高流動コンクリートを対象としたコンシステンシー評価試験装置内の流動特性の可視化

• 研究課題/領域番号: 06750489
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 土木材料・力学一般
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 橋本 親典 群馬大学, 工学部, 助教授 (10180829)
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 1994年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: コンシステンシー / スランプフロー試験 / Lフロー試験 / V漏斗試験 / 可視化実験 / 流動性 / 材料分離抵抗性 / 粗骨材濃度

研究概要

本研究では、スランプフロー試験、L形フロー試験およびV漏斗試験の3種類のコンシステンシー評価試験装置内を流動する高流動コンクリートの力学的挙動をフレッシュコンクリートの可視化実験手法を用いて解明した。
擬似高流動コンクリートとして、可視化モデルの配合をスランプフロー試験、L形フロー試験およびV漏斗試験の可視化試験で求められるスランプフローを所定のスランプフロー値(実際の高流動コンクリートのスランプフロー値)になるように、粗骨材濃度およびモルタルモデルの粘性を決定した。そして、擬似高流動コンクリートの実験パラメータとしては、スランプフロー値、Lフロー値、V漏斗の流下時間をそれぞれ3水準として、各々の試験装置内を流動するモデルコンクリートの状況をビデオ撮影し、モルタル相と粗骨材粒子群に関する着目トレーサ粒子のの速度ベクトル、加速度ベクトルを算出し、任意の断面位置での平均流速や流動パターンおよび、停滞部分と流動部分によるせん断面位置の存在箇所などに関する情報について求めた。
本研究の範囲内で明らかになったことを以下に示す。
1)スランプフロー試験では、流動開始初期のモルタルと粗骨材の速度差が材料分離を誘発し、スランプフロー値の変動係数との相関性が認められた。モルタルの流動は粗骨材濃度(粗骨材とモルタルの容積比)が0.4〜0.6の範囲内において試験開始後1秒で収束する。一方、粗骨材の流動は異なる挙動を示す。
2)Lフロー試験、V漏斗試験におけるコンクリートの流動は、粗骨材濃度の変化に大きく影響を受ける。粗骨材濃度が0.4では重力による流動が卓越し、0.6では粗骨材同志のかみ合いによる影響が卓越する。
3)粗骨材濃度0.5のモデルコンクリートが最も優れた流動性、材料分離抵抗性を有する。