Investigation of various deterioration mechanisms of concrete using line sensor type full-field strain measurement device

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K04304
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 伊藤 幸広 佐賀大学, 理工学部, 教授 (90223198)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 出水 享 長崎大学, 工学研究科, 技術職員 (00533308)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: コンクリート / ひずみ / 乾燥収縮 / ラインセンサタイプ全視野ひずみ計測装置 / アルカリ骨材反応

Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究では、アルカリ骨材反応を生じたコンクリートの収縮挙動の解明を目的として、ラインセンサタイプ全視野ひずみ計測装置を用いて供試体表面に生じるひずみ、特に収縮ひずみが大きい領域とその領域の粗骨材との位置関係に着目して、領域の位置の傾向と最小主ひずみの方向について検討を行った。実験では、ラインセンサタイプ全視野ひずみ計測装置および円柱供試体をスキャンするためのアタッチメントを使用した。供試体としては、アルカリ骨材反応が生じたコンクリート（以下，ＡＳＲ供試体と略す）と健全なコンクリート（以下，ＮＯＲ供試体と略す）のひずみ分布を測定し，収縮挙動について検討した。供試体の作製方法としては、φ100mmの円柱供試体を40mmの厚さで切断しスキャンする面を研磨した。解析には、乾燥8日目まで一定の割合で乾燥収縮を行うことから、変形前の初期画像と乾燥8日目の変形後の比較画像の2つの画像を用いてひずみ分布をデジタル画像相関法により算出した。解析した結果は、ひずみ分布と粗骨材の輪郭のトレースと重ね合わせたコンター図により評価した。
実験結果としては、ＮＯＲ供試体では，粗骨材内部の外周部で特に収縮ひずみが集中する領域が多く見られた。また、ＡＳＲ供試体では、粗骨材とモルタルの境界部で特に収縮ひずみが大きい領域があることから、ひずみの集中領域の位置に違いがある。また、特に収縮が大きい領域の乾燥収縮ひずみの値がＮＯＲ供試体において-1600μから-4400μの範囲であるのに対し、ＡＳＲ供試体においては-3200μから-5600μの範囲であり、ＡＳＲ供試体の方が大きく収縮していることが言える。特に収縮ひずみが大きい領域での最小主ひずみの方向は、粗骨材の外周部側面に対して垂直方向を向く傾向がある。