コンクリート細孔に存在する凝縮水の圧力変動と移動による構造物動的応答の変化

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24686054
• 研究機関: 法政大学
• 研究代表者: 藤山 知加子 法政大学, デザイン工学部, 准教授 (60613495)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: ひずみ速度依存性 / 細孔構造 / 水圧 / 含水率 / 粘性 / 負圧

研究実績の概要

「研究の目的」本研究の目的は，含水コンクリートのひずみ速度効果発現メカニズムを検討し，コンクリート細孔内の自由水がひずみ速度効果に影響を及ぼすメカニズムを明らかにすることである．
「研究実施計画」に基づく実績の概要
・具体的内容・含水コンクリートのひずみ速度効果発現メカニズムを載荷速度の異なる一軸圧縮試験及び四点曲げ試験を用いて検討した．コンクリートの一軸圧縮試験では，載荷速度，W/C，含水状態をパラメータとし載荷試験を実施した．ひずみ速度効果を検討するため載荷速度は高速及び低速とした． W/Cはコンクリートの細孔構造の違いによる，自由水の量や存在スケールが及ぼす影響を検討するためとした．コンクリート細孔内に存在する自由水の有無がひずみ速度効果に及ぼす影響を把握するため，含水状態を設定した．その結果，ひずみ速度上昇に伴い圧縮強度及び縦弾性係数の増加は供試体条件に関わらず確認されたが，横弾性係数の増加は湿潤状態供試体のみ示した．また，低W/Cほどひずみ速度効果による圧縮強度，横弾性係数の増加が現れた．一方，RC供試体の四点曲げ試験では，載荷速度，引張鉄筋の有無，含水状態をパラメータとし載荷試験を行った．準高速載荷において湿潤状態のRC供試体の引張強度の増加が示された．さらに，乾燥後に水を再浸漬させた供試体でも，ひずみ速度効果による引張強度の増加が示された．以上の結果より，微小細孔内における正の水圧及び微細ひび割れ内の負の水圧が含水コンクリートのひずみ速度効果を発現させる要因の一つであることを示唆した．
・意義・コンクリート内部の微小水圧がひずみ速度依存性に関与することを，実験および簡易数値モデルによって明らかにすることができた．
・重要性・国内外で100年前から知られているひずみ速度依存性についてそのメカニズムの一端を示したことは重要な成果である．

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanical Properties Of Saturated Concrete Depending On The Strain Rate (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kaji, C. Fujiyama
  • 雑誌名: Journal of Procedia Engineering 巻: 95 ページ: 442-453
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Fatigue life assessment of RC bridge deck considering both dynamic response of saturated concrete and action of impact load (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤山知加子
  • 学会等名: IALCCE(International Association for life-cycle civil engineering)
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] Mechanical Properties of Saturated Concrete Depending on the Strain Rate (2014)
  • 著者名/発表者名: 鍛治哲理
  • 学会等名: SCESCM
  • 発表場所: Gadjahmada university, indonesia
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-25
• [学会発表] 飽水コンクリートの強度及び初期弾性のひずみ速度効果の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鍛治哲理
  • 学会等名: 土木学会年次学術講演会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府・豊中市）
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [図書] Life-Cycle of Structural Systems: design, assessment, maintenance and management (2014)
  • 著者名/発表者名: Editor(Hitoshi Furuta, Dan M. Frangopol and Mitsuyoshi Akiyama)，Author(R. Matsushima, K. Matsuda, M. Yokota, T. Maeshima, Y. Koda, K. Oyamada, I. Iwaki, K. Matsumoto, H. Yamagishi, S. Tsuchiya, Y. Tanaka, T. Sudoh, C. Fujiyama, T. Kaji, Y. Ogiyama, A. Kamiharako, et al.)
  • 総ページ数: 433
  • 出版者: CRC press