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本研究では、膨張コンクリートを引張剛性の異なるFRPで一軸方向に拘束したはり供試体、および輪切り鋼管とPC鋼棒とを用いて三軸方向に、任意に拘束した供試体の試験結果をもとに、ケミカルプレストレスの効果や仕事量などの膨張コンクリートの膨張エネルギーの評価を総合的に行った。また、膨張エネルギーの持続性およびケミカルプレス効果についても考察を加えた。
本研究の範囲内で次のことが明らかになった。
1)三軸拘束試験の拘束器具に関しては、輪切りの二重鋼管とPC鋼棒とを用いることにより、鋼管の軸方向の付着力が不足する問題点が解決できること、内鋼管の偏心配置が膨張コンクリートの膨張特性に与える影響は小さいことが、それぞれ明らかになった。
2)拘束鋼材に蓄えられる平均の弾性ひずみエネルギーより算出した膨張コンクリートの平均の仕事量は、軸方向の拘束鋼材比が1%〜6%、半径方向の拘束鋼材比が16%〜28%の範囲で、拘束の程度によらず一定となった。
3)約2年間拘束を受けた三軸拘束供試体について、拘束を解除して残留膨張量を測定した結果、単位膨張材量が多量であるほど、残存した膨張エネルギーは減少することがわかった。
4)膨張コンクリートは、その膨張力を拘束することで得られるケミカルプレス効果により、圧縮強度およびヤング係数を10〜30%程度増加させることができた。拘束鋼材比がケミカルプレス効果に与える影響は1%程度までが顕著であり、それ以上に拘束鋼材比を5倍程度まで増加させてもケミカルプレス効果の増加はほとんど認められなかった。また、ケミカルプレス効果は、水結合材比が小さい場合ほど大きくなった。
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