示すように、テンションヘッド１３
は、半球部１４と、ねじ１５ａ及び突起１５ｂが形成さ
れた棒部１５とを有している。テンションヘッド１３の
支持具１６は、内面に案内用の縦溝１７ａが形成された
ボス１７と、ボス１７の外面に取付けられた３本の支持
棒１８とを有している。テンションヘッド１３の棒部１
５は支持具１６のボス１７に挿入されており、突起１５
ｂと縦溝１７ａが係合している。そして、ボス１７から
上方に突出したテンションヘッド１３のねじ１５ａに押
えねじ１９がかみ合っている。

【００１２】試料容器２０は円筒形であり、内部にアス
ファルト３０が収納される。なお、図２には明示してい
ないが、図３に示すように本実施例の試料容器２０の底
面には円板状の係合板２１が設けられ、係合板１２の底
表面中央にへこみ２１ａが設けられている。

【００１３】試料容器２０の開口縁２０ａには、前記テ
ンションヘッド１３と組合わされた支持具１６の３本の
支持棒１８が係合するようになっており、テンションヘ
ッド１３の半球部１４が試料容器２０内のアスファルト
３０に浸るように押えねじ１９で調整することができ
る。

【００１４】図１及び図３に示すように、前記基台３に
は前記試料容器２０の装着部４０が設けられている。こ
の装着部４０は、ばね等の付勢手段によって基台３の上
面に一部を突出させたクッションボール４１と、該クッ
ションボール４１を覆って前記基台３の上面に設けられ
た受入れ部４２とを有している。

【００１５】試料容器２０の係合板２１を受入れ部４２
に挿入すると、クッションボール４１が基台３側に押込
まれる。係合板２１は、押し込まれてゆくとへこみ２１
ａにクッションボール４１の頂部がはまり、位置が固定
されるとともに、このクッションボール４１の付勢力に
よって受入れ部４２の内面に押圧当接し、これによって
試料容器２０は基台３上に固定される。

【００１６】前記スクリューシャフト６の上端には、変
位検出手段としてのロータリエンコーダ５０が設けられ
ている。ロータリエンコーダ５０はスクリューシャフト
６の回転量を検出してパルス信号を出力し、このパルス
信号から保持部８の変位を知ることができる。

【００１７】図４に示すように、前記試験機１の測定部
２において、ロードセル１２の出力はアンプ５１で増幅
される。そして、該アンプ５１の出力は、測定部２とは
別体に構成された制御部としてのパソコン６０のＡ／Ｄ
変換ボード６１に入力されるようになっている。

【００１８】前記測定部２のロータリエンコーダ５０が
出力するパルス信号は、前記パソコン６０のカウンター
ボード６２に入力される。

【００１９】そして、前記パソコン６０に入力された両
信号は、プログラムに従って処理されてＣＲＴディスプ
レイやプリンタ等の表示／印刷装置６３に与えられる。
該表示／印刷装置６３は、試料であるアスファルト３０
の荷重−変位曲線を例えば図５に示すように描く。

【００２０】次に、本装置を用いて行なうアスファルト
３０のタフネス・テナシティ試験の手順を説明する。 （１）１６０±１０℃に調整したアスファルトを、予め
６０〜８０℃に温めておいた試料容器２０に採る。アス
ファルトの量は５０±１ｇとする。気泡が入らないよう
に注意する。

【００２１】（２）予め６０〜８０℃に温めておいたテ
ンションヘッド１３と支持具１６と押えねじ１９を試料
容器２０に取り付ける。押えねじ１９を回してテンショ
ンヘッド１３の半球部１４の上面がアスファルト３０の
表面と同じ高さになるよう調節する。この状態で１〜
１．５時間室温に放置し、その後２５±０．１℃に保っ
た恒温水槽中に入れて１〜１．５時間養生する。

【００２２】（３）前記試料容器２０及びテンションヘ
ッド１３等を恒温水槽から取り出し、直ちに試験機１の
測定部２に取り付ける。即ち、試料容器２０を装着部４
０にワンタッチで装着して基台３上に固定し、テンショ
ンヘッド１３の棒部１５のねじ１５ａをロードセル１２
に取り付ける。

【００２３】（４）測定部２及びパソコン６０のメイン
スイッチを入れ、測定を開始する。上昇スイッチを入
れ、モータ４を正転させるとスクリューシャフト６が所
定方向に回転し、保持部８が上昇していく。

【００２４】（５）テンションヘッド１３が上昇する
と、試料容器２０内のアスファルト３０はテンションヘ
ッド１３の半球部１４に付着し、上昇に引張られて伸び
ていく。この時、テンションヘッド１３の変位量はロー
タリエンコーダ５０からのパルス信号によってパソコン
６０が記録している。また、アスファルト３０の引張荷
重は、テンションヘッド１３を介してロードセル１２に
加わり、パソコン６０が記録している。

【００２５】（６）アスファルト３０が３０ｃｍ伸びた
場合、又は引き伸ばされたアスファルト３０が途中で切
れた場合、測定が終了する。この場合、上昇スイッチを
ＯＦＦにしてもよいし、そのまま上昇させて上方のリミ
ットスイッチ１０によってモータ４を停止させてもよ
い。

【００２６】（７）測定中、ロードセル１２及びロータ
リエンコーダ５０が出力した信号はパソコン６０で記録
・処理され、このデータに基づいて表示／印刷装置６３
はタフネス・テナシティ荷重−変位曲線を描き出す。

【００２７】（８）図５に示すような曲線が得られたと
すると、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ａで囲まれた部分の面積
がタフネスを表わし、Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｅで囲まれた部分
（斜線部分）の面積がテナシティを表わす。いずれの量
も、ｋｇｆ・ｃｍ（Ｎ・ｍ）の単位で表わされる。な
お、同図中ＣＥは変曲点Ｃにおける接線である。

【００２８】（９）試験終了後、ロードセル１２からテ
ンションヘッド１３を取り外し、降下スイッチを入れ
る。下方のリミットスイッチ１１により、保持部８は試
験開始位置に止まる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のタフネス・テナシティ試験機
は、基台上の１本のスクリューシャフトによってテンシ
ョンヘッドを昇降させる構造なので、全体の構成がコン
パクトになり、卓上に設置することもできて使い勝手が
良いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例における測定部の断面図である。

【図２】一実施例における試料容器及びテンションヘッ
ド等を示す図である。

【図３】一実施例における装着部を示す図である。

【図４】一実施例の全体構成を示すブロック図である。

【図５】一実施例において得られるタフネス・テナシテ
ィ荷重−変位曲線の一例を示すグラフである。

【符号の説明】

１ タフネス・テナシティ試験機（試験機） ３ 基台 ４ 駆動手段としてのモータ ６ スクリューシャフト ８ 保持部 １２ 荷重検出手段としてのロードセル １３ テンションヘッド ２０ 試料容器 ３０ アスファルト ４０ 装着部 ５０ 変位検出手段としてのロータリエンコーダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器に収納されたアスファルトをテンシ
   ョンヘッドに付着させて引張ることによりアスファルト
   のタフネス・テナシティを測定するタフネス・テナシテ
   ィ試験機において、 基台と、前記容器を前記基台に着脱自在に取付ける装着
   部と、前記基台に立設された１本のスクリューシャフト
   と、前記スクリューシャフトを回転させる駆動手段と、
   前記スクリューシャフトの回転に伴い前記基台に対して
   昇降する前記テンションヘッドの保持部と、前記保持部
   に設けられて前記テンションヘッドに加わる荷重を測定
   する荷重検出手段と、前記スクリューシャフトの回転量
   から前記テンションヘッドの変位を検出する変位検出手
   段とを有するタフネス・テナシティ試験機。