X線造影撮影によるコンクリートのフラクチャ-プロセスゾーンの検出に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650426
• Research Institution: TOHOKU GAKUIN UNIVERSITY
• Principal Investigator: 大塚 浩司 東北学院大学, 工学部, 教授 (10048803)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 幸正 東北学院大学, 工学部, 教授 (50005154)
• Keywords: X線造影撮影 / フラクチャ-プロセスゾーン / コンクリートの微細ひびわれ / 破壊エネルギー / ひびわれ開口変位 / 部材寸法

Research Abstract

X線造影撮影法を用いて、コンクリートのフラクチャ-プロセスゾーンを検出し、その性状を明らかにすることを目的とする研究を行った結果、本年度において得られた成果の概要は次の通りである。なお、当初、本年度は、前年度の実験の継続とともに、コンクリートの面内にん断を行う予定であったが、更に多くの継続実験が必要であったこと、また、新たに「フラクチャ-プロセスゾーンの性状に及ぼす供試体寸法の影響」について緊急に検討が必要になったこと等のために、「面内せん断実験」は十分にできなかった。
1.微細ひびわれ群の領域の進行方向と直角方向の幅は、粗骨材の寸法Gmaxが大きくなるほど広くなる傾向がみられた。その最大幅は、Gmaxが5mmの場合はその2.5倍程度であり、雲状の領域も含めると4.3倍程度であった。しかし、Gmaxが20mmの場合はそれらは1.4倍および2倍であった。
2.荷重-開口変位曲線の面積を、破壊面の投影面積で除して求めた、破壊エネルギーGfの値は、粗骨材の寸法が大きくなるほど増加する傾向が見られたが、それを体積で除して求めた破壊エネルギーWfは、粗骨材の寸法に関わらず、ほぼ一定値となった。
3.砂利を用いたコンクリートの場合の微細ひび割れ領域の幅は砕石コンクリートの場合よりもやや広くなる傾向が見られた。
4.粗骨材寸法を一定とし、供試体の形状が相似形で寸法比が1:2:4の3種類の供試体を用いて、部材寸法がフラクチャ-プロセスゾーンの性状に及ぼす影響について実験した結果、最大荷重時において、部材寸法が大きくなるほどそのゾーンの長さが部材寸法の比の増加よりも大きな割合で成長するが、幅はあまり成長しないことが分かった。

Research Products

• [Publications] koji OTSUKA: "SIZE EFFECT IN FRACTURE PROCESS ZONE OF CONCRETE" Pro.of JCI International Workshop on Size Effect in Concrete Structures.41-50 (1993)
• [Publications] 大塚浩司,勝部宏明: "コンクリートの破壊進行領域の性状に及ぼす骨材寸法の影響" 土木学会論文集. No.478. 109-116 (1993)
• [Publications] 松坂恵太,大塚浩司,勝部宏明,川畑勝: "コンクリートのフラクチャ-プロセスゾーンの性状について" 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要. 500-501 (1993)
• [Publications] 松坂恵太,大塚浩司,橋口泰三,羽田伸介: "コンクリートの破壊進行領域の性状に及ぼす供試体寸法の影響に関する実験的研究" 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要. 524-525 (1994)