| 研究課題/領域番号 |
24246077
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
佐藤 良一 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任教授 (20016702)
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| 研究分担者 |
氏家 勲 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (90143669)
宮沢 伸吾 足利工業大学, 工学部, 教授 (10157638)
河合 研至 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90224716)
丸山 一平 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (40363030)
半井 健一郎 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10359656)
石田 剛朗 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60420501)
小川 由布子 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30624564)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 土木材料 / 鉄筋コンクリート / 収縮 / 耐久性 / せん断強度 |
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| 研究概要 |
市販の普通コンクリートの収縮がせん断強度を低下させ、また、鉄筋保護性能を低下させる可能性もある。そこで、本研究では①岩種の影響を考慮した収縮の実用的算定式の提案、②収縮による鉄筋ひずみの予測のための簡易引張クリープモデルの提案、③内部ひび割れと乾燥収縮量の違いが鉄筋腐食速度に及ぼす影響の評価、④RCはりの斜めひび割れ発生強度(Vc)とその寸法効果に対する載荷前の収縮の影響の実証とVcの評価法の提案、⑤載荷前の収縮を取り入れたVcとその寸法効果の数値解析法の確立、を目指し、収縮を軸とする耐久性力学の確立に資することを目標とする。
①については、骨材岩種の影響を表す係数(α)を既往の部材寸法・乾燥開始材齢の評価モデルにとりれる事により、乾燥期間3年までの収縮ひずみを精度よく評価できることを明らかにした。②については、自由収縮ひずみ、収縮拘束鉄筋ひずみから、コンクリートの応力履歴、またその履歴を考慮してクリープひずみを求めて、収縮によるクリープ係数式を導いた。
③については、３種類の骨材を用い乾燥収縮量と鉄筋周辺の内部ひび割れを主要因として、海水の乾湿繰り返しの影響を検討した結果、内部ひび割れの有無により鉄筋腐食状況が異なり、内部ひび割れの存在および幅が鉄筋腐食抵抗性を低減させることが判明した。
④については、W/C=0.5、有効高さd=250mm 、500mm、1000mm、鉄筋比=0.8％、1.6％のRCはりを製造した。打ち込み後の鉄筋ひずみを経時的に測定し、平成24年度中に目標とするひずみが300×10-6に達しなかったため、載荷試験は平成25年度に実施することとした。⑤については、収縮を等価接点力で考慮し，時間依存する物性変化を考慮した有限要素法を作製し，収縮が鉄筋コンクリート部材性状に及ぼす影響について解析的に取り組み、その枠組みを構築した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究実績の概要に記載したように、収縮の簡易予測式、鉄筋腐食速度に及ぼす内部ひび割れの存在とその幅および乾燥収縮量の大きさについてはかなり明らかになった。引張クリープ係数についてもその算定式を導き、また、解析においても枠組みを構築した。一方、収縮によるせん断強度実験は、計画通りのRCはりを作成し室内に置いて乾燥にさらしているが、収縮の進行が予想以上に遅く、そのため平成24年度に実施できなかった。
以上のことから、平成24年度の達成度は、順調に進んでいる課題がある一方、主要な目的の一つであるRCはりのせん断実験が未実施であることを考慮して「やや遅れている」と評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、収縮予測については、骨材の岩種とその物性値に基づいた予測法に展開する。収縮による鉄筋腐食の影響については、２４年度の結果を踏まえて、両引供試体ではなく、ＲＣ梁供試体を用いた一定持続荷重条件下での海水を用いた乾湿繰返し試験を行い、コンクリートの乾燥収縮量の違いが鉄筋腐食速度に及ぼす影響について検討を行う。引張クリープ係数の予測式については、一軸棒材のみならず鉄筋が偏心配置されたRCせん断はりについても対象を広げ、W/C、乾燥の影響を要因として、その一般性を検討する。
せん断強度の検討では、平成24年度に作製したRCはりのせん断実験を実施し、膨張、収縮の影響を統一的に評価できる手法を検討する。さらに、せん断強度は特性値を密接に関係していると考えられることから、収縮が小さい一方破砕値が大きい石灰石骨材を用いたRCはりのせん断実験を行い、その一般性のある評価方法について検討する。
収縮を考慮したせん断強度の数値解析では、H２５年度は，コンクリートのデータと部材耐力に関わるデータがある，超高強度の自己収縮の有無をパラメータとしたはり部材の荷重ーたわみ関係とひび割れ挙動が適切に評価できるかを確認するとともに，現象を再現する構成則の構築を目指す。
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