鉄筋の試験ソリューション

世界の建設需要は、2025年までに70%以上成長し、15兆ドルに達すると予測されています。成長する分野としては、新しい橋梁や道路、ダム、トンネル、競技場等が想定されています。これらの全ての構造物では、引張強度を向上させるため、コンクリート中に埋め込まれる鉄筋(リバー)が必要になります。

様々な鉄筋の製品規格は、複数の国際試験規格と連携しており、試験ガイドラインは広く知られています。インストロンの試験機はISO 6892-1:2009ISO15630-1、またASTM E8M: 2013A370 A615;AC133、BS 4449、GB 1499、JIS G3112の規格に準拠しています。

鉄筋の引張試験の要求事項は、製品と試験規格の補遺として広く用いられており、ユーザーによってよく誤解される分野に関して、説明がされています。インストロンのウェブサイト上のセミナー「A Webinar: Challenges of Rebar Testing 」もご参照ください。

鉄筋の試験には、多くの課題があります。試験片が不規則または湾曲していること、引張試験における破断の激しさ、ひずみや伸びの測定、引張試験結果の再現性と精度の確保、曲げ試験、鉄筋継手のサイクル試験などです。

下記サイトからも、試験効率と生産性を向上、オペレータの安全性の向上のためにお役立ていただけるインストロンの情報をご覧いただけます。

slideshare youtube Download PDF

課題

鉄筋試験片の不規則な表面および湾曲

  • 不規則な表面形状と伸び過程におけるスケールの脱落のため、グリップについて幾つかの問題が発生します。
  • 鉄筋試験片は、コイルから切断されるので、引張試験の前に真直化されなければならないことがよくあります。結果的として、試験片は必ずしも常に完全に真直な状態になっているとは限りません。

irreg 2

irreg

インストロンのソリューション

不規則な表面のグリップ

  • 鉄筋専用のジョーフェースにより、滑りとジョー面での破断を効果的に防ぐことができるとともに、破断試験片を安全かつ簡便に取り出すことができます。
  • 内部部品は、鉄筋の伸び過程で脱落するスケールから防護されているので、システムのメンテナンス・コストと、場合によっては生じる停止時間を低減します。

grip irreg

湾曲した試験片のグリップ

  • 少し湾曲した試験片を保持し、軸方向の試験片アライメントを維持しつつ、小さな側面荷重を克服するグリップが用意されています。
  • 試験間において、グリップのジョーをリセット(中心位置に戻す)する必要がなく、試験の生産性を向上します。

grip irregulars 2

課題

曲げ試験

  • 鉄筋は、コンクリート用途において、頻繁に曲げられます。
  • 試験規格において、曲げの外表面からき裂が生じないかを測定する曲げ試験が要求されています。

bend test

インストロンのソリューション

曲げ試験

  • 試験システムのストロークは、最大直径材料について曲げ試験全体を実行できる充分な長さがあるので、別途の曲げ試験機は不要です。
  • デュアル試験スペース設計のシステムにより、曲げ試験冶具はシステム内にそのまま残して、引張試験を行うことができるので、重い冶具を取り外すための設定時間やオペレータの疲労を低減できます。

bend test

課題

試験結果の自動出力

一般的な鉄筋の試験結果には、下記が含まれます。

  • ReH(上降伏応力、荷重の停留、梁の座屈)
  • Rp0.2(0.2%耐力、オフセット降伏)
  • Fm (最大試験力、最大荷重)
  • Rm (引張強さ、極限強さ)
  • Ag. Agt (最大試験力時塑性伸び%、一様伸び%)
  • A(破断伸び%)

歴史的に、これらの結果の多くは、手動による識別(ReH)や測定(A)または計算(Ag)が必要でした。

Auto results graph

インストロンのソリューション

試験結果の自動的把握

全ての結果は、材料試験ソフトウェアにより自動的に計算されますので、時間の節約になるとともに、オペレータやシステムごとのばらつきを低減します。

auto results 2

課題

カプラー継手の試験

  • カプラー継手の滑り抜けについての耐震試験では、試験片のサイクルテストが必要です。
  • カプラー継手で結合される2つの鉄筋片から構成されます。
  • 試験は、引張-引張のみのサイクル、またはAC133やCS2、ISO15835の要求と同様に、ゼロ点を挟んだサイクルにより実施されます。

 couplers couplers b

インストロンのソリューション

機械式カプラーのサイクル試験

  • 高圧のサイドアクショングリップは、確実なクランプ力を発生するので、引張と圧縮両方向の負荷が可能です。
  • 試験ソフトウェアにより、最初のサイクルにおける降伏応力におけるひずみが記録されるので、以降の試験サイクルにおける反転ポイントが、自動的に決定されます。

couplers 2

couplers 2b

 

課題

ひずみ測定の適正化

  • 切削加工されていない鉄筋試験片では、標点距離の長い伸び計が必要です。
  • 伸び計は、鉄筋の不規則な表面に装着され、伸びの過程で接触が維持できなければなりません。
  • 自動伸び測定では、最大荷重後や破断後においても、伸び計が装着されたままでなければなりません。

strain measurement

インストロンのソリューション

手動ひずみ測定

  • クリップ式伸び計は、不規則な試験片を確実にクランプし、不規則な表面における滑りや望ましくない動きに起因する、ひずみ測定誤差を防止します。
  • 伸び計は、試験ソフトウェアにより間違いなく認識され、誤った伸び計や標点距離を使用するミスを防止します。

自動ひずみ測定

  • 標点距離調整機能により、1つの伸び計で、広範囲の試験片直径や標点距離に対応することができます。
  • 自動クランプや解除機能により、オペレータの安全を高め、オペレータ間のばらつきを低減します。
  • 破断まで装着された状態を保ちますので、AgやAgt、A(破断伸び)の自動測定が可能です。

main strain

auto strain

課題

激しい破断

  • 鉄筋試験片は、著しい反動(最大60Gまでの加速度)を伴う激しい破断を示し、システムの損傷を招くことがあります。

violent

インストロンのソリューション

解放される高エネルギーの吸収

  • 頑丈な油圧式グリップと荷重フレームは、解放エネルギーを効果的に吸収し、試験システムに対する望ましくない損傷を防止します。
  • 300-3500kN(67,500-800,000lbf)の容量を持つ標準システムは、どのようなサイズおよびグレードの鉄筋にも容易に対応する能力を持っています。

energy absorb