７　鋼材試験

7 鋼材試験 鋼材の試験では, 鉄筋コンクリート用棒鋼 (JIS G 3112), ガス圧接継手 (JIS Z 312) および一般構造用圧延鋼材 (JIS G 311) 等についての引張試験 (JIS Z 2241), 曲げ試験 (JIS Z 2248) を中心にその他機械継手, 溶接継手等の引張試験, 河川工事等に使用される亜鉛めっき鉄線製じゃかごやかごマットの溶融亜鉛めっき付着量試験等を行っている これらの材料はほとんどが JIS 規格適合品として現場に搬入されているわけであるが, 素材の場合は現場に入った材料からランダムサンプリングにより採取した材料による確認試験, また継手等の場合は圧接や溶接等の技量確認試験として行われている 本章では, 平成 2 年度に行ったこれらの試験の中でも大部分を占める鉄筋コンクリート用棒鋼とガス圧接継手の引張試験結果及び溶融亜鉛めっき付着量試験結果について報告する 7 1 試験本数 平成 2 年度の引張試験本数を表 1 に示す また, 試験材料の種類別 記号別割合を図 1 に, 年 度別試験本数の推移を図 2 に示す 表 1 平成 2 年度の引張試験本数 種類 素材 ( 本 ) 圧接材 ( 本 ) 計 年度 SS4 SR235 SD39 平成 2 年度 45 2,331 33 3 1,89 4,662 計 2,772 1,89 上の表の他には, 機械継手が 57 本, フレア溶接継手が 91 本, 鉄線の引張試験が 155 本であっ た

試験本数 ( 本 ) SS4 1.2% SR235.1% 素材 59.5% 圧接材 4.5% 84.1% 14.6% 1.% 素材と圧接材の割合素材の記号別割合圧接材の記号別割合 図 1 試験材料の種類別 記号別割合 図 1 より素材と圧接材の割合は, 素材 59.5%, 圧接材 4.5% であった 素材の記号別割合は, が 14.6%, が 84.1%,SS4 は 1.2%,SR235 は.1% であった また, 圧接材の記号別割合は, が 1% であった 6, 5, 4, 4 6 2 4, 9 8 2 4, 6 6 2 素材圧接材合計 4, 2 3 4, 3, 2, 4 9 9 2, 9 5 3 3, 7 5 2, 7 7 2 2, 1, 7 3 1 1, 5 9 1, 9 7 1, 8 9 1, H17 H18 H19 H2 図 2 年度別試験本数の推移 図 2 より, 試験本数は前年度より若干減少した

7 2 異形棒鋼の引張試験結果 7 2 1 異形棒鋼の単位質量 異形棒鋼の単位質量結果を表 2 に示す また, 単位質量許容差の不合格割合を表 3 に示す 表 2 異形棒鋼の単位許容差結果 呼び名 記号 本数 MAX MIN δ 不合格率許容差 (%) (%) (%) (%) 本数 % D 1 D 13 D 16 D 19 D 22 D 25 D 29 D 32 D 35 D 38 D 41 D 51 87 4.2.4 5.8.9 ±6% 16 3.9 3.4 4.9.4 171 4.4 2.3 5.9.8 ±6% 425 4.1 1.3 6.2 1. 1.2 147 3.5 1.3 5.3.7 2 1.4 ±5% 41 3.5.5 4.9.7 ±5% 424 3.7.7 5.3.6 3.7 ±5% 374 3.7 1.2 4.9.6 ±5% 283 36. 4.9.7 ±4% 174 2.4 3.4.7 ±4% 123 2.4.3 3.9.7 ±4% 51 1.7 3.1.7 ±4% 33 1.9 1. ±4% ±4% 18 1.9 2.9 表 3 単位質量許容差の不合格割合 記 号 総本数 ( 本 ) 不合格数 ( 本 ) 不合格率 (%) 45 2.49 2,331 4.17 計 2,736 6.22

単位質量不合格率 (%) 単位質量許容差 (%) 平成 2 年度の単位質量試験の結果で不合格となったものは,D13 で 1 本,D16 で 2 本,D19 で 3 本で, 不合格率は.22% であった 各呼び名における単位質量の許容差を, 図 3 に示す 下限値 4 2 2 4 6 8 1 D6 D1 D13 D16 D19 D22 D25 D29 D32 D35 D38 D41 D51 呼び名 図 3 単位質量の許容差 単位質量許容差は全体的にマイナス側となっている 単位質量不合格率の年度別推移を図 4 に示 す.6.5.4.3.2.1.1 7.5.2 2 H1 8 H1 9 H2 年度 図 4 単位質量不合格率の年度別推移

7 2 2 異形棒鋼の降伏点, 引張強さ, 伸び 異形棒鋼の降伏点, 引張強さ, 伸びの試験結果を表 4 に示す 表 4 異形棒鋼の降伏点 引張強さ 伸びの試験結果 呼び名 D1 D13 D16 D19 D22 D25 D29 D32 D35 D38 D41 D51 降伏点 ( ) 引張強さ ( ) 伸び (%) 記号本数 MAX MIN δ MAX MIN δ MAX MIN δ 87 365 392 319 15.6 511 557 473 2.4 28 32 23 1.8 16 383 393 372 7.1 548 568 526 14.4 27 3 25 1.1 171 356 382 324 11.3 511 549 469 15.4 27 3 23 1.6 425 384 417 562 12.4 562 69 562 17. 26 29 2 1.6 147 352 377 332 1.1 518 556 481 16.4 27 31 22 1.8 41 385 427 36 11 569 68 532 13.7 25 29 2 1.4 424 385 42 349 11.8 563 67 517 17.3 25 3 2 1.8 374 386 41 36 1.2 569 67 537 15.2 24 29 19 1.5 283 383 427 358 1.1 568 63 536 14.2 27 3 21 1.5 174 386 418 363 9.8 572 616 536 15 27 31 19 2.1 123 383 49 354 12.5 571 63 537 16.3 26 32 21 2.4 51 389 44 37 9.3 577 614 55 12.7 26 31 22 1.9 33 395 47 368 1.1 584 611 561 13.2 25 28 22 1.8 18 43 412 387 9.5 578 596 562 11.9 23 26 19 2.2

異形棒鋼の降伏点, 引張強さの不合格率を表 5 に示す 表 5 異形棒鋼の降伏点 引張強さの不合格率 降伏点 不合格率 引張強さ 不合格率 呼び名記号本数下限上限下限上限本数 % 未満超え未満超え 本数 % D1 D13 D16 D19 D22 D25 D29 D32 D35 D38 D41 D51 計 87 171 147 45 16 425 41 424 374 283 174 123 51 33 18 2,331 全体 2,736 表 5 より降伏点, 引張強さの試験結果をみると, 降伏点 引張強さの不合格はなかった

降伏点, 引張強さ不合格率 ( 全体 ) の年度別推移を図 5 に示す.3.2 降伏点引張強さ.1.. 7. 7 H18 H19 H2 図 5 降伏点, 引張強さ不合格率の年度別推移 図 5 より降伏点, 引張強さ不合格率の年度別推移を見ると, 平成 2 年度の降伏点 引張強さの不 合格率はなかった

7 3 ガス圧接継手の引張試験結果 圧接部径 引張強さの試験結果を表 6 に示す また, 圧接面破断率および不合格率を表 7~8, 圧接面破断率と不合格率の年度別推移を図 6 に示す 表 6 圧接部径 引張強さの試験結果 呼び名 記号 本数 圧接部径測定の公称直径の比 引張強さ ( ) MAX MIN δ MAX MIN δ D 19 265 1.8 2. 1.6.8 556 624 52 19. SD39 D 22 723 1.8 2. 1.6.8 567 611 515 16.3 SD39 D 25 63 1.7 2. 1.5.8 568 617 52 18.8 SD39 D 29 65.9 1.9 1.5.7 577 593 552 9.5 SD39 D 32 63 1.7 1.9 1.6.8 572 592 52 17.1 SD39 D 35 54 1.7 1.8 1.6.6 574 63 516 19.1 SD39 D 38 6 1.7 1.9 1.5.6 582 62 543 13.9 SD39 D 41 SD39 D 51 3 1.7 1.8 1.6.4 583 62 562 14.3 SD39

表 7 圧接面破断率及び圧接面破断による不合格率 圧接面破断したもの 呼び名 記号 本数 強度不足強度満足 計 破断率 不合格率 ( 本 ) ( 本 ) ( 本 ) (%) (%) D 19 265 SD39 D 22 723 SD39 D 25 63 SD39 D 29 63 SD39 D 32 49 SD39 D 35 54 SD39 D 38 6 SD39 D 41 SD39 D 51 3 SD39 計 1,89 SD39 全体 1,89 表 7 より, 総本数 1,89 本の中で, 圧接面破断したものはなかった

圧接面破断率及び不合格率 % 圧接材の不合格率を表 8 に示す 表 8 圧接材の不合格率 記号総本数 ( 本 ) 不合格本数 ( 本 ) 不合格率 (%) 1, 89 SD39 計 1,89 圧接面破断による強度不足 母材自体の強度不足 母材自体の強度超過 圧接面破断による強度不足 母材自体の強度不足 圧接面破断による強度不足 母材自体の強度不足 圧接面破断による強度不足 母材自体の強度超過又は不足 圧接面破断率と不合格率の年度別推移を図 6 に示す.5 圧接面破断率 圧接面破断による不合格率.4.3.2.1 H1 8 H1 9 H2 図 6 圧接面破断率と不合格率の年度別推移 図 6 より, 平成 18 19 2 年度とも圧接面破断したものはなかった

7 4 丸鋼の引張試験結果 丸鋼の降伏点, 引張強さ, 伸びの試験結果を表 9 に示す 表 9 丸鋼の降伏点 引張強さ 伸び 径 記号本数 降伏点 ( ) 引張強さ ( ) 伸び (%) MAX MIN δ MAX MIN δ MAX MIN δ SR235 Ф 9 3 314 317 311 4.5 447 448 445 1.7 33 34 32 1. Ф 13 3 323 329 32 4.9 459 461 457 2.1 31 32 31.6 Ф 16 6 318 324 311 5.8 458 475 44 18.5 32 34 3 1.6 SS4 Ф 19 6 37 318 3 6.5 44 455 425 16.1 32 34 3 1.6 Ф 22 3 324 327 319 4.2 456 458 454 2.1 33 34 31 1.5 Ф 25 9 38 318 298 7.4 454 464 449 7.1 32 34 31 1.1 Ф 38 6 287 29 282 3.7 45 453 446 3.2 39 4 37 1.3 丸鋼の試験本数は SR235 が 3 本,SS4 が 33 本であるが, 強度, 伸びとも規格値をはずれるも のはなかった

7 5 溶融亜鉛めっきの付着量試験 河川の護岸工事では自然環境保護および景観等の観点より, これまで主流であったコンクリート二次製品 ( 積ブロック ) に代わり, 亜鉛めっき鉄線製じゃかご, およびかごマットが主流になりつつある ここでは平成 2 年度に依頼された溶融亜鉛めっきの付着量試験 ( 以降めっきの付着量試験と呼ぶ ) 結果について報告する 7 5 1 試験本数 平成 2 年度の依頼本数を表 1, 試験材料の種類別 サイズ別割合を図 7, 年度別試験本数の 推移を図 8 に示す 表 1 亜鉛 アルミ合金めっき 平成 2 年度めっきの付着量試験本数 亜鉛めっき 溶融アルミニウムめっき鉄線 溶融アルミニウムめっき鋼線 Φ3.2 1 3 Φ4. 34 27 Φ5. 25 3 Φ6. 1 6 合 計 79 66 φ 6. 11.% φ 3.2 9.% 亜鉛めっき 亜鉛 アルミ合 金めっき 54.5% 45.5% φ 5. 37.9% φ 4. 42.1% めっきの種類別割合 めっきのサイズ別割合 図 7 試験材料の種類別 サイズ別割合 図 7 よりめっきの種類割合は, 亜鉛めっき 45.5%, 亜鉛 アルミ合金めっき 54.5% であった また, めっきのサイズ別割合は,Φ3.2 mm 9.%,Φ4.mm 42.1%,Φ5.mm 37.9%,Φ6.mm 11.% であった

3 試験本数 ( 本 ) 25 2 15 1 5 117 267 145 H18 H19 H2 図 8 年度別試験本数の推移 図 8 より過去 3 年間の試験本数を見てみると, 平成 2 年度は 145 本と平成 2 年度と比較して 大幅に減少し, 平成 18 年度と同じであった 7 5 2 めっきの付着量試験結果 めっきの付着量試験結果を表 11 に, 不合格割合を表 12 に示す 種類サイズ本数 亜鉛 アルミ合金めっき 亜鉛めっき鉄線 アルミニウムめっき鉄線 アルミニウムめっき鋼線 表 11 めっきの付着量試験結果 (g/m 2 ) MAX (g/m 2 ) MIN (g/m 2 ) σ (g/m 2 ) 不合格率本数 % φ3.2 1 386 41 339 26.56 φ4. 34 429 856 284 16.56 φ5. 25 471 722 254 165.24 φ6. 1 384 441 338 37.61 φ3.2 3 143 154 136 9.45 φ4. 27 223 347 156 21.57 φ5. 3 256 425 167 68.98 φ6. 6 398 429 368 24.28 φ3.2 φ4. φ5. φ6. φ3.2 φ4. φ5. φ6.

表 12 めっきの付着量不合格割合 種 類 本数 不合格本数 不合格率 亜鉛 アルミ合金めっき 79 亜鉛めっき 66 アルミニウムめっき鉄線 アルミニウムめっき鋼線 計 145 表 12 より, めっきの付着量試験における不合格はなかった 7 6 まとめ 1. 試験本数 1) 平成 2 年度の引張試験本数は 4,662 本で, 素材と圧接材の割合は, 素材 59.5%, 圧接材 4.5% と約 6 割が素材であった 2) 素材の記号別割合は,が 14.6%, が 84.1%,SS4 が 1.2%,SR235 が.1% であった 3) 圧接材の記号別割合は, が 1% であった 2. 異形棒鋼の引張試験について 1) 単位質量各呼び名とも単位質量許容差はマイナス側の傾向となっており, 不合格は 6 本で.22% であった 2) 降伏点, 引張強さ 材とも不合格はなかった 3. 圧接材の引張試験について 圧接面破断による不合格は, ともなかった 4. 丸鋼の引張試験について 強度, 伸びとも規格値をはずれるものはなかった

5. めっきの付着量試験について 1) めっきの種類は, 亜鉛 アルミ合金めっきが全体の 54.5%, 亜鉛めっきは 45.5% であった 2) 付着量試験において, 亜鉛 アルミ合金めっき 亜鉛めっきとも不合格はなかった 7 7 あとがき平成 2 年度の鋼材試験結果について異形棒鋼 圧接材 亜鉛めっき鉄線を中心にまとめてきたが, 品質傾向においては素材では単位許容差にに 6 本の不合格があり, 圧接材では圧接面破断による不合格がなかった 異形棒鋼については, 流通あるいはサンプリング時における鋼種の異なる材料の混入や現場搬入材料と試験依頼材料の鋼種が異なるケース等が避けられれば, 不合格率は減少すると思われる また, 圧接材についても, 平成 2 年度は圧接面破断がなく,3 年続けて発生のない事から, 品質は向上していると思われる なお, 鉄線については依頼が平成 19 年度と比較して大幅に減少しており, 年度毎の格差が激しい傾向が見られる めっきの付着量試験については, 亜鉛 アルミ合金めっき 亜鉛めっきとも不合格はなかった 各メーカーの品質管理の向上がうかがえる