相馬　直樹

収縮が拘束されたコンクリート一軸供試体における引張変形特性の実験的検討

指導教員：下村　匠

コンクリートは温度変化に伴う温度収縮，水和の進行による巨視的な自己収縮，水分逸散に伴う乾燥収縮などの収縮現象を示す。これらの収縮が拘束された場合，拘束条件に応じた引張応力および引張有効ひずみがコンクリートに導入される。これらがコンクリートの引張強度あるいは引張限界ひずみなどの限界値に達した時点でひび割れが生じるものと考えられる。そのため，収縮が拘束されることによって生じる収縮ひび割れの発生予測を行うためには，コンクリートの応力と有効ひずみの関係を定量的に把握する必要がある。
本研究では，既往の研究により応用されたJIS一軸拘束収縮試験体を用いて，乾燥期間中に拘束を解放する実験を行った．これにより，収縮が拘束されることによって導入される応力を瞬間的に除荷し，有効ひずみの成分を実験的に抽出した．
拘束鋼材の着脱が可能な一軸拘束収縮試験体を用いた検討では，任意の時点において拘束を解放，あるいは拘束を開始することができる一軸拘束収縮試験を行い，従来の試験方法を参考に拘束鋼材の着脱によって，任意材齢にて拘束を開始，あるいは解放するといった拘束条件の変化が容易にできることを確認した．試験結果として，再載荷時の剛性はすでに非回復ひずみが解放されており，遅れ弾性ひずみが小さいため除荷時の剛性とほぼ同じ傾きを示した．一軸拘束収縮試験において観察される有効弾性係数がコンクリートの静弾性係数より小さい理由は，非回復ひずみに相当する部分であることを検証できた．
次に，収縮が拘束されたコンクリートの持続引張変形に含まれるひずみ成分の検討では，既往の研究と本研究の一軸拘束収縮試験結果を用いて，有効ひずみの各成分について検討を行なった．持続載荷されたコンクリートに導入される引張応力が大きいほど，除荷時の瞬間弾性ひずみおよび非回復ひずみは大きくなり，収縮の種類・割合や載荷履歴の影響を受けないことが確認できた．除荷剛性には変形成分として，瞬間弾性変形のみ含まれるため，静弾性係数よりも大きな値を示すことが確認された．既往の研究において遅れ弾性ひずみに及ぼす応力の影響は明確に認められなかったが，本研究においても応力や載荷履歴による影響は認められなかった．

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