2016 Fiscal Year Research-status Report
超高強度繊維補強コンクリートにおける繊維の配向と力学特性の評価
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15K06164
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
内田 裕市 岐阜大学, 総合情報メディアセンター, 教授 (20213449)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超高強度繊維補強コンクリート / 繊維の配向 / X線CT / 曲げ特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高強度繊維補強コンクリート（UFC）を対象として，UFC中の繊維の配向および配向がUFCの力学特性に及ぼす影響を検討することを目的として３シリーズの実験を行った。
１シリーズ目の実験では，UFC中の繊維の配向を制御する目的で棒状バイブレーターをUFC中で移動させた場合に，繊維の配向がどのように変化するかを硬化後に撮影したUFCのX線CT画像により検討した。その結果，バイブレーターの通過位置では繊維の数が減少すること，周辺ではバイブレーターの移動方向に繊維が配向する傾向が見られたが，その影響範囲はバイブレーターから20mm程度までの範囲で極限られていることが明らかとなった。
２シリーズ目の実験では，型枠中に鉄筋が配置されている場合の繊維の配向について，透明の可視化モデルコンクリートと実際のUFCのX線CT画像により検討した。実験の結果，UFCが鉄筋を回り込むように流動することで，鉄筋の前面では繊維が溜まり，周囲では鉄筋を回り込むように配向し，鉄筋の後方では回り込んだUFCが界面を形成する状況が確認された。
３シリーズ目の実験では，繊維の配向が一様となるUFC供試体の作成方法を検討するとともに，作成された供試体の曲げ載荷試験を行い，配向と曲げ特性の関係について検討した。その結果，壁状の型枠を用いてUFCを型枠底部の片端から吹き出すようにUFCを打ち込むことで，再現性の高い繊維の配向が得られることが明らかとなった。この壁状の試験体から供試体を切り出すことで，繊維の配向が一様な供試体を作成できることを示した。作成された供試体のX線CT画像より繊維の配向角度を定量的に評価し，曲げ強度と配向角度の関係を検討した結果，ほぼ線形関係であることが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
繊維の配向が一様な供試体を作成することが可能となり，X線CTの画像解析により繊維の配向を定量評価できる見通しが立った。これにより，曲げ特性と配向の関係を定量的に検討することが可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
・繊維の配向と曲げ特性の関係の定量化を行い，その関係に及ぼす繊維の種類，混入量の影響を明らかにする。
・大型の試験体について繊維の配向を評価し，その結果より部材としての力学性能の予測を試みる。
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| Causes of Carryover |
残額が少なく，必要な物品を購入できなくなったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品費として使用する。
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