JPH06103298B2 - コンクリ−トの引抜試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は埋込金物の引抜耐力によってコンクリートの引
抜強度を求める試験方法に関する。

［従来の技術］ コンクリート中に埋設した金物の引抜耐力に基づいて引
抜強度を求めることが行なわれている。この引抜試験に
おける従来技術Ｉは、第11A図に示すように、引抜シャ
フト取付板31の中央に引抜シャフト30を挿通するととも
に引抜シャフト取付板31の周辺部に圧接板32を取付けた
試験装置を用いる。この試験装置の周りに型枠34を設け
て、引抜シャフト30の頭部側からコンクリート35を打設
または吹付ける。コンクリート35が硬化した後、第11B
図のように引抜シャフト取付板31を取外し、センターホ
ールジャッキ36などで引抜シャフト30を頭部と反対方向
に引抜くものであり、斜線37で示す剪断面でコンクリー
トが剪断破壊されたときの荷重を剪断面積で除して強度
を求める方法である。

従来技術IIは、ストール・トルク試験と呼ばれる試験方
法で、第12A図および第12B図に示すように、回転ボルト
40に取付けたスピンドル突起41をコンクリート35の中に
埋設してコンクリートが硬化した後、回転ボルトの頭部
42に回転トルクを与えて、スピンドル突起41でコンクリ
ートを斜線43に示す剪断破壊面で剪断させ、この時得ら
れた回転トルクを破壊面積で除して強度を求める方法で
ある。

従来技術IIIは、第13A図および第13B図に示すように回
転剪断試験方法である。円錐体の外周の頂部から底部に
かけて数本の溝部45を有する回転コーン46をコンクリー
ト中に埋設し、コンクリートが硬化したのち、軸部47に
回転トルクを与えて回転コーン46を回転させることによ
り、溝部45のコンクリートが拘束されて溝部間の突起と
突起を結ぶ点線48で剪断破壊されるときの回転トルクを
破壊面積で除して強度を求めるものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来技術Ｉの欠点 第11B図及び第11A図のように、引抜シャフト30を引抜
く方法では、壁、柱、ケタなど本来の構造物とは異なる
試験体（供試体）39のコンクリート35を打設し、コンク
リート硬化後に引抜シャフト取付板31を取外して引抜シ
ャフト30を引抜くものであるが、引抜くとき、型枠の一
部である圧接板32に曲げ荷重とともに大きな横荷重がか
かり、ヒビワレなどが発生する。そこで、横荷重を制御
するため圧接板32に外周リングや突起38を設ける必要が
ある（第11B図）。この試験方法は、壁、柱、ケタなど
のコンクリート構造物の強度を求めるものではなく、試
験体39の引抜強度を求めるものとなっている。

引抜シャフト30をコンクリートから引抜くとき、引抜
シャフトの頭部から応力が集中し、頭部から破壊し始め
て全体破壊となりやすい構造となっている。コンクリー
ト強度の発現状態により、剪断破壊面が種々の形状とな
り、強度判定用としては問題ないが、コンクリートの強
度が低いときと高いときとの間には、多少の差が生じる
ことがあった。

コンクリート構造物の強度を判定するために、引抜試
験装置を改良して使用することも可能であるが、引抜き
で生ずる破壊面はコーン状に前面にわたって破損するた
め、試験あとの補修にはかなりの補修手間がかかる欠点
がある。

従来技術IIストール・トルク試験の欠点 コンクリート構造物の内部の強度を判定するために開
発されたものであるが、コンクリート中に埋設されたス
ピンドル突起41を撤去することができないし、スピンド
ル突起41で剪断破壊されたコンクリートは除去すること
ができず、注入剤などで固めるなど特殊な補修方法で補
修しなければならない。

スピンドル突起41を回転してコンクリートを剪断破壊
するとき、コンクリートは膨張しながら破壊に至るた
め、スピンドル突起41の周囲に柔軟テープ44を巻きつけ
ておき（第12B図）、膨張を緩和するなどの処置を要し
ているが、テープの巻き厚さなどの程度がコンクリート
に影響してしまう欠点があった。

コンクリート剪断には、コンクリートの骨材の大小が
強度に影響するが、この方法では、スピンドル突起41の
周囲に金網28を設けて、骨材29の侵入を防止するなどの
処置を施さなければならなかった（第12A図）。

従来技術III回転剪断試験方法の欠点 円錐形の回転コーン46の表面部に溝部45を設けたもの
を、コンクリートの中に埋設し、回転トルク軸47で回転
コーン46を回転することにより、回転コーン46の溝部で
拘束されたコンクリートと回転コーン46の周囲のコンク
リートと剪断されることにより強度を求めるものである
が、溝部に硬い骨材がはいると骨材49を剪断するため、
コンクリート本来の強度でなく骨材の剪断を示すなどの
欠点があり、バラツキが生じていた。

回転剪断すると、剪断破壊される時に膨張するが、そ
の膨張力が外周のコンクリートへ伝わって、外周のコン
クリートにヒビ割れが生じ、強度のバラツキが生じた
り、外周のコンクリートへ損傷を与えるなどの欠点があ
った。

本発明は、従来技術の欠点である骨材のかみ込み、剪断
破壊によるコンクリート構造物への補修の増大、剪断破
壊面の変動によるコンクリート強度のバラツキ、コンク
リートの間接測定などの欠点をなくすことを目的として
いる。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は錐体の外周数ヶ所の
母線方向に凹部を有する引抜コーンをまだ固まらないコ
ンクリート構造物内に埋設し、コンクリートが硬化した
のち、引抜コーンを底部方向に引抜き、コンクリート構
造物より凹部で拘束されたコンクリートが剪断破壊され
るときの引抜強度を求めることを特徴とする。

［作用］ コンクリートなどの硬化体である構造物に引抜コーンを
深さに応じて埋設し、引抜コーンを引抜くことにより、
構造物から引抜コーンで拘束されたコンクリートを引抜
剪断して強度を求めるもので、構造物そのものの強度を
求めることができる。

剪断破壊は、剪断面を横断する骨材の状態により、強度
に影響を与える。本発明は骨材を直接剪断するのでな
く、凹部のコンクリートを引抜時に締め付けるようにし
て、引抜方向に一定の角度をもたせて剪断するように設
計されているので、骨材の直接の影響をなくした。

コンクリート構造物の中に引抜コーンを埋設して強度試
験を行なうものであるが、引抜コーンからみて剪断凸部
で健全にコンクリートが確保され、凹部による破壊面は
非常に小さいため補修も容易である。

引抜コーンで錐体表面に沿って凹部が形成されているた
め、剪断が弱部に集中したり、短絡したりすることがな
く、引抜コーンに沿って破壊されるため、コンクリート
などの強弱により圧縮強度との関係に差が生じることが
ない。

［実施例］ 第１図は本発明に使用する引抜コーンの斜視図、第２図
および第３図は引抜試験方法の手順を示す断面図であ
る。

頂角θ_１を有する錐体である引抜コーン10は、第１図に
示すように数ヶ所の母線方向、すなわち錐体の高さＨの
間の傾斜部に凹部12を形成されている。各凹部12は母線
方向に開き角θ_２を有し、所定の深さｈからなる。凹部
12、12の間はコーン外周面で形成される凸部13とされて
いる。さらに引抜コーン10の底部の中央部には引抜用の
引抜孔14を有している。

以上が引抜コーンの基本形状である。次に第２図、第３
図に基づいて引抜試験方法を示す。

型枠17に引抜コーン10の底部を密接させ、引抜孔14に
固定用ボルト16を螺合して固定する。

引抜コーン10にコンクリート、吹付コンクリート18な
どを打設、吹付ける（第２図）。

コンクリート18が硬化した後、固定用ボルト16を取外
し、型枠17を撤去する。

引抜コーン10の底部外周に圧接板19をあてる。

引抜コーン10の引抜孔14に引抜ボルト20を固着し、圧
接板19を反力としてセンターホールジャッキ21に引抜ボ
ルト20を取付けて引抜コーン10を引き抜く（第３図）。

コンクリート18の中の引抜コーン10はコンクリート剪
断面に沿って破壊される。このときの破壊最大荷重を剪
断面積で除して引抜剪断強度を求める。

第４図は引抜き後の引抜コーン10と引抜試験により、剪
断破壊されたコンクリート部分22を斜線で示した斜視図
である。

変形例 引抜コーンは第5A図、第5B図のように多角錐体11として
もよい。凹部は開き角のあるものに限らず、第６図のよ
うに平行な凹溝12aであってもよい。凹部の表面に微細
な凹凸ができ、コンクリートの剪断強度より凹部表面の
摩擦抵抗が大きければすべることなく、コンクリート剪
断がなされる。

凹部の深さの形状は均一の深さだでなく、第7A図のよう
に底部に向けて任意に深さで増大させた凹溝23としても
よい。

凹部12または凹溝12a、23の数は必要に応じて任意の数
に選定してもよい。例えば多角体であれば、角の数に応
じて設定する角錐体であれば、任意の数を設定してもよ
い（第7B図）。

引抜コーン10、11の凹部のコンクリートを一定の中で拘
束する場合は、キャップ24、25を設けてもよい（第8A
図、第8B図）。

引抜コーンの凹部の形状は、凹部のコンクリートを拘束
するため、断面扇形に限らず、断面テーパ形のごとき形
状の凹部26とし、粗い表面であってもよい（第９図）。

なお、引抜コーンをコンクリート構造物の奥深部に埋設
したときには、引抜コーン底部外周の抵抗が大きいた
め、圧接板などは使用しない設計とすることができる。
その場合には底部から母線方向延長線上に抵抗線27が形
成される（第10A図、第10B図）。

［発明の効果］ １ 錐体に凹部を設け、凹部でコンクリートを拘束し引
抜剪断するため、凸部のコンクリートは健全であり、コ
ンクリート構造物に与える影響が非常に少ない。

２ 錐体の凸部にあたるコンクリートは健全であるた
め、引抜コーンを抜いたためとの穴部は破断面が小さく
補修が容易である。

３ 錐体である引抜コーンをコンクリートの中に埋設し
て引抜くだけであり、構造物のどの位置にも埋設でき、
構造物そのものの強度を求めることができる。

４ 錐体の凹部はゆるやかな頂角θ_２をもっているが、
凹部の構造を設定変更でき、骨材のかみ込みをなくすこ
とができるため、凹部の突角部と骨材がかみ込むことが
なく、骨材による強度へのバラツキの影響がない。

５ 従来工法においては、第11A図ないし第13図に示す
ように引抜シャフト、スピンドル突起、回転コーンの凹
部に引抜き時にコンクリートに応力が集中してしまう欠
点があるが、本発明では全面にわたって凹部で拘束され
たコンクリートが引抜きコーンによって一体となって動
くため、一部に応力集中する構造となっておらず、強度
へのバラツキなどが生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する引抜きコーンの斜視図、第２
図および第３図は本発明方法を実施する手順を示す断面
図、第４図は引抜方向と剪断破壊された部分を示す斜視
図、第5A図〜第９図は引抜きコーンの変形例を示す図、
第10A図および第10B図は試験方法の別例における引抜き
コーンの底部外周の抵抗線を示す断面図、第11A図ない
し第13B図は従来法の断面図である。 10、11……引抜きコーン、12……凹部、12a、23……凹
溝、14……引抜孔、16……固定用ボルト、20……引抜ボ
ルト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】錐体の外周数箇所の母線方向に凹部（12）
   （12a）を形成させた引抜コーン（10）（11）をまだ固
   まらないコンクリート構造物内に埋設し、コンクリート
   （18）が硬化したのち、引抜コーン（10）（11）を錐体
   の底部方向に引抜き、前記凹部（12）（12a）で拘束さ
   れたコンクリートが剪断破壊されるときの引抜強度を求
   めることを特徴とするコンクリートの引抜試験方法。
2. 【請求項２】凹部（12）（12a）は、錐体の頂部から底
   部に向けて幅を漸増させている特許請求の範囲第１項記
   載のコンクリートの引抜試験方法。