町田紘一

超速硬コンクリートの初期体積変化によるひび割れ発生機構の解明

下村匠

　本研究では，伸縮装置の交換工事に使用される超速硬コンクリートにひび割れが発生している現状を踏まえ，ひび割れの再現を行い，超速硬コンクリートのひび割れ発生機構の解明を目的としたひび割れ発生機構の仮説の立案および検証と，有効なひび割れ抑制手法について検討を行った．
　まず，伸縮装置の交換工事で発生する超速硬コンクリートのひび割れ発生事例を整理し，誘導板直上でひび割れが多く発生している現状を示した．また現在の超速硬コンクリートの硬化性状に着目した問題点および既往研究についてまとめた．
　次に，現場でのひび割れ発生状況が不明瞭な点を踏まえ，伸縮ジョイントを模擬したひび割れの再現実験を行った．その結果，誘導板直上に発生するひび割れは，打設後1時間程度の初期にひび割れが発生していることを確認した．また誘導板の有無によって生じる上面の収縮変位差の増加に伴い，ひび割れが発生していることを明らかにした．
そして，これらの再現実験および既往研究から，超速硬コンクリートに発生するひび割れは，誘導板の有無によるコンクリートの体積変化量の差によって誘導板近傍にせん断変形が生じ，変形量がその時点で発現しているコンクリートの変形能力を超えることでひび割れが発生していると考え，超速硬コンクリートの初期体積変化に着目したひび割れ発生機構の仮説を立案した．
　さらに，ひび割れ発生機構の仮説を定量的に検証するために，誘導板直上の上面変位差が異なる複数の誘導板を設置した試験体を作製し，誘導板の有無によって生じる収縮変位差を指標とした検討を行った．その結果，上面の収縮変位差が一定以上になることでひび割れが発生していることが明らかになり，本研究のひび割れ発生機構の仮説と同様の原理でひび割れが発生していることを示した．またその他の上面変位差の異なる試験ケースにおいても同様のメカニズムでひび割れの発生を予見できることから，本研究の仮説が妥当であることを示した．
　最後に，本研究の試験結果から，ひび割れ抑制に有効な誘導板の有無によって生じる収縮変位差の低減量について考察した．また現在の超速硬コンクリートの収縮低減対策の問題点を述べ，超速硬コンクリートのひび割れ抑制に有効な膨張材の要求性能について，膨張材の膨張継続時間の観点から考察した．