2022 Fiscal Year Annual Research Report
Crack control of concrete caused by thermal-autogenous-drying shrinakges based on constituents
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19K04559
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| Research Institution | Ashikaga University |
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Principal Investigator |
宮沢 伸吾 足利大学, 工学部, 教授 (10157638)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マスコンクリート / 水和発熱 / 自己収縮 / 乾燥収縮 / ひび割れ / 自己応力 / 温度応力解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般に、セメントの水和発熱に起因するコンクリート構造物の温度ひび割れは、有限要素法を用いた温度応力解析によって検討されることが少なくない。従来、温度応力解析においては拘束応力が発生する原因として、コンクリートの温度収縮と自己収縮が考慮されている。しかし、マスコンクリートにおいても、乾燥を受ける場合は乾燥収縮もひび割れの発生原因になることが考えられる。
そこで本研究では、マスコンクリートにおいて、温度収縮と自己収縮だけでなく乾燥収縮に起因する自己応力も考慮したひび割れ評価について検討する。部材内に生じている自己応力は断面内でつり合っているため、供試体の一部を切断すれば新たな力のつり合い条件を満足するように弾性変形を生じる。この変形量の測定から自己応力を求める方法、すなわち応力解放法をコンクリートの乾燥収縮応力の測定に適用することを試みた。
壁状モデル構造物について、日本コンクリート工学会の温度応力解析プログラムを用い、有限要素法により、セメントの水和発熱、セメントの水和反応に伴う自己収縮及びコンクリート中の水分の蒸発に伴う乾燥収縮応力を計算した。 モデルの各要素の引張応力（σt）が引張強度（ft）に等しくなる時、すなわちひび割れ指数（ft/σt）が1.0になる材齢を求めて、この材齢の乾燥収縮、自己収縮、および温度収縮の各収縮に起因する自己応力の比率を求め、3種類の収縮が、それぞれどの程度ひび割れ発生に寄与しているかを算出した。
その結果、マスコンクリート構造物におけるひび割れの発生原因について、温度収縮、自己収縮及び乾燥収縮の寄与度について、部位及び材齢ごとに、定量的に明らかにすることができた。
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