研究課題
基盤研究(C)
本研究はペースト自身を高強度化した反応性粉体コンクリート(Reactive Powder Composite、以下RPCと呼ぶ)の高い初期ひび割れ強度に着目し、鉄筋コンクリート(RC)部材の引張部の一部をRPCで補強し、使用限界状態で考慮する荷重が作用した場合にひび割れが発生しないRPC補強RC部材を開発することを目的とする。本研究では期間内に、(1)RPC部分の割合や断面形状などのRPCの最適な補強方法、(2)RPC補強部梁の解析方法、(3)RPC補強部の自己収縮が鉄筋に拘束されて発生する引張拘束応力の低減方法などを明らかにすることを目的としている。本研究では、RC梁部材の引張部の一部をRPCで置き換えることにより、所定の曲げモーメントが作用してもひび割れが発生しない梁を開発した。RPCの補強割合は弾性解析によって評価できることも確認した。さらに、曲げひび割れの抑制だけでなく、梁側面をRPCで補強することによりせん断に対しても補強効果があることがわかった。RPC補強部とコンクリート部との一体性を確保する方法に関しては、RPCとコンクリートの接合面に凹凸をつける方法がよく、スターラップではある程度まで一体性は確保できるが、破壊近くになるとRPCとコンクリートがはく離して脆性挙動することがわかった。ただし、RPC部分に梁の主鉄筋を配置する補強方法は鉄筋の保護および施工の容易さの観点から優れた方法であるが、RPCの自己収縮が鉄筋に拘束されて引張応力が発生し、RPC補強RC梁のひび割れ発生モーメントが計算値より低下することが分かった。RPCに発生する引張拘束応力の低減方法に関しては、RPC部分に鉄筋を配置しないことが最も効果的であり、膨張作用による引張拘束応力の低減効果は本研究の範囲ではあまり見られなかった。
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6th International Conference on Fracture mechanics of Concrete and Concrete Structures (印刷中)
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