可搬型コンクリート圧縮試験装置。
【課題】 従来の可搬型圧縮試験機は門形に構える二本の反力支柱によって荷重載荷手段を保持する構成としているため、大重量であるため運搬が容易ではなく、コンクリート供試体の静弾性係数も計測できなかった。
【解決手段】 荷重載荷手段（電動油圧ポンプ）Ａと、荷重検出表示手段（歪みゲージ：ロードセル）Ｂと、前記荷重載荷手段Ａ及び荷重検出表示手段Ｂを円筒状機枠内の一つの垂直中心軸線上に直列配置して構成した供試体保持手段Ｃとからなり、軽量・小型化し、狭隘な場所へも搬入が容易に行え、供試体の静弾性係数も計測できる、可搬型コンクリート圧縮試験装置である。
【解決手段】 荷重載荷手段（電動油圧ポンプ）Ａと、荷重検出表示手段（歪みゲージ：ロードセル）Ｂと、前記荷重載荷手段Ａ及び荷重検出表示手段Ｂを円筒状機枠内の一つの垂直中心軸線上に直列配置して構成した供試体保持手段Ｃとからなり、軽量・小型化し、狭隘な場所へも搬入が容易に行え、供試体の静弾性係数も計測できる、可搬型コンクリート圧縮試験装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプリングしたあらゆるコンクリート供試体の圧縮強度及び静弾性係数を現場で簡便に計測できるようにした可搬型コンクリート圧縮試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンクリートの可搬型圧縮試験機は、上下の反力フレームを左右二本の支柱で固定し、反力支柱に支持された加圧部材を手動油圧装置により動作するようにした試験機がある。（たとえば、非特許文献１参照。）
【０００３】
また、コンクリート供試体に作用する圧力の載荷表示手段として高荷重と低荷重の夫々のブルドン管式圧力計で表示している。（同前非特許文献１参照。）
【０００４】
次に上記従来例について図２により更に詳細に説明する。
下部台座ｆによって支持される左右２本の反力支柱ｂ、ｂ’と反力支柱ｂ、ｂ’上端の上部反力部材ｇとの間にあって手動油圧装置ｅによりコンクリート供試体ａを加圧するようにしており、しかも高荷重と低荷重の何れかを切り替え表示可能にブルドン管式圧力計ｃ、ｃ’を設置している。
【０００５】
上記可搬型圧縮試験機は、大きく別けて下部台座ｆと、上部反力部材ｇと、左右２本の反力支柱ｂ、ｂ’と、手動油圧装置ｅと、加圧盤ｄとの６部分に分割できるが、総重量は約４００（ｋｇ）である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】 可搬型圧縮試験機 ＳＳ−Ｃ−５４４〜５４５（篠原製作所：カタログ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例に示すコンクリートの可搬型圧縮試験機は、総重量が約４００（ｋｇ）であり、このような重量物を狭隘な場所や任意の都市部の建設現場、或いは山岳地などに搬入することは容易ではなかった。
また、例えこのような嵩高い可搬型圧縮試験機を現場へ持ち込むとしても、搬送するには６部分に分解して移送しなければならず、しかも重量物であるため設置のための基礎造りが必要であり、移送後は再び現場で組み立てる必要があり、こうした作業は多くの人手や労力を要する。
【０００８】
また、上記圧縮試験機は加圧動作するにあたり油圧装置を手動で行っているためコンクリート供試体に一定速度で荷重を与えることができず、ＪＩＳ Ａ １１４９で要求されているコンクリート供試体の静弾性係数を測定することが不可能である。
【０００９】
更に荷重の計測をブルドン管式圧力計で行っており、１０００（ｋＮ）の最大荷重に対して高荷重用ブルドン管式圧力計では４（ｋＮ）、低荷重用ブルドン管式圧力計を使用しても１（ｋＮ）の測定分解能しか保持していない。
【００１０】
また、従来例の設置スペースは、最もはみ出した部分を含めると３０００（ｃｍ２）程度となり、それに作業空間を考慮すると、狭隘な場所には持ち込みが容易ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、最大荷重１０００（ｋＮ）と高荷重であるにもかかわらず、二本の反力支柱を使用せず、荷重載荷手段（電動油圧ポンプ）Ａと、荷重検出表示手段（歪みゲージ：ロードセル）Ｂと、前記荷重載荷手段Ａ及び荷重検出表示手段Ｂを円筒状機枠内（φ２００×８００（ｍｍ））の一つの垂直中心軸線上に供試体保持手段Ｃとともに直列に配置し、軽量・小型化し、狭隘な場所へも搬入が容易に行えるばかりでなく、コンクリート供試体の静弾性係数も計測できることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述のように試験装置本体を円筒状に構成した荷重載荷手段と、荷重検出表示手段と、供試体とを直列配置したことにより、従来例で必要としていた二本の反力支柱が不要となり試験装置の軽量且つ小型化が可能となり、その結果、狭隘な場所や任意の都市部の建設現場或いは山岳地などへも搬入ができ、現場でのコンクリート構造物からサンプリングした様々な強度を持つコンクリート供試体の圧縮試験がその場で行える。
【００１３】
また、本発明では供試体に圧力を載荷する際、荷重載荷手段、荷重検出表示手段、供試体等を一つの圧力の作用線上に直列配置したことにより、供試体に作用する応力が分散せず効果的に供試体へ荷重を載荷できる。
【００１４】
更に電動油圧ポンプによって加圧部を駆動させるので、従来の手動油圧装置によるときのような左右の荷重バランスが悪くなることがなく、しかも荷重載荷速度も安定し、最大圧縮荷重の測定やコンクリート供試体の静弾性係数も精度良く測定できる。
【００１５】
荷重の計測はロードセルで行うために、最大荷重１０００（ｋＮ）に対して０．１（ｋＮ）の測定分解能を保持しており、これまでのようなブルドン管式圧力計での測定に比べて１０倍乃至４０倍の分解能を保持しており、正確な圧縮試験が可能である。
【００１６】
試験装置の台座１の部分は設置スペースが４０（ｃｍ）・４０（ｃｍ）の１６００（ｃｍ２）で、従来例の約半分の面積で済み狭隘な場所への持ち込みが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】 本発明装置の要部縦断面正面図
【図２】 従来例の外観正面略図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。
図において、本発明は大きく分けて荷重載荷手段Ａと、荷重検出表示手段Ｂと、供試体保持手段Ｃとからなる。
先ず、荷重載荷手段Ａは台座１上に載荷荷重に対して充分な耐力を有する寸法φ２００×８００（ｍｍ）の反力外筒２の下部を固着し、反力外筒２内に加圧シリンダー（スプリングリターンシリンダー）３を水密的に密嵌して、別に設置した電動油圧ポンプ１１からの油圧を受けて上下動するように構成している。
【００１９】
また、荷重検出表示手段Ｂは、前記加圧シリンダー３の上部にあって反力外筒２の内周との間に一定の間隙を保ってロードセル４を定置し、当該ロードセル４からの検出値を電気的にデータロガー１２へ導き演算表示するようにしている。
【００２０】
供試体保持手段Ｃは、前記反力外筒２内における加圧盤５と球座付耐圧盤６との間に供試体１３を介在させ、球座付耐圧盤６の上面中央の球体７を介して反力外筒２上端のセッティング用螺子蓋８により螺着してなる。符号１０はセッティング用螺子蓋８のハンドルである。
【００２１】
尚、上記圧縮試験装置は、４０（ｃｍ）・４０（ｃｍ）の台座１上に取り付けたもので、載荷装置本体は約６０（ｋｇ）、総重量は約８０（ｋｇ）である。
更に、ロードセル４上に載置した加圧盤５には上面に直径１００（ｍｍ）の刻線を施してあり、直径１００（ｍｍ）、長さ２００（ｍｍ）の供試体１３を加圧盤５の中心位置に正しく保持するようにしている。
また、上記とは異なるサイズの加圧盤には上面に直径８０（ｍｍ）の刻線を施したものもあり、これに直径８０（ｍｍ）、長さ１６０（ｍｍ）の供試体に対応できる加圧盤も用意されている。
【００２２】
次に一連動作について述べると、当該供試体１３をロードセル４上の加圧盤５に施された夫々の直径１００（ｍｍ）又は８０（ｍｍ）の位置決め刻線にサイズを合わせて設置し、供試体１３の上端に載置した球座付耐圧盤６上の球体７を介して球座付耐圧盤６を反力外筒２に螺着することにより供試体１３のセットは終了する。この状態でロードセル４から歪み値を反力外筒２の側面に形成したスリット９を経てリード線により外部に取り出し、データロガー１２へ入力する。
【００２３】
電動油圧ポンプ１１はリモートスイッチで始動、停止及び流量調整バルブを制御して、加圧速度を調整可能にしており、予想される最大荷重の３分の１における歪みを容易に計測が可能であることから、当該供試体１３の静弾性係数が得られる構造となっている。供試体１３に対する荷重載荷方法は、反力外筒２の上端に螺着された球座付耐圧盤６と加圧シリンダー３と荷重計測用のロードセル４のみのシンプルな構成であり、これまでのような支柱が無くなりコンパクト化できる。
【００２４】
セッティング用螺子蓋８を反力外筒２にしっかりと螺着し、ロードセル４の出力ケーブルと、供試体１３に貼付した歪みゲージのリード線を、市販のデータロガー１２等に接続し、スタンバイ状態にしておく。
【００２５】
電動油圧ポンプ１１のスイッチをＯＮ状態にし、載荷並びに歪みの計測を開始し、供試体１３が破壊すると同時に、載荷動作は自動的に終了する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は可搬型であるため、コンクリート圧縮試験が必要な場所はもとより、前述したようなあらゆる場所でコンクリートのみならず岩石等の圧縮試験が可能であり汎用性の高い装置である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 台座
２ 反力外筒
３ 加圧シリンダー
４ ロードセル
５ 下部耐圧盤
６ 球座付耐圧盤
７ 球体
８ セッティング用螺子蓋
９ スリット
１０ セッティング用ハンドル
１１ 電動油圧ポンプ
１２ データロガー
１３ 供試体
Ａ 荷重載荷手段
Ｂ 荷重検出表示手段
Ｃ 供試体保持手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプリングしたあらゆるコンクリート供試体の圧縮強度及び静弾性係数を現場で簡便に計測できるようにした可搬型コンクリート圧縮試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンクリートの可搬型圧縮試験機は、上下の反力フレームを左右二本の支柱で固定し、反力支柱に支持された加圧部材を手動油圧装置により動作するようにした試験機がある。（たとえば、非特許文献１参照。）
【０００３】
また、コンクリート供試体に作用する圧力の載荷表示手段として高荷重と低荷重の夫々のブルドン管式圧力計で表示している。（同前非特許文献１参照。）
【０００４】
次に上記従来例について図２により更に詳細に説明する。
下部台座ｆによって支持される左右２本の反力支柱ｂ、ｂ’と反力支柱ｂ、ｂ’上端の上部反力部材ｇとの間にあって手動油圧装置ｅによりコンクリート供試体ａを加圧するようにしており、しかも高荷重と低荷重の何れかを切り替え表示可能にブルドン管式圧力計ｃ、ｃ’を設置している。
【０００５】
上記可搬型圧縮試験機は、大きく別けて下部台座ｆと、上部反力部材ｇと、左右２本の反力支柱ｂ、ｂ’と、手動油圧装置ｅと、加圧盤ｄとの６部分に分割できるが、総重量は約４００（ｋｇ）である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】 可搬型圧縮試験機 ＳＳ−Ｃ−５４４〜５４５（篠原製作所：カタログ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例に示すコンクリートの可搬型圧縮試験機は、総重量が約４００（ｋｇ）であり、このような重量物を狭隘な場所や任意の都市部の建設現場、或いは山岳地などに搬入することは容易ではなかった。
また、例えこのような嵩高い可搬型圧縮試験機を現場へ持ち込むとしても、搬送するには６部分に分解して移送しなければならず、しかも重量物であるため設置のための基礎造りが必要であり、移送後は再び現場で組み立てる必要があり、こうした作業は多くの人手や労力を要する。
【０００８】
また、上記圧縮試験機は加圧動作するにあたり油圧装置を手動で行っているためコンクリート供試体に一定速度で荷重を与えることができず、ＪＩＳ Ａ １１４９で要求されているコンクリート供試体の静弾性係数を測定することが不可能である。
【０００９】
更に荷重の計測をブルドン管式圧力計で行っており、１０００（ｋＮ）の最大荷重に対して高荷重用ブルドン管式圧力計では４（ｋＮ）、低荷重用ブルドン管式圧力計を使用しても１（ｋＮ）の測定分解能しか保持していない。
【００１０】
また、従来例の設置スペースは、最もはみ出した部分を含めると３０００（ｃｍ２）程度となり、それに作業空間を考慮すると、狭隘な場所には持ち込みが容易ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、最大荷重１０００（ｋＮ）と高荷重であるにもかかわらず、二本の反力支柱を使用せず、荷重載荷手段（電動油圧ポンプ）Ａと、荷重検出表示手段（歪みゲージ：ロードセル）Ｂと、前記荷重載荷手段Ａ及び荷重検出表示手段Ｂを円筒状機枠内（φ２００×８００（ｍｍ））の一つの垂直中心軸線上に供試体保持手段Ｃとともに直列に配置し、軽量・小型化し、狭隘な場所へも搬入が容易に行えるばかりでなく、コンクリート供試体の静弾性係数も計測できることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述のように試験装置本体を円筒状に構成した荷重載荷手段と、荷重検出表示手段と、供試体とを直列配置したことにより、従来例で必要としていた二本の反力支柱が不要となり試験装置の軽量且つ小型化が可能となり、その結果、狭隘な場所や任意の都市部の建設現場或いは山岳地などへも搬入ができ、現場でのコンクリート構造物からサンプリングした様々な強度を持つコンクリート供試体の圧縮試験がその場で行える。
【００１３】
また、本発明では供試体に圧力を載荷する際、荷重載荷手段、荷重検出表示手段、供試体等を一つの圧力の作用線上に直列配置したことにより、供試体に作用する応力が分散せず効果的に供試体へ荷重を載荷できる。
【００１４】
更に電動油圧ポンプによって加圧部を駆動させるので、従来の手動油圧装置によるときのような左右の荷重バランスが悪くなることがなく、しかも荷重載荷速度も安定し、最大圧縮荷重の測定やコンクリート供試体の静弾性係数も精度良く測定できる。
【００１５】
荷重の計測はロードセルで行うために、最大荷重１０００（ｋＮ）に対して０．１（ｋＮ）の測定分解能を保持しており、これまでのようなブルドン管式圧力計での測定に比べて１０倍乃至４０倍の分解能を保持しており、正確な圧縮試験が可能である。
【００１６】
試験装置の台座１の部分は設置スペースが４０（ｃｍ）・４０（ｃｍ）の１６００（ｃｍ２）で、従来例の約半分の面積で済み狭隘な場所への持ち込みが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】 本発明装置の要部縦断面正面図
【図２】 従来例の外観正面略図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。
図において、本発明は大きく分けて荷重載荷手段Ａと、荷重検出表示手段Ｂと、供試体保持手段Ｃとからなる。
先ず、荷重載荷手段Ａは台座１上に載荷荷重に対して充分な耐力を有する寸法φ２００×８００（ｍｍ）の反力外筒２の下部を固着し、反力外筒２内に加圧シリンダー（スプリングリターンシリンダー）３を水密的に密嵌して、別に設置した電動油圧ポンプ１１からの油圧を受けて上下動するように構成している。
【００１９】
また、荷重検出表示手段Ｂは、前記加圧シリンダー３の上部にあって反力外筒２の内周との間に一定の間隙を保ってロードセル４を定置し、当該ロードセル４からの検出値を電気的にデータロガー１２へ導き演算表示するようにしている。
【００２０】
供試体保持手段Ｃは、前記反力外筒２内における加圧盤５と球座付耐圧盤６との間に供試体１３を介在させ、球座付耐圧盤６の上面中央の球体７を介して反力外筒２上端のセッティング用螺子蓋８により螺着してなる。符号１０はセッティング用螺子蓋８のハンドルである。
【００２１】
尚、上記圧縮試験装置は、４０（ｃｍ）・４０（ｃｍ）の台座１上に取り付けたもので、載荷装置本体は約６０（ｋｇ）、総重量は約８０（ｋｇ）である。
更に、ロードセル４上に載置した加圧盤５には上面に直径１００（ｍｍ）の刻線を施してあり、直径１００（ｍｍ）、長さ２００（ｍｍ）の供試体１３を加圧盤５の中心位置に正しく保持するようにしている。
また、上記とは異なるサイズの加圧盤には上面に直径８０（ｍｍ）の刻線を施したものもあり、これに直径８０（ｍｍ）、長さ１６０（ｍｍ）の供試体に対応できる加圧盤も用意されている。
【００２２】
次に一連動作について述べると、当該供試体１３をロードセル４上の加圧盤５に施された夫々の直径１００（ｍｍ）又は８０（ｍｍ）の位置決め刻線にサイズを合わせて設置し、供試体１３の上端に載置した球座付耐圧盤６上の球体７を介して球座付耐圧盤６を反力外筒２に螺着することにより供試体１３のセットは終了する。この状態でロードセル４から歪み値を反力外筒２の側面に形成したスリット９を経てリード線により外部に取り出し、データロガー１２へ入力する。
【００２３】
電動油圧ポンプ１１はリモートスイッチで始動、停止及び流量調整バルブを制御して、加圧速度を調整可能にしており、予想される最大荷重の３分の１における歪みを容易に計測が可能であることから、当該供試体１３の静弾性係数が得られる構造となっている。供試体１３に対する荷重載荷方法は、反力外筒２の上端に螺着された球座付耐圧盤６と加圧シリンダー３と荷重計測用のロードセル４のみのシンプルな構成であり、これまでのような支柱が無くなりコンパクト化できる。
【００２４】
セッティング用螺子蓋８を反力外筒２にしっかりと螺着し、ロードセル４の出力ケーブルと、供試体１３に貼付した歪みゲージのリード線を、市販のデータロガー１２等に接続し、スタンバイ状態にしておく。
【００２５】
電動油圧ポンプ１１のスイッチをＯＮ状態にし、載荷並びに歪みの計測を開始し、供試体１３が破壊すると同時に、載荷動作は自動的に終了する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は可搬型であるため、コンクリート圧縮試験が必要な場所はもとより、前述したようなあらゆる場所でコンクリートのみならず岩石等の圧縮試験が可能であり汎用性の高い装置である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 台座
２ 反力外筒
３ 加圧シリンダー
４ ロードセル
５ 下部耐圧盤
６ 球座付耐圧盤
７ 球体
８ セッティング用螺子蓋
９ スリット
１０ セッティング用ハンドル
１１ 電動油圧ポンプ
１２ データロガー
１３ 供試体
Ａ 荷重載荷手段
Ｂ 荷重検出表示手段
Ｃ 供試体保持手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座と、反力支持部材と、下部耐圧盤と、球座付耐圧盤と、加圧シリンダーと、球体と、上部反力部材と、油圧ポンプを有する、供試体に圧縮力を加えることができる装置であって、
前記反力支持部材は、円筒の反力外筒であり、下部が前記台座に固着され、最大荷重１０００（ｋＮ）を越える耐力を有し、
前記上部反力部材は、螺子蓋であり、前記反力外筒の上端に螺着され、
前記加圧シリンダーと前記下部加圧盤と前記球座付加圧盤と前記球体とは、前記反力外筒内に設置され、
前記球体は、前記球座付耐圧盤の上面中央かつ前記螺子蓋の下部に設置され、供試体を、前記下部加圧盤と前記球座付耐圧盤との間に介在させ、前記裸子蓋を前記反力外筒に螺着することにより前記球体を介して保持することが可能な、装置。
【請求項２】
前記油圧ポンプは、一定速度で自動載荷でき、
前記加圧シリンダーと前記供試体との間に定置したロードセルの検出値と、前記供試体に貼り付けた歪みゲージの検出値とを、電気的に前記反力外筒の外部にあるデータロガーへ導くことができ、
前記ロードセルの検出値と前記歪みゲージの検出値とにより前記供試体の静弾性係数を得ることが可能な、請求項１に記載の装置。
【請求項１】
台座と、反力支持部材と、下部耐圧盤と、球座付耐圧盤と、加圧シリンダーと、球体と、上部反力部材と、油圧ポンプを有する、供試体に圧縮力を加えることができる装置であって、
前記反力支持部材は、円筒の反力外筒であり、下部が前記台座に固着され、最大荷重１０００（ｋＮ）を越える耐力を有し、
前記上部反力部材は、螺子蓋であり、前記反力外筒の上端に螺着され、
前記加圧シリンダーと前記下部加圧盤と前記球座付加圧盤と前記球体とは、前記反力外筒内に設置され、
前記球体は、前記球座付耐圧盤の上面中央かつ前記螺子蓋の下部に設置され、供試体を、前記下部加圧盤と前記球座付耐圧盤との間に介在させ、前記裸子蓋を前記反力外筒に螺着することにより前記球体を介して保持することが可能な、装置。
【請求項２】
前記油圧ポンプは、一定速度で自動載荷でき、
前記加圧シリンダーと前記供試体との間に定置したロードセルの検出値と、前記供試体に貼り付けた歪みゲージの検出値とを、電気的に前記反力外筒の外部にあるデータロガーへ導くことができ、
前記ロードセルの検出値と前記歪みゲージの検出値とにより前記供試体の静弾性係数を得ることが可能な、請求項１に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１１５７５（Ｐ２０１３−１１５７５Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７１４２（Ｐ２０１１−１５７１４２）
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（５００３７０７０２）株式会社マルイ (11)
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（５９１１５１８０８）株式会社環境総合テクノス (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（５００３７０７０２）株式会社マルイ (11)
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（５９１１５１８０８）株式会社環境総合テクノス (23)
【Ｆターム（参考）】
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