ken09606

氏名：松岡　泰弘

論文題目：コンクリートの持続引張変形に及ぼす乾燥と載荷速度の影響

指導教員：下村　匠准教授，　田中　泰司助教，　丸山　久一教授，　岩崎　英治准教授

概要：
コンクリートの乾燥収縮に起因するひび割れを精度良く予測するためには，部材中で乾燥収縮が生じたときに発生する応力を正しく評価することが必要である。このためには，コンクリートの収縮特性のみならず，引張変形特性を正しく与えなければならない。乾燥収縮は，自己収縮，セメント水和に伴う温度変化による膨張・収縮に比べて，進行の時間スケールが長いこと，部材内部の水分勾配による内部拘束の影響を受けることが特徴である。したがって，これら乾燥収縮独特の現象を実験において正しく抽出すること，それらを的確に再現する解析手法を構築することが課題である。
そこで本研究は，時間依存性の引張変形特性およびひび割れ発生条件の知見を得る必要があると考え，乾燥，持続載荷，コンクリートの物性の影響因子に対して実験を行い，コンクリートの引張変形特性に及ぼす載荷速度と乾燥の影響の検討を行った。持続引張試験により，乾燥を伴う載荷供試体の方が乾燥クリープにより剛性が低下する，持続引張環境下では基本クリープよりも乾燥クリープの影響が支配的となる，乾燥クリープ成分を増大させる要因はコンクリートの乾燥速度と引張応力レベルがある，乾燥クリープには遅れ弾性ひずみ成分が含まれているなど，様々な知見を得ることができた。
また，既往の研究におけるコンクリート供試体の直接引張試験から定式化した実験式を用い，本研究の実験結果との比較を行い，既往の研究との整合性の検証を行った。実験式により，本研究の実験の乾燥環境下および非乾燥環境下における，供試体の引張変形特性を概ね表現できた。配合の異なる実験シリーズでは，実験式による引張変形特性およびひび割れ応力に違いが見られた。
また，水分移動と乾燥収縮モデルおよび骨材－ペースト複合構成モデルを用い，実験についての再現解析を行い，現行のモデルにおける表現性の検討を行った。コンクリート中のセメントペーストの収縮の骨材による拘束と，コンクリート内部の収縮差による内部拘束によって，平均剛性が低下することが解析において表現され，実際のコンクリートでも同様のメカニズムで剛性が低下していると示唆された。また，実験において除荷後の遅れ弾性ひずみなど，解析よりも大きい傾向を示した。そのため，骨材による拘束と内部拘束による剛性の低下以外の乾燥クリープのメカニズムが存在することが示唆され，実際のコンクリートの挙動を表現できない部分も確認した。

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