2017 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of Fiber Orientation and Mechanical Properties of Ultra-high Performance Fiber Reinforced Concrete
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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, 工学部, 教授 (20213449)
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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 / 引張軟化特性 / 曲げ特性 / 圧縮特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高強度繊維補強コンクリート（以下，UFC）を対象として，UFC中の繊維の配向の評価，制御，および配向と力学特性の関係について検討した。
(1) X線CTを適用することでUFC中の繊維の配向を定量的に評価できることが示された。また，可視化コンクリートによって予想される繊維の配向は，X線CTによって評価された結果と定性的に一致し，可視化コンクリートが繊維の配向の予測に有効であることが示された。
(2) 繊維の配向を制御する目的で打込み直後に棒状バイブレーターをUFC中で移動させることを試みた。その結果，バイブレーターが通過した位置では繊維はバイブレーターの移動方向に配向したが，その影響範囲はバイブレーターのごく近傍に限られ，繊維の配向を制御する方法としては有効ではないことが示された。一方，UFCをパイプ内で流動させ，さらに線状にUFCを型枠内に置くように移動させながら打ち込むことで，繊維を一定方向に配向させることができることが示された。
(3) 繊維混入率と繊維の配向を変化させたUFC供試体の曲げ試験結果から引張軟化曲線を推定し，有効繊維本数との関係を検討した。その結果，有効繊維本数と引張軟化曲線の応力は比例関係にあることが明らかとなった。
(4) 繊維の配向が一様なUFC供試体の圧縮試験を行い，繊維の配向が圧縮破壊挙動に及ぼす影響について検討した。その結果，繊維の配向の圧縮強度への影響は見られなかった。しかし，圧縮軸方向に繊維が平行に配向した供試体では，最大荷重以降，急激に荷重低下を生じたが，圧縮軸方向に繊維が垂直に配向した供試体では，最大荷重以降の荷重低下が緩やかになり圧縮破壊時の靭性が向上することが確認された。これより，圧縮破壊挙動に及ぼす繊維の配向は，強度点以降に現れることが明らかとなった。
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