(57)【要約】【課題】コンクリートの一軸引張強度を直接的に簡易に求めることができる一軸引張試験装置を提供することである。【解決手段】試験しようとするコンクリート供試体の上端と下端の側面にそれぞれ堅固に取付けられる上側および下側のガイド部材（１２，１４；１２，１６）と、コンクリート供試体の下面および下側のガイド部材の下面との間に間隔を隔てた状態で上側のガイド部材を保持する保持部分（１８）と、下側のガイド部材に下向きの力を加える載荷部分（２０）とを備え、載荷部分に下向きの力を加えることによって、コンクリート供試体に引張力を加えるように構成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの一軸引張試験装置であって、
試験しようとするコンクリート供試体の上端と下端の側面にそれぞれ堅固に取付けられる上側および下側のガイド部材と、
前記コンクリート供試体の下面および前記下側のガイド部材の下面との間に間隔を隔てた状態で前記上側のガイド部材を保持する保持部分と、
前記下側のガイド部材に下向きの力を加える載荷部分とを備え、
前記載荷部分に下向きの力を加えることによって、前記コンクリート供試体に引張力を加えるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記下側のガイド部材には、軸線方向に延びた３又は４の貫通穴が互いに等角度を隔てて設けられており、
前記保持部分が、底板を有し、前記底板には、前記貫通穴の各々を隙間をもって通過し、上端が前記上側のガイド部材に固定された３又は４の支柱が、前記底板と直交するように固定されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記上側のガイド部材には、軸線方向に延びた３又は４の貫通穴が互いに等角度を隔てて設けられており、
前記載荷部分が、底板を有し、前記底板には、前記上側のガイド部材の前記貫通穴の各々を隙間をもって通過し、下端が前記下側のガイド部材に接する３又は４の載荷支柱が、前記載荷部分の前記底板と直交するように固定されており、
前記載荷部分の前記底板に加えられた下向きの力が、前記載荷支柱を介して、前記下側のガイド部材に伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記各ガイド部材が、前記コンクリート供試体の両端の側面に取付けられ、外面の少なくとも一部がテーパ状に形成されたテーパリングと、前記テーパリングの外面と補足し合うようにテーパ状に形成された内面をもつガイドリングとをそれぞれ有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、コンクリートの一軸引張試験装置に関する。より詳細には、本発明は、コンクリートの一軸引張強度を簡易に得ることができる一軸引張試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートの引張強度を求める試験方法として、日本工業規格に規定されている引張試験（ＪＩＳ  Ａ  １１１３）の他、種々の方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、日本工業規格に規定されている引張試験は、引張強度を直接測定するのではなく、間接的に測定する方法であるため、得られた引張強度がコンクートの引張強度を正確に表しているものであるとは言い難い。また、コンクリートは、引張力の作用下において脆性的な破壊性状を示すため、現在提案されている方法の中には、ひび割れ発生位置の偏り等により、満足すべき試験結果を簡易に得ることができるものが見当たらないのが現状である。
【０００４】
したがって、本発明は、コンクリートの一軸引張強度を直接的に簡易に求めることができる一軸引張試験装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に記載のコンクリートの一軸引張試験装置は、試験しようとするコンクリート供試体の上端と下端の側面にそれぞれ堅固に取付けられる上側および下側のガイド部材と、前記コンクリート供試体の下面および前記下側のガイド部材の下面との間に間隔を隔てた状態で前記上側のガイド部材を保持する保持部分と、前記下側のガイド部材に下向きの力を加える載荷部分とを備え、前記載荷部分に下向きの力を加えることによって、前記コンクリート供試体に引張力を加えるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
本願請求項２に記載のコンクリートの一軸引張試験装置は、前記請求項１の装置において、前記下側のガイド部材には、軸線方向に延びた３又は４の貫通穴が互いに等角度を隔てて設けられており、前記保持部分が、底板を有し、前記底板には、前記貫通穴の各々を隙間をもって通過し、上端が前記上側のガイド部材に固定された３又は４の支柱が、前記底板と直交するように固定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項３に記載のコンクリートの一軸引張試験装置は、前記請求項２の装置において、前記上側のガイド部材には、軸線方向に延びた３又は４の貫通穴が互いに等角度を隔てて設けられており、前記載荷部分が、底板を有し、前記底板には、前記上側のガイド部材の前記貫通穴の各々を隙間をもって通過し、下端が前記下側のガイド部材に接する３又は４の載荷支柱が、前記載荷部分の前記底板と直交するように固定されており、前記載荷部分の前記底板に加えられた下向きの力が、前記載荷支柱を介して、前記下側のガイド部材に伝達されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本願請求項３に記載のコンクリートの一軸引張試験装置は、前記請求項１から請求項３までのいずれか１項の装置において、前記各ガイド部材が、前記コンクリート供試体の両端の側面に取付けられ、外面の少なくとも一部がテーパ状に形成されたテーパリングと、前記テーパリングの外面と補足し合うようにテーパ状に形成された内面をもつガイドリングとをそれぞれ有することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係るコンクリートの一軸引張試験装置について詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係るコンクリートの一軸引張試験装置の分解斜視図である。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係るコンクリートの一軸引張試験装置は、試験しようとする円柱形のコンクリート供試体の両端の側面に取付けられる一対のテーパリング１２を備えている。
【００１０】
テーパリング１２は、外面の少なくとも一部（図示されている例では、上側のテーパリング１２は外面の下半部、下側のテーパリング１２は外面の上半部）がテーパ状に形成され、内面に凹凸１２ａが設けられた金属製のリング状部材である。テーパリング１２の内径は、コンクリート供試体の直径よりも僅かに大きくなるように形成されている。テーパリング１２は、２方向アラミド繊維シート等の補強シートが接着されたコンクリート供試体の端部に接着剤で取付けられる。
テーパリング１２の内面の凹凸１２ａは、テーパリング１２とコンクリート供試体との付着を強固にし、テーパリング１２からコンクリート供試体への力の伝達を円滑に行うのに役立つ。なお、テーパリング１２の高さは典型的には、５０ｍｍである。
【００１１】
コンクリートの一軸引張試験装置１０は又、上側のテーパリング１２の外側に配置される第１のガイドリング１４を備えている。第１のガイドリング１４は、テーパリング１２とほぼ同じ高さを有し、内面がテーパリング１２の外面と補足し合うようにテーパ状に形成された金属製のリング状部材である。第１のガイドリング１４には、軸線方向に延びた３つの貫通穴１４ａが、互いに１２０°の角度を隔てて設けられている。第１のガイドリング１４の下面には、隣接する貫通穴１４ａの間に、凹部１４ｂが互いに１２０°の角度を隔てて設けられている。
【００１２】
コンクリートの一軸引張試験装置１０は又、下側のテーパリング１２の外側に配置される第２のガイドリング１６を備えている。第２のガイドリング１６は、テーパリング１２とほぼ同じ高さを有し、内面がテーパリング１２の外面と補足し合うようにテーパ状に形成された金属製のリング状部材である。第２のガイドリング１６には、軸線方向に延びた３つの貫通穴１６ａが、互いに１２０°の角度を隔てて設けられている。第２のガイドリング１６の上面には、隣接する貫通穴１６ａの間に、凹部１６ｂが互いに１２０°の角度を隔てて設けられている。
【００１３】
テーパリング１２とガイドリング１４、及び、テーパリング１２とガイドリング１６は、それぞれガイド部材を構成する。
【００１４】
コンクリートの一軸引張試験装置１０は又、保持部分１８を備えている。保持部分１８は、ガイドリング１４、１６の外径とほぼ同一の直径をもつ円形の底板１８ａを有している。底板１８ａには、３本の円柱形の支柱１８ｂが、底板１８ａと直交するように、１２０°の角度を隔てて取付けられている。支柱１８ｂの底板１８ａへの固定は、ねじ２２等で強固に行われる。各支柱１８ｂの長さは、コンクリート供試体の高さＨよりも長く、各支柱１８ｂの直径は、ガイドリング１６の貫通穴１６ａの径よりも小さい。なお、底板１８ａおよび支柱１８ｂは、金属で形成されている。
【００１５】
コンクリートの一軸引張試験装置１０は更に、載荷部分２０を備えている。載荷部分２０は、ガイドリング１４、１６の外径とほぼ同一の直径をもつ円形の載荷板２０ａを有している。載荷板２０ａには、３本の円柱形の載荷支柱２０ｂが、載荷板２０ａと直交するように、１２０°の角度を隔てて取付けられている。載荷支柱２０ｂの載荷板２０ａへの固定は、ねじ２２等で強固に行われる。各載荷支柱２０ｂの長さは、コンクリート供試体の高さＨよりも長く、各載荷支柱２０ｂの直径は、ガイドリング１４の貫通穴１４ａの径よりも小さい。なお、載荷板２０ａおよび載荷支柱２０ｂは、金属で形成されている。
【００１６】
次に、以上のように構成された一軸引張試験装置１０の使用法について、主として図５を参照して説明する。まず、試験しようとするコンクリート供試体の両端に補強シートを接着する（図５（ａ）参照）。次いで、補強シートが接着されているコンクリートの供試体の上端に、外面のテーパが下向きに収束するように上側のテーパリング１２を接着剤で取付けた後、コンクリート供試体の下側から、２つのガイドリング１４、１６をコンクリート供試体に通し、コンクリート供試体の下端に、外面のテーパが上向きに収束するように下側のテーパリング１２を接着剤で取付け（図５（ｂ）参照）、上側のテーパリング１２にガイドリング１４を嵌め込み、下側のテーパリング１２にガイドリング１６を嵌め込む。次いで、保持部分１８の各支柱１８ｂを、下方からガイドリング１６の各貫通穴１６ａを通して、その先端をガイドリング１４の凹部１４ｂに収容させ、ねじ２２で各支柱１８ｂの先端とガイドリング１４とを固定する（図５（ｃ）参照）。次いで、載荷部分２０の各載荷支柱２０ｂを、上方からガイドリング１４の貫通穴１４ａを通して（図５（ｄ）参照）、各載荷支柱２０ｂの先端を、ガイドリング１６の凹部１６ｂに収容させる。そのような状態で、載荷板２０ａに下向きの力（図２および図４の矢印参照）を加えると、上側のガイドリング１４が支柱１８ｂで支持されているにもかかわらず、下側のガイドリング１６に下向きの力が加えられるので、テーパリング１２（従って、コンクリート供試体）に軸線方向の引張力が加えられることになる。
【００１７】
本発明者等の実施した、上述の一軸引張試験装置１０による引張試験では、コンクリート供試体の破断面が荷重の作用方向に対してほぼ直交していた。これにより、本発明の一軸引張試験装置１０を使用すれば、コンクリート供試体の軸線方向にほぼ均一に引張力を作用させることができることが分かる。
【００１８】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００１９】
たとえば、前記実施の形態では、テーパリング１２の外面の半部のみがテーパ状に形成されているが、テーパリングの外面の全体をテーパ状に形成してもよい。また、前記実施の形態では、ガイドリング１４、１６の貫通穴１４ａ、１６ａは、それぞれ３つであるが、貫通穴を４つ設けてもよい。また、前記実施の形態では、ガイドリング１４、１６はリング状の部材であるが、テーパリング１２と嵌合する開口が設けられていれば、矩形の外形を有するものでもよい。さらに、保持部分１８の底板１８ａおよび載荷部分２０の載荷板２０ａは、円形でなくともよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明により、比較的簡単な構造の装置で、コンクリートの一軸引張強度を容易に求めることが可能になる。本発明では、汎用のアムスラーを利用して荷重を加えることが可能であるので、装置を低コストに抑えることができる。また、本発明の装置により、偏心および傾きのない状態で安定した引張力を供試体を作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に係る一軸引張試験装置の分解斜視図である。
【図２】図１の一軸引張試験装置の正面図である。
【図３】図１の一軸引張試験装置の平面図である。
【図４】図３の線４−４に沿った断面図である。
【図５】本発明の一軸引張試験装置による引張試験の手順を示した一連の図である。
【符号の説明】
１０  一軸引張試験装置
１２  テーパリング
１４、１６  ガイドリング
１８  保持部分
２０  載荷部分
【図１】
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【図２】
2004271289.tif 000004
【図３】
2004271289.tif 000005
【図４】
2004271289.tif 000006
【図５】
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