2020 Fiscal Year Research-status Report
構造体コンクリートの材料分離に伴う品質低下を防止するコンクリート工事方法の確立
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18K04446
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
寺西 浩司 名城大学, 理工学部, 教授 (30340293)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 材料分離 / 間隙通過性 / 粗骨材沈降 / 高流動コンクリート / 細骨材種類 / スランプフロー / チクソトロピー / 回転粘度計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（1）高流動コンクリートの材料分離抵抗性および間隙通過性の評価
スランプフローと呼び強度の組合せ、細骨材種類、混和剤種類を変化させた高流動コンクリートに対し、様々な分離抵抗性・間隙通過性評価試験を実施し、さらに、小型壁モデル型枠への打込み試験を行った。そして、高流動コンクリートの材料分離抵抗性や間隙通過性を評価するための試験方法について検討した。
その結果、①自己充填で高流動コンクリートを打ち込む場合、鉄筋間通過を伴う充填性は、スランプフローのみによっては決定されず、Jリングフロー試験のPJ値により良好に評価される、②粗骨材沈降に対する抵抗性、および鉄筋間通過時の粗骨材の分離に対する抵抗性を良好に評価できる試験方法は見出せなかった。ただし、加振ボックス充填試験の単位粗骨材量の差などは、これらの性能との間に比較的高い相関を有している、などの知見を得た。
また、上記の結果を踏まえ、分離抵抗性および間隙通過性に対する高流動コンクリートの使用材料および調合の影響を考察し、①鉄筋間通過を伴う充填性は、スランプフローの小さい領域では、細骨材種類の影響を受ける。また、増粘剤含有高性能AE減水剤（VSP）の使用により向上する、②粗骨材沈降に対する抵抗性、および鉄筋間通過時の粗骨材の分離に対する抵抗性は細骨材種類に左右される。また、スランプフローの大きい領域ではVSPの使用により向上する、などの知見を得た。
（2）セメントペーストのチクソトロピー性の評価方法の検討
コンクリートの材料分離をチクソトロピー性を付与して抑制する手法の基礎研究として、セメントペーストのチクソトロピー性を二重円筒型回転粘度計により評価する方法について検討した。様々な測定プログラムを試行した結果、一定せん断速度を繰り返し与えて測定した結果から「破壊面積」を計算し、それを指標として評価する方法が最も有効との結論を得た。
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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
本研究では、科学研究費補助金申請時の研究計画書に4つの研究項目を掲げていた。それぞれの研究項目の進捗状況は、以下の通りである。
（1）壁試験体に対するコンクリートの打込み実験： 一昨年度から本年度にかけて、スランプフロー、細骨材種類、混和剤種類などの要因を変化させた高流動コンクリートの小型壁モデル型枠への打込み試験を数多く実施し、構造体コンクリートにおける分離状況、間隙通過状況に関して十分な実験データを収集した。
（2）構造体コンクリートの材料分離に伴う品質低下を防止する新構造材料の開発： 昨年度に、研究代表者がこれまで開発を行ってきた「構造躯体用モルタル」（細骨材の粒度分布を最適に調整して乾燥収縮をコンクリートと同程度に抑制した、構造躯体に使用可能なモルタル）を高流動化して材料分離を抑制できる新しい構造材料として利用する、との着想に基づく検討を行った。しかしながら、このようなコンセプトに基づく新構造材料の開発は現状では技術的に困難との結論に至った。
（3）構造体コンクリートの材料分離状況を検査する方法の開発： 上記（1）の壁打込み試験と同時に種々の分離抵抗性・間隙通過性評価試験を実施し、これらの実験結果を基に、材料分離抵抗性や間隙通過性を検査する方法に関して可能な限りの検討を遂行した。
（4）ガイドラインの作成：2021年に刊行予定の日本建築学会「高流動コンクリートの材料・調合・製造・施工指針・同解説（2021年改定版）」に、改定委員会の主査として、上記で得られた検討結果を反映させた。
このほか、上記（2）の研究項目を中断した代わりに、「チクソトロピー性を付与することによりコンクリートの材料分離を抑制する手法」に関する基礎的な検討に取り組み、チクソトロピー性の有効な評価方法などを提案した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、本年度をもって当初の事業期間（3年間）を終了し、科学研究費補助金申請時に計画していた研究は、技術的に達成困難との結論に至った課題を除いて概ね完遂できたものと考えている。ただし、新型コロナウィルス感染拡大の影響により、他の機関と共同で本年度に実施する予定であった実験の一部が次年度に先送りされた。そのため、本研究の事業期間を1年間延長し、本年度に実施予定であったコンクリートの実大打込み試験を次年度に改めて実施したいと考えている。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染拡大の影響により、他の機関と共同で本年度に実施する予定であった実験の一部が次年度に先送りされたため、その分の未使用額が生じた。
本研究の事業期間を1年間延長し、次年度に、本年度に実施予定であったコンクリートの実大打込み試験を改めて実施し、主にそれらの実験のための費用に「次年度使用額」を充当する予定である。
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