2021 Fiscal Year Research-status Report
鋼繊維混入無孔性コンクリートの耐衝撃用途構造物への応用・展開
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21K04229
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小室 雅人 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (10270183)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 無孔性コンクリート / 鋼繊維 / 偶発作用 / 耐衝撃用途構造物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界最高圧縮強度を有する無孔性コンクリート（PFC）に剥落防止とせん断補強効果の高い鋼繊維（S）を組み合わせたPFFRC（Porosity-Free Fiber-Reinforced Concrete）の耐衝撃構造物への展開・応用を最終目的に，その基礎的研究としてPFFRCと高強度補強鉄筋を組み合わせた複合部材の耐衝撃特性を実験的および数値解析的側面から検討するために本年度は以下の内容を実施した。
鋼繊維混入率を３種類（1, 2, 3.5%）に変化させた圧縮強度が300MPa程度のPFFRCはり（幅：150mm，高さ：200mm，長さ：2000mm）を製作し，重錘落下衝撃実験および基礎的な力学的特性を把握するための静載荷実験を行った。また，比較のために，鋼繊維を混入していない普通強度鉄筋コンクリート(NRC)はりも作製し，同様の実験を実施した。衝撃実験は，鋼製重錘（質量300kg）を所定の高さからスパン中央に１度だけ落下させることにより実施した。落下高さは３水準とした。また，静載荷実験は３点曲げ試験とし，容量500kNの油圧ジャッキを用いて実施した。測定項目は，重錘衝撃力（静荷重），支点反力，載荷点たわみ，および破壊性状とした。その結果，1) PFFRCはりの静的耐荷力は，鋼繊維混入率を1%，3.5%にすることで，NRCはりの2倍，3倍以上に向上させることができること，2) 鋼繊維混入率を3.5%としたPFFRCはりは，最も耐衝撃性に優れるものの，鋼繊維混入率を2%としたPFFRCはりとの差は小さいこと，などを明らかにした。
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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
無気孔繊維補強コンクリート（PFFRC）はり部材の耐衝撃性を把握するために，鋼繊維混入率をを1～3.5%の範囲で変化させたはり部材を対象に静荷重および落錘衝撃試験を実施し，耐衝撃性に及ぼす鋼繊維混入率の影響を明らかにしており，研究はおおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
鋼繊維補強量が耐衝撃性に与える影響は確認されたことから，今後は，主鉄筋量（主鉄筋比）を変化させた試験体を製作し，その耐衝撃性について実験的に確認するとともに，実験結果を再現可能な数値解析手法の確立とその妥当性検証を行う。
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| Causes of Carryover |
理由：当初，実験試験体を製作するために費用を計上していたが，研究協力者の方から無償で提供いただけることになったため，差額が生じた。なお，この差額に関しては，実験に必要なひずみゲージ費および数値解析的な検討を行うために必要な汎用プログラムのレンタル費に充当した。
研究計画：実験試験体用のひずみゲージなど，消耗品に充当する予定である。
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