| 研究課題/領域番号 |
13450220
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
谷川 恭雄 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (70023182)
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| 研究分担者 |
黒川 善幸 名古屋大学, 環境学研究科, 助手 (50242839)
森 博嗣 名古屋大学, 環境学研究科, 助教授 (80157867)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | せん断ボックス試験 / 降伏値 / せん断ひずみ依存モデル / 粘塑性有限要素法 / 骨材形状 / 粘塑性サスペンション要素法 / 回転運動 / 仮想粗骨材径 |
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| 研究概要 |
本研究課題では、フレッシュコンクリートのレオロジー物性の評価方法、構成モデルの提案、各種流動解析技術の開発とその利用方法などに関して以下の研究を実施した。
1.せん断試験によるレオロジー特性の測定とモデル化
軟練りから比較的硬練りまでの広範囲なフレツシュ性状を持つ試料に適用できるようにせん断ボックス試験装置を改良した。小型化により測定を簡便にしたほか、カウンタ・ウェイトを除去して慣性の影響を排除することに成功した。セメントペースト、モルタルを試料として測定した結果、これらのレオロジー性質にせん断ひずみ依存性が確認され、特に細骨材や増粘剤の混入によりその傾向が顕著になることが確認された。
また、このせん断ひずみ依存型モデルを用いて粘塑性有限要素法による流動シミュレーションを行った結果、変形に伴って流動性が低下する傾向が再現された。
さらに、圧力依存性・経時変化に関しても、理論的・実験的に検討し、モデル化した。
2.粘塑性サスペンション要素法の改良による流動解析結果の改善
まず、骨材節点の回転運動を考慮するための改良を行った。これにより、壁面との摩擦や間隙通過時の閉塞現象などがより適正に評価できることが確認された。
次に、計算負荷の小さな2次元解析において仮想粗骨材径を設定して、接触した骨材間でもマトリックス分を通過させるように変更を行った。その結果、流出分離試験のシミュレーションにおいて、流出量の変化が再現可能となった。
さらに、従来は球形粗骨材を対象としたが、複数の粗骨材節点を粗骨材要素により連結し、いびつな形の粗骨材をモデル化した流動解析を行った。Lフロー試験の2次元シミュレーションの結果、降伏値や塑性粘度の小さい試料ほど粗骨材の形状の影響が大きくなることが確認された。
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