(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直荷重を連続的に増加させつつ引掻針を試験対象となるコンクリートの表面に沿って移動させ、前記引掻針がコンクリートの表面に沿って滑動する状態からコンクリートの表面を削り始める状態に移行する変曲点における前記引掻針の引掻強度を計測し、該計測された引掻強度を、予め求められている、前記変曲点における引掻強度とコンクリートの圧縮強度との相関関係にあてはめて、前記試験対象となるコンクリートの圧縮強度を求めることを特徴とするコンクリートの非破壊強度試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンクリートの非破壊強度試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
硬化したコンクリートの強度を非破壊的に判定するコンクリートの非破壊検査の代表的なものとして、シュミットハンマーによる方法が知られている。この方法は、ハンマーの打撃による反発硬さである反発硬度と、コンクリートの圧縮強度との相関関係を予め求めておき、試験対象となるコンクリートに対してシュミットハンマーにより反発硬度を計測して、上記相関関係を表す所定の計算式によりコンクリートの品質管理や圧縮強度の判定を行なうものである。
【０００３】
すなわち、このシュミットハンマーによれば、例えばハンマーケースの先端から突出する打撃棒をコンクリートの表面に垂直に押しつけて、当該打撃棒をケースの内部に押し込んだ後、インパクトスプリングにより支持されたケース内のハンマーによって、打撃棒を介してコンクリート面を打撃し、コンクリートの硬さに応じて跳ね返るハンマーの位置を計測することによって、反発硬度が計測されることになる。
【０００４】
また、このようなシュミットハンマーによる非破壊強度試験方法では、試験対象となるコンクリートに仕上層や上塗りのある場合には、これらを除去してコンクリート面を露出させ、砥石等で平滑に磨いた後、粉末その他の付着物を排除してから反発硬度の計測がなされることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のシュミットハンマーによるコンクリートの非破壊強度試験方法によれば、例えば３ｃｍ以上の間隔をおいて多数の測点を選んで広範囲に測定を行う必要があり、しかもコンクリートの分離や豆板、気泡、砂利の露出部分などの無い、モルタル分で覆われた平滑な平面部分を測定箇所として選定する必要があるため、このようなコンクリート面の選定作業に多くの労力を必要とすることになるとともに、試験後の仕上層の復旧などに多くの手間を必要とすることになるという課題があった。
【０００６】
また、測定対象物に剛性が不足すると打撃エネルギーが失われることから、例えば厚さ１０ｃｍ以下の板材や、一辺が１５ｃｍ以下の断面の柱や梁など小寸法の部材で支間の長いものに対しては、適用することは困難であるという課題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、広い測定面積を特に必要とせず、また剛性が不足するコンクリート部材に対しても容易に適用することのできるコンクリートの非破壊強度試験方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するためになされたもので、その要旨は、垂直荷重を連続的に増加させつつ引掻針を試験対象となるコンクリートの表面に沿って移動させ、前記引掻針がコンクリートの表面に沿って滑動する状態からコンクリートの表面を削り始める状態に移行する変曲点における前記引掻針の引掻強度を計測し、該計測された引掻強度を、予め求められている、前記変曲点における引掻強度とコンクリートの圧縮強度との相関関係にあてはめて、前記試験対象となるコンクリートの圧縮強度を求めることを特徴とするコンクリートの非破壊強度試験方法にある。
【０００９】
ここで、上記引掻強度とは、コンクリートの表面に沿って、引掻針を、当該引掻針の先端によってコンクリートの表面を引っ掻くようにしながらスライド移動させる際に、この引掻針にかかる抵抗力を示すもので、例えば、この引掻針と接続したロードセル等によって容易に計測することができる。
【００１０】
また、この引掻強度は、引掻針がコンクリートの表面に沿って滑動している状態においては、引掻針に負荷される垂直荷重や移動速度の変動に応じて、相対的に滑らかに変動してゆくことになるとともに、コンクリートの表面を削っている状態においては、垂直荷重や移動速度の変動に応じて、その強度を上下に激しく振動させながら変動して行くことになる。
【００１１】
したがって、ロードセル等による引掻強度の計測結果を、例えば各種のレコーダやコンピュータのディスプレイ等に出力することにより、引掻強度が相対的に滑らかに変動してゆく状態から上下に激しく振動しながら変動してゆく状態に変化する位置を、変曲点として容易に認識できるとともに、この変曲点における引掻針の引掻強度が容易に計測されることになる。
【００１２】
そして、この発明のコンクリートの非破壊強度試験方法によれば、垂直荷重を連続的に増加させつつ引掻針をコンクリートの表面に沿って移動させて変曲点が得られるまでの長さを、例えば数センチメートル程度に抑えることができるので、広範囲な測定箇所を必要とせず、したがって試験対象とするコンクリート面の選定を容易に行うことができる。
【００１３】
また、大きな打撃エネルギーや引掻きエネルギーを必要としないことから、剛性が不足する小寸法の部材や支間の長い部材に対しても適用することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態にかかる非破壊強度試験方法の実施状況を示すもので、この実施形態によれば、試験対象となるコンクリート構造物１０の表面に沿って、先端を当該表面に当接させて垂直に立設した状態で、引掻針１１を、当該表面を引掻くようにしてスライド移動してゆくことによって行われる。
【００１５】
すなわち、この実施形態によれば、引掻針１１は、現場適用型の引掻硬度試験器１２のボックス１３内に収容されるとともに、支柱１４によって回転自在に支持されたロッド１５の一端に取り付けられて、ボックス１３の下端開口からその先端を下方に突出させ、引掻針１１に負荷される垂直荷重をコンクリート構造物１０の表面に伝達するようにして立設することになる。
【００１６】
また、ロッド１５の支柱１４を挟んだ引掻針１１の反対側には、当該ロッド１５に沿ってスライド移動可能な重錘１６や、引掻針１１と接続してこれの引掻強度を計測するロードセル１７等が取り付けられている。
【００１７】
さらに、これらの引掻針１１などを収容したボックス１３には、当該ボックス１３をコンクリート構造物１０の表面に沿ってスライド移動させるための、例えばラックピニオン方式のスライド手段が設けられており、これによって、立設状態にある引掻針１１を、コンクリート構造物１０の表面に沿って所定の速度で移動させることができるようになっている。
【００１８】
なお、引掻針１１としては、コンクリート表面の微少な空隙や細骨材の影響を敏感に受けないように、針先の形状がある程度球形のものを使用することが好ましく、例えばφ１／８inchＳＵＳボール針を使用することができる。
【００１９】
そして、この実施形態によれば、ボックス１３をスライド移動することにより引掻針１１をコンクリート構造物１０の表面に沿って移動させながら、引掻針１１にかかる垂直荷重を、無負荷状態から徐々に増加してゆくとともに、このときに引掻針１１が受ける抵抗を、ロードセル１７により引掻強度として計測してレコーダに出力する。
【００２０】
なお、引掻針１１にかかる垂直荷重を、無負荷状態から徐々に増加してゆく方法としては、例えば支柱１４を挟んだ引掻針１１の反対側に取り付けた重錘１６の位置をスライド調節して、支柱１４の両側の垂直荷重をバランスさせた状態から、重錘１６を支柱１４側に徐々に近づけてゆくことにより、バランスを失わせて引掻針１１側への負荷を増加してゆく方法を採用することができる。
【００２１】
そして、このような試験方法によって得られた引掻強度の計測結果は、横座標を垂直荷重、縦座標を引掻強度として、例えば図２に示すように表示されるので、
引掻強度が相対的に滑らかに変動してゆく状態にある表面滑動領域Ａから、上下に激しく振動しながら変動してゆく状態にある表面引掻領域Ｂに変化する位置を、変曲点として容易に認識できるとともに、この変曲点における引掻針１１による引掻強度Ｆ１が容易に計測されることになる。
【００２２】
また、この引掻強度Ｆ１を、予め求められている、変曲点における引掻強度とコンクリートの圧縮強度との相関関係にあてはめることにより、試験対象となるコンクリート構造物１０の圧縮強度が容易に判定されることになる。
【００２３】
すなわち、この実施形態によれば、引掻針１１をコンクリートの表面に沿って移動させて変曲点が得られるまでの長さを、数センチメートル程度以内に抑えることができるので、広範囲な測定箇所を必要とせず、また、小寸法の部材や支間の長い部材に対しても容易に適用することができる。
【００２４】
【実施例】
現場適用型の引掻硬度試験機に適用するため、予め設計配合や圧縮強度が判明している、小片に切り出したコンクリート試料を、据え置き型引掻硬度試験機にセットし、その変曲点における引掻強度を計測した。
【００２５】
第１回サンプル測定では、引掻針としてダイヤモンド針（０．０５mmＲ９０°）を使用し、垂直荷重を０〜３００gfの範囲で変化させながら、引掻速度１mm／sec の速さで試料の表面に沿って移動させた。測定された垂直荷重と引掻強度との関係を図３に示す。図３によれば、引掻強度が相対的に滑らかに変動してゆく状態から上下に激しく振動しながら変動してゆく状態に変化する位置から、変曲点を容易に認識できるとともに、この変曲点における引掻強度Ｆ１と、垂直荷重Ｗ１を容易に求めることができる。また、表面が削られ始められるコンクリートの硬さを示す引掻強度Ｆ１と、コンクリート試料の圧縮強度との関係を表１に示す。
【００２６】
【表１】
0003804179.tif 000002
【００２７】
第２回サンプル測定では、引掻針としてＳＵＳボール針（φ１／８inch）を使用し、垂直荷重を０〜５００gfの範囲で変化させながら、引掻速度０．２mm／sec の速さで試料の表面に沿って移動させた。測定された垂直荷重と引掻強度との関係から、変曲点における引掻強度Ｆ１と、垂直荷重Ｗ１を求めるとともに、引掻強度Ｆ１とコンクリート試料の圧縮強度との関係を表２に示す。
【００２８】
【表２】
0003804179.tif 000003
【００２９】
上述のサンプル測定の測定結果から、変曲点における引掻強度Ｆ１と、コンクリート試料の圧縮強度との間には、相関性が認められるので、このような相関性を予め求めておくことにより、現場適用型の引掻硬度試験器１２によってコンクリート構造物の変曲点における引掻強度Ｆ１を計測することにより、当該コンクリート構造物の圧縮強度を容易に求めることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明のコンクリートの非破壊強度試験方法によれば、垂直荷重を連続的に増加させつつ引掻針を試験対象となるコンクリートの表面に沿って移動させ、前記引掻針がコンクリートの表面に沿って滑動する状態からコンクリートの表面を削り始める状態に移行する変曲点における前記引掻針の引掻強度を計測し、該計測された引掻強度を、予め求められている、前記変曲点における引掻強度とコンクリートの圧縮強度との相関関係にあてはめて、前記試験対象となるコンクリートの圧縮強度を求めるので、広い測定面積を特に必要とせず、また剛性が不足するコンクリート部材に対しても容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかるコンクリートの非破壊強度試験方法の実施状況を示す説明図である。
【図２】この発明の一実施形態にかかるコンクリートの非破壊強度試験方法における引掻強度の計測結果の一例を示すチャートである。
【図３】サンプル測定による計測結果の一例を示すチャートである。
【符号の説明】
１０  コンクリート構造物
１１  引掻針
１２  引掻硬度試験器
１７  ロードセル
【図１】
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【図２】
0003804179.tif 000005
【図３】
0003804179.tif 000006