| 研究課題/領域番号 |
19K04559
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 足利大学 |
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研究代表者 |
宮沢 伸吾 足利大学, 工学部, 教授 (10157638)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | マスコンクリート / 水和発熱 / 自己収縮 / 乾燥収縮 / ひび割れ / 温度応力解析 / 自己応力 / 部材寸法 / 拘束応力 / コンクリート / 収縮ひび割れ / 温度収縮 / セメント / 温度応力 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コンクリートは、様々な原因により収縮を生じ、それにより、ひび割れを発生することが少なくない。主な収縮は温度収縮、自己収縮、乾燥収縮であるが、使用材料、配合、部材寸法により、各収縮の比率が異なる。本研究では、コンクリートの各収縮成分の比率を実験により明らかにする。そして、使用材料（セメント、骨材）、構造物の条件（形状、寸法）、温度条件に応じた有効なひび割れ制御計画を立案するための資料を提供する。
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| 研究成果の概要 |
コンクリートの温度収縮、自己収縮、乾燥収縮を考慮してFEM温度応力解析を行い、ひび割れ発生に対する各収縮の影響度について検討した。温度応力解析では、セメント硬化体の細孔径分布を考慮した毛細管張力理論に基づく既往の乾燥収縮モデルを用いた。応力解放法によりコンクリートの乾燥収縮応力の測定を行い、応力解析結果と比較検討した。乾燥収縮応力の測定値に基づいて乾燥収縮モデルのパラメータを決定して温度応力解析を行った結果、中程度の部材厚さの壁状構造物では、乾燥初期段階では壁の中心部で温度ひび割れが発生しやすく、その後は表面部で乾燥収縮に起因するひび割れが発生しやすいことが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、マスコンクリートのひび割れ発生に対する事前検討や事後解析において、コンクリートの乾燥収縮の影響を定量的に考慮されることは少なかった。特に、部材寸法がそれほど大きくないマスコンクリート構造物では、乾燥収縮の影響が無視できないと考えられることから、ひび割れの発生原因を明確に判断できない事例も少なくないことが懸念される。本研究では、温度収縮と自己収縮のみでなく、乾燥収縮も考慮した温度応力解析結果を示すことがき、その成果は、今後のマスコンクリート構造物のひび割れ制御手法の合理化に資することが期待される。
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