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鉄筋膨張模擬載荷試験装置及び載荷試験方法 NEW

国内特許コード P180015515
整理番号 4315
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2013-243825
公開番号 特開2015-102448
登録番号 特許第5950283号
出願日 平成25年11月26日(2013.11.26)
公開日 平成27年6月4日(2015.6.4)
登録日 平成28年6月17日(2016.6.17)
発明者
  • 平野 裕一
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 鉄筋膨張模擬載荷試験装置及び載荷試験方法 NEW
発明の概要 【課題】鉄筋コンクリート構造物の鉄筋腐食膨張がコンクリート内部や表面に影響することによって、はく離やはく落が起こる現象を、容易かつ精度よく実験的に把握するための、鉄筋膨張模擬載荷試験装置及び載荷試験方法を提供する。
【解決手段】押し込み部1、膨張部2及びガイド部3を挿入できて、それらの外周が接する程度の円柱状の穴が空いた鉄筋コンクリートの供試体5に、膨張部2が鉄筋腐食膨張を模擬しようとする位置となるように調節したスペーサー4と、押し込み部1の先端を差し込むことができる程度の穴のあいたガイド部3と、いくつかのクサビ型の膨張部2と、先端が角錐状の押し込み部1を挿入する。そして、押し込み部1を押し込む載荷装置7と、押し込み部1を押し込んでいる最中に、その押し込む荷重を計測する荷重計8と、その押し込み量を計測する鉛直変位計9を備える。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


適切な設計・施工・維持管理が行われた鉄筋コンクリートは、長期に渡りその形状を維持し、機能が保持されるものである。



しかし、不適切な設計・施工や設計荷重を上回るような使用、地震、アルカリシリカ反応によるコンクリート膨張等により、コンクリートにひび割れが生じると、コンクリート内部に、塩化物イオン、酸素、水、その他コンクリートに好ましくない物質が侵入する。



そして、アルカリ性に保たれて安定するはずの鉄筋コンクリート内部で、鉄筋の不動態被膜が破壊される。鉄筋は、腐食により膨張して、ひび割れがさらに進行していくという悪循環に陥り、コンクリート表面のはく離やはく落が起こる。



そのため、コンクリートはく離やはく落のメカニズムの解明、はく離やはく落を未然に防ぐ対策の研究は、喫緊の課題である。



それらの研究を行うため、コンクリート内部で装置を膨張させることによって物性値を得る方法や、コンクリート内部で鉄筋膨張を模擬しようとする方法について提案されている(特許文献1~2、非特許文献1)。



特許文献1には、鉄筋コンクリートを削孔して、その孔内に、油圧により加圧できる載荷試験装置を挿入して、孔径方向のコンクリートの変位を測定する装置及び方法について開示されている。



特許文献2には、鉄筋コンクリート内の鉄筋を、鉄筋の軸に垂直方向に、はく離面と反対の方向から鉄筋を押し出す構造により、鉄筋膨張を模擬する装置及び方法について開示されている。



非特許文献1には、円柱空洞を設けた鉄筋コンクリートに、円柱状の弾性体ゴムを挿入して、その弾性体ゴムを挿入方向に変形させることで、孔径方向に変位させて、鉄筋膨張を模擬する装置及び方法について開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋腐食膨張がコンクリート内部や表面に影響することによって、はく離やはく落が起こる現象を、鉄筋腐食膨張の模擬を行うことで、容易かつ精度よく実験的に把握するための、鉄筋膨張模擬載荷試験装置及び載荷試験方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
鉄筋コンクリートの鉄筋膨張の影響をコンクリート内部や表面に伝えて、鉄筋の腐食膨張を再現する載荷試験装置であって、
先端が角錐状の押し込み部と、
いくつかの、前記押し込み部の先端の角錐部分の角度と同じ角度のクサビ型の膨張部と、
前記押し込み部の先端を差し込むことができる程度の穴のあいたガイド部と、
前記押し込み部を押し込む載荷手段と、
前記押し込み部を押し込んでいる最中に、その押し込む荷重を鉄筋の膨張力として計測する荷重計測手段と、
前記押し込み部を押し込んでいる最中に、その押し込み量を計測する変位計測手段と、
を備えたことを特徴とする鉄筋膨張模擬載荷試験装置。

【請求項2】
鉄筋コンクリートの鉄筋膨張の影響をコンクリート内部や表面に伝えて、鉄筋の腐食膨張を再現する載荷試験装置であって、
先端が円錐形状の押し込み部と、
いくつかの、前記押し込み部の先端の円錐部分の角度と同じ角度のクサビ型の膨張部と、
前記押し込み部の先端を差し込むことができる程度の穴のあいたガイド部と、
前記押し込み部を押し込む載荷手段と、
前記押し込み部を押し込んでいる最中に、その押し込む荷重を鉄筋の膨張力として計測する荷重計測手段と、
前記押し込み部を押し込んでいる最中に、その押し込み量を計測する変位計測手段と、
を備えたことを特徴とする鉄筋膨張模擬載荷試験装置。

【請求項3】
前記押し込み部及び膨張部に、膨張部分の動作を一方向にするための溝、レール又はねじ切りをさらに備えたこと、
を特徴とする請求項1又は2に記載の鉄筋膨張模擬載荷試験装置。

【請求項4】
前記膨張部が、鉄筋腐食膨張を模擬しようとする位置となるように調節するための位置調節用スペーサーをさらに備えたこと、
を特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の鉄筋膨張模擬載荷試験装置。

【請求項5】
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の鉄筋膨張模擬載荷試験装置を用いた載荷試験方法であって、
前記押し込み部、前記膨張部及び前記ガイド部を挿入できて、それらの外周が接する程度の円柱状の穴が空いたコンクリートを打設して、供試体を作製する工程と、
前記膨張部を、鉄筋腐食膨張を模擬しようとする位置となるように調節する工程と、
前記押し込み部で、前記膨張部に接しない方の端を、前記載荷装置で押し込む工程と、
前記押し込み部を押し込んでいる最中に、その押し込む荷重を鉄筋の膨張力として計測する工程と、
前記押し込み部を押し込んでいる最中に、その押し込み量を計測する工程と、
を備えたことを特徴とする載荷試験方法。

【請求項6】
コンクリート内部や表面に、はく離やはく落を防止する工法を施工して、前記はく離やはく落を防止する工法の試験を行うこと、
を特徴とする請求項5に記載の載荷試験方法。

【請求項7】
コンクリート供試体を円筒状に作製して、前記膨張部が前記円筒状の中心位置となるように調整して膨張させて、コンクリートの引張応力の試験を行うこと、
を特徴とする請求項5に記載の載荷試験方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013243825thum.jpg
出願権利状態 登録
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