| 研究課題/領域番号 |
19K04559
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| 研究機関 | 足利大学 |
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研究代表者 |
宮沢 伸吾 足利大学, 工学部, 教授 (10157638)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | コンクリート / 収縮ひび割れ / 自己収縮 / 乾燥収縮 / 温度収縮 |
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| 研究実績の概要 |
コンクリートは様々な原因により収縮を生じる特性を有している。収縮が拘束を受けることより、コンクリートにはひび割れが発生することが少なくない。コンクリートの主な収縮は、セメントの水和熱に起因する温度収縮、自己収縮および乾燥収縮であるが、使用材料（セメント、混和材、骨材）、配合（水結合材比）、部材寸法（最小部材寸法）により、各収縮の比率が異なる。そのため、ひび割れの原因究明やひび割れ制御計画においては、各収縮のひび割れ発生への寄与度を把握することが重要となる。
本研究では、使用材料、配合、構造物の形状・寸法、環境温度に応じてコンクリートの各収縮成分の比率を明らかにし、合理的なひび割れ制御計画を立案するための資料を提供することを目的としている。
2020年度は、部材寸法が乾燥収縮ひずみに及ぼす影響について、骨材の収縮特性の影響と関連させて実験データにより検討を行った。そして、コンクリートの乾燥収縮ひずみの実測値と各種指針類の乾燥収縮ひずみ予測式との比較を行い、骨材の収縮特性をコンクリートの乾燥収縮ひずみの実用予測式について検討を行った。
今後、構成材料の異なるコンクリートについて複数の構造形式、部材寸法のモデル構造物を対象として、三次元有限要素法による温度応力解析を行う。そして、各種構造物について、硬化過程から長期材齢にわたりコンクリート部材に発生する拘束応力を算定し、温度収縮、自己収縮および乾燥収縮による各収縮成分のひび割れ発生への寄与度の評価を行う計画である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本課題で計画しているコンクリートの実験では、多人数で協力して作業を行う必要がある。そのため、2020年度は大学構内におけるコロナ感染対策のため、実験室での実験を計画どおり実施することができなかった。
そこで、過去に作製したコンクリート供試体を利用して収縮ひずみの計測を継続することとした。これにより、部材寸法が乾燥収縮に及ぼす影響について評価するための長期の実験データを取得した。また、これらの実験データに基づいて骨材の収縮特性と関連させて検討を行っている。
2021年度についても、現時点（5月時点）までは感染状況が厳しく、計画どおりの実験が遂行できていないので、今後の状況によっては、研究期間の延長申請を検討する。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、取得した収縮ひずみの実験データに基づいて、コンクリート構造物の温度応力解析などの解析的な研究を進め、各収縮ひずみ成分の拘束応力への寄与度を評価する。さらに、構成材料・配合の異なるコンクリートを対象として、各種高温履歴・乾燥条件における収縮ひずみの実験を計画している。ただし、今後のコロナ感染状況によっては、実験の実施は当面厳しいことが予想されるので、2021年度の研究の進行状況によっては、研究期間の延長申請を行って実験を遂行することを計画する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた主な理由は、コロナ感染対策のために、計画していた2020年度の学会発表等のほとんどが中止またはオンライン開催となったため、予算計上していた旅費の支出がなかったことによる。
2021年度分として請求した助成金と合わせて、実験を遂行するための消耗品等の経費および謝金として使用する計画である。なお、研究の進捗状況によっては研究期間の延長申請の可能性もあり、その場合には、2022年度における実験のための経費や謝金、学会発表のための旅費として使用することを計画する。
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