2016 Fiscal Year Annual Research Report
地盤の液状化メカニズムに立脚したコンクリート砂利化機構の解明
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16H04402
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
藤山 知加子 法政大学, デザイン工学部, 教授 (60613495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
子田 康弘 日本大学, 工学部, 准教授 (40328696)
仙頭 紀明 日本大学, 工学部, 准教授 (40333835)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | コンクリート / 水圧 / 液状化 / 砂利化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「研究の目的（意義，重要性含む）」
湿潤状態で繰返し作用をうける我が国の道路橋鉄筋コンクリート床版で多くみられるコンクリートの「砂利化」と言われる現象について，その原因のひとつがコンクリート細孔中の凝縮水の水圧上昇によるコンクリート骨格の破壊であるという仮説を，地盤の液状化発生メカニズムに立脚した実験と理論から検証することが，本研究の目的である．H28年度は，内部水圧変動によるコンクリートの疲労損傷を調べる要素実験を実施した．
「研究の成果（研究計画に沿って）」
具体的には，二つの供試体間あるいは供試体内部に空隙を設け，水を満たし，水圧計を設置した上で，供試体を静的あるいは動的に圧縮する．供試体間あるいは内部の体積を小さくし，内部に水圧を発生させる．この際，載荷による供試体へのマイクロクラック発生より水を満たす空隙部の変形を先行させるため，空隙部は供試体よりも弾性係数の低いクロロプレンゴムで構成した．この状態で繰返し載荷を行い，水圧変動によるコンクリートの劣化損傷の有無と，損傷が著しい場合には砂利化に至る可能性について調べた．水圧変動と同時に，供試体の縦ひずみ，横ひずみ，荷重および載荷方向の供試体変位を記録した．
非排水条件のもと，コンクリートブロック間に比較的低い水圧を1,000回～10,000回繰返し与える実験を行った。水圧は最大でもコンクリートの圧縮強度の1/9程度であったが，繰返し与えた後の供試体では，バインダー部破砕に伴う破片と思われる付着物が供試体割裂面で観察された。また，水圧の頻度分布に水圧を乗じて定義した「砂利化指数」と付着物質量との間には，一定の相関関係が見られた。今後は負圧の影響も検討するとともに，さらに供試体条件を増やし，同様の手法にて分析を行う必要がある。
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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
水圧繰返しによる砂利化を再現するための実験手法を考案した．水圧誘導管と圧力計の素材や仕様を決定するため装置を複数試作した．また，コンクリートの配合を検討するため，複数の予備実験を実施した．これらの結果，実験に使用する装置の仕様と試験体諸元を確定し，本研究の対象である砂利化の兆候と考えられる事象を再現することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
H28年度に実験手法を考案，確立することができたが，複数の試作と予備実験の試行錯誤にのため消耗品購入経費と時間を要し，手動の装置での実施となった．今後予定している，本研究に必須の条件である高サイクル繰返し載荷を実施するにあたり手動装置では効率が悪く，実施できる試験体数が限られてしまうため，今後は共同研究者のもとにある油圧制御の繰返し載荷装置を用いて実験を行う予定である．
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