JPH0850126A - コンクリート供試体の凍結融解試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンクリート供試体を試験槽に対して出し入れ
する際の作業性を向上させる。 【構成】試験槽の前面に設けられた開口部は、開閉扉５
１によって気密状態で閉鎖されており、開口部を開放す
る際には、扉水平移動機構５０の各エアーシリンダ５４
が駆動されて、開閉扉５１が開口部に対して前方に移動
される。このような状態で、扉昇降機構６０のモーター
６４が駆動されて、チェーン６２が周回移動され、各エ
アーシリンダ５４が支持された架台５３がチェーン６２
によって上昇され、開閉扉５１が上昇される。これによ
り、開口部が開放される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリートの疲労度
を測定するために、試験槽に収容されたコンクリート供
試体を連続して凍結および融解させるコンクリート供試
体の凍結融解試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートの疲労度の測定の一種に、
所定の寸法に成形されたコンクリート供試体を、繰り返
し凍結および融解させて、その後に、コンクリート供試
体の強度を測定する方法がある。コンクリート供試体の
凍結および融解を連続して繰り返すためには、例えば、
特公昭４９−４１３３７号公報に開示された試験装置が
使用される。

【０００３】この公報に開示された装置は、試験槽内に
収容された所定寸法のコンクリート供試体を、繰り返し
凍結および融解させるようになっている。試験槽は上面
に、コンクリート供試体を出し入れするための開口部が
設けられており、その開口部が蓋体によって開閉される
ようになっている。コンクリート供試体を試験槽内に出
し入れする場合には、試験槽の上部に設けられた蓋体を
回動させて、試験槽上面の開口部が開放される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような試験装置で
は、試験槽に対するコンクリート供試体の出し入れを手
作業によって行うようになっている。コンクリート供試
体は、通常、数ｋｇの重量を有しており、試験槽に対し
て複数のコンクリート供試体を手作業で出し入れするこ
とは、かなりの重労働である。特に、上述した試験装置
のように、試験槽の上面に開口部が設けられており、し
かも、蓋体を手作業にて開閉する場合には、開口部を開
放するために蓋体を手作業で持ち上げる必要があり、さ
らには、全てのコンクリート供試体を試験槽の上方にま
で持ち上げる必要がある。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、試験槽に対するコンクリート供試
体の出し入れに際する作業性を改善して、必要とする労
力を著しく軽減し得るコンクリート供試体の凍結融解試
験装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のコンクリート供
試体の凍結融解試験装置は、試験槽内に収容されたコン
クリート供試体の凍結および融解を連続して繰り返すコ
ンクリート供試体の凍結融解試験装置であって、試験槽
の前面に設けられた開口部を気密状態で閉鎖する開閉扉
と、この開閉扉を開口部に対して接離するように水平方
向に移動させる扉水平移動機構と、開口部から離れた状
態の開閉扉を上昇および下降させる扉昇降機構と、を具
備することを特徴とするものであり、そのことにより上
記目的が達成される。

【０００７】

【作用】本発明のコンクリート供試体の凍結融解試験装
置では、試験槽に対するコンクリート供試体の出し入れ
に際して、開閉扉が、試験槽の前面に設けられた開口部
から離れるように水平方向に移動される。その後、開閉
扉は、扉昇降機構によって上方に移動され、これによ
り、試験槽の前面に設けられた開口部が開放される。開
閉扉によって開口部を閉鎖する場合には、扉昇降機構に
よって開閉扉は下降されて、開口部の前方にて対向状態
とされる。このような状態になると、扉水平移動機構に
よって開閉扉が開口部に接近されて、開閉扉の周縁部が
開口部の周縁部に圧接され、開口部は、開閉扉によって
気密状態とされる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明のコンクリート供試体の
凍結融解試験装置の一例を示す概略正面図、図２はその
縦断面図である。この装置は、コンクリート供試体４０
を収容してコンクリート供試体４０を繰り返し凍結およ
び融解させる装置本体１０と、この装置本体１０の一方
の側方（左側側方）に配置された機械室２０と、装置本
体１０の他方の側方に配置された制御盤３０とを有して
いる。

【０００９】装置本体１０は、上部にコンクリート供試
体４０を収容する試験槽１１が設けられており、この試
験槽１１の下方に水槽１２が設けられている。図２に示
すように、試験槽１１の前面には開口部１１ａが設けら
れており、この開口部１１ａの前方に、垂直状態になっ
た開閉扉５１が、上下方向および前後方向に移動可能に
配置されている。開閉扉５１は、試験槽１１の開口部１
１ａを気密状態で閉鎖するように、開口部に対向する後
面の周縁部にパッキング５１ａ（図２参照）が全周にわ
たって取り付けられている。

【００１０】試験槽１１の内部は、手前側にコンクリー
ト供試体４０を収容する供試体室１３が配置されてお
り、この供試体１３室の下部に水受け部１４が設けられ
ている。供試体室１３は、例えば、断面１００ｍｍ×１
００ｍｍ程度、高さが４００ｍｍ程度、重量が８ｋｇ程
度の複数本のコンクリート供試体４０が、適当な間隔を
あけて整列状態で収容される。

【００１１】供試体室１３の内奥側には、上部に、複数
のファンモーター１８にそれぞれ連結された回転羽根１
８ａが横方向に並んだ状態で配置されている。また、回
転羽根１８ａの下方には、凍結融解用冷却器１５、恒温
恒湿用冷却器１６、およびヒーターユニット１７が下か
ら順番に配置されている。さらに、最も左側に位置する
回転羽根１８ａの左側の側壁には、装置本体１０の左側
に配置された機械室２０内の加湿器２１から送給される
加湿蒸気を試験槽１１内に吹き出す吹き出し口１９が、
回転羽根１８ａとヒーターユニット１７との間に設けら
れている。

【００１２】凍結融解用冷却器１５および恒温恒湿用冷
却器１６は、装置本体１０の右側の制御盤３０上に配置
された冷凍機３１に接続されている。

【００１３】機械室２０には、装置本体１０内における
水槽１２内の水を、熱交換器２２によって加熱して、供
試体室１３の下部に設けられた水受け部１４内に循環さ
せる循環ポンプ２３が配置されている。

【００１４】装置本体１０の供試体室１３内に収容され
たコンクリート供試体４０は、例えば、凍結融解用冷却
器１５にて発生されて各回転羽根１８ａによって供試体
室１３に循環される冷気により凍結される。その後、水
槽１２内の水が、熱交換器２２によって加熱された状態
で、循環ポンプ２３によって水受け部１４内に循環され
ることにより、各供試体４０は迅速に融解される。この
ように、各コンクリート供試体４０の凍結および融解を
連続して所定回数にわたって繰り返した後に、供試体室
１３から各コンクリート供試体４０が取り出されて、各
コンクリート供試体４０に対して各種の強度試験が実施
される。そして、その強度試験の結果に基づいて、コン
クリート供試体４０を構成するコンクリートの凍結およ
び融解による疲労度が測定される。

【００１５】また、恒温恒湿用冷却器１６、ヒーター１
７、および加湿器２１による加湿によって、恒温恒湿時
の冷却および融解が所定回数にわたって繰り返される。
そして、その後に各コンクリート供試体４０に対して各
種強度試験が実施され、その試験結果に基づいて、コン
クリートの疲労度が測定される。

【００１６】図３は、装置本体１０の側面図である。試
験層１１の供試体室１３内にコンクリート供試体４０を
収容する際、および、供試体室１３内に収容されたコン
クリート供試体４０を取り出す際には、開閉扉５１が、
扉水平移動機構５０によって、試験槽１１の開口部１１
ａから接離する方向に移動されるとともに、扉昇降機構
６０によって昇降されるようになっている。

【００１７】扉昇降機構６０は、装置本体１０の各側方
にそれぞれ立設された各支柱６１を有している。各支柱
６１は、溝型鋼を開口部が外側の側方を向くように配置
して構成されており、各支柱６１の装置本体１０側の側
面には、チェーン６２が上下方向に沿ってそれぞれ配置
されている。各チェーン６２は、各支柱６１の下端部に
取り付けられたスプロケット６３ａおよびその後方に配
置されたスプロケット６３ｂと、各支柱６１の上部に配
置されたスプロケット６３ｃおよびその後方に配置され
たスプロケット６３ｄとにそれぞれ巻き掛けられて、各
支柱６１に沿って周回移動するようになっている。

【００１８】各支柱６１の上部に配置されたスプロケッ
ト６３ｃは、各支柱６１間に水平状態で架設された回転
軸６５に取り付けられており、この回転軸６５と一体的
に回転するようになっている。この回転軸６５は、装置
本体１０の上面に取り付けられたモーター６４の正逆回
転が、伝動チェーン６６を介して伝達されて正逆回転す
るようになっている。そして、モーター６４の正逆回転
によって回転軸６５が正逆回転されて、チェーン６２が
正逆方向に周回移動される。

【００１９】各支柱６１の前面における中程から上方に
はガイドレール６７がそれぞれ取り付けられている。各
ガイドレール６７には、扉水平移動機構５０を構成する
上下一対の架台５３が上下方向へのスライド可能にそれ
ぞれ支持されている。

【００２０】チェーン６２における支柱６１の後方の部
分には、カウンターバランス６９が取り付けられてい
る。

【００２１】図４は、下側の架台５３およびその周辺の
拡大側面図、図５はその平断面図である。各架台５３
は、各支柱６１の前面に沿って上下方向に沿って延びる
平板状の支持部５３ａと、この支持部５３ａの装置本体
１０側の側面の中程に沿って直交状態で前後方向に延び
る平板状の連結部５３ｂとを有している。連結部５３ｂ
は、支柱６１側に延出した状態になっており、その後端
部が、各支柱６１に沿って上下方向に移動するチェーン
６２に、それぞれ取付具５３ｃによって取り付けられて
いる。連結部５３ｂの前部には、前後方向に延びる長孔
５３ｅが設けられている。

【００２２】各架台５３の支持部５３ａには、支柱６１
に対向する裏面に、上下一対のスライダー５３ｄが設け
られている。各スライダー５３ｄは、ガイドレール６７
にスライド可能に嵌合しており、各架台５３はガイドレ
ール６７に沿って上下方向にスライドするようになって
いる。また、各架台５３の支持部５３ａには、エアーシ
リンダ５４がそれぞれの前面に水平状態で支持されてい
る。各エアーシリンダ５４は、ピストンロッド５４ａが
前方に水平に進出し得るように、支持部５３ａに支持さ
れている。

【００２３】各エアーシリンダ５４のピストンロッド５
４ａの先端部には、連結体５５が取り付けられており、
各連結体５５が開閉扉５１の各側面に取り付けられてい
る。各連結体５５は、開閉扉５１の各側面に複数のボル
ト５６によって固定された平板状の側面部５５ａと、こ
の側面部５５ａを挟んで上下に水平状態で配置された上
面部５５ｂおよび下面部５５ｃとを有している。上面部
５５ｂおよび下面部５５ｃは、エアーシリンダ５４側に
なるに連れて開閉扉５１の側方に延出する三角形の平板
状をしている。側面部５５ａは、架台５３側である後方
に延出した状態になっており、その後端部には、架台５
３の連結部５３ｂにおける前部が重なっている。

【００２４】上面部５５ｂおよび下面部５５ｃのエアー
シリンダ５４側の側縁部間には、エアーシリンダ５４の
ピストンロッド５４ａに連結された垂直状態になった平
板状の取付部５５ｄが配置されている。この取付部５５
ｄの中央部には、貫通孔５５ｍが設けられており、この
貫通孔５５ｍ内をエアーシリンダ５４のピストンロッド
５４ａが挿通している。そして、エアーシリンダ５４の
ピストンロッド５４ａには、取付部５５ｄを若干の間隙
をあけた状態で挟む一対のワッシャー５４ｃが取り付け
られている。

【００２５】連結体５５の取付部５５ｄには、側面部５
５ａとは間隙をあけた状態で平行になった平板状の隔壁
部５５ｅが連続しており、その隔壁部５５ｅと側面部５
５ａとの間に、架台５３の連結部５３ｂにおける前部が
嵌合状態で位置している。隔壁部５５ｅと側面部５５ａ
との間には、架台５３の連結部５３ｂに設けられた長孔
５３ｅを貫通するピン５５ｆが水平状態で架設されてお
り、このピン５５ｆには、架台５３の連結部５３ｂに設
けられた長孔５３ｅ内に嵌合するガイドローラー５５ｇ
が取り付けられている。ガイドローラー５５ｇは、長孔
５３ｅ内をその長手方向に沿ってスライドし得るように
なっている。

【００２６】このような構成の扉水平移動機構５０によ
り、各エアーシリンダ５４が駆動されてピストンロッド
５４ａが前方に進出すると、開閉扉５１は、前方に平行
移動する。反対に、各エアーシリンダ５４のピストンロ
ッド５４ａが退入することにより、開閉扉５１の後面に
設けられたパッキング５１ａが、装置本体１０における
試験槽１１の開口部１１ａ周縁部に気密状態で圧接され
る。また、各エアーシリンダ５４のピストンロッド５４
ａが前方に進出した状態で、扉昇降機構６０のチェーン
６２が上方へ周回移動することにより、開閉扉５１が上
方へと平行移動され、試験槽１１の開口部１１ａが開放
される。

【００２７】開閉扉５１の下部に取り付けられた一方の
架台５３には、スイッチ板５７が取り付けられている。
このスイッチ板５７は、架台５３における支持部５３ａ
の下部側面に、後方に延出するようにボルト止めされて
いる。このスイッチ板５７の後側面における上部および
下部は、テーパー面になっている。スイッチ板５７に近
接した支柱６１には、開閉扉５１が試験槽１１の開口部
１１ａに対向する状態にまで下降した際に、このスイッ
チ板５７によって動作される下降停止用リミットスイッ
チ５８が、所定の高さ位置に設けられている。そして、
この下降停止用リミットスイッチ５８の上方に、所定距
離だけ離れて下降減速用リミットスイッチ５９が配置さ
れている。各リミットスイッチ５８および５９は、スイ
ッチ板５７の後側面に当接して摺動するローラー５８ａ
および５９ａをそれぞれ有しており、スイッチ板５７に
各ローラー５８ａおよび５９ａが当接することにより、
各リミットスイッチ５８および５９がそれぞれ動作す
る。

【００２８】開閉扉５１が、試験槽１１の開口部１１ａ
を開放するべく上方に移動した後に、開口部１１ａを閉
鎖するように下降すると、スイッチ板５７は、上側の下
降減速用リミットスイッチ５９のローラー５９ａに当接
して、下降減速用リミットスイッチ５９を動作させた後
に、下側の下降停止用リミットスイッチ５８のローラー
に当接して下降停止用リミットスイッチ５８を動作させ
る。下降減速用リミットスイッチ５９が動作すると、チ
ェーン６２を周回移動させるモーター６４が減速され
て、開閉扉５１の下降速度が減速され、その後に、下降
停止用スイッチ５８が動作することにより、モーター６
４の駆動が停止されて、開閉扉５１は、試験槽１１の開
口部１１ａに対向した所定の高さ位置に停止する。

【００２９】また、この支柱６１には、開閉扉５１が試
験槽１１の開口部１１ａを開放した状態にまで上昇した
際に、このスイッチ板５７によって動作される上昇停止
用リミットスイッチ８１が、所定の高さ位置に設けられ
ている。そして、この上昇停止用リミットスイッチ８１
の下方に、所定距離だけ離れて上昇減速用リミットスイ
ッチ８２が配置されている。各リミットスイッチ８１お
よび８２は、スイッチ板５７が当接することによりそれ
ぞれ動作する。

【００３０】開閉扉５１が上昇してスイッチ板５７が上
昇減速用停止リミットスイッチ８２に当接して、上昇減
速用リミットスイッチ８２が動作すると、モーター６４
が減速されて開閉扉５１の上昇速度が減速され、その後
に、上昇停止用リミットスイッチ８１が動作することに
より、モーター６４の駆動が停止されて、開閉扉５１の
上昇が停止される。

【００３１】装置本体１０における試験槽１１の上面に
は、図３に示すように、開閉扉５１が上方に移動された
際に、開閉扉５１の落下を防止するストッパー７０が設
けられている。このストッパー７０は、試験槽１１の上
面における一方の側部に、前後方向に沿って設置された
エアーシリンダ７１を有している。このエアーシリンダ
７１は、ピストンロッド７１ａが前方に進出するように
配置されており、ピストンロッド７１ａの先端部に、落
下防止ロッド７２がピストンロッド７１ａと同軸状態で
連結されている。

【００３２】エアーシリンダ７１は、開閉扉５１が上方
に平行移動された際に駆動されて、ピストンロッド７１
ａを前方に進出させる。これにより、落下防止ロッド７
２の先端部が、試験槽１１の前面から前方に突出して開
閉扉５１の下方に位置された状態になり、開閉扉５１が
落下することを防止する。

【００３３】このような構成のコンクリート供試体の凍
結融解試験装置では、８ｋｇ程度の直方体状のコンクリ
ート供試体４０を試験槽１１内の供試体室１３に収容す
る際に、または、供試体室１３内に収容されたコンクリ
ート供試体４０を取り出す際に、まず、扉水平移動機構
５０が駆動されて開閉扉５１が試験槽１１の開口部１１
ａから離れる方向に水平移動される。

【００３４】開閉扉５１の水平移動は、扉水平移動機構
５０の各エアーシリンダ５４が同期して駆動されて、各
エアーシリンダ５４のピストンロッド５４ａが前方に進
出されることにより行われる。各架台５３に支持された
各エアーシリンダ５４のピストンロッド５４ａが前方に
進出すると、各ピストンロッド５４ａの先端部に取り付
けられた後方のワッシャー５４ｃが、開閉扉５１の側面
に取り付けられた各連結体５５の取付部５５ｄを押圧す
る。これにより、各連結体５５が前方に移動する。

【００３５】このとき、連結体５５の側面部５５ａと隔
壁部５５ｅとの間に設けられた各ガイドローラー５５ｇ
が、各エアーシリンダ５４を支持する各架台５３の連結
部５３ｂに設けられた長孔５３ｅ内をスライドするため
に、連結体５５は、水平状態を維持して、前方に平行移
動される。このようにして、開閉扉５１は前方に平行移
動し、試験槽１１の開口部１１ａに対して若干の間隙を
あけた状態で前方に位置される。

【００３６】このような状態になると、モーター６４が
正転駆動されて、チェーン６２が周回移動される。これ
により、各支柱６１に沿ったチェーン６２部分が上昇さ
れて、チェーン６２に取り付けられた各架台５３が上昇
する。従って、各架台５３とは、エアーシリンダ５４お
よび連結体５５を介して連結された開閉扉５１が上昇す
る。そして、開閉扉５１が試験槽１１の上面よりも上方
に達して、開口部１１ａが完全に開放された状態にな
る。

【００３７】このような状態になると、下側の架台５３
に取り付けられたスイッチ板５７が、所定の高さ位置に
設けられた上昇減速用リミットスイッチ８２に当接し
て、この上昇減速用リミットスイッチ８２を動作させ
る。これにより、モーター６２の正転駆動が減速され
て、開閉扉５１の上昇速度が減速される。このようにし
て、開閉扉５１が、減速された状態でさらに上昇する
と、スイッチ板５７は、上側の上昇停止用リミットスイ
ッチ８１に当接して、この上昇停止用リミットスイッチ
８１を動作させる。これにより、モーター６２の駆動が
停止されて、減速状態で上昇していた開閉扉５１は、直
ちに上昇が停止されて、試験槽１１の開口部１１ａが開
放された所定の高さ位置に停止される。

【００３８】その後、試験槽１１の上面に設けられたス
トッパー７０のエアーシリンダ７１が駆動されて、ピス
トンロッド７１ａが前方にスライドし、このピストンロ
ッド７１ａに取り付けられた落下防止ロッド７２も同様
に前方にスライドして、落下防止ロッド７２の先端部
が、試験槽１１の前面から突出した状態になる。

【００３９】このような状態になると、試験槽１１に対
するコンクリート供試体４０の出し入れが実施される。
開放された開口部１１ａの上方には、開閉扉５１が位置
しているが、ストッパー７０の落下防止ロッド７２の先
端部が開閉扉５１の下方に位置しているために、安心し
て作業を実施することができる。

【００４０】試験槽１１に対するコンクリート供試体４
０の出し入れが終了すると、ストッパー７０のエアーシ
リンダ７２が駆動されて、ピストンロッド７１ａは退入
する。これにより、落下防止ロッド７２の先端部は、試
験槽１１の前面から突出しない状態にまで退入される。

【００４１】このような状態になると、モーター６２が
逆転駆動されて、開閉扉５１全体が下方へと平行移動さ
れる。開閉扉５１が所定の高さ位置まで下降すると、下
側の架台５３に取り付けられたスイッチ板５７が、所定
の高さ位置に設けられた上側の下降減速用リミットスイ
ッチ５９のローラー５９ａに当接してこの下降減速用リ
ミットスイッチ５９を動作させる。これにより、モータ
ー６２の逆転駆動が減速されて、開閉扉５１の下降速度
が減速される。このようにして、開閉扉５１が、減速さ
れた状態でさらに下降すると、スイッチ板５７は、下側
の下降停止用リミットスイッチ５８のローラー５８ａに
当接して、この下降停止用リミットスイッチ５８を動作
させる。これにより、モーター６２の駆動が停止され
て、減速状態で下降していた開閉扉５１は、直ちに下降
が停止されて、試験槽１１の開口部１１ａに対向した所
定の高さ位置に停止される。

【００４２】開閉扉５１の下降が停止すると、各エアー
シリンダー５４は、ピストンロッド５４ａを退入させる
ように同期して駆動される。これにより、開閉扉５１
は、試験槽１１の開口部１１ａに接近するように平行移
動する。そして、開閉扉５１の周縁部に設けられたパッ
キング５１ａが、開口部１１ａの周縁部に圧接された状
態になると、各エアーシリンダ５４の駆動が停止され
る。これにより、開閉扉５１は、試験槽１１の開口部１
１ａを気密状態で閉鎖する。

【００４３】

【発明の効果】本発明のコンクリート供試体の凍結融解
試験装置は、このように、試験槽の前面に設けられた開
口部を閉鎖する開閉扉が、扉水平移動機構によって水平
方向に移動された後に、扉昇降機構によって上昇される
ことによって、開口部が開放される。従って、試験槽に
コンクリート供試体を出し入れする際に、開閉扉を手作
業で開閉する必要がなく、作業性は著しく向上する。試
験槽の前面に開口部が設けられているために、コンクリ
ート供試体を試験槽の上方にまで持ち上げる必要がな
く、これによっても労力を軽減することとができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンクリート供試体の凍結融解試験装
置の一例を示す概略正面図である。

【図２】その縦断面図である。

【図３】その装置における装置本体の側面図である。

【図４】その装置本体に設けられた下側の架台およびそ
の周辺の拡大側面図である。

【図５】その平断面図である。

【符号の説明】

１０ 装置本体 １１ 試験槽 １１ａ 開口部 １２ 水槽 １３ 供試体室 ２０ 機械室 ３０ 制御盤 ４０ コンクリート供試体 ５０ 扉水平移動機構 ５１ 開閉扉 ５１ａ パッキング ５２ ガイドレール ５３ 架台 ５３ｄ スライダー ５４ エアーシリンダ ５４ａ ピストンロッド ５５ 連結体 ６０ 扉昇降機構 ６１ 支柱 ６２ チェーン ６４ モーター ７０ ストッパー ７１ エアーシリンダ ７２ 落下防止ロッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験槽内に収容されたコンクリート供試
   体の凍結および融解を連続して繰り返すコンクリート供
   試体の凍結融解試験装置であって、 試験槽の前面に設けられた開口部を気密状態で閉鎖する
   開閉扉と、 この開閉扉を開口部に対して接離するように水平方向に
   移動させる扉水平移動機構と、 開口部から離れた状態の開閉扉を上昇および下降させる
   扉昇降機構と、 を具備することを特徴とするコンクリート供試体の凍結
   融解試験装置。