2015 Fiscal Year Research-status Report
水分凍結と材料劣化という積雪寒冷地域を考慮したＲＣ部材の疲労耐久性評価
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26420465
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
子田 康弘 日本大学, 工学部, 准教授 (40328696)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | RCはり / 耐疲労性 / 低温環境 / 含水状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
種々の環境要因がRCはりの耐疲労性に及ぼす影響のなかで，低温環境下や含水状態がRCはりの耐疲労性に及ぼす影響を評価した研究例は極めて少ない現状にある。本研究では，環境温度とコンクリートの含水状態に着目したRCはりの高サイクル疲労試験を実施し，耐疲労性を実験的に検討した。その結果，常温環境は飽水状態のRCはりで耐疲労性が低下したが，低温環境では常温の気乾状態のRCはりと耐疲労性に大差はなかった。しかし，供試体の疲労破壊形態は，常温環境では主鉄筋の疲労破断であったのに対して，低温環境では上縁コンクリートの圧壊となり，RCはりが凍結することによって破壊モードが変化することを示した。すなわち，
(1)円柱供試体を用いた圧縮強度試験の結果，気乾状態に比べ飽水状態にあるコンクリートは，常温では圧縮強度が低下し，低温では圧縮強度とヤング率の両方が増加した。
(2)RCはりの静的載荷試験の結果，常温環境で飽水状態にある場合，最大荷重時の変位が小さくなり，ひび割れ分散性が低下した。一方，低温環境で飽水状態にある場合は，凍結の影響で曲げ剛性と，最大荷重および最大荷重時の変位が増加した。このように，環境温度や含水状態によって，常温における気乾状態のRCはりとは異なる挙動が生じる可能性が示された。
(3)RCはりの疲労試験の結果，常温環境で飽水状態の場合，耐疲労性の低下が示された。このことから，飽水状態は，水中疲労試験の結果と同様に，RCはりの耐疲労性の低下要因になりうると考えられた。供試体の破壊形態は，常温環境下における供試体は主鉄筋の疲労破断であったのに対して，低温環境で凍結した供試体は上縁コンクリートの圧壊に破壊モードが変化した。これより，環境温度と含水状態によりRCはりの疲労破壊形態は異なる可能性が示された。
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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
低温環境と部材を用いた疲労試験という，これまで例のなかった載荷試験において水がコンクリートに浸入した状態の影響，コンクリート内部の水分が凍結した影響を示し，耐疲労性の低下のみならず，破壊モードが変化することまで明らかにしたものであり，概ね順調に進展しているものと自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，1条件当たりの供試体数を増やし，部材レベルにおけるこの種の影響の再現性を確認するとともに，版状の部材においても評価すると同時に実験結果の考察に基づく研究成果の取りまとめを行う予定である。
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| Causes of Carryover |
当初計画で積算した消耗品の単価よりも安価に同等品が購入できたことで，差額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験を実施するための準備に当たって，台木や養生シート，金具類といった準備工に必要な備品の充当にしようする計画である．また，旅費に使用する予定である。
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