転圧コンクリートにおける締固め層内の充填率分布の推定方法の確立

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555119
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 國府 勝郎 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10042764)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加賀谷 誠 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (00091794) ; 上野 敦 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50232765) ; 宇治 公隆 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70326015) ; 遠藤 孝夫 東北学院大学, 工学部, 教授 (90265182)
• Keywords: 転圧コンクリート / 超硬練りコンクリート / 締固めエネルギー / 充填率 / 可視化実験 / シミュレーション

Research Abstract

転圧コンクリートの施工における転圧作業の設計と品質管理手法の確立を目標にして、表面振動機による締固め挙動を推定するシミュレーションプログラムの開発を目指した検討を行った。秋田大学では可視化実験によるペースト流動試験、東北学院大学では実測応答加速度の逆解析による物性定数の同定、都立大学ではシミュレーションプログラムの改良について検討した。すなわち、(秋田大・加賀谷)は、超硬練りコンクリートの振動締固めの可視化実験を行い、加速度を変えて振動を加えたときのセメントペースト成分の流動速度を水セメント比ごとに測定した。この結果と締固め関数から得られる充填率を用いることにより,表面振動機で締固めた層内の加速度を測定すれば、その位置の充填率が予測可能であることを示した。また、(学院大・遠藤)は、振動締固め中の応答加速度の実測結果を基にして、充填率にともなうフレッシュコンクリートの見かけのヤング係数と粘性減衰定数の変化を、逆解析手法によって明らかにした。(都立大・國府・宇治・上野)は、得られた知見を考慮してシミュレーションプログラムを改良し、締固め層内の充填率分布予測の精度向上を図った。
現在までの研究により構築した締固めシミュレーションの骨格は以下のとおりである。まず、振動加速度による締固めエネルギーとコンクリートの充填率との関係を、締固め性試験による締固め関数で表現する。コンクリートの力学モデルをフォークトモデルとし、表面振動機を含む締固め層を直列に連結された多質点モデルとすることによって、締固め層の経時的な応答加速度を予測する。次ぎに、締固め関数を介して、転圧コンクリートの経時的な充填率分布を推定する。この結果、構築したプログラムは、室内の締固め実験から得られたコアの充填率を良好に近似していることが確かめられた。

Research Products

• [Publications] 杉森誠志,國府勝郎,三栖幸彦,上野敦,早川健司: "転圧コンクリートの配合設計,転圧設計および施工管理に対する締固め性試験の応用"フレッシュコンクリートのコンシステンシー評価に関する技術の現状と課題,土木学会コンクリート技術シリーズ. 37. 1-8 (2000)
• [Publications] 杉森誠志,三栖幸彦,國府勝郎,上野敦: "超硬練りコンクリートの表面振動機による締固めシミュレーションに関する研究"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集第V部. V部門. V231 (2000)
• [Publications] 西原康夫,加賀谷誠: "超硬練りコンクリートのコンシステンシーと転圧効果の関連性に関する基礎的検討"フレッシュコンクリートのコンシステンシー評価に関する技術の現状と課題,土木学会コンクリート技術シリーズ. 37. 13-18 (2000)
• [Publications] 畑澤洋平,坂西馨,菅井幸仁,遠藤孝夫: "超硬練りコンクリートのレオロジー特性の同定"フレッシュコンクリートのコンシステンシー評価に関する技術の現状と課題,土木学会コンクリート技術シリーズ. 37. 9-12 (2000)