石炭灰を多量に使用した鉄筋コンクリート部材の耐震特性に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650587
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 荒木 秀夫 広島大学, 工学部, 助教授 (40159497)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 椛山 健二 広島大学, 工学部, 助手 (10284168)
• Keywords: 石炭灰 / 建築分野 / コンクリート / 建築構造材料 / 素材特性 / 付着特性 / 鉄筋コンクリート柱 / せん断破壊

Research Abstract

環境保全のために有効利用拡大が求められている石炭灰を多量に混入したコンクリートを建築物の構造材料として実用化するための技術開発を目指し,その素材特性および構造部材の力学的特性を評価・検証することを目的に以下の実験研究を実施した。いずれも石炭灰の混入方法を実験変数として,コンクリートの設計基準強度は近年の高強度化に鑑み36N/mm^2である。実験結果から石炭灰を混入したコンクリートが普通コンクリートと同等かそれ以上の性能を持つことを検証し,建築構造材料としての有用性を確認し,石炭灰の建築分野への実用化へ向けた基礎的技術資料を提示した。
1.コンクリート素材特性に関する実験研究;コンクリート試験片(直径10cm,高さ20cmの円柱)の圧縮試験と割裂試験を実施し,圧縮,引張強度等の力学的諸性質に関して石炭灰を混入した場合も普通コンクリートと同等の性能を示し,普通コンクリートに対する既往の評価式を適用できることを確認した。また,実大無筋コンクリート柱(断面80cm角,長さ160cm)の圧縮載荷実験を行い,強度-変形関係および寸法効果に関して石炭灰の混入による性能劣化が無いことを検証した。
2.コンクリートと鉄筋の付着特性に関する実験研究;異形鉄筋D16,D19,D25の3種を対象に建材試験センター提案の標準引抜付着試験法に準じて試験を実施した。いずれの鉄筋種においても石炭灰を混入した場合は普通コンクリートと同等かそれ以上の付着特性を確認した。
3.鉄筋コンクリート柱のせん断破壊に関する実験研究;一定軸力を加えた鉄筋コンクリート柱(断面20cm角,高さ40cm)に水平力を載荷してせん断破壊実験を実施した。その結果,せん断耐力に関して石炭灰を混入した場合も普通コンクリートに対する既往の評価式が適用できることを検証し,変形能に関しては普通コンクリートと同等以上の性能がある可能性を示した。

Research Products

• [Publications] 椛山健二: "石炭灰を使用した鉄筋コンクリート部材の耐震性能"コンクリート工学年次論文報告集. 22・3. 1501-1506 (2000)
• [Publications] 福島恒和: "石炭灰を大量使用したコンクリートの建物躯体への適用に関する研究その1〜4"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-2. 595-602 (2000)
• [Publications] Hideo Araki : "Seismic Performance of RC Beams Containing High Volume Coal Ash "Bulletin of the Faculty of Engineering,Hiroshima University . 49・1(掲載決定). 6 (2001)
• [Publications] Kenji Kabayama: "Seismic Performance of RC Columns Containing High Volume Coal Ash "Proc.of 3rd International Conference on Concrete under Severe Conditions : Environment & Loading . (掲載決定). 8 (2001)
• [Publications] Hideo Araki : "Experimental Study on Seismic Performance of RC Members Containing High Volume Coal Ash "Proc.of 2001 Second International Conference on Engineering Materials. (掲載決定). 8 (2001)