| 研究概要 |
本研究は,フレッシュコンクリートの流動特性を理論的側面から具体的に説明・検証できるよう,合理的な流動構成式の提案と,流動シミュレーションのための数値解析手法開発を目的としている。以下に,流動構成式を導くために行ったレオロジー試験の概要と,今回開発した数値解析手法の概要を示す。
レオロジー試験は,流体内部の構造変化に起因する軟化特性や硬化特性,さらには履歴現象を表現できる構成式を定式化すべく,回転粘度計を用いて行った。ここでは,試験試料としてセメントペーストを用いている。セメントペーストがひずみ加速度に依存したレオロジー特性を示すことを考慮して,応力緩和曲線を用いた手法により,レオロジー特性を定式化した。この試験により,様々なひずみ加速度を受けている時のセメントペーストのレオロジー定数(降伏値,塑性粘度)を数式により表すことができた。次年度においてはこれを参考に,モルタルペースト,フレッシュコンクリートのレオロジー特性を定式化する予定である。
フレッシュコンクリートの流動シミュレーションを目的として,本年度は二つの数値解析手法を開発した。一つは,マーカー粒子を用いたオイラー型粘塑性有限要素法。もう一つは,MPS(Moving Particle Semi-implicit)法によるものである。
マーカー粒子を用いたオイラー型粘塑性有限要素法では,スランプおよびスランプフローについて解析を行い,既往の実験成果と比較したところ,定性的にも定量的にも良い結果を得た。また,MPS法においては,フレッシュコンクリートの流動モデルとして用いられるビンガムモデルに起因する材料非線形性を考慮した解析手法を提案し,L型フロー試験結果を説明できる解析結果を得ることができた。次年度は,これらの数値解析手法に本研究で提案する構成式を取り込んで解析を行い,実験結果と比較検討する予定である。
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