コンクリートの材料分離挙動とその影響要因の定量的評価

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16360214
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 山本 泰彦 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (40061220)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松島 亘志 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 助教授 (60251625)
• Keywords: フレッシュコンクリート / 材料分離 / 数値解析 / せん断実験 / 分離構成則

Research Abstract

本年度は、(1)各種の静的および動的条件下のフレッシュコンクリートのブリーディング挙動およびその影響要因を理論的に考察すること、(2)非線型モデルを用いた数値解析によって、振動力による粗骨材の沈降分離を考察すること、(3)フレッシュコンクリートの分離挙動を表現するレオロジーモデルとモデル定数を提案すること、および(4)実験装置を試作して、フレッシュコンクリートの粗骨材分離に関する理論的考察の結果を実験的に検証し、モデル定数の計測方法を検討することを計画した。この計画に対する本年度の実績は以下のとおりである。
(1)静置状態の粗骨材沈降と垂直圧力による間隙水圧および振動締固めによる間隙動水圧を理論的に考察した上で、Darcy則をフレッシュコンクリートに適用して、ブリーディング水量の経時変化式を求め、その影響要因について定量的な検討を行った。また、フレッシュコンクリートの間隙水圧およびブリーディングに関する既往の実験結果を調査して、得られたブリーディングの理論解析結果を検証した。
(2)フレッシュコンクリートの変形抵抗性および繰り返しせん断による分離の程度を共に測定・評価できる実験装置(ガンマ線密度計を付加したせん断ボックス試験器)を試作して、前年度までに得られた静的荷重下の粗骨材分離に関する理論解析結果を検証し、分離に及ぼす荷重条件の影響も検討した。
(3)この研究によって得られた全ての結果を基に、静的荷重条件下におけるブリーディング挙動および粗骨材の分離挙動を表現するフレッシュコンクリートの分離抵抗性モデルを提案した。また、上記の実験装置を用いたモデル定数の計測方法も検討した。
(4)前年度に修正した非線型力学構成則を用いた動的粘塑性サスペンション要素法によって、数値解析を行い、振動力による粗骨材の沈降分離に関する考察を進めている。
(5)研究成果をまとめ、研究報告書を作成し、論文の投稿準備を開始した。