(57)【要約】【課題】鉄筋まで到達する、目視で確認が困難な幅のひびを有する供試体の作製方法を提供する。【解決手段】鉄筋が埋設された供試体１にひずみゲージ３を取り付けるステップと、供試体１に荷重をかけるステップと、供試体１に荷重がかけられている状態におけるひずみゲージ３による測定結果に基づいて、供試体１への荷重を取り除くステップとを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋が埋設された供試体にひずみゲージを取り付ける第１のステップと、
前記供試体に荷重をかける第２のステップと、
前記供試体に荷重がかけられている状態における前記ひずみゲージによる前記供試体のひずみ量の測定結果に基づいて、前記供試体への荷重を取り除く第３のステップと
を有することを特徴とする供試体の作製方法。
【請求項２】
請求項１記載の供試体の作製方法において、
前記第２のステップは、前記荷重を単調増加させ、
前記第３のステップは、前記測定結果が連続的な増加から不連続な変化に変わった時点で前記供試体への荷重を取り除く
ことを特徴とする供試体の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋を含むコンクリートやモルタルからなる供試体の作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリートとは、鉄筋とコンクリートの複合材料であり、引っ張りに弱いコンクリートの強度を補うために、鉄筋が埋設されたものである。コンクリートと鉄筋の熱膨張率がほぼ等しいこと、圧縮に耐えるコンクリートと引張に耐える鉄筋との組合せが力学特性上有利なこと、ともに原材料が廉価であることなどから、鉄筋コンクリートは建設材料や土木材料として広く用いられてきた。このような鉄筋コンクリートに埋設されている鉄筋は、自然環境下では錆びやすいものであるが、アルカリ性のコンクリートで周囲を覆われているため、腐食しがたいものとされている。
【０００３】
ところが、長年の間に二酸化炭素などの酸性ガスなどによってコンクリートの中性化が進むと、鉄筋が腐食する恐れがある。また、経年変化などによりコンクリートにひび（亀裂）が入り、このひびが鉄筋に到達すると、外気が鉄筋に接触可能な状態となり、特に酸性ガスや塩分の影響を受けると、鉄筋はさらに錆びやすくなる。
【０００４】
したがって、コンクリートや鉄筋の劣化を把握することは、重要となる。そこで、このような劣化を把握するために各種試験が行われている。この試験では、鉄筋コンクリートの実構造物に代わり、実構造物を模擬する鉄筋を含むコンクリートやモルタルからなる供試体が用いられる。また、この供試体には、劣化を模擬したり、鉄筋のさびを考察したりするために、模擬的なひび（亀裂）が形成されている（例えば、非特許文献１参照。）。現在、コンクリート供試体およびモルタル供試体へ模擬的なひびを形成する方法としては、耐圧試験機などにより荷重をかける方法が代表的である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】秋元秀孝、岸本一蔵、ひび割れを有する鉄筋コンクリート部材の腐食に関する実験的研究、コンクリート工学年次論文集、Vol.34, No.1, p.1060-1065、２０１２年
【非特許文献２】インターネット、［平成２５年６月１４日検索］、1372644048234_0.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際の鉄筋コンクリートポールでは、鉄筋コンクリートポール全体または局所の曲げ荷重によって鉄筋まで到達したひびが発生するが、荷重が取り除かれるとそのひびが塞がる。このとき、塞がった後のひびの幅は、曲げ荷重の大きさや時間によって左右されるが、約０．０５ｍｍ以下の目視では確認できない程度になることがある。このため、供試体においても、そのような目視が困難な程度のひびを形成することが望まれている。
【０００７】
しかしながら、従来の方法では、鉄筋まで到達するひびを形成する場合において、目視できる程度のひびを形成することはできるが、目視が困難な程度のひびを形成することが困難であった。
【０００８】
例えば、鉄筋コンクリートポールから鉄筋コンクリート片を切り出して曲げ荷重をかけ、ひびの発生を目視で確認するとただちに荷重を取り除くようにすると、たとえ荷重を取り除いた後にひび割れが塞がったとしても、幅が約０．０５ｍｍ以上の目視で確認できる程度のひびになることがほとんどであった。
【０００９】
より小さな荷重を鉄筋コンクリート片にかけることにより小さなひびを発生させることもできるが、実際には、荷重が足りずにひびが発生しないか、または、鉄筋までひびが到達しないことがほとんどで、結果として、鉄筋まで到達する、目視で確認が困難な幅のひびが入った供試体を得ることが困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、鉄筋まで到達する、目視で確認が困難な幅のひびを有する供試体の作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述したような課題を解決するために、本発明に係る供試体の作製方法は、鉄筋が埋設された供試体にひずみゲージを取り付ける第１のステップと、供試体に荷重をかける第２のステップと、供試体に荷重がかけられている状態におけるひずみゲージによる供試体のひずみ量の測定結果に基づいて、供試体への荷重を取り除く第３のステップとを有することを特徴とするものである。
【００１２】
上記供試体の作製方法において、第２のステップは、荷重を単調増加させ、第３のステップは、測定結果が連続的な増加から不連続な変化に変わった時点で供試体への荷重を取り除くようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、鉄筋まで到達する、目視で確認が困難な幅のひびを有する供試体を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る供試体の製造方法を実現するためのシステムの構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、供試体の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る供試体の製造方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る供試体の製造方法を実現するためのシステムの構成を示す図である。このシステムは、供試体１と、この供試体１に荷重を加える試験機２と、供試体１に取り付けられたひずみゲージ３と、このひずみゲージ３に接続された供試体１のひずみ量を測定する測定装置４とを備えている。
【００１７】
供試体１は、鉄筋が埋設されたコンクリートまたはモルタルからなる長尺の部材である。このような供試体１は、例えば、遠心力締固め法などにより形成することができる。本実施の形態において、供試体１は、図２に示すように、円筒状の鉄筋コンクリートポール（中空円筒供試体）を軸線を通る２つの平面で切断して、断面略扇状の柱状に形成した。このような形状の供試体１には、少なくとも１本の鉄筋が埋設されている。
なお、供試体１の軸線方向の長さは、長手方向の長さが足りないと試験機２でのひび導入が困難となるので、“JISA1106コンクリート曲げ強度試験方法”にあるように供試体の断面の一辺の３倍以上とすることが望ましい。
【００１８】
試験機２は、供試体１に荷重をかける装置である。本実施の形態では、試験装置２としてアムスラー型耐圧試験機を用いる（例えば、非特許文献２参照。）。
【００１９】
ひずみゲージ３は、ひずみを測定するための力学的センサである。このひずみゲージ３は、接着剤や粘着テープにより供試体１に取り付けられる。
【００２０】
測定装置４は、ひずみゲージ３に接続され、ひずみゲージ３の変形による電気抵抗の変化を測定することにより供試体１のひずみ量を測定する装置である。
【００２１】
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態に係る供試体の作製方法について説明する。
【００２２】
まず、試験機２に供試体１を取り付けた後、この供試体１にひずみゲージ３を取り付ける（ステップＳ１）。
本実施の形態において、供試体１は、図１，図２に示すように、内周面１ｂ側の両端部が支持され、かつ、外周面１ａの中央部が内周面１ｂに向けて押圧されるように試験機２に取り付けられる。
また、ひずみゲージ３は、ひびが発生しやすい部分に貼付することが望ましい。本実施の形態においては、上述したように供試体１の外周面１ａから内周面１ｂに向かって荷重がかけられるので、切断面１ｃにおける長手方向の中央部で、かつ、内周面１ｂ近傍の位置であることが望ましい。
【００２３】
ひずみゲージ３を貼付すると、試験機２を駆動させて供試体１に荷重をかける（ステップＳ２）。この荷重は、単調増加させる、すなわち、一定の割合で単位時間毎に増加させてゆく。このように供試体１に荷重をかけているとき、測定装置４は、ひずみ量を測定している。
【００２４】
このとき、ひずみ量は、荷重をかけ始めた当初は荷重の増大に比例して増大してゆくが、コンクリートの引張方向（供試体１の軸線方向）にかかる応力がコンクリート自体の引張強度を超えると、不連続かつ急激に変化する。
【００２５】
供試体１に荷重をかけてゆき、測定装置４によりひずみ量が大きく変動したことが検出されると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、試験機２により供試体１にかけていた荷重を取り除く（ステップＳ４）。
ひずみ量の変動は、ひずみ量の連続的な増加から不連続な変化に表れる。この変化を検出すると、鉄筋まで到達するひびが発生したとみなしてただちに荷重を取り除く。これにより、鉄筋まで到達し、かつ、目視で確認できないような幅が小さいひびが入った時点で荷重を取り除くことができる。結果として、目視できない程度の幅の細いひびを再現性よく鉄筋コンクリートの供試体に導入することができる。
【００２６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、鉄筋まで到達する、目視で確認が困難な幅のひびを有する供試体を作製することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態において、供試体１の形状が断面略扇形の柱場の場合を例に説明したが、供試体１の形状はそれに限定されず適宜自由に設定することができる。
【００２８】
また、本実施の形態において、供試体１を試験機２に取り付けた後にひずみゲージ３を供試体１に貼付する場合を例に説明したが、この順番は逆にするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、ひびを有する供試体の作製方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…供試体、１ａ…外周面、１ｂ…内周面、１ｃ…切断面、２…試験機、３…ひずみゲージ、４…測定装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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