自己充てん性ランク1の高流動コンクリートのポンプ圧送性能の評価・改善方法の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15560395
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 橋本 親典 徳島大学, 工学部, 教授 (10180829)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 健 徳島大学, 工学部, 助手 (50332812) ; 上田 隆雄 徳島大学, 工学部, 助教授 (20284309) ; 水口 裕之 徳島大学, 工学部, 教授 (00035651)
• Keywords: 自己充てん性コンクリート / フライアッシュ / ポンプ圧送性能 / 管内圧力損失 / 変形管 / 圧力センサー / 脈動 / FFT解析

Research Abstract

本研究課題では,自己充てん性ランク1の高流動コンクリートのポンプ圧送性能を確保するための改善方法を明確にすることである。
平成15年度は,脈動に耐えうる分離抵抗性を含む管内閉塞に対する安全性を総合的に事前評価できる試験方法を確立することを目的として,順調圧送から閉塞までの圧送状況を再現できる水平換算距離59.5m程度の小規模な循環圧送試験を行った。生コンプラントで製造した練上り直後のスランプを18cm程度の普通コンクリートおよびフライアッシュを30%細骨材代替した自己充填性に近い粘性の高粘性コンクリートを用いて,実機コンクリートポンプ車の周囲に直管24.5m,テーパ管1本およびベント管2本,フレキシブルホース8mからなる水平配管系を循環させる圧送試験を行い,管内圧力の乱れ特性や水平管の圧力損失について検討した。なお,本年度は,自己充てん性コンクリートではなく,スランプ18cm程度の高粘性コンクリートを対象とした。直管,ベント管およびテーパ管の前後の管内圧力差に関する乱れ特性を統計的指標により評価し,水平管の圧力損失を求めた。また,管壁に取り付けた加速度センサーによって音響情報を取り出し,圧送中の骨材の衝撃や回転によって生ずる微小な周波数成分をFFT解析した。
その結果,2種類のコンクリートともに,ポンプ圧送を続けると,スランプと空気量が低下しコンクリート温度が上昇するが,その上昇率は高粘性コンクリートの方が大きい。循環式配管系で圧送されるコンクリートは,脈動の影響により負の圧力損失が生じるような大きい圧力の変動を受ける。高粘性コンクリートの水平管1mあたりの圧力損失は,普通コンクリートの約2倍であることが明らかになった。また,管壁を流動するコンクリートの骨材粒子と管壁が衝突する際に発生する振動にはコンクリートのコンシステンシーに起因する卓越周波数が存在し,卓越周波数が普通コンクリートと高粘性コンクリートで異なることが明らかになった。