(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの曲げ強度試験に用いられ供試体表面と接して回転可能に支持されるローラであって、
供試体表面と接して回転可能に支持されるローラ本体と、
このローラ本体の外周面に接触して当該ローラ本体の軸方向に沿って設けられ荷重を支持する少なくとも３個の受けローラと、
各受けローラを装着するローラ装着溝が形成されるとともに、各ローラ装着溝の両側に荷重を支持する支持部が形成されたローラ取付台とを備え、
両側の支持部で支持された各受けローラを介してローラ本体の荷重を支持したわみを防止可能に構成したことを特徴とするコンクリートの曲げ強度試験用ローラ。
【請求項２】
前記受けローラを、前記ローラ本体の外周面に接触させて２列設けるとともに、２列の受けローラを、前記ローラ本体の中心軸を通る水平面からそれぞれ４５度の角度をなして回転中心を位置させ２列の受けローラが互いに９０度の角度をなすように配置して構成したことを特徴とする請求項１記載のコンクリートの曲げ強度試験用ローラ。
【請求項３】
前記少なくとも３個の受けローラを、前記ローラ本体の直径以下の直径として構成したことを特徴とする請求項１または２記載のコンクリートの曲げ強度試験用ローラ。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれかに記載の前記ローラ本体と前記受けローラとでなる前記試験用ローラを、３等分点載荷装置または中央点載荷装置の供試体の上面に接触して荷重を加える載荷ローラとするとともに、供試体の下面に接触する一方の回転可能な支持ローラとしたことを特徴とするコンクリートの曲げ強度試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンクリートの曲げ強度試験用ローラおよびこれを用いた試験装置に関し、試験荷重が加わる状態でもローラ自体をたわませること無く円滑に回転できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
セメントを結合材とし、これに骨材および水を適当な割合で配合して練り混ぜ、水とセメントとの水和作用によって固まらせるセメントコンクリートは、圧縮強度が高く、剛性が大きく、任意の形状寸法の部材や構造物を作ることができることから土木・建築用材料として広く用いられている。
【０００３】
このようなコンクリートは、セメント、水、骨材などの各材料の配合によって品質に大きな影響を受けることから、必要な強度を供えることを確認するため強度試験が行われる。
【０００４】
このようなコンクリートの強度試験の一つに曲げ強度試験があり、日本工業規格：ＪＩＳ  Ａ  １１０６に試験方法が規定されている。
【０００５】
このコンクリートの曲げ強度試験方法では、図３に３等分載荷装置の原理の一例を示すように、供試体１の下面を支持する２つの支持ローラ２，３と、供試体１の上面に接して荷重を加える２つの載荷ローラ４，５とを備え、１つの支持ローラ２を除く全てのローラ３，４，５をその軸を中心に回転できるようにし、２つの支持ローラ２，３のスパンを３等分した中央の２点上に２つの載荷ローラ４，５が位置するようにして供試体１が破壊するまで荷重を加えるようにして試験を行う。
【０００６】
このコンクリートの曲げ強度試験では、試験中、支持ローラ３と２つの載荷ローラ４，５がたわむこと無く、しかもすべりを生じること無く回転するようにしなければならず、例えば図４に示すように、支持ローラ３の回転中心より下側の外周の約半分に接する円弧状の溝を備えた受け台６を設けて荷重の支持と回転を確保するようにしたり、図５に示すように、支持ローラ３の両端部を軸受７で支持するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、円弧状の溝を備えた受け台６を設けた支持ローラ３では、試験荷重の増大に伴って支持ローラ３に加わる荷重が増加すると、支持ローラ３と受け台６との接触面の摩擦力が増大し、円滑に支持ローラ３が回転できず、供試体１の下面との間にすべりが生じてしまうという問題があり、同一構造の載荷ローラ４，５を用いる場合にも同様の問題がある。
【０００８】
また、両端部を軸受７で支持した支持ローラ３では、試験荷重の増大に伴って支持ローラ３に加わる荷重が増加すると、支持ローラ３自体が回転軸方向にたわんでしまうという問題があるとともに、この回転軸のたわみよって軸受７に無理な力が作用して円滑な回転ができず、供試体１の下面との間にすべりが生じてしまうという問題があり、同一構造の載荷ローラ４，５を用いる場合にも同様の問題がある。
【０００９】
この発明はかかる従来技術の有する課題に鑑みてなされたもので、曲げ強度試験に必要な荷重が加わってもたわむことがなく、円滑に回転させてすべりが生じることもないコンクリートの曲げ強度試験用ローラおよびこれを用いた試験装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術が有する課題を解決するためこの発明の請求項１記載のコンクリートの曲げ強度試験用ローラは、コンクリートの曲げ強度試験に用いられ供試体表面と接して回転可能に支持されるローラであって、
供試体表面と接して回転可能に支持されるローラ本体と、
このローラ本体の外周面に接触して当該ローラ本体の軸方向に沿って設けられ荷重を支持する少なくとも３個の受けローラと、
各受けローラを装着するローラ装着溝が形成されるとともに、各ローラ装着溝の両側に荷重を支持する支持部が形成されたローラ取付台とを備え、
両側の支持部で支持された各受けローラを介してローラ本体の荷重を支持したわみを防止可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
このコンクリートの曲げ強度試験用ローラによれば、コンクリートの曲げ強度試験に用いられ供試体表面と接して回転可能に支持されるローラであって、供試体表面と接して回転可能に支持されるローラ本体と、このローラ本体の外周面に接触して当該ローラ本体の軸方向に沿って設けられ荷重を支持する少なくとも３個の受けローラと、各受けローラを装着するローラ装着溝が形成されるとともに、各ローラ装着溝の両側に荷重を支持する支持部が形成されたローラ取付台とを備え、両側の支持部で支持された各受けローラを介してローラ本体の荷重を支持したわみを防止可能に構成しており、ローラ取付台のローラ装着溝に装着され両側が支持部で支持された少なくとも３個の受けローラで荷重を支持することで、ローラ本体のたわみを防止しながら円滑な回転を確保するようにしている。
【００１２】
また、この発明の請求項２記載のコンクリートの曲げ強度試験用ローラは、請求項１記載の構成に加え、前記受けローラを、前記ローラ本体の外周面に接触させて２列設けるとともに、２列の受けローラを、前記ローラ本体の中心軸を通る水平面からそれぞれ４５度の角度をなして回転中心を位置させ２列の受けローラが互いに９０度の角度をなすように配置して構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
このコンクリートの曲げ強度試験用ローラによれば、前記受けローラを、前記ローラ本体の外周面に接触させて２列設けるとともに、２列の受けローラを、前記ローラ本体の中心軸を通る水平面からそれぞれ４５度の角度をなして回転中心を位置させ２列の受けローラが互いに９０度の角度をなすように配置して構成しており、２列の受けローラを９０度に配置して荷重を支持することで、一層確実にたわみを防止しながら円滑な回転を確保するようにしている。
【００１４】
さらに、この発明の請求項３記載のコンクリートの曲げ強度試験用ローラは、請求項１または２記載の構成に加え、前記少なくとも３個の受けローラを、前記ローラ本体の直径以下の直径として構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
このコンクリートの曲げ強度試験用ローラによれば、少なくとも３個の受けローラを、ローラ本体の直径以下の直径として構成しており、通常のコンクリートの曲げ強度試験に必要な荷重を支持しながら円滑な回転を確保したコンパクトなローラとすることができるようになる。
【００１６】
また、この発明の請求項４記載のコンクリートの曲げ強度試験装置は、前記請求項１〜３のいずれかに記載の前記ローラ本体と前記受けローラとでなる前記試験用ローラを、３等分点載荷装置または中央点載荷装置の供試体の上面に接触して荷重を加える載荷ローラとするとともに、供試体の下面に接触する一方の回転可能な支持ローラとしたことを特徴とするものである。
【００１７】
このコンクリートの曲げ強度試験装置によれば、前記請求項１〜３のいずれかに記載の前記ローラ本体と前記受けローラとでなる前記試験用ローラを、３等分点載荷装置または中央点載荷装置の供試体の上面に接触して荷重を加える載荷ローラとするとともに、供試体の下面に接触する一方の回転可能な支持ローラとするようにしており、ローラ本体と複数個の受けローラとでなるローラを、支持ローラ及び載荷ローラとすることで、通常のコンクリートの曲げ強度試験に必要な荷重を、たわみを生じること無く支持しながら円滑な回転を確保して試験を行うことができるようにしてしている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
図１はこの発明のコンクリートの曲げ強度試験用ローラの一実施の形態にかかり、（ａ）は一部分の概略斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【００１９】
このコンクリートの曲げ強度試験用ローラ１０は、供試体１の表面に接触するローラ本体１１と、このローラ本体１１を支持する複数個の受けローラ１２とを備えている。
【００２０】
ローラ本体１１は、日本工業規格：ＪＩＳ  Ａ  １１０６の条件を満たすように、鋼製とされ、直径が２０〜４０mmの円形断面をもち、供試体１の幅よりも少なくとも１０mm長くしてあり、例えば長さが１６０mmとされる。そして、ローラ本体１１の両端の軸部１１ａがローラ取付台１３の両端部にネジ１４で取り付けられた端部ホルダ１５の取付孔１５ａに隙間をあけて挿入され、抜け落ちないように取り付けてある。
【００２１】
このようなローラ本体１１を支持する複数個の受けローラ１２は２列設けてあり、ローラ本体１１の中心軸を通る水平面からそれぞれ角度４５度下方に回転中心が位置するように配置されてローラ本体１１の外周面と接触して互いが９０度の角度をなして支持するようにしてある。そして、各列の受けローラ１２は、例えばそれぞれ５個で構成されてローラ本体１１の軸方向に等間隔に配置され、各受けローラ１２の直径がローラ本体１１の直径以下とされてコンクリートの曲げ強度試験用ローラ１０がコンパクトとなるようにし、例えば直径が１７mm程度とされ、幅が１２〜１３mm程度とされる。
【００２２】
なお、各列の受けローラ１２の個数や幅は、コンクリート曲げ強度試験のために加えられる荷重を支持するのに必要な個数および幅とすれば良く、例えば、外径が１７mmで幅が１２．２mmの受けローラ１２を各列５個、合計１０個使用することで、１個当たりの耐荷重を約７８０ｋｇとすることができる。
【００２３】
このような受けローラ１２を取り付けるため、ローラ取付台１３の両側部に等間隔にローラ装着溝１３ａが形成されるとともに、ローラ装着溝１３ａの軸方向両側に支持部１６が設けられ、各列の支持部１６に１本の受けローラ用軸１７が挿通されて支持されるとともに、ローラ取付台１３の両端部に取り付けられた端部ホルダ１５で押さえられる。そして、この受けローラ用軸１７のローラ装着溝１３ａ部分に受けローラ１２が回転可能に取り付けられる。
【００２４】
ここでは、受けローラ１２としてボールベアリングまたはローラベアリングそのものを用い、アウターレースを受けローラとし、インナーレースを受けローラ用軸１７に嵌合することで構成してある。
【００２５】
このようなローラ本体１１とこれを支持する受けローラ１２とで構成されたコンクリートの曲げ強度試験用ローラ１０は、３等分点載荷装置あるいは中央点載荷装置の載荷ローラや回転可能な支持ローラとして用いられる。
【００２６】
例えば３等分点載荷装置とする場合のコンクリートの曲げ強度試験装置２０では、図２に示すように、供試体１の下面に接触する２つの支持ローラ２１，２２のうち回転可能とされる一方（図中の右方）の支持ローラ２１として曲げ強度試験用ローラ１０が用いられ、他方（図中の左方）の支持ローラ２２はローラ本体１１だけで構成された受けローラのないものが用いられる。そして、支持ローラ２１では、ローラ本体１１が上方に位置し、その外周下側を受けローラ１２で支持するように配置され、これら支持ローラ２１，２２のスパン（回転軸中心間距離）が供試体１の横方向寸法（＝高さまたは幅）の３倍とされて荷重受け台２３に取り付けてある。
【００２７】
また、このコンクリートの曲げ強度試験装置２０では、供試体１の上面に接触する２つの載荷ローラ２４，２５として曲げ強度試験用ローラ１０が用いられ、ローラ本体１１が下方に位置し、その外周上側を受けローラ１２で支持するように配置され、これら載荷ローラ２４，２５の回転軸中心間距離が支持ローラ２１，２２のスパンの３分の１、すなわち、供試体１の横方向寸法（＝高さまたは幅）と同一とされて加圧台２６に取り付けてある。
【００２８】
このような支持ローラ２１，２２が取り付けられた荷重受け台２３が試験機のテーブル上に取り付けられる一方、載荷ローラ２４，２５が取り付けられた加圧台２６が試験機の加圧装置のクロスヘッドにピンなどで吊り下げられ、載荷ローラ２４，２５の回転軸中心が２つの支持ローラ２１，２２のスパンを３等分した中央の２点上に位置するように荷重受け台２３と加圧台２６の取付位置を調整して固定される。
【００２９】
このように構成したコンクリートの曲げ強度試験装置２０では、日本工業規格：ＪＩＳ  Ａ  １１０６の試験法にしたがってコンクリートの曲げ強度試験が行われる。
【００３０】
そして、加圧台２６を介して荷重が加えられると、２つの載荷ローラ２４，２５を介して供試体１に荷重が加わり、２つの支持ローラ２１，２２間で供試体１が曲げられる。
【００３１】
このとき、曲げ強度試験用ローラ１０で構成された支持ローラ２１及び２つの載荷ローラ２４，２５に大きな荷重が加わるが、ローラ本体１１が１０個の受けローラ１２で支持されているので、ローラ本体１１の回転軸方向に沿うたわみが防止されるとともに、円滑な回転が確保され、供試体１との接触部にすべりが生じることがなく、ＪＩＳの試験法に沿った試験を行うことができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態では、３等分点載荷装置に適用した場合で説明したが、中央点載荷装置の場合にも同様に適用することができ、載荷ローラや回転可能な一方の支持ローラとして曲げ強度試験用ローラを用いるようにすれば良い。
【００３３】
また、上記実施の形態では、ローラ本体を２列の受けローラで支持するようにしたが、１列の受けローラで支持するようにしたり、小径のローラを多数列設けて支持するようにしても良く、２列の受けローラの配置角度も図示例に限定するものでなく、９０度より大きくしたり、小さくしても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上、実施の形態とともに具体的に説明したように、この発明の請求項１記載のコンクリートの曲げ強度試験用ローラによれば、コンクリートの曲げ強度試験に用いられ供試体表面と接して回転可能に支持されるローラであって、供試体表面と接して回転可能に支持されるローラ本体と、このローラ本体の外周面に接触して当該ローラ本体の軸方向に沿って設けられ荷重を支持する少なくとも３個の受けローラと、各受けローラを装着するローラ装着溝が形成されるとともに、各ローラ装着溝の両側に荷重を支持する支持部が形成されたローラ取付台とを備え、両側の支持部で支持された各受けローラを介してローラ本体の荷重を支持したわみを防止可能に構成したので、ローラ取付台のローラ装着溝に装着され両側が支持部で支持された少なくとも３個の受けローラで荷重を支持することで、ローラ本体のたわみを防止しながら円滑な回転を確保することができる。
【００３５】
また、この発明の請求項２記載のコンクリートの曲げ強度試験用ローラによれば、このコンクリートの曲げ強度試験用ローラによれば、前記受けローラを、前記ローラ本体の外周面に接触させて２列設けるとともに、２列の受けローラを、前記ローラ本体の中心軸を通る水平面からそれぞれ４５度の角度をなして回転中心を位置させ２列の受けローラが互いに９０度の角度をなすように配置して構成したので、２列の受けローラを９０度に配置して荷重を支持することで、一層確実にたわみを防止しながら円滑な回転を確保することができる。
【００３６】
さらに、この発明の請求項３記載のコンクリートの曲げ強度試験用ローラによれば、少なくとも３個の受けローラを、ローラ本体の直径以下の直径として構成したので、通常のコンクリートの曲げ強度試験に必要な荷重を支持しながら円滑な回転を確保したコンパクトなローラとすることができる。
【００３７】
また、この発明の請求項４記載のコンクリートの曲げ強度試験装置によれば、前記請求項１〜３のいずれかに記載の前記ローラ本体と前記受けローラとでなる前記試験用ローラを、３等分点載荷装置または中央点載荷装置の供試体の上面に接触して荷重を加える載荷ローラとするとともに、供試体の下面に接触する一方の回転可能な支持ローラとするようにしたので、ローラ本体と複数個の受けローラとでなるローラを、支持ローラ及び載荷ローラとすることで、通常のコンクリートの曲げ強度試験に必要な荷重を、たわみを生じること無く支持しながら円滑な回転を確保して試験を行う試験装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のコンクリートの曲げ強度試験用ローラの一実施の形態にかかり、（ａ）は一部分の概略斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】この発明のコンクリートの曲げ強度試験装置の一実施の形態にかかり、３等分点載荷装置に適用した場合の概略構成図である。
【図３】コンクリートの曲げ強度試験装置の３等分点載荷装置の原理説明図である。
【図４】従来のコンクリートの曲げ強度試験用のローラにかかり、（ａ）は一部分の概略斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図５】従来のコンクリートの曲げ強度試験用のローラにかかり、（ａ）は一部分の概略斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
１  供試体
１０  コンクリートの曲げ強度試験用ローラ
１１  ローラ本体
１１ａ  軸部
１２  受けローラ
１３  ローラ取付台
１３ａ  ローラ装着溝
１４  ネジ
１５  端部ホルダ
１５ａ  取付孔
１６  支持部
１７  受けローラ用軸
２０  コンクリートの曲げ強度試験装置
２１  支持ローラ
２２  支持ローラ（固定ローラ）
２３  荷重受台
２４  載荷ローラ
２５  載荷ローラ
２６  加圧台
【図１】
0004060005.tif 000002
【図２】
0004060005.tif 000003
【図３】
0004060005.tif 000004
【図４】
0004060005.tif 000005
【図５】
0004060005.tif 000006