養生温度がフライアッシュを混合したコンクリートの強度発現に及ぼす影響

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04437
• Research Institution: The University of Kitakyushu
• Principal Investigator: 小山田 英弘 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (80233625)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高巣 幸二 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (60336948)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: フライアッシュ / 混合割合 / 内部温度分布 / 暑中コンクリート / 温度応力

Outline of Annual Research Achievements

実大柱を模擬した試験体を用いて，暑中期の対策としてフライアッシュをコンクリートに混合することの有効性を把握するため，普通ポルトランドセメント単味のコンクリートとフライアッシュを内割調合したコンクリートを比較し，コンクリート温度，強度発現性状に及ぼす影響について実験的に検討する。併せて，セメントの水和に伴う温度分布，並びに温度応力の傾向を明らかにするため，温度応力解析とコンクリート内部のひずみ測定を行った。使用するフライアッシュを3種類，内1種類は混合割合を変え，試験体は1m×1m×1mの立方体とし，cc熱電対を用いて打込み直後から1週間までのコンクリート内部の温度変化を計測した。このとき，埋込み型ひずみゲージを中央部2箇所，端部2箇所に設置し，ひずみの変化を計測した。また，暑中期を比較するために，日平均気温が20℃程度となる時期にも同様の実験を行った。実測した温度変化とコンクリートの諸元を条件とした温度応力解析を行った。以上から以下(1)～(3)の知見を得ている。
(1)フライアッシュを多く使用したコンクリートほど最高温度が低く，最高温度到達までの時間が短く，温度上昇量が低い傾向にあり，フライアッシュを使用したコンクリートは中央部と端部の温度差が小さい。
(2)構造体強度補正値は，普通ポルトランドセメント単味の場合は端部が1.4 N/mm2で中央部が1.2 N/mm2，フライアッシュを内割使用した場合は全て0以下となった。管理用供試体の単味コンクリート28日の強度とフライアッシュ使用の91日強度を比較すると，置換率20％のものは同等の強度であったため，暑中期においては構造体強度補正値の低減が可能である。
(3)温度応力は，最高温度までは中央部は圧縮側，端部は引張側に増加し，それ以降は逆の応力側へと移行する。また，温度応力による影響が圧縮強度に現れていると考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は，実験データを蓄積して，研究および評価の信頼性を高めること，つまり解析のための情報量を増やすことが必要である。よって，当初の実験計画において年１回しか実施が難しい実大実験を最低２年，つまり２回は行うこととしている。本年度は，実験方法や設定条件やその他の課題も幾つか確認された。調合や運搬時間といった設定条件は問題無いことが確認されたが，ひずみの実測でややバラツキがみられた。その他にも，想定していなかった傾向が幾つかみられ，これらは次年度に確認する予定である。問題点を解消する方法は検討しており，研究の進捗は概ね順調といえる。

Strategy for Future Research Activity

本年度の実験結果・解析結果は，概要及び進捗状況に記したとおり，予定通りのデータ量を得ることが出来ている。
次年度は，信頼性を高めるため同じ実験を繰り返し行い，新たに得られた知見に対する追加実験を行う。
最終年度は，得られた実験データと解析の整合性を高め，信頼性の高い成果を得るための課題抽出と現象の解明を行う。