フレッシュコンクリートのせん断変形性質の定量化に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750537
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 黒川 善幸 名古屋大学, 環境学研究科・都市環境学専攻, 助手 (50242839)
• Keywords: レオロジーモデル / 降伏値 / 塑性粘度 / せん断ひずみ依存性 / 細骨材 / 混和材 / 骨材形状 / 粘塑性サスペンション要素法

Research Abstract

本研究課題の目的は、フレッシュコンクリート・モルタルのせん断変形挙動のメカニズムを実験的・解析的に明らかにし、より現実的な構成モデルを構築することを最終的な目的としている。本年度は、以下の研究を行った。
1.降伏値のせん断ひずみ依存モデルの提案
フレッシュコンクリートの流動シミュレーションにあたっては、主にビンガムモデルが構成則に用いられており、そのパラメータである降伏値と塑性粘度は一定値を保つものとされてきた。本年度の研究では、降伏値のせん断ひずみ依存性に関して、詳細な検討を実験的に行い、これを表現するせん断ひずみ依存型粘塑性モデルの提案を行った。
2.細骨材・各種混和材が流動性に与える影響の検討
フレッシュコンクリート・モルタルでは、複合材料であるため、レオロジー性状が複雑である。本年度の研究では、細骨材や各種混和材が降伏値に与える影響について実験的に検討を行った。その結果、降伏値のせん断ひずみ依存性は、細骨材および増粘剤の増加に伴って顕著になるが、一部の混和材にはこれを若干抑制する効果があることが解った。
3.粗骨材形状の影響を考慮した粘塑性サスペンション要素法による流動解析
従来の粘塑性サスペンション要素法では、粗骨材を節点、モルタルをサスペンション要素にモデル化することで、解析を行ってきた。そのため、粗骨材は球形であることが大前提となっていた。本年度の研究では、粗骨材要素を設けて複数の節点を連結することで、細長形や三角形に粗骨材をモデル化した流動解析を行った。Lフロー試験の2次元シミュレーションの結果、粗骨材の形状の影響が確認され、降伏値や塑性粘度の小さい試料ほどその影響を大きく受けることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] 李 建哲: "細骨材の混入がフレッシュモルタルのせん断ひずみ依存性に及ぼす影響"コンクリート工学年次論文集. Vol.24, No.1. 849-854 (2002)
• [Publications] 李 建哲: "増粘剤の添加がセメントペーストのレオロジー性質に及ぼす影響"日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸). A-1. 453-454 (2002)
• [Publications] 藤本寿史: "フレッシュモルタルの型枠内振動伝播性状に及ぼす鉄筋の影響に関する実験的研究"日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸). A-1. 459-460 (2002)
• [Publications] 黒川善幸: "粗骨材形状の影響を考慮したフレッシュコンクリートの粘塑性サスペンション要素法解析"日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸). A-1. 467-468 (2002)
• [Publications] 李 建哲: "セメントペーストのせん断ひずみ依存型粘塑性モデルに関する研究"第6回日本・韓国建築材料Joint Symposium論文集. 191-195 (2002)
• [Publications] 李 建哲: "各種混和材がフレッシュセメンペーストのせん断変形抵抗性に及ぼす影響"日本建築学会東海支部研究報告集. No.41. 5-8 (2003)