2023 Fiscal Year Annual Research Report
配筋作業の省力化を可能にするSFRC杭と耐荷力保証のためのX線自動検査システム
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21K18756
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
秋山 充良 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00302191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
リム ソーポーケム 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (60801305)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 鋼繊維 / せん断強度 / 遠心成型 / 杭 / 省力化 / X線撮影 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般的なコンクリートパイル製造メーカにて使用されている実機により，HSFRC（High Strength Fiber Reinforced Concrete）杭を遠心成形により製造するための手順の確認を最初に行った．次いで，コンクリートの配合比と鋼繊維の種類が鋼繊維の分布と配向，あるいは圧縮強度に与える影響が検討された．また，せん断実験により，HSFRC杭と通常のHRC（High Reinforced Concrete）杭のせん断強度の比較を行った．最後に，スターラップなしの遠心成形HSFRC杭のせん断強度を予測する式を提案した．得られた主な知見を以下に示す．
(1) 鋼繊維の可視化の結果から，遠心成形はHSFRC杭内の鋼繊維のほとんどを円周方向に再配向し，そのせん断性能を効果的に向上させていることを確認した．水セメント比，添加剤，およびスランプロスにかかわらず，一定の品質を確保したHSFRC杭の製造法を提示した．
(2) 遠心成形HSFRC杭は，せん断補強鉄筋のないHRC杭と比較して著しく高いせん断耐力を発揮し，脆性破壊を抑えることができる．これは，鋼繊維による架橋効果によりもたらされる効果である．
(3) 0.50％の3D鋼繊維によるせん断抵抗は，直径200mmおよび350mmの杭でそれぞれ0.27％および0.23％のせん断補強鉄筋比を持つスターラップと同等である．鋼繊維含有量は容易に1％まで増加させることができることを考慮すると，本研究のアプローチによりせん断補強鉄筋を一切与えなくても，曲げ破壊型のHSFRC杭の製造は可能であると期待される．
(4) せん断補強として鋼繊維を使用することにより，杭のせん断強度に対する寸法効果を緩和させることができる．
(5)遠心成形HSFRC杭のせん断強度を予測するための設計式を提案した．
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