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1 供試体の形状として,円柱形 又は立方体,コア供試体のい ずれかと規定している。 JISでは円柱形だけ,対応国際 規格では立方体,コア供試体も 認めている。 円柱形と立方体とでは圧縮強度 の試験値が相違する。我が国では 円柱形による実績しかなく,混乱 を避けるため,今後もこの規格で は円柱形以外は採用しない。コア 供試体についてはJIS A 1107に て試験する。 a) 供試体は,所定の養 生が終わった直後の状 態で試験が行えるよう にする。 − 追加 JISでは,コンクリートの強度は 供試体の乾燥状態及び温度によ って変化する場合もあることを 考慮した。 供試体の寸法,直角度, 載荷面の平面度,セメ ントペーストキャッピ ングの厚さなどは,JIS A 1132を引用し,試験 材齢,供試体の取扱い について規定する。 供試体の寸法,直角度,載荷 面の平面度,セメントペース ト等のキャッピングについて 附属書で規定している。 一致 A 0 8 : 4 装置 圧縮試験機はJIS B 7721に規定する1等級 以上のものとする。ま た,加圧板の厚さ,硬 さなどの品質規定は, 同規格の附属書(参考) に示す。 3. 2 圧縮試験機は,EN 12390-4又 は同等の国家規格に適合する ものを使用する。 5 試験方法 b) 試験機は,試験時の 最大荷重が指示範囲の 20〜100%となる範囲 で使用する。 計測レンジについては,計測値の 信頼性から追加した。 d) 供試体を,供試体直 径の1%以内の誤差 で,その中心軸が加圧 板の中心と一致するよ うに置く。 3. 1 供試体は載荷板の中心に置 き,そのずれは直径の1%以内 とする。 e) 試験機の加圧板と 供試体の端面とは,直 接密着させ,その間に クッション材を入れて はならない。ただし, アンボンドキャッピン グによる場合を除く。 試験機の載荷板と供試体の端 面の間に補助加圧板,スペー サ以外は挟んではならない。 f) 圧縮応力度の増加 は,毎秒0. 4 N/mm2 3. 2 載荷速度は,0. 15−1. 0 MPa/s 載荷速度はほとんど同じであ る。 載荷速度は,前回の改正時に対応 国際規格に整合させた経緯があ る。ISO 1920-4の載荷速度はほ ぼ同じであり,前回の規定値を継 続させることにした。 h) 最大荷重を有効数 字3桁まで読むことを 規定する。 圧縮強度を有効数字3桁まで得 る必要があるので,JISには規定 する。 9 5 試験方法 (続き) 必要に応じ破壊状況を 報告する[箇条7(報 告)] 3.
1 mm及び1 mmまで測定する。直径は,供試体高さの中央で, 互いに直交する2方向について測定し,その平均値を四捨五入によって小数点以下1桁に丸める。高 さは,供試体の上下端面の中心位置で測定する。 b) 試験機は,試験時の最大荷重が指示範囲の20〜100%となる範囲で使用する。同一試験機で指示範囲 を変えることができる場合は,それぞれの指示範囲を別個の指示範囲とみなす。 注記 試験時の最大荷重が指示範囲の上限に近くなると予測される場合には,指示範囲を変更する。 また,試験時の最大荷重が指示範囲の90%を超える場合は,供試体の急激な破壊に対して, 試験機の剛性などが試験に耐え得る性能であることを確認する。 c) 供試体の上下端面及び上下の加圧板の圧縮面を清掃する。 d) 供試体を,供試体直径の1%以内の誤差で,その中心軸が加圧板の中心と一致するように置く。 e) 試験機の加圧板と供試体の端面とは,直接密着させ,その間にクッション材を入れてはならない。た だし,アンボンドキャッピングによる場合を除く(アンボンドキャッピングの方法は,附属書Aによ る。)。 f) 供試体に衝撃を与えないように一様な速度で荷重を加える。荷重を加える速度は,圧縮応力度の増加 が毎秒0. 6±0. 4 N/mm 2になるようにする。 g) 供試体が急激な変形を始めた後は,荷重を加える速度の調節を中止して,荷重を加え続ける。 h) 供試体が破壊するまでに試験機が示す最大荷重を有効数字3桁まで読み取る。 6 計算 圧縮強度は,次の式によって算出し,四捨五入によって有効数字3桁に丸める。 c π d P f ここに, fc: 圧縮強度(N/mm2) P: 箇条5のh)で求めた最大荷重(N) d: 箇条5のa)で求めた供試体の直径(mm) 7 報告 報告は,次の事項について行う。 a) 必ず報告する事項 1) 供試体の番号 2) 供試体の直径(mm) 3) 最大荷重(N) 4) 圧縮強度(N/mm2) b) 必要に応じて報告する事項 1) 試験年月日 2) コンクリートの種類,使用材料及び配合 3) 材齢 4) 養生方法及び養生温度 5) 供試体の高さ 6) 供試体の破壊状況 7) 欠陥の有無及びその内容 附属書A (規定) アンボンドキャッピング A. 1 一般 この附属書は,ゴムパッドとゴムパッドの変形を拘束するための鋼製キャップとを用いた,圧縮強度が 10〜60 N/mm2の圧縮強度試験用供試体のキャッピング方法について規定する。 なお,この附属書に規定のない事項については,本体による。 A.
圧縮強度試験の概要 圧縮強度は、耐圧試験機を使用してコンクリート供試体に荷重を加え、供試体が破壊するときの最大荷重(N)を供試体の断面積(mm 2)で除して求めます。 例として、円柱供試体の寸法が直径10cm×高さ20cm、最大(破壊)荷重が300kNの場合の圧縮強度を計算してみました。 ここに、fc:圧縮強度(N/mm2) P:最大荷重 (N) d:円柱供試体の直径(mm) 圧縮強度試験状況 現在、コンクリートの強度は完全にSI単位化されており、工学系の人達においては計算結果のfc=38. 2(N/mm 2)という強度は、違和感無くイメージできると思います。しかし、重力単位系で長くお仕事をされていた方や一般の方においては、kgfやtfで考えたほうがイメージしやすいのは確かです。 イメージしにくい方は、計算で得られた圧縮強度fc=38. 2(N/mm 2)について、重力単位に戻してみましょう。そうすると、fc=3, 890(tf/m 2)となり、1m 2 に3, 890tfの力が作用するときに破壊することと同じになるので、イメージしやすくなります。 fc=38. 2(N/mm2) =3. 89(kgf/mm2) ←1 kgf = 9. 81 Nの関係から =389(kgf/cm2) =0. 389(tf/cm2) =3, 890(tf/m2) また、圧縮強度については「 コンクリートの圧縮強度試験について 」こちらで詳細の解説をしております。 2.
3 供試体破壊状況を記録する。 6 計算 圧縮強度を計算し,有 効数字3桁に丸めるこ とを規定する。 圧縮強度を計算し,0. 5 MPaの 精度で表示する。 JISと対応国際規格とで,有効 数字の規定が異なる。 我が国では,圧縮強度を有効数字 3桁まで保証している。0. 5 MPa で丸めた場合には,各方面で混乱 を生じるおそれがあるので,対応 国際規格の規定を変更した。 7 報告 必ず報告する事項 1) 供試体の番号 2) 供試体の直径(mm) 3) 最大荷重(N) 4) 圧縮強度(N/mm2) 必要に応じて報告する 事項 1) 試験年月日 2) コンクリートの種 類,使用材料及び配合 3) 材齢 4) 養生方法及び養生 温度 5) 供試体の高さ 6) 供試体の破壊状況 7) 欠陥の有無及びそ の内容 3. 5 a) 供試体の識別 b) 試験場所 c) 試験年月日・日時 d) 試料寸法 e) 供試体質量・見かけ密度 (option) f) 断面積も含む供試体の形状 及び平滑度の検査(必要に応 じて) g) 研磨による表面の調整の詳 細(必要に応じて) h) 供試体受取りまでの養生条 件(必要に応じて) i) 試験時の供試体の含水状態 (飽水又は湿潤) j) 試験時の供試体の材齢(判 明していれば) k) 破壊時の最大荷重(kg) 対応国際規格には供試体の製 作に関する報告及び質量に関 連する項目が記載されている が,JISでは圧縮強度に関連す る項目だけを挙げている。 試験実施とは,直接的に関連しな い事項。 10 7 報告 (続き) l) コンクリートの外観(異常 がある場合) m) 破壊の位置(必要に応じ て) n) 破壊面の外観(必要に応じ て) o) 標準試験方法との差異 p) ISO 1920-4に準拠して試験 が実施されたことを技術的に 確認できる技術者の証明 上記に加え 1) 供試体の種類(形状) 2) 供試体の調整方法 3) 圧縮強度(0. 5 MPa単位) 4) 破壊のタイプ 附属書A (規定) A. 1 一般 この附属書は,供試体 寸法がφ100 mm及び φ125 mm,強度が60 N/mm2以下のものに適 用する。 Annex B B. 7 B. 7. 1 この附属書は,供試体寸法が φ150 mmまで,強度が80 MPa 以下のものに適用する。 両面アンボンドキャッピング を採用している。 対応国際規格の場合,適用でき る供試体の径及び強度がJISと 異なる。また,JISの片面アン ボンドキャッピングに対し,対 応国際規格では両面アンボン ドキャッピングとなっている。 JISでは供試体端面の一方の平 面度は十分にクリアされている ので,アンボンドキャッピングは 片面だけの許容としている。 A.
力の単位 力の単位は、重力単位系ではkgf(キログラム重)を使用していましたが、SI単位系でN(ニュートン)に統一されました。ここで1 Nは、1 kgの質量の物体が加速度1 m/sec 2 で加速されたときに生じる力をいいます。 N(ニュートン)という単位は、日常であまり使うことがないため、力としてのイメージがしづらいと感じている方は、重力単位系の力の単位kgfとの単位変換をしてみてください。 重力単位系 1 kgf = 質量1 kg × 重力加速度9. 81 m/sec 2 SI単位系 1 N = 質量1 kg × 加速度1 m/sec 2 上記の式から、1 kgf = 9. 81 N が得られます。重力加速度9. 81 m/sec 2 は有効数字3桁の場合で、正確には1kgf=9. 80665 m/sec 2 です。 原則、必要に応じた有効数字の桁数で換算すると下記の数値となります。 正確な換算の場合 1kgf=9. 80665m/sec 2 有効数字が4桁の場合 1kgf=9. 807m/sec 2 有効数字が3桁の場合 1kgf=9. 81m/sec 2 有効数字が2桁の場合 1kgf=9. 8m/sec 2 有効数字が1桁の場合 1kgf=10m/sec 2 つまり、kgf はNの約10倍(Nはkgfの約1/10)と覚えておくと良いでしょう。 7. 最後に コンクリートの強度は、作用する力(荷重)を物体の断面積で除して求め、単位はSI単位系のN/mm 2 で表すことを説明しました。今回、コンクリートの圧縮強度の計算方法を例として説明しましたが、その他の強度特性である引張強度、曲げ強度、せん断強度そして支圧強度等の試験方法や計算方法を詳しく知りたい方は、「 硬化コンクリートの強度特性と試験方法 」こちらの記事を参考にしてください。 また、コンクリートの強度の単位は、重力単位系ではkgf/cm 2 であったため、SI単位への移行時期には戸惑った人もいるでしょう。現在でもインターネットで「SI単位変換」と検索すると、多くのサイトがヒットします。これは、まだまだ戸惑っている人が多いことを意味しているものと思われます。自信のない方はそちらを利用することをお勧めします。
1 mm及び1 mmまで測定する。直径は,供試体高さの中央で, 互いに直交する2方向について測定し,その平均 値を四捨五入によって小数点以下1桁に丸める。 高さは,供試体の上下端面の中心位置で測定する。 5. 試験方 法 a) 直径及び高さを,それぞれ0. 1 mm及び1 mmまで 測定する。直径は,供試体高さの中央で,互いに 直交する2方向について測定する。 2006年の改正で圧縮強度の 計算に用いる直径の算出方 法が削除されていたため, 再度明記した。高さについ ても,測定位置を明記した。 1) 試験年月日 2) コンクリートの種類,使用材料及び配合 3) 材齢 4) 養生方法及び養生温度 5) 供試体の高さ 6) 供試体の破壊状況 7) 欠陥の有無及びその内容 7. 報告 1) 試験年月日 2) コンクリートの種類,使用材料及び配合 3) 材齢 4) 養生方法及び養生温度 5) 供試体の破壊状況 6) 欠陥の有無及びその内容 供試体の高さを測定するこ ととしているが,報告には 記載がなかったため,必要 に応じて報告する事項に追 加した。 8