コンクリート試験体及びその作製方法
【課題】実構造物におけるコンクリートの性能を検証する際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の周囲を封止材料等でシールする必要がなく、簡易に試験装置に装着して実構造物の性能を測定することができるとともに、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することのできるコンクリート試験体１及びその作製方法を提供する。
【解決手段】コンクリート円柱２の側面が可撓性パイプ３で覆われてなるコンクリート試験体１であって、前記コンクリート円柱２がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されてなるコンクリート試験体１である。
【解決手段】コンクリート円柱２の側面が可撓性パイプ３で覆われてなるコンクリート試験体１であって、前記コンクリート円柱２がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されてなるコンクリート試験体１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実構造物におけるコンクリートの性能を検証することが可能なコンクリート試験体及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実構造物におけるコンクリートの耐久性を検討する場合、乾燥収縮等により発生した微細なひび割れによる影響などを検証する必要がある。特に、コンクリートコアを採取して透気試験等を行う場合には、採取されたコンクリートコアを測定装置に装着する際に、コンクリートコアの周囲を封止材料等でシールする必要があり、精度良く簡易に測定することが困難であった。
【０００３】
特許文献１には、コンクリート構造体と同じ断面寸法の空間部を確保し、この空間部の底に断熱材の底板を配設し、その上に、上面開放の合成樹脂製周壁の外容器をスタンドにより支承して立設し、この外容器内に容易に破断可能な簡易型枠容器をなるべく隙間なく配置し、前記空間部内でこの簡易型枠容器内および外容器外の両方へ構造体と同じコンクリートを打設し、簡易型枠容器にキャップをして封かん状態とし、さらに、前記空間部の上を断熱材で覆い、養生期間経過後、簡易型枠容器を取り出して内部から供試体を得ることを特徴とする構造体コンクリートの供試体の作製方法について記載されている。これによれば、大きな模擬コンクリート構造物を造らずにすみ、大掛かりな機械を使用することなく、破損や傷のない綺麗な形で供試体が簡単に得られるとされている。しかしながら、新たにコンクリートを打設する際に予め容器内にもコンクリートを打設しておかなければ供試体を得ることができないため、既存のコンクリート構造物について検査することができないという問題があった。
【０００４】
また、特許文献２には、構造体にコンクリートを打設した後に、このコンクリートが硬化する前に供試体切り取り予定位置へ所定寸法の内径を有する筒体を挿入し、筒体内の中空部をコンクリートで充填し、その後挿入した筒体の外周部の外側に切り込みを入れて、外周部にコンクリートが付着された筒体を切り出し、切り出し後に、付着しているコンクリート及び筒体を除去して、筒体内部の供試体となるコンクリートを取り出して、これの圧縮試験を行うことを特徴とする供試体の検査方法について記載されている。これによれば、筒体内から供試体を取出すことができ、従来のようにドリル等により直接供試体を切り出さないので、供試体の破損や粗骨材の緩みが生じず、簡易に実際構造物の圧縮強度に近い試験結果が得られるとされている。しかしながら、新たにコンクリートを打設する際に予め筒体を挿入しておかなければ供試体を得ることができないため、既存のコンクリート構造物について検査することができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５２３８６号公報
【特許文献２】特開平５−３３２９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、実構造物におけるコンクリートの性能を検証する際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱の周囲を封止材料等でシールする必要がなく、簡易に試験装置に装着して実構造物の性能を測定することができるとともに、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することのできるコンクリート試験体及びその作製方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体であって、前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの隙間が封止樹脂で封止されてなることを特徴とするコンクリート試験体を提供することによって解決される。
【０００８】
このとき、前記可撓性パイプがポリ塩化ビニルからなる樹脂パイプであることが好適であり、前記コンクリート円柱が、その回転軸と略平行な面で２分割される貫通ひび割れを有し、該貫通ひび割れには前記封止樹脂が充填されていないことが好適である。また、前記貫通ひび割れの幅が０．５ｍｍ以下であることが好適である。また、補修材の評価に用いられることが本発明の好適な実施態様である。
【０００９】
また、上記課題は、コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体であって、前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記可撓性パイプ内に前記コンクリート円柱を充填し、該コンクリート円柱の側面を前記可撓性パイプで覆い、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの間に液状の封止樹脂を注入して、該封止樹脂を硬化させてなるコンクリート試験体を提供することによっても解決される。
【００１０】
更に上記課題は、コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体の作製方法であって、前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記可撓性パイプ内に前記コンクリート円柱を充填することにより、該コンクリート円柱の側面を前記可撓性パイプで覆い、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの間に液状の封止樹脂を注入して、該封止樹脂を硬化させることを特徴とするコンクリート試験体の作製方法を提供することによっても解決される。
【００１１】
このとき、前記封止樹脂を硬化させた後に、前記可撓性パイプの外側から径方向に荷重を加えて圧縮することにより貫通ひび割れを生じさせることが好適である。また、本発明のコンクリート試験体を用いて、コンクリート円柱の一の平面に水圧をかけて他の平面から浸出する透水量を測定する透水試験方法が本発明の好適な実施態様であり、コンクリート円柱の一の平面に気圧をかけて他の平面から排出する透気量を測定する透気試験方法も本発明の好適な実施態様である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のコンクリート試験体は、コンクリート試験体におけるコンクリート円柱と可撓性パイプとの隙間からの漏れがないため、実構造物におけるコンクリートの性能を検証する際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱の周囲を封止材料等でシールする必要がないため、簡易に試験装置に装着して実構造物の性能を測定することができる。また、得られたコンクリート試験体を径方向に切断することで、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のコンクリート試験体の一例の斜視図である。
【図２】本発明の貫通ひび割れを有するコンクリート試験体の一例の斜視図である。
【図３】本発明の貫通ひび割れを有するコンクリート試験体におけるひび割れを有する面の写真である。
【図４】本発明のコンクリート試験体におけるひび割れを有する面を一部拡大した写真である。
【図５】本発明の貫通ひび割れを有するコンクリート試験体におけるひび割れ幅測定箇所を示した図である。
【図６】本実施例で使用された透水試験装置を示した図である。
【図７】本実施例で使用された透気試験装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明をより具体的に説明する。図１は、本発明のコンクリート試験体１の一例の斜視図であり、図２は、本発明の貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１の一例の斜視図である。
【００１５】
本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート円柱２の側面が可撓性パイプ３で覆われてなるコンクリート試験体１であって、前記コンクリート円柱２がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されてなることを特徴とする。このように、本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート試験体１におけるコンクリート円柱２と可撓性パイプ３との隙間からの漏れがないため、実構造物におけるコンクリートの性能を検証する際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の周囲を封止材料等でシールする必要がないため、精度良く簡易に試験装置に装着して実構造物の性能を測定することができる。また、得られたコンクリート試験体１を径方向に切断することで、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することもできるし、任意の厚みのコンクリート試験体１を容易に得ることもできる。
【００１６】
本発明で用いられるコンクリート円柱２は、コンクリート構造物から採取されたコンクリートコアである。コンクリートコアは、例えば、コンクリート構造物からコアドリル等のコンクリートコア採取装置を用いて採取されるものであれば特に限定されず、直径が３０〜３００ｍｍの円柱状のものが好適に用いられる。
【００１７】
本発明で用いられる可撓性パイプ３としては、可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えた際に変形し、その後荷重を加えていない状態では可撓性パイプ３が概ね変形前の状態に戻り得るものであれば特に限定されず、軽量で取扱い性が良好である観点から樹脂パイプが好適に用いられる。また、後述する貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１の作製方法において、可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えて圧縮した際に可撓性パイプ３内のコンクリート円柱２に貫通ひび割れ６が生じる程度に可撓性パイプ３が変形し、貫通ひび割れ６が生じた後に前記変形した可撓性パイプ３が概ね変形前の状態に戻り得る観点からも樹脂パイプが好適に用いられる。樹脂パイプに用いられる樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリスチレン等が挙げられる。中でも、ポリ塩化ビニルが樹脂パイプとしてより好適に用いられる。
【００１８】
本発明のコンクリート試験体１における可撓性パイプ３の内径や長さは特に限定されず、可撓性パイプ３の内径が３０〜３００ｍｍのものが好適に用いられ、可撓性パイプ３の長さが５〜５００ｍｍのものが好適に用いられる。また、本発明で用いられる可撓性パイプ３の厚みとしては特に限定されず、１〜２０ｍｍのものが好適に用いられる。また、本発明者らは、貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１を作製する際に可撓性パイプ３の厚みを小さくすると、可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えて圧縮した際に、生じる貫通ひび割れ６の幅が大きくなることを確認している。したがって、可撓性パイプ３の厚みを変更することにより、貫通ひび割れ６の幅を制御することも可能である。
【００１９】
本発明で用いられる封止樹脂４としては、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間に注入することができて硬化するものであれば特に限定されない。封止樹脂４としては、コンクリートとの接着性が良好である観点からエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂等からなる群から選択される少なくとも１種の封止樹脂が好適に使用される。隙間なく充填できる観点からは、２液硬化型の封止樹脂が好適に使用される。また、特に高い接着強度が得られる観点から、エポキシ系樹脂が封止樹脂としてより好適に使用される。中でも、２液硬化型のエポキシ系樹脂が更に好適に使用される。
【００２０】
上述のように、本発明のコンクリート試験体１は、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の側面が可撓性パイプ３で覆われてなり、前記コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されてなることを特徴とするが、前記コンクリート円柱２が、その回転軸と略平行な面で２分割される貫通ひび割れ６を有し、該貫通ひび割れ６には前記封止樹脂４が充填されていないコンクリート試験体１であることが本発明の好適な実施態様である。
【００２１】
本発明の貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１は、貫通ひび割れ６の幅にバラツキがなくほぼ均一な値を示す。このことにより、本発明の貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１を用いて、透水試験、透気試験、補修材の評価試験などを行う際に、再現性の良いデータを得ることができ、実構造物におけるコンクリートの性能を検証することが容易になる。貫通ひび割れ６の幅は０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２ｍｍ以下であることが更に好ましい。また、貫通ひび割れ６の幅は通常、０．０１ｍｍ以上である。
【００２２】
本発明の貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１において、貫通ひび割れ６の内部が中性化されていることが好ましい。このことにより、水和反応の進行が抑制されたコンクリート試験体１を得ることができる。また、コンクリート構造物に発生したひび割れ内部の表面は外気に触れ短期間で中性化されるため、コンクリート試験体１における貫通ひび割れ６の内部を促進中性化させることにより、コンクリート構造物自体に中性化されたひび割れが発生していた場合と同様の検証が可能となる。本発明において、貫通ひび割れ６の内部を中性化する方法としては特に限定されず、貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１を一定濃度の炭酸ガス雰囲気下に置いて貫通ひび割れ６の内部を中性化させる方法等が好適に採用される。
【００２３】
以下、本発明のコンクリート試験体１の作製方法について説明する。本発明のコンクリート試験体１の作製方法は、可撓性パイプ３内にコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアからなるコンクリート円柱２を充填して、該コンクリート円柱２の側面を前記可撓性パイプ３で覆い、前記コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との間に液状の封止樹脂４を注入して、該封止樹脂４を硬化させることを特徴とする。
【００２４】
コンクリート構造物からコンクリートコアを採取してコンクリート円柱２とする方法としては特に限定されず、例えば、コンクリートコア採取装置を用いて、コンクリート構造物に中空円筒形状のコアドリルを圧入し、該コンクリート構造物からテストピースとなるコンクリートコアを採取することができる。
【００２５】
こうして得られたコンクリートコアからなるコンクリート円柱２を可撓性パイプ３内に充填して、該コンクリート円柱２の側面を可撓性パイプ３で覆う。次いで、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との間に液状の封止樹脂４を注入して硬化させることにより、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止された本発明のコンクリート試験体１を得ることができる。
【００２６】
本発明において、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との間に封止樹脂４を注入する方法としては特に限定されず、加圧注入により封止樹脂４を注入する方法や、減圧吸引により封止樹脂４を注入する方法が挙げられる。コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間に存在する空気を排除しながら該隙間に封止樹脂４を注入する観点から、コンクリート円柱２の側面が前記可撓性パイプ３で覆われた構造体の底面側から上面側に向けて封止樹脂４を注入する方法が好適に採用される。前記隙間に封止樹脂４を注入する具体的な方法としては、コンクリート円柱２の側面が前記可撓性パイプ３で覆われた構造体の底面を樹脂でシールした後、該構造体の側面に封止樹脂注入孔を削孔し、該封止樹脂注入孔から封止樹脂４を加圧注入する方法であってもよいし、コンクリート円柱２の側面が前記可撓性パイプ３で覆われた構造体の底面から封止樹脂４を減圧吸引することにより、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との間に封止樹脂４を注入させる方法であってもよい。
【００２７】
このようにして、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との間に液状の封止樹脂４を注入して硬化させることにより、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止された本発明のコンクリート試験体１を得ることができる。また必要に応じて、得られたコンクリート試験体１の両端付近を一定幅で切断して除去することが好適な実施態様である。こうして得られたコンクリート試験体１は、コンクリート試験体１におけるコンクリート円柱２と可撓性パイプ３との隙間からの漏れがないため、例えば、透気試験等を行って、コンクリートコア自体の性能評価を精度良く測定することができる。
【００２８】
上述のようにして得られた本発明のコンクリート試験体１に対し、更に可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えて圧縮することにより貫通ひび割れ６を生じさせることが本発明の好適な実施態様である。
【００２９】
可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加える方法としては特に限定されず、例えば、ＪＩＳ Ａ１１１３で規定される割裂引張強度試験に用いられる試験機などを用いて、可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加える方法が好適に採用される。このようにして可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えて圧縮することにより、コンクリート円柱２に貫通ひび割れ６が生じる。本発明では、コンクリート円柱２の外側が可撓性パイプ３で覆われ、該コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されているため、生じた貫通ひび割れ６が一定幅で保たれる。また、貫通ひび割れ６を生じさせた後に、万力等の器具を用いて可撓性パイプ３の外側から径方向に更に荷重を加えることで、例えば、０．１ｍｍのひび割れ幅を０．１５ｍｍに少しひび割れ幅を大きくする方向で微調整することも可能である。
【００３０】
本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート円柱２の一の平面に水圧をかけて他の平面から浸出する透水量を測定する透水試験に好適に用いられる。また、本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート円柱２の一の平面に気圧をかけて他の平面から排出する透気量を測定する透気試験にも好適に用いられる。本発明のコンクリート試験体１は、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されているため、透水試験や透気試験を行ってコンクリートコアに元々生じていた欠陥を簡易に測定することが可能である。また、貫通ひび割れ６を生じさせたコンクリート試験体１を用いた透水試験や透気試験を行うことで、コンクリート構造物にひび割れが生じたと仮定した場合の性能評価を行うことも可能である。後述する実施例における透水試験及び透気試験の結果からも分かるように、貫通ひび割れ６を生じさせていないコンクリート試験体１の透水量及び透過空気量についてはいずれも測定できなかったが、貫通ひび割れ６を生じさせたコンクリート試験体１の透水量及び透過空気量については測定することができた。したがって、貫通ひび割れ６部分のみを透過した水や空気の量を測定できることが分かる。
【００３１】
また、本発明のコンクリート試験体１の貫通ひび割れ６を有するコンクリート面に対して、補修材を塗布した後で透水試験、あるいは透気試験を行うことによって、補修材の性能を評価することが可能であり、例えば、補修材を塗布した後で止水性確認試験を行うことにより、補修材による止水性能を評価することも可能である。
【００３２】
また、本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート円柱２の側面と外形寸法が一定である可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されてなるため、透水試験あるいは透気試験の際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の周囲を封止材料等でシールする必要がないため、試験装置への装着も容易であるとともに試験装置が汚染されることもない。特に外形寸法が一定である可撓性パイプ３が塩ビパイプである場合は、各種配管用に内外径の寸法精度の良いものが容易に入手できるという利点も有している。
【００３３】
以上のように、本発明のコンクリート試験体１を用いて、透水試験、透気試験、補修材の評価試験、自己治癒試験，耐久性試験（ひび割れ部からの中性化傾向確認試験、塩化物イオン浸透状況確認試験、凍結融解進行状況確認試験、アルカリ骨材反応進行状況確認試験、乾湿繰返環境影響確認試験等）などを行って実構造物におけるコンクリートの性能を検証することが可能となる。また、本発明のコンクリート試験体１は、実構造物から採取されたコンクリートコアからなるコンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されているため、コンクリート試験体１を径方向に切断することで、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することもできる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。
【００３５】
［コンクリート試験体の作製］
実施例１
エクセン株式会社製「ダイヤモンド・ドリル（ＨＣＤ−Ｐ４）」を用いて、打設して約１０年経過したコンクリート構造物からコンクリートコア２（直径７５ｍｍ×高さ２００ｍｍ）を３本採取した。当該コンクリート構造物の組成を表１に示す。内径７６ｍｍ、長さ２００ｍｍの市販品の塩ビ管（硬質塩化ビニル管ＶＰ７５）を３つ用意し、該塩ビ管内にそれぞれコンクリートコア２を充填した。コンクリートコア２が充填された塩ビ管の下面に対してエポキシ樹脂（コニシ株式会社製「ボンドＥ２０５」エポキシ樹脂（主剤）：脂環式ポリアミン（硬化剤）＝３：１）を塗布して硬化させることによりシールした。前記シール面からの高さが１０ｍｍの位置に、ドリルを用いて塩ビ管の外側からエポキシ樹脂注入孔を１箇所削孔した。エポキシ樹脂注入孔にエポキシ樹脂接着剤（コニシ株式会社製「ボンドクイックメンダー」）を用いてビニールホースを取り付けた。エポキシ樹脂接着剤の硬化を確認した後、ビニールホースに低圧注入器（アイカ工業株式会社製「ＪＢ−ＱＳ２」）をセットし、ビニールホースを通じてエポキシ樹脂（コニシ株式会社製「ボンドＥ２０５」エポキシ樹脂（主剤）：脂環式ポリアミン（硬化剤）＝３：１）を注入した。このとき、コンクリートコア２の側面と塩ビ管との間に存在する空気が排出されるように、コンクリートコア２が充填された塩ビ管に振動を加えながらゆっくりとエポキシ樹脂を注入した。コンクリートコア２が充填された塩ビ管の上面にまでエポキシ樹脂が到達したことを確認し、低圧注入器を取り外して２４時間静置させることにより、エポキシ樹脂を硬化させた。このようにして、塩ビ管内にコンクリートコア２が充填され、該コンクリートコア２の側面と該塩ビ管との間にエポキシ樹脂が注入されて硬化されてなる本発明のコンクリート試験体１を得た。次いで、コンクリートカッターにより４０ｍｍずつの長さとなるように塩ビ管を切断することで、長さ２００ｍｍの３つの塩ビ管から長さ４０ｍｍの本発明のコンクリート試験体１を９個得た。このとき、長さ２００ｍｍの塩ビ管の両端から４０ｍｍずつの部分は廃棄した。得られた９個のコンクリート試験体１の内の５個のコンクリート試験体１は、下記の実施例２により貫通ひび割れ６を作製し（試験体１〜５）、残りの４個のコンクリート試験体１を試験体６〜９として得た。
【００３６】
【表１】
【００３７】
実施例２
実施例１で得られた９個のコンクリート試験体１の内の５個のコンクリート試験体１について、コンクリート試験体１表面に付着した水分が乾燥しているのを確認した後に、アムスラー型万能材料試験機（株式会社東京衡機製造所製）を用いて、該コンクリートコア２が充填された塩ビ管の外側から圧力をかけ、最大荷重測定時点で装置を止めて、貫通ひび割れ６を有する長さ４０ｍｍのコンクリート試験体１を５個得た（試験体１〜５）。このときの平均最大荷重は約１０ｋＮであった。実施例２で得られたコンクリート試験体１の写真を図３に、図３の一部を拡大した写真を図４に示す。図３及び図４からも分かるように、実施例２で得られたコンクリート試験体１は、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間がエポキシ樹脂で封止されており、エポキシ樹脂が充填されていない貫通ひび割れ６を有することを確認した。
【００３８】
[ひび割れ幅、及び長さの測定]
実施例２で得られた貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１（試験体１〜５）について、ひび割れ幅、及びひび割れ長さ（ひび割れ延長）の測定を行った。ひび割れ幅の測定は、図５に示されるように、コンクリート試験体１表面を６等分した線とひび割れの線とが交わった５点について行った。５点のひび割れ幅の測定は、東海産業株式会社製ピーク・スケール・ルーペを用いて、０．０５ｍｍ単位で目視により行った。得られた測定結果の平均値を求め、平均ひび割れ幅とした。また、ひび割れ長さの測定は、目視可能なひび割れについてノギスを用いて行った。得られたひび割れ幅、及びひび割れ長さの結果を表２にまとめて示す。
【００３９】
［透水試験］
実施例１及び実施例２で得られた試験体１〜９について、図６で示される透水試験装置を用いて透水試験を行った。このとき、透水試験装置において、コンクリート試験体１の上面に対して、ビニールホース７が連結された塩ビ管キャップ８を該コンクリート試験体１の一端に取り付けた。コンクリート試験体１の乾燥状態の差による吸水量の影響を小さくするため、予め水道水９を水槽１０に供給しておき、加圧する水面高さを上面から約１ｍとして、圧力（１．１気圧）にて６０分間加圧し、３０分間静置した後に、上面の水分を湿った布でふき取った。次いで、コンクリート試験体１の下面に予め空体重量を測定済のポリエチレン袋１１を取り付け、加圧する水面高さを上面から約１ｍとして、圧力（１．１気圧）にて６０分間加圧し、ポリエチレン袋１１に流入した透過水１２の重量を測定することにより透水量を求めた。得られた結果を表２にまとめて示す。上記方法により透水試験を行った結果、試験体６〜９の透水量は０ｇであり、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間がエポキシ樹脂で封止されていたことが分かった。一方、貫通ひび割れ６を有する試験体１〜５の透水量は８４〜４８９ｇであり、このことから、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間からの漏れはなく、貫通ひび割れ６を通過した透水量を測定できたことが分かった。
【００４０】
［透気試験］
実施例１及び実施例２で得られた試験体１〜９について、図７に示される透気試験装置を用いて透気試験を行った。このとき、貫通ひび割れ６を有する試験体１〜５については、透気試験装置においてコンクリート試験体１におけるひび割れ面積が大きい方の面が加圧面となるようにビニールホース７が連結された塩ビ管キャップ８を該コンクリート試験体１の両端にセットし、コンプレッサー１３からビニールホース７を通じてアセチレン調整器１４で制御しながら圧縮空気を供給することにより、０．０１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力を加えて、コンクリート試験体１におけるひび割れ面積が小さい方の面からの透過空気量（ｃｃ／秒）を肺活量測定器１５とストップウォッチにより計測した。得られた結果を表２にまとめて示す。上記方法により透気試験を行った結果、試験体６〜９の透過空気量の値は０ｃｃ／秒であり、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間がエポキシ樹脂で封止されていたことが分かった。また、試験体６〜９については、０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力を３８時間加えて透過空気量（ｃｃ／秒）を測定したが、試験体６〜９の透過空気量の値はいずれも０ｃｃ／秒であった。一方、貫通ひび割れ６を有する試験体１〜５の透過空気量の値は１３〜４２．８ｃｃ／秒であり、このことから、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間からの漏れはなく、貫通ひび割れ６を通過した透過空気量を測定できたことが分かった。
【００４１】
【表２】
【符号の説明】
【００４２】
１ コンクリート試験体
２ コンクリート円柱（コンクリートコア）
３ 可撓性パイプ
４ 封止樹脂
５ 骨材
６ 貫通ひび割れ
７ ビニールホース
８ 塩ビ管キャップ
９ 水道水
１０ 水槽
１１ ポリエチレン袋
１２ 透過水
１３ コンプレッサー
１４ アセチレン調整器
１５ 肺活量測定器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実構造物におけるコンクリートの性能を検証することが可能なコンクリート試験体及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実構造物におけるコンクリートの耐久性を検討する場合、乾燥収縮等により発生した微細なひび割れによる影響などを検証する必要がある。特に、コンクリートコアを採取して透気試験等を行う場合には、採取されたコンクリートコアを測定装置に装着する際に、コンクリートコアの周囲を封止材料等でシールする必要があり、精度良く簡易に測定することが困難であった。
【０００３】
特許文献１には、コンクリート構造体と同じ断面寸法の空間部を確保し、この空間部の底に断熱材の底板を配設し、その上に、上面開放の合成樹脂製周壁の外容器をスタンドにより支承して立設し、この外容器内に容易に破断可能な簡易型枠容器をなるべく隙間なく配置し、前記空間部内でこの簡易型枠容器内および外容器外の両方へ構造体と同じコンクリートを打設し、簡易型枠容器にキャップをして封かん状態とし、さらに、前記空間部の上を断熱材で覆い、養生期間経過後、簡易型枠容器を取り出して内部から供試体を得ることを特徴とする構造体コンクリートの供試体の作製方法について記載されている。これによれば、大きな模擬コンクリート構造物を造らずにすみ、大掛かりな機械を使用することなく、破損や傷のない綺麗な形で供試体が簡単に得られるとされている。しかしながら、新たにコンクリートを打設する際に予め容器内にもコンクリートを打設しておかなければ供試体を得ることができないため、既存のコンクリート構造物について検査することができないという問題があった。
【０００４】
また、特許文献２には、構造体にコンクリートを打設した後に、このコンクリートが硬化する前に供試体切り取り予定位置へ所定寸法の内径を有する筒体を挿入し、筒体内の中空部をコンクリートで充填し、その後挿入した筒体の外周部の外側に切り込みを入れて、外周部にコンクリートが付着された筒体を切り出し、切り出し後に、付着しているコンクリート及び筒体を除去して、筒体内部の供試体となるコンクリートを取り出して、これの圧縮試験を行うことを特徴とする供試体の検査方法について記載されている。これによれば、筒体内から供試体を取出すことができ、従来のようにドリル等により直接供試体を切り出さないので、供試体の破損や粗骨材の緩みが生じず、簡易に実際構造物の圧縮強度に近い試験結果が得られるとされている。しかしながら、新たにコンクリートを打設する際に予め筒体を挿入しておかなければ供試体を得ることができないため、既存のコンクリート構造物について検査することができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５２３８６号公報
【特許文献２】特開平５−３３２９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、実構造物におけるコンクリートの性能を検証する際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱の周囲を封止材料等でシールする必要がなく、簡易に試験装置に装着して実構造物の性能を測定することができるとともに、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することのできるコンクリート試験体及びその作製方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体であって、前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの隙間が封止樹脂で封止されてなることを特徴とするコンクリート試験体を提供することによって解決される。
【０００８】
このとき、前記可撓性パイプがポリ塩化ビニルからなる樹脂パイプであることが好適であり、前記コンクリート円柱が、その回転軸と略平行な面で２分割される貫通ひび割れを有し、該貫通ひび割れには前記封止樹脂が充填されていないことが好適である。また、前記貫通ひび割れの幅が０．５ｍｍ以下であることが好適である。また、補修材の評価に用いられることが本発明の好適な実施態様である。
【０００９】
また、上記課題は、コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体であって、前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記可撓性パイプ内に前記コンクリート円柱を充填し、該コンクリート円柱の側面を前記可撓性パイプで覆い、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの間に液状の封止樹脂を注入して、該封止樹脂を硬化させてなるコンクリート試験体を提供することによっても解決される。
【００１０】
更に上記課題は、コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体の作製方法であって、前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記可撓性パイプ内に前記コンクリート円柱を充填することにより、該コンクリート円柱の側面を前記可撓性パイプで覆い、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの間に液状の封止樹脂を注入して、該封止樹脂を硬化させることを特徴とするコンクリート試験体の作製方法を提供することによっても解決される。
【００１１】
このとき、前記封止樹脂を硬化させた後に、前記可撓性パイプの外側から径方向に荷重を加えて圧縮することにより貫通ひび割れを生じさせることが好適である。また、本発明のコンクリート試験体を用いて、コンクリート円柱の一の平面に水圧をかけて他の平面から浸出する透水量を測定する透水試験方法が本発明の好適な実施態様であり、コンクリート円柱の一の平面に気圧をかけて他の平面から排出する透気量を測定する透気試験方法も本発明の好適な実施態様である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のコンクリート試験体は、コンクリート試験体におけるコンクリート円柱と可撓性パイプとの隙間からの漏れがないため、実構造物におけるコンクリートの性能を検証する際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱の周囲を封止材料等でシールする必要がないため、簡易に試験装置に装着して実構造物の性能を測定することができる。また、得られたコンクリート試験体を径方向に切断することで、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のコンクリート試験体の一例の斜視図である。
【図２】本発明の貫通ひび割れを有するコンクリート試験体の一例の斜視図である。
【図３】本発明の貫通ひび割れを有するコンクリート試験体におけるひび割れを有する面の写真である。
【図４】本発明のコンクリート試験体におけるひび割れを有する面を一部拡大した写真である。
【図５】本発明の貫通ひび割れを有するコンクリート試験体におけるひび割れ幅測定箇所を示した図である。
【図６】本実施例で使用された透水試験装置を示した図である。
【図７】本実施例で使用された透気試験装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明をより具体的に説明する。図１は、本発明のコンクリート試験体１の一例の斜視図であり、図２は、本発明の貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１の一例の斜視図である。
【００１５】
本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート円柱２の側面が可撓性パイプ３で覆われてなるコンクリート試験体１であって、前記コンクリート円柱２がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されてなることを特徴とする。このように、本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート試験体１におけるコンクリート円柱２と可撓性パイプ３との隙間からの漏れがないため、実構造物におけるコンクリートの性能を検証する際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の周囲を封止材料等でシールする必要がないため、精度良く簡易に試験装置に装着して実構造物の性能を測定することができる。また、得られたコンクリート試験体１を径方向に切断することで、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することもできるし、任意の厚みのコンクリート試験体１を容易に得ることもできる。
【００１６】
本発明で用いられるコンクリート円柱２は、コンクリート構造物から採取されたコンクリートコアである。コンクリートコアは、例えば、コンクリート構造物からコアドリル等のコンクリートコア採取装置を用いて採取されるものであれば特に限定されず、直径が３０〜３００ｍｍの円柱状のものが好適に用いられる。
【００１７】
本発明で用いられる可撓性パイプ３としては、可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えた際に変形し、その後荷重を加えていない状態では可撓性パイプ３が概ね変形前の状態に戻り得るものであれば特に限定されず、軽量で取扱い性が良好である観点から樹脂パイプが好適に用いられる。また、後述する貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１の作製方法において、可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えて圧縮した際に可撓性パイプ３内のコンクリート円柱２に貫通ひび割れ６が生じる程度に可撓性パイプ３が変形し、貫通ひび割れ６が生じた後に前記変形した可撓性パイプ３が概ね変形前の状態に戻り得る観点からも樹脂パイプが好適に用いられる。樹脂パイプに用いられる樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリスチレン等が挙げられる。中でも、ポリ塩化ビニルが樹脂パイプとしてより好適に用いられる。
【００１８】
本発明のコンクリート試験体１における可撓性パイプ３の内径や長さは特に限定されず、可撓性パイプ３の内径が３０〜３００ｍｍのものが好適に用いられ、可撓性パイプ３の長さが５〜５００ｍｍのものが好適に用いられる。また、本発明で用いられる可撓性パイプ３の厚みとしては特に限定されず、１〜２０ｍｍのものが好適に用いられる。また、本発明者らは、貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１を作製する際に可撓性パイプ３の厚みを小さくすると、可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えて圧縮した際に、生じる貫通ひび割れ６の幅が大きくなることを確認している。したがって、可撓性パイプ３の厚みを変更することにより、貫通ひび割れ６の幅を制御することも可能である。
【００１９】
本発明で用いられる封止樹脂４としては、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間に注入することができて硬化するものであれば特に限定されない。封止樹脂４としては、コンクリートとの接着性が良好である観点からエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂等からなる群から選択される少なくとも１種の封止樹脂が好適に使用される。隙間なく充填できる観点からは、２液硬化型の封止樹脂が好適に使用される。また、特に高い接着強度が得られる観点から、エポキシ系樹脂が封止樹脂としてより好適に使用される。中でも、２液硬化型のエポキシ系樹脂が更に好適に使用される。
【００２０】
上述のように、本発明のコンクリート試験体１は、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の側面が可撓性パイプ３で覆われてなり、前記コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されてなることを特徴とするが、前記コンクリート円柱２が、その回転軸と略平行な面で２分割される貫通ひび割れ６を有し、該貫通ひび割れ６には前記封止樹脂４が充填されていないコンクリート試験体１であることが本発明の好適な実施態様である。
【００２１】
本発明の貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１は、貫通ひび割れ６の幅にバラツキがなくほぼ均一な値を示す。このことにより、本発明の貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１を用いて、透水試験、透気試験、補修材の評価試験などを行う際に、再現性の良いデータを得ることができ、実構造物におけるコンクリートの性能を検証することが容易になる。貫通ひび割れ６の幅は０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることがより好ましく、０．２ｍｍ以下であることが更に好ましい。また、貫通ひび割れ６の幅は通常、０．０１ｍｍ以上である。
【００２２】
本発明の貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１において、貫通ひび割れ６の内部が中性化されていることが好ましい。このことにより、水和反応の進行が抑制されたコンクリート試験体１を得ることができる。また、コンクリート構造物に発生したひび割れ内部の表面は外気に触れ短期間で中性化されるため、コンクリート試験体１における貫通ひび割れ６の内部を促進中性化させることにより、コンクリート構造物自体に中性化されたひび割れが発生していた場合と同様の検証が可能となる。本発明において、貫通ひび割れ６の内部を中性化する方法としては特に限定されず、貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１を一定濃度の炭酸ガス雰囲気下に置いて貫通ひび割れ６の内部を中性化させる方法等が好適に採用される。
【００２３】
以下、本発明のコンクリート試験体１の作製方法について説明する。本発明のコンクリート試験体１の作製方法は、可撓性パイプ３内にコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアからなるコンクリート円柱２を充填して、該コンクリート円柱２の側面を前記可撓性パイプ３で覆い、前記コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との間に液状の封止樹脂４を注入して、該封止樹脂４を硬化させることを特徴とする。
【００２４】
コンクリート構造物からコンクリートコアを採取してコンクリート円柱２とする方法としては特に限定されず、例えば、コンクリートコア採取装置を用いて、コンクリート構造物に中空円筒形状のコアドリルを圧入し、該コンクリート構造物からテストピースとなるコンクリートコアを採取することができる。
【００２５】
こうして得られたコンクリートコアからなるコンクリート円柱２を可撓性パイプ３内に充填して、該コンクリート円柱２の側面を可撓性パイプ３で覆う。次いで、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との間に液状の封止樹脂４を注入して硬化させることにより、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止された本発明のコンクリート試験体１を得ることができる。
【００２６】
本発明において、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との間に封止樹脂４を注入する方法としては特に限定されず、加圧注入により封止樹脂４を注入する方法や、減圧吸引により封止樹脂４を注入する方法が挙げられる。コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間に存在する空気を排除しながら該隙間に封止樹脂４を注入する観点から、コンクリート円柱２の側面が前記可撓性パイプ３で覆われた構造体の底面側から上面側に向けて封止樹脂４を注入する方法が好適に採用される。前記隙間に封止樹脂４を注入する具体的な方法としては、コンクリート円柱２の側面が前記可撓性パイプ３で覆われた構造体の底面を樹脂でシールした後、該構造体の側面に封止樹脂注入孔を削孔し、該封止樹脂注入孔から封止樹脂４を加圧注入する方法であってもよいし、コンクリート円柱２の側面が前記可撓性パイプ３で覆われた構造体の底面から封止樹脂４を減圧吸引することにより、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との間に封止樹脂４を注入させる方法であってもよい。
【００２７】
このようにして、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との間に液状の封止樹脂４を注入して硬化させることにより、コンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止された本発明のコンクリート試験体１を得ることができる。また必要に応じて、得られたコンクリート試験体１の両端付近を一定幅で切断して除去することが好適な実施態様である。こうして得られたコンクリート試験体１は、コンクリート試験体１におけるコンクリート円柱２と可撓性パイプ３との隙間からの漏れがないため、例えば、透気試験等を行って、コンクリートコア自体の性能評価を精度良く測定することができる。
【００２８】
上述のようにして得られた本発明のコンクリート試験体１に対し、更に可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えて圧縮することにより貫通ひび割れ６を生じさせることが本発明の好適な実施態様である。
【００２９】
可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加える方法としては特に限定されず、例えば、ＪＩＳ Ａ１１１３で規定される割裂引張強度試験に用いられる試験機などを用いて、可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加える方法が好適に採用される。このようにして可撓性パイプ３の外側から径方向に荷重を加えて圧縮することにより、コンクリート円柱２に貫通ひび割れ６が生じる。本発明では、コンクリート円柱２の外側が可撓性パイプ３で覆われ、該コンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されているため、生じた貫通ひび割れ６が一定幅で保たれる。また、貫通ひび割れ６を生じさせた後に、万力等の器具を用いて可撓性パイプ３の外側から径方向に更に荷重を加えることで、例えば、０．１ｍｍのひび割れ幅を０．１５ｍｍに少しひび割れ幅を大きくする方向で微調整することも可能である。
【００３０】
本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート円柱２の一の平面に水圧をかけて他の平面から浸出する透水量を測定する透水試験に好適に用いられる。また、本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート円柱２の一の平面に気圧をかけて他の平面から排出する透気量を測定する透気試験にも好適に用いられる。本発明のコンクリート試験体１は、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の側面と可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されているため、透水試験や透気試験を行ってコンクリートコアに元々生じていた欠陥を簡易に測定することが可能である。また、貫通ひび割れ６を生じさせたコンクリート試験体１を用いた透水試験や透気試験を行うことで、コンクリート構造物にひび割れが生じたと仮定した場合の性能評価を行うことも可能である。後述する実施例における透水試験及び透気試験の結果からも分かるように、貫通ひび割れ６を生じさせていないコンクリート試験体１の透水量及び透過空気量についてはいずれも測定できなかったが、貫通ひび割れ６を生じさせたコンクリート試験体１の透水量及び透過空気量については測定することができた。したがって、貫通ひび割れ６部分のみを透過した水や空気の量を測定できることが分かる。
【００３１】
また、本発明のコンクリート試験体１の貫通ひび割れ６を有するコンクリート面に対して、補修材を塗布した後で透水試験、あるいは透気試験を行うことによって、補修材の性能を評価することが可能であり、例えば、補修材を塗布した後で止水性確認試験を行うことにより、補修材による止水性能を評価することも可能である。
【００３２】
また、本発明のコンクリート試験体１は、コンクリート円柱２の側面と外形寸法が一定である可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されてなるため、透水試験あるいは透気試験の際に、コンクリートコアからなるコンクリート円柱２の周囲を封止材料等でシールする必要がないため、試験装置への装着も容易であるとともに試験装置が汚染されることもない。特に外形寸法が一定である可撓性パイプ３が塩ビパイプである場合は、各種配管用に内外径の寸法精度の良いものが容易に入手できるという利点も有している。
【００３３】
以上のように、本発明のコンクリート試験体１を用いて、透水試験、透気試験、補修材の評価試験、自己治癒試験，耐久性試験（ひび割れ部からの中性化傾向確認試験、塩化物イオン浸透状況確認試験、凍結融解進行状況確認試験、アルカリ骨材反応進行状況確認試験、乾湿繰返環境影響確認試験等）などを行って実構造物におけるコンクリートの性能を検証することが可能となる。また、本発明のコンクリート試験体１は、実構造物から採取されたコンクリートコアからなるコンクリート円柱２の側面と前記可撓性パイプ３との隙間が封止樹脂４で封止されているため、コンクリート試験体１を径方向に切断することで、コンクリートコアの内部に生じていた欠陥を容易に観察することもできる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。
【００３５】
［コンクリート試験体の作製］
実施例１
エクセン株式会社製「ダイヤモンド・ドリル（ＨＣＤ−Ｐ４）」を用いて、打設して約１０年経過したコンクリート構造物からコンクリートコア２（直径７５ｍｍ×高さ２００ｍｍ）を３本採取した。当該コンクリート構造物の組成を表１に示す。内径７６ｍｍ、長さ２００ｍｍの市販品の塩ビ管（硬質塩化ビニル管ＶＰ７５）を３つ用意し、該塩ビ管内にそれぞれコンクリートコア２を充填した。コンクリートコア２が充填された塩ビ管の下面に対してエポキシ樹脂（コニシ株式会社製「ボンドＥ２０５」エポキシ樹脂（主剤）：脂環式ポリアミン（硬化剤）＝３：１）を塗布して硬化させることによりシールした。前記シール面からの高さが１０ｍｍの位置に、ドリルを用いて塩ビ管の外側からエポキシ樹脂注入孔を１箇所削孔した。エポキシ樹脂注入孔にエポキシ樹脂接着剤（コニシ株式会社製「ボンドクイックメンダー」）を用いてビニールホースを取り付けた。エポキシ樹脂接着剤の硬化を確認した後、ビニールホースに低圧注入器（アイカ工業株式会社製「ＪＢ−ＱＳ２」）をセットし、ビニールホースを通じてエポキシ樹脂（コニシ株式会社製「ボンドＥ２０５」エポキシ樹脂（主剤）：脂環式ポリアミン（硬化剤）＝３：１）を注入した。このとき、コンクリートコア２の側面と塩ビ管との間に存在する空気が排出されるように、コンクリートコア２が充填された塩ビ管に振動を加えながらゆっくりとエポキシ樹脂を注入した。コンクリートコア２が充填された塩ビ管の上面にまでエポキシ樹脂が到達したことを確認し、低圧注入器を取り外して２４時間静置させることにより、エポキシ樹脂を硬化させた。このようにして、塩ビ管内にコンクリートコア２が充填され、該コンクリートコア２の側面と該塩ビ管との間にエポキシ樹脂が注入されて硬化されてなる本発明のコンクリート試験体１を得た。次いで、コンクリートカッターにより４０ｍｍずつの長さとなるように塩ビ管を切断することで、長さ２００ｍｍの３つの塩ビ管から長さ４０ｍｍの本発明のコンクリート試験体１を９個得た。このとき、長さ２００ｍｍの塩ビ管の両端から４０ｍｍずつの部分は廃棄した。得られた９個のコンクリート試験体１の内の５個のコンクリート試験体１は、下記の実施例２により貫通ひび割れ６を作製し（試験体１〜５）、残りの４個のコンクリート試験体１を試験体６〜９として得た。
【００３６】
【表１】
【００３７】
実施例２
実施例１で得られた９個のコンクリート試験体１の内の５個のコンクリート試験体１について、コンクリート試験体１表面に付着した水分が乾燥しているのを確認した後に、アムスラー型万能材料試験機（株式会社東京衡機製造所製）を用いて、該コンクリートコア２が充填された塩ビ管の外側から圧力をかけ、最大荷重測定時点で装置を止めて、貫通ひび割れ６を有する長さ４０ｍｍのコンクリート試験体１を５個得た（試験体１〜５）。このときの平均最大荷重は約１０ｋＮであった。実施例２で得られたコンクリート試験体１の写真を図３に、図３の一部を拡大した写真を図４に示す。図３及び図４からも分かるように、実施例２で得られたコンクリート試験体１は、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間がエポキシ樹脂で封止されており、エポキシ樹脂が充填されていない貫通ひび割れ６を有することを確認した。
【００３８】
[ひび割れ幅、及び長さの測定]
実施例２で得られた貫通ひび割れ６を有するコンクリート試験体１（試験体１〜５）について、ひび割れ幅、及びひび割れ長さ（ひび割れ延長）の測定を行った。ひび割れ幅の測定は、図５に示されるように、コンクリート試験体１表面を６等分した線とひび割れの線とが交わった５点について行った。５点のひび割れ幅の測定は、東海産業株式会社製ピーク・スケール・ルーペを用いて、０．０５ｍｍ単位で目視により行った。得られた測定結果の平均値を求め、平均ひび割れ幅とした。また、ひび割れ長さの測定は、目視可能なひび割れについてノギスを用いて行った。得られたひび割れ幅、及びひび割れ長さの結果を表２にまとめて示す。
【００３９】
［透水試験］
実施例１及び実施例２で得られた試験体１〜９について、図６で示される透水試験装置を用いて透水試験を行った。このとき、透水試験装置において、コンクリート試験体１の上面に対して、ビニールホース７が連結された塩ビ管キャップ８を該コンクリート試験体１の一端に取り付けた。コンクリート試験体１の乾燥状態の差による吸水量の影響を小さくするため、予め水道水９を水槽１０に供給しておき、加圧する水面高さを上面から約１ｍとして、圧力（１．１気圧）にて６０分間加圧し、３０分間静置した後に、上面の水分を湿った布でふき取った。次いで、コンクリート試験体１の下面に予め空体重量を測定済のポリエチレン袋１１を取り付け、加圧する水面高さを上面から約１ｍとして、圧力（１．１気圧）にて６０分間加圧し、ポリエチレン袋１１に流入した透過水１２の重量を測定することにより透水量を求めた。得られた結果を表２にまとめて示す。上記方法により透水試験を行った結果、試験体６〜９の透水量は０ｇであり、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間がエポキシ樹脂で封止されていたことが分かった。一方、貫通ひび割れ６を有する試験体１〜５の透水量は８４〜４８９ｇであり、このことから、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間からの漏れはなく、貫通ひび割れ６を通過した透水量を測定できたことが分かった。
【００４０】
［透気試験］
実施例１及び実施例２で得られた試験体１〜９について、図７に示される透気試験装置を用いて透気試験を行った。このとき、貫通ひび割れ６を有する試験体１〜５については、透気試験装置においてコンクリート試験体１におけるひび割れ面積が大きい方の面が加圧面となるようにビニールホース７が連結された塩ビ管キャップ８を該コンクリート試験体１の両端にセットし、コンプレッサー１３からビニールホース７を通じてアセチレン調整器１４で制御しながら圧縮空気を供給することにより、０．０１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力を加えて、コンクリート試験体１におけるひび割れ面積が小さい方の面からの透過空気量（ｃｃ／秒）を肺活量測定器１５とストップウォッチにより計測した。得られた結果を表２にまとめて示す。上記方法により透気試験を行った結果、試験体６〜９の透過空気量の値は０ｃｃ／秒であり、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間がエポキシ樹脂で封止されていたことが分かった。また、試験体６〜９については、０．１ＭＰａ（ゲージ圧）の圧力を３８時間加えて透過空気量（ｃｃ／秒）を測定したが、試験体６〜９の透過空気量の値はいずれも０ｃｃ／秒であった。一方、貫通ひび割れ６を有する試験体１〜５の透過空気量の値は１３〜４２．８ｃｃ／秒であり、このことから、塩ビ管とコンクリートコア２との隙間からの漏れはなく、貫通ひび割れ６を通過した透過空気量を測定できたことが分かった。
【００４１】
【表２】
【符号の説明】
【００４２】
１ コンクリート試験体
２ コンクリート円柱（コンクリートコア）
３ 可撓性パイプ
４ 封止樹脂
５ 骨材
６ 貫通ひび割れ
７ ビニールホース
８ 塩ビ管キャップ
９ 水道水
１０ 水槽
１１ ポリエチレン袋
１２ 透過水
１３ コンプレッサー
１４ アセチレン調整器
１５ 肺活量測定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体であって、
前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの隙間が封止樹脂で封止されてなることを特徴とするコンクリート試験体。
【請求項２】
前記可撓性パイプがポリ塩化ビニルからなる樹脂パイプである請求項１記載のコンクリート試験体。
【請求項３】
前記コンクリート円柱が、その回転軸と略平行な面で２分割される貫通ひび割れを有し、該貫通ひび割れには前記封止樹脂が充填されていない請求項１又は２記載のコンクリート試験体。
【請求項４】
前記貫通ひび割れの幅が０．５ｍｍ以下である請求項３記載のコンクリート試験体。
【請求項５】
補修材の評価に用いられる請求項１〜４のいずれか記載のコンクリート試験体。
【請求項６】
コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体であって、
前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記可撓性パイプ内に前記コンクリート円柱を充填し、該コンクリート円柱の側面を前記可撓性パイプで覆い、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの間に液状の封止樹脂を注入して、該封止樹脂を硬化させてなるコンクリート試験体。
【請求項７】
コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体の作製方法であって、
前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、
前記可撓性パイプ内に前記コンクリート円柱を充填することにより、該コンクリート円柱の側面を前記可撓性パイプで覆い、
前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの間に液状の封止樹脂を注入して、該封止樹脂を硬化させることを特徴とするコンクリート試験体の作製方法。
【請求項８】
前記封止樹脂を硬化させた後に、前記可撓性パイプの外側から径方向に荷重を加えて圧縮することにより貫通ひび割れを生じさせる請求項７記載のコンクリート試験体の作製方法。
【請求項９】
コンクリート円柱の一の平面に水圧をかけて他の平面から浸出する透水量を測定する請求項１〜６のいずれか記載のコンクリート試験体を用いた透水試験方法。
【請求項１０】
コンクリート円柱の一の平面に気圧をかけて他の平面から排出する透気量を測定する請求項１〜６のいずれか記載のコンクリート試験体を用いた透気試験方法。
【請求項１】
コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体であって、
前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの隙間が封止樹脂で封止されてなることを特徴とするコンクリート試験体。
【請求項２】
前記可撓性パイプがポリ塩化ビニルからなる樹脂パイプである請求項１記載のコンクリート試験体。
【請求項３】
前記コンクリート円柱が、その回転軸と略平行な面で２分割される貫通ひび割れを有し、該貫通ひび割れには前記封止樹脂が充填されていない請求項１又は２記載のコンクリート試験体。
【請求項４】
前記貫通ひび割れの幅が０．５ｍｍ以下である請求項３記載のコンクリート試験体。
【請求項５】
補修材の評価に用いられる請求項１〜４のいずれか記載のコンクリート試験体。
【請求項６】
コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体であって、
前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、前記可撓性パイプ内に前記コンクリート円柱を充填し、該コンクリート円柱の側面を前記可撓性パイプで覆い、前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの間に液状の封止樹脂を注入して、該封止樹脂を硬化させてなるコンクリート試験体。
【請求項７】
コンクリート円柱の側面が可撓性パイプで覆われてなるコンクリート試験体の作製方法であって、
前記コンクリート円柱がコンクリート構造物から採取されたコンクリートコアであり、
前記可撓性パイプ内に前記コンクリート円柱を充填することにより、該コンクリート円柱の側面を前記可撓性パイプで覆い、
前記コンクリート円柱の側面と前記可撓性パイプとの間に液状の封止樹脂を注入して、該封止樹脂を硬化させることを特徴とするコンクリート試験体の作製方法。
【請求項８】
前記封止樹脂を硬化させた後に、前記可撓性パイプの外側から径方向に荷重を加えて圧縮することにより貫通ひび割れを生じさせる請求項７記載のコンクリート試験体の作製方法。
【請求項９】
コンクリート円柱の一の平面に水圧をかけて他の平面から浸出する透水量を測定する請求項１〜６のいずれか記載のコンクリート試験体を用いた透水試験方法。
【請求項１０】
コンクリート円柱の一の平面に気圧をかけて他の平面から排出する透気量を測定する請求項１〜６のいずれか記載のコンクリート試験体を用いた透気試験方法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−９３２６３（Ｐ２０１２−９３２６３Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４１４２６（Ｐ２０１０−２４１４２６）
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（５９２１９９１０２）株式会社アストン (9)
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（５９２１９９１０２）株式会社アストン (9)
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
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