先週は、継杭の溶接について、紹介しました。
今回は、その検査方法を紹介します。
その試験は、浸透探傷試験(カラーチェック)(JIS Z 2343)です。
これは、材料の非破壊検査法の一種で、一般に行われている方法は、染色浸透探傷法です。
簡単に手順を書きますと、
最初に、溶接部に浸透性のよい赤色の液を吹付けて割れ部分に浸透させます。
その後、一度ふき取り、さらに白色になる現像液を吹付けます。
これに、にじみ出た赤色により欠陥を発見する方法です。
英語では、PI (penetrant inspection) やPT(penetrant testing, 浸透探傷試験)とも呼ばれ、材料表面に開口した傷(クラック)を探し出すことができます。
吸水性の良いものやポーラス(多孔質)なもの以外のほぼ全ての材料に使用できますが、検出できるのは表面の開口している傷のみです。
クラックは大きな応力のかかる場所などに生じる亀裂ですが、クラック端は半径が非常に小さいため応力が集中し、クラックは次第に進展して材料の強度低下や破壊を招きます。
これを事前に発見する「カラーチェック」は、非常に大切な検査です。
浸透探傷検査は、以下に挙げる観察方法・余剰浸透液の除去方法・現像方法の組み合わせでひとつの検査方法となります。
①観察方法による分類: 染色浸透探傷検査と蛍光浸透探傷検査
②余剰浸透液の除去方法による分類: 溶剤除去性浸透探傷検査・水洗性浸透探傷検査・後乳化性浸透探傷検査
③現像方法としては、速乾式現像法・湿式現像法・乾式現像法・無現像法
このような各方法を組み合わせ、例えば、「染色浸透探傷検査・溶剤除去性・速乾式現像法」などとなります。
特に、浸透液の除去に溶剤を使用する染色浸透探傷検査はダイ・チェック (dye check) と呼ばれることもあります。
それでは以下、検査作業手順です。
- 前処理 – 表面の洗浄
- 浸透処理 – 浸透液の塗布、浸透
- 洗浄処理 – 浸透液の除去
- 現像処理
- 観察
- 後処理 – 現像液の除去
まず被検査材料の表面を清浄にし、乾燥させた後、検査用の浸透液(赤色など)を塗布してクラックに染みこませます。
下記写真は、某現場における浸透液塗布状況です↓
(クリック拡大)

塗布にはスプレーのほか刷毛塗りなどの方法もあります。
浸透時間は浸透液の種類や被検査物の材質・温度などにより決めます(一般的に5~10分程度でそれより長い場合もあります)。
適当な浸透時間経過後に、材料表面からいったん浸透液を除去します。
既述したように、これには水洗と溶剤による方法とがあります。
このとき、クラック内にのみ浸透液が残るような、適度な洗浄が必要とされます(たとえば、洗浄液を直接スプレーするのではなく、ウエスに含ませて拭う、等)。
下記写真は、某現場における洗浄液塗布状況です↓
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表面が乾燥したら現像液(白色など)を塗布する。
下記写真は、某現場における現像液塗布状況です↓
(クリック拡大)

これにより、クラック内にしみこんでいた浸透液が材料表面ににじみ出し、指示模様を描く。
下記写真は、某現場における塗布完了状況です↓
(クリック拡大)


所定の時間内に、目視により観察・判定を行ったら、材料表面の浸透液や現像液を除去して終了です。
※利点と制限
他の非破壊検査と同様、材料を破壊せずにクラックの検出を行うことができるため、出荷物の全品検査などに用いることができます。
特に染色浸透探傷は、特別な設備を必要とせず現場で手軽に実施できるという大きな利点があります。
また、磁粉探傷検査や電磁誘導による渦電流検査等の電気/磁気を用いる方法と違い、非金属材料にも一般に適用できる点が優れています。
一方で、いずれの浸透探傷検査法も、表面に露出したクラックしか検出できないという欠点をもちます。
さらに、原理上、液体を吸いこむ性質を持つ多孔質の表面をもつ材料(ある種の金属材料や複合材料、木材・スポンジ・発泡材料など)には適用できません。
材料内部にクラックが存在すると思われる場合には、超音波探傷検査や放射線透過検査といった、別の非破壊検査方法を用いる必要があります。
いずれの試験を選択するかは、現場の状況・材料・工法等を十分に検討し、担当監督員に確認し、決定する必要があります。
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建造物の基礎における「杭工事」は、過去6回ほど記事にしています。
今回は、継杭の溶接工法を紹介します。
継杭とは、必要な杭の長さが、一本の杭では足りない場合に、継手を設けて打設時に連結して打ち込む杭のことをいいます。
先に打ち込む杭が下杭、それに継ぐ杭が上杭と呼ばれます。
例えば、施工杭長が15mという事であれば、上杭C種=7mと下杭A種=8mの2本杭を溶接で連結し施工したりします。
杭の現場継手は、溶接継手と無溶接継手とありますが、今回は溶接継手の半自動溶接という方法を、記述します。
こういった特殊作業には、専用の資格が必要となり、資格を持った技能者が施工に当たります。
継杭溶接の一般的な仕様です。
A.杭の継手の工法は、特記による。
特記がなければ、アーク溶接による溶接継手とする。
B.継手の施工に当たっては、上下杭の軸線を同一線上に合わせる。
C.継手の溶接は、溶接方法に応じた次の技能資格者が行う。
a)手溶接を行う場合は、JIS Z 3801(手溶接技術検定における試験方法及び判定基準)によるA-2H程度、または(社)日本溶接協会規格 WES 8106によるFP-A-2Pの技量を有する者。
b)半自動溶接を行う場合は、JIS Z 3841(半自動溶接技術検定における試験方法及び判定基準) によるSS-2H程度、若しくは(社)日本溶接協会規格 WES 8106によるFP-SS-2P又はFP-SA-2Pの技量を有する者。
c)自動溶接を行う場合は、JIS Z 3841によるSS-2F又はSA-2F以上の技量を有し、自動溶接に 1年以上従事した者。
d)a)又はb)によることが困難な場合は、手溶接にあってはA-2F、半自動溶接にあってはSS-2F又 は、SA-2Fの技量を有し、1又は2と同等以上の能力があると認められる者。
D.溶接施工は、JIS A 7201(遠心力コンクリート杭の施工標準)及び(社)日本溶接協会規格 WES 7601(基礎杭打設時における溶接作業標準)による。
E.溶接部の確認は、JIS A 7201の9.6溶接部の検査による。
F.準備作業
杭継手溶接部における表面の錆・泥土などの溶接に有害な付着物を、ワイヤーブラシ及び布などで除去する。
気温が0℃から-15℃の場合は、溶接部から100㎜以内の部分をプロパンバーナーで36℃以上に余熱してから行う。
G.溶接ワイヤー
溶接ワイヤーは、JISZ3313「軟鋼及び高張力鋼用アーク溶接フラックス入りワイヤー」を使用する。
また、ワイヤー径は、3.2㎜とする。
H.溶接機
溶接機は、半自動溶接機を使用する
I.溶接施工
a)降雨、または強風(10m/S以上)の時は施工しない。
ただし、ある程度の風で溶接部及び溶接工が影響を受けないようにシートで防護処置を行う場合は、責任技術者の承諾を受けて行う。
b)溶接ワイヤーの保持は、適当なアーク長さと角度を保ち、運棒に注意して十分な溶け込みを確認する。
c)溶接は、全周溶接とし、余盛りは3㎜以下とする。
d)溶接完了後は、スラグを取り除く。
J.外観検査
溶接完了後は、目視によって、溶接部に欠陥がないか検査する。
建込みから、溶接までの作業手順です。
A.上杭の建込
①上杭を下杭と同様の手順で、吊り込む。
②下杭・上杭の溶接端板をウエス・ワイヤーブラシで清掃する。
③下杭に建込バンドを取り付ける。
④上杭を下杭に載せる。
⑤上下の杭軸が一直線になるようにして、溶接開先部の食い違い量は2㎜以下、ルートかんかくは4㎜以下に調整する。
⑥溶接開先部を仮止め溶接する。
⑦建込バンドを外す。
B.継手溶接
①開先部の泥や錆をワイヤーブラシで取り除く。
②継手溶接を行う。
下記写真が、某現場における継杭溶接状況です↓
(クリック拡大)



杭工事は、奥が深いので、これからも度々紹介する予定です。
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久しぶりの鉄筋工事です。
壁の開口補強筋を紹介します。
壁の鉄筋を組み立てる際に、開口部には通常補強筋を挿入します。
その形状は、開口部四方周辺と、開口部の四方隅に斜めに補強します。
下図参照↓
(クリック拡大)

最初に、仕様書に倣った太さの鉄筋を、斜め45度で補強します。
その長さは、開口部隅よりL1とします。
L1とは、鉄筋の太さ×40です。
例えば、D13ですと、13*40=520mmとなります。
本数は設計図書又は仕様書によります。
開口部四方は、太さ/本数は仕様書に従います。
長さは、斜め筋と同じように隅よりL1とし、壁筋の中に定着します。
補強筋の目的は 開口部の地震に対する 補強がメインです。
斜め筋はコンクリートの収縮割れの割れ防止となります。
この壁補強は、鉄筋以外のもので代用する場合も多々有ります。
L字型をした、開口補強用溶接金網等もよく使用されます。
下図参照↓
(クリック拡大)

このような材料を使用することにより、下記のメリットがあります。
1.鉄筋コンクリート構造壁に対する開口部の設置作業の簡易化
2.開口部周辺の補強筋の数量の軽減
3.コンクリートの充填性の向上
とくに、開口部周りはコンクリートの流動が妨げられる箇所でもあるので、3番目は有効です。
下記写真は、RC造2階建ての窓開口周り補強筋の状況です。
最初は、組立状況です↓
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そして、ひとつ目の開口補強は、壁厚180mmです。
斜め筋が、2-D13、周辺はタテヨコ共4-D13となっています。
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もう一箇所の開口補強は、耐力壁EW18です。
斜め筋が、2-D13、周辺はタテ6-D13、ヨコ6-D16です。
(クリック拡大)

今度街を歩いている時にでも、RC造の建物を観た時にその開口部周りを観察してみてください。
ひょっとしたら、斜めにクラックが発生していたら、開口補強筋に一因があるのかもしれません。
HT工法(耐火・断熱アスファルト防水)の最終回です。
前回は、断熱材を張付けたところまで紹介しました。
今回は、下記手順を説明します。
①.強力ストライプZ貼付
②.強力ベースの貼付(立上部)、アスタイトM塗布
③.強力ハイキャップの張付け、端部処理(強力ガムシール)
④.養生
⑤.試験
それでは、強力ストライプZ貼付からです。
①.強力ストライプZ貼付(平面部)
1)強力ストライブZを仮敷し、張付け位置を決めます。
2)仮敷きした強力ストライブZを半分まで折り返し、剥離紙をはがしカッターで切り取ります。
その後、折り返したルーフィングの端を持って、押し戻すようにして張ります。
残り半分も同じ手順で張付けます。
3)強力ストライブZのサイドラップの重ね合わせは100mm幅とし、下になるルーフィングのサイドラップ部分の剥離紙をは がして張付けます。
その際、通気性/水密性を確保するため、必ず連続ストライプ状自着層面が上になるように重ね合わせます。
4)張付けたルーフィングは、ローラー等で充分に圧着します。
5)エンドラップは突きつけとし、順次張り上げたあと、強力ベース(幅200mm以上)で張付けます。
6)ルーフドレーン周りは、強力ベースで張り収めます。
下記写真は、某現場において、強力ストライブZを張付けている状況写真です↓
(クリック拡大)

②.強力ベースの貼付(立上部)
1)強力ベースは、アスタイトMを流しつつ押し広げて、しわ/気泡等が生じないように張付けます。
2)強力ベースの重ねは、長手/幅方向とも約100mmとし、勾配に逆らわないよう張り上げます。
3)各層を通じて、上下層の継ぎ目が同一箇所にならないようにします。
③.強力ハイキャップの張付け
1)強力ハイキャップは、アスタイトMを流しつつ押し広げて、しわ/気泡等が生じないように張付けます。
2)強力ハイキャップのラップは、長手/幅方向とも100mm程度とする。
3)立ち上げ部端末は、強力ガムシールにてコーチングを行います。
下記写真は、強力ハイキャップを張付けている状況写真です↓
(クリック拡大)

以上の手順にて施工をし、作業終了後、清掃をして完成です。
④.養生
後作業がある場合、防水面の破損・汚れを防ぐための養生をしなければなりません。
特に重量物を載せる場合は直接置かず、防災シート・コンパネ・足場板等を用いて確実に養生します。
⑤.試験
必要に応じ、水張り試験、散水試験を行います。
最後になりますが、HT工法は、火気使用となりますので、工事現場構内基準(火気使用届け・消火器、消火水設置・監視)を遵守することが大切です。
この工法は、これからも進化していくのではないでしょうか。
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