| 研究課題/領域番号 |
15K06311
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
寺西 浩司 名城大学, 理工学部, 教授 (30340293)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | コンクリート / 調合 / 流動性 / 材料分離 / 乾燥収縮 / 骨材 / レオロジー / 余剰水膜理論 |
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| 研究実績の概要 |
（1）ワーカビリティーに関する検討
研究の第1段階では、スラグ骨材の種類を変化させて、骨材の粒形などがワーカビリティー（分離抵抗性および流動性）に及ぼす影響をモルタルレベルで検討した。そして、①スラグ細骨材の混合率が高いほどモルタルの流動性が高くなり、その傾向は銅スラグ細骨材の場合に著しい、②スラグ細骨材の粒形判定実積率が大きいほどモルタルの流動性は向上する、などの知見を得た。また、研究の第2段階では、スラグ骨材混入の影響をコンクリートレベルで検討し、次の知見を得た。すなわち、①コンクリートにスラグ骨材を混合した場合であっても、通常通りの調合設計を行えば、骨材とマトリックス間の分離に対する抵抗性は、天然骨材を用いた場合とほぼ同程度に確保される、②マトリックスモルタルの降伏値が小さくなるようなスラグ骨材ほど、スランプを同一とするためのコンクリートの単位水量を低減できる。
（2）乾燥収縮に関する検討
調合を同一とし、一般的に入手可能な8種類のセメントを用いたセメントペーストの乾燥収縮ひずみを測定し、各種セメントを用いたセメントペーストの乾燥収縮ひずみの予測に必要なデータを整理した。また、これらのデータを利用して、研究代表者が過去に提案した予測式により各種セメントを用いたコンクリートの乾燥収縮ひずみを予測できることを確認した。
さらに、各種スラグ骨材を用いたモルタル薄片の乾燥収縮試験を行い、その結果から、筆者らの既往の研究結果に基づいて、スラグ骨材自身の乾燥収縮ひずみを推定した。そして、①スラグ骨材の乾燥収縮ひずみは天然骨材に比べて小さく、特に、銅スラグ骨材の乾燥収縮ひずみは小さい、②スラグ骨材を用いたコンクリートの乾燥収縮ひずみは、骨材の乾燥収縮ひずみと弾性係数を基に複合理論により説明できる、などの知見を得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度に予定していた①分離度合いを評価するための標準試験方法の確立、②分離度合いに対する調合条件の影響の検討、③セメントペーストの乾燥収縮ひずみに対するセメント・混和材種類などの影響の検討、の3つの検討課題のうちの①と③については検討を概ね修了した。また、課題②については、研究の進行の都合上次年度以降に取り組むことし、その代わりに、本年度は、元々次年度に予定してた④分離度合いに対する使用材料の影響の検討、に先に着手し、検討をほぼ終えた。
なお、上記の課題①の検討過程において、「コンクリートの材料分離の度合いに対しては、マトリックスモルタルの流動性が支配的な影響を及ぼす」との本研究の基盤となる考え方は、天然骨材の範囲では成立しても、スラグ骨材のような特殊な骨材に対しては適用できないことが明らかになった。この点については、次年度以降の研究で改めて検討する必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
科研費申請時の研究計画に従って、次年度は次の検討課題に取り組む。
（1）分離度合いが構造体コンクリートの品質に及ぼす影響の検討
分離抵抗性を変化させた普通コンクリートや高流動コンクリートを、壁状モデル型枠内にそれぞれ打ち込む。そして、コンクリートの硬化後に壁全域から満遍なくコアを採取して単位容積質量や粗骨材量を測定し、その結果を基に、壁面における粗骨材の分離状況の分布を調べる。同時に、圧縮強度、ヤング係数、乾燥収縮ひずみ、水和熱などの壁面における分布を調べ、これらの各種力学的性質や耐久性質と粗骨材の分離状況との関係から、分離限界の閾値を合理的に定めるための検討を行う。
（2）分離度合いの経時変化の調査
出荷・荷卸し時およびポンプ圧送後のレディーミクストコンクリートに対して分離評価試験を行い、運搬に伴う分離度合いの変化を測定する。このような調査を、運搬時間、スランプ、呼び強度ごとに実施し、分離度合いの経時変化に対するこれらの要因の影響を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究の進展に伴い、当初計画していた「閉塞性評価試験装置（特注品）」を作製する必要がなくなったため、主にその分の未使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度に実施予定の「分離度合いが構造体コンクリートの品質に及ぼす影響の検討」は、実大規模の施工実験であり、壁状モデル型枠の作製やコンクリートの製造・打込みなどに多くの消耗品費・労務費が生じるため、主にこれらの費用に「次年度使用額」を充当する。
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