2014 Fiscal Year Research-status Report
レオロジーに基づくフレッシュコンクリートの施工設計法確立のための基礎的研究
| Project/Area Number |
25420585
|
|---|
| Research Institution | University of the Ryukyus |
|---|
Principal Investigator |
山田 義智 琉球大学, 工学部, 教授 (80220416)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崎原 康平 琉球大学, 工学部, 助教 (20647242)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | フレッシュコンクリート / レオロジー / 材料分離 / 振動伝播 / MPS法 / スランプフロー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度においては，以下の3項目についての成果が得られた。
1. フレッシュコンクリートの流動時に粗骨材とモルタルの間で生じる材料分離（粗骨材の偏在）問題に対して，新たに材料分離モデルを提案してコンピュータシミュレーションで再現することを試みた。提案した材料分離モデルは，フレッシュコンクリートの流動時の圧力分布および体積中に占めるモルタル量に依存してモルタルが分散するモデルである。提案した材料分離モデルを用いたMPS法によるスランプフローのシミュレーション結果は，実際に行ったスランプフロー試験結果をよく再現できており，その有効性の一端が検証された。
2. フレッシュコンクリートの打込み後に，棒状バイブレータを用いて振動締固めを行う際の振動伝播状況をMPS法によるシミュレーションで再現することを試みた。従来のMPS法では圧力の計算精度に問題があったが，本研究においては圧力の計算精度を高める工夫をすることで，棒状バイブレータによるコンクリート中の振動伝播を合理的に再現できるように改良した。振動下におけるコンクリート中の加速度は，既往の研究と同様にバイブレータからの距離が遠くなるほど指数関数的に減少することが確認された。また，鉄筋の存在によりコンクリート中を伝播する振動（加速度）が著しく減少する効果なども再現できた。
3. 棒状バイブレータの振動を受けた時のフレッシュコンクリートのレオロジー定数（降伏値と塑性粘度）の変化をLフロー試験を用いて検討した。その結果，振動時のフレッシュコンリートの降伏値は無振動時に比べて低下するが，塑性粘度は増加する結果が得られた。これらの結果は，既往の振動を付与した球引き上げ試験の結果と同じ傾向である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は，フレッシュコンクリートの合理的な施工設計法の確立を目指して，セメント系材料の流動特性をレオロジーに基づいて検討している。コンクリート施工では，①流動時の材料分離問題と②振動締固めの評価が重要であり，平成26年度はこれらのテーマについて検討を行った。研究成果としては，以下の3項目が得られた。
(1)新たな材料分離モデルの提案とスランプフロー試験による提案モデルの検証
(2)棒状バイブレータによるコンクリート中の振動伝播シミュレーション
(3)振動時のフレッシュコンクリートのレオロジー定数の変化の確認
流動時の材料分離問題および振動締固めの評価に関連する上記3項目に関する検討は達成されており，研究の進捗はおおむね順調であると判断する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
研究最終年度である平成27年度は，鉄筋間で生じる流動閉塞問題についての実験的および解析的検証を行う予定である。具体的には鉄筋を配筋したモデル型枠内においてフレッシュコンクリートの流動状況を測定し，材料分離モデルを適用したMPS法による数値解析で再現性を確認する。また，棒状バイブレータによるフレッシュコンクリート中の加速度伝播実験を行い，平成26年度に開発したMPS法による振動伝播解析結果の検証も併せて行う。
また，本年度は，分散メモリ型のプロセス並列計算技術で大規模計算を可能にしたMPS法の効率化および実用化についての検討も行う予定である。
|
| Causes of Carryover |
材料分離試験で，当初に予定していた鉄筋周りの粗骨材の分離挙動試験の代わりに，試験が簡便で試験パラメータが多数検証できるスランプフロー試験による粗骨材の分離挙動試験を行ったため，試験体型枠の作成が不必要になり，物品費の使用が少なくなった。また，試験も簡便となり，人手がかからず人件費も必要なかったため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度に鉄筋回りの粗骨材分離試験を予定しており，平成26年度に残った次年度使用額182,461円も含めて適正な使用を行う。
|
Research Products
(4 results)
