フレッシュコンクリートの性能評価試験と解析手法の確立

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350300
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 森 博嗣 名古屋大学, 環境学研究科, 助教授 (80157867)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三島 直生 三重大学, 工学部, 助手 (30335145) ; 黒川 善幸 名古屋大学, 環境学研究科, 助手 (50242839) ; 谷川 恭雄 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (70023182)
• Keywords: 骨材形状 / マトリックス / 間隙水圧 / 降伏値 / 塑性粘度 / 粘塑性有限要素法 / せん断ひずみ依存性 / 粘塑性サスペンション要素法

Research Abstract

本研究課題の目的は、フレッシュコンクリートの力学性状をレオロジー的な観点から定量的に把握する手法を開発し、材料設計と施工管理に関するシステムの体系化を行うことにある。本年度は、以下の研究を行った。
1.粗骨材形状が流動性に与える影響の検討
複合材料であるフレッシュコンクリートのレオロジー性状は、固体相の存在により非常に複雑なものとなっている。本年度の研究では、この固体相である粗骨材の形状が降伏値に与える影響について実験的に検討を行った。その結果、粗骨材の形状の影響は、粗骨材量の少ない高流動コンクリートでは小さいものの、粗骨材容積比の増加とともに無視できない差となって現れた。
2.せん断ボックス試験のシミュレーション
せん断ボックス試験装置では、試料にせん断変形を直接与えられるが、装置内部の試料の応力状態については、必ずしも均等ではないことが指摘されている。そこで、粘塑性有限要素法および粘塑性サスペンション要素法を用いたシミュレーションを行い、内部応力状態の可視化を試みた。その結果、せん断ひずみ依存性が数値解析的に再現できた。また、せん断ひずみが大きな領域では、せん断ひずみ速度が間隙水圧に及ぼす影響が大きいこと、移動壁間隔が狭まって試料が圧縮状態になっていることが確認された。

Research Products

• [Publications] 李 建哲: "フレッシュセメントペーストに対するせん断ひずみ依存型粘塑性モデルの適用性に関する研究"日本建築学会構造系論文集. No.568. 21-26 (2003)
• [Publications] 藤本寿史: "各種混和材がフレッシュセメントペーストの流動性に及ぼす影響に関する研究(その1:実験の概要と流動性)"日本建築学会大会学術講演梗概集(東海). A-1. 473-474 (2003)
• [Publications] 李 建哲: "各種混和材がフレッシュセメントペーストの流動性に及ぼす影響に関する研究(その2:レオロジー特性)"日本建築学会大会学術講演梗概集(東海). A-1. 475-476 (2003)
• [Publications] 比嘉盛嗣: "フレッシュコンクリートのせん断ひずみ依存性に及ぼす間隙水圧の影響に関する解析的研究"日本建築学会大会学術講演梗概集(東海). A-1. 477-478 (2003)
• [Publications] 李 建哲: "粗骨材の粒子形状がフレッシュコンクリートのせん断ひずみ依存性に及ぼす影響"日本建築学会東海支部研究報告集. No.42. 85-88 (2004)
• [Publications] 藤本寿史: "粘塑性サスペンション要素法によるせん断ボックス試験のシミュレーション"日本建築学会東海支部研究報告集. No.42. 89-92 (2004)