かぶり部充填状況

デジタルビデオカメラで撮影した動画を

2

秒ごとに画像とし，振動締固め開 始から

20

秒までの充填状況の観察を行った。各配合条件，内部振動機挿入位 置および鉄筋条件における充填状況の様子を図 4.7～図 4.35に示す。

また，スランプ

10.5cm

の鉄筋あき

65mm

の場合の内部振動機挿入位置ケー ス

2

（鉄筋から

14cm

），ケース

3

（鉄筋から

9cm

），鉄筋あき

50mm

の場合の内 部振動機挿入位置ケース

3

および鉄筋あき

35mm

の場合の内部振動機挿入位置 ケース

3

では，急激にコンクリートがかぶり部に充填したため

1

秒ごとに画像 とし，締固め開始から

10

秒までの充填状況の観察を行った。

締固め開始から

20

秒経過しても充填完了しない場合，充填完了するまでの 画像を示した。

また，スランプ

5.5cm

の

6

秒時点での充填状況の比較を図 4.36に，スラン

プ

8.0cm

の

4

秒時点での充填状況比較を図 4.37に，スランプ

10.5cm

の

4

秒時

点での充填状況の比較を図 4.38に示す。図 4.36～図 4.38に示すように，充填 状況は，鉄筋間隔が狭くなり内部振動機挿入位置が鉄筋から遠いほど充填しに くく，鉄筋間隔が広く内部振動機挿入位置が鉄筋に近いほど充填しやすくなっ ていることがわかる。

68

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.7 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置鉄筋から 19cm

69

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.8 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置鉄筋から 14cm

70

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.9 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置鉄筋から 9cm

71

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.10 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 19cm

72

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.11 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 14cm

73

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.12 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 9cm

74

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.13 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 19cm(2～20 秒)

75

22 秒

24 秒

26 秒

30 秒 28 秒

32 秒

36 秒 34 秒

図 4.14 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 19cm(22～36 秒)

76

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.15 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 14cm(2～20 秒)

77

22 秒

24 秒

26 秒

図 4.16 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 14cm(22～26 秒)

78

2 秒

18 秒 16 秒

10 秒 8 秒

6 秒

4 秒 14 秒 24 秒

22 秒 12 秒

20 秒

26 秒

図 4.17 スランプ 5.5cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 9cm

79

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.18 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置ケース鉄筋から 19cm

80

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.19 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置鉄筋から 14cm

81

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.20 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置鉄筋から 9cm

82

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.21 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 19cm

83

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.22 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 14cm

84

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.23 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 9cm

85

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.24 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 19cm

86

2 秒

18 秒 16 秒

10 秒 8 秒 6 秒

4 秒 14 秒 24 秒

22 秒 12 秒

20 秒

26 秒

図 4.25 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 14cm

87

2 秒

18 秒 16 秒

10 秒 8 秒 6 秒

4 秒 14 秒 24 秒

22 秒 12 秒

20 秒

26 秒

図 4.26 スランプ 8.0cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 9cm

88

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.27 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置鉄筋から 19cm

89

1 秒

2 秒

3 秒

5 秒 4 秒

6 秒

10 秒 9 秒 8 秒 7 秒

図 4.28 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置鉄筋から 14cm

90

1 秒

2 秒

3 秒

5 秒 4 秒

6 秒

10 秒 9 秒 8 秒 7 秒

図 4.29 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 65mm 挿入位置鉄筋から 9cm

91

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.30 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 19cm

92

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

c

図 4.31 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 14cm

93

1 秒

2 秒

3 秒

5 秒 4 秒

6 秒

10 秒 9 秒 8 秒 7 秒

図 4.32 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 50mm 挿入位置鉄筋から 9cm

94

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.33 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 19cm

95

2 秒

4 秒

6 秒

10 秒 8 秒

12 秒

20 秒 18 秒 16 秒 14 秒

図 4.34 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 14cm

96

1 秒

2 秒

3 秒

5 秒 4 秒

6 秒

10 秒 9 秒 8 秒 7 秒

図 4.35 スランプ 10.5cm 鉄筋あき 35mm 挿入位置鉄筋から 9cm

97

あき65mm・位置19mm あき50mm・位置19mm あき35mm・位置19mm

あき35mm・位置14mm あき50mm・位置14mm

あき

65mm

・位置

14mm

あき

35mm

・位置

9mm

あき50mm・位置9mm

あき

65mm

・位置

9mm

図 3.36 スランプ 5.5cm の 6 秒時点での比較

98

あき65mm・位置19mm あき50mm・位置19mm あき35mm・位置19mm

あき35mm・位置14mm あき50mm・位置14mm

あき

65mm

・位置

14mm

あき

35mm

・位置

9mm

あき50mm・位置9mm

あき

65mm

・位置

9mm

図 3.37 スランプ 8.0cm の 4 秒時点での比較

99

あき65mm・位置19mm あき50mm・位置19mm あき35mm・位置19mm

あき35mm・位置14mm あき50mm・位置14mm

あき

65mm

・位置

14mm

あき

35mm

・位置

9mm

あき50mm・位置9mm

あき

65mm

・位置

9mm

図 3.38 スランプ 10.5cm の 4 秒時点での比較

100

(2)かぶり部充填高さの時間変化

図 4.39～図 4.40にスランプ

5.5cm

，

8.0cm

および

10.5cm

における，各配筋条 件，各内部振動機挿入間隔の場合の充填高さと振動時間の関係を示す。振動開始 初期は目視にてかぶり部充填高さを測定できない部分があり，本研究において は，その部分は一定の速度で充填しているとした。

充填高さと振動時間の関係は，振動開始初期に充填高さが急激に上昇する場 合，充填高さが緩やかに上昇する場合，振動開始初期から途中で充填高さの上昇 速度が増加する場合の

3

種の傾向が認められた。それぞれの条件でどの傾向か を表 4.6に示す。表中の「

○

」は振動開始初期に充填高さが急上昇する場合，「

×

」 は充填高さが緩やかに上昇する場合，「ᇞ」は振動開始から途中で充填高さの上 昇速度が増加する場合を表している。

鉄筋あき

65mm

では，いずれのスランプおよび内部振動機挿入位置であって も，振動開始初期に充填高さが急激に上昇する傾向が認められた。また，鉄筋あ き

50mm

で内部振動機挿入位置ケース

2

およびケース

3

でもいずれのスランプ 条件でも同様の傾向が認められ，鉄筋あき

35mm

ではスランプ

10.5cm

で内部振 動機挿入位置ケース

2

のみこの傾向を示した。この結果から，鉄筋あきが広い 場合に，コンクリートが鉄筋間を通過する際の影響が小さいため，短時間で多く のコンクリートが通過できることがわかる。また，内部振動機挿入位置が鉄筋位 置から近い場合にも，より大きな振動エネルギーが伝わりコンクリートが流動 しやすくなることがわかる。

充填高さが緩やかに上がる傾向は，鉄筋あき

35mm

で多く認められた。鉄筋 あき

35mm

はコンクリートが通過する際に障害となり，その影響が大きいこと がうかがえる。

振動開始初期から途中で充填高さ上昇速度が増加する場合は，既往の研究²⁾で 振動開始から途中で上昇速度が増加する傾向を示している結果があるが，これ はごく初期での傾向であり，同様の実験方法で粗骨材によるブロッキングが起 きた例³⁾もあることから，本研究においては若干の粗骨材によるブロッキングの 影響であると考えられる。

スランプ5.5cm スランプ8.0cm スランプ10.5cm 内部振動機挿入位置

ケース1 ケース2 ケース3 ケース1 ケース2 ケース3 ケース1 ケース2 ケース3

鉄筋あき

65mm ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

50mm × ○ ○ △ ○ ○ △ ○ ○

35mm × × △ × × △ × ○ △

表 4.6 各条件における充填の傾向

○：急激に上昇 ×：緩やかに上昇

ᇞ：途中で上昇速度増加

101

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

鉄筋あき

65mm

・ケース

1

鉄筋あき65mm・ケース2 鉄筋あき65mm・ケース3

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(cm)

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(cm)

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(cm)

振動時間

(s)

鉄筋あき50mm・ケース1 鉄筋あき50mm・ケース2 鉄筋あき50mm・ケース3

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(cm )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(cm )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(cm )

振動時間

(s)

鉄筋あき

35mm

・ケース

1

鉄筋あき

35mm

・ケース

2

鉄筋あき

35mm

・ケース

3

図 4.39 スランプ 5.5cm の充填高さと振動時間の関係

102

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

鉄筋あき65mm・ケース1 鉄筋あき65mm・ケース2 鉄筋あき65mm・ケース3

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

鉄筋あき50mm・ケース1 鉄筋あき50mm・ケース2 鉄筋あき50mm・ケース3

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

鉄筋あき35mm・ケース1 鉄筋あき35mm・ケース2 鉄筋あき35mm・ケース3

図 4.40 スランプ 8.0cm の充填高さと振動時間の関係

103

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

鉄筋あき

65mm

・ケース

1

鉄筋あき

65mm

・ケース

2

鉄筋あき

65mm

・ケース

3

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

鉄筋あき

50mm

・ケース

1

鉄筋あき

50mm

・ケース

2

鉄筋あき

50mm

・ケース

3

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40

充填高さ

(c m )

振動時間

(s)

鉄筋あき35mm・ケース1 鉄筋あき35mm・ケース2 鉄筋あき35mm・ケース3

図 4.41 スランプ 10.5cm の充填高さと振動時間の関係

104

(3)かぶり部充填高さ率

かぶり部充填高さは，型枠にコンクリートを投入する量をすべての実験で統 一することができず，かぶり部充填高さ最高値がそれぞれ異なっている。そのた め，充填高さ最高値からのある時間における充填高さの割合を充填高さ率とし，

比較検討を行った。充填高さ率と振動時間の関係を，スランプおよび内部振動機 挿入位置別に配筋条件で比較したものを図 4.42に，配筋条件および内部振動機 挿入位置別にスランプで比較したものを図 4.43に，スランプおよび配筋条件別 に内部振動機挿入位置で比較したものを図 4.44に示す。

図 4.42に示すように，鉄筋あきが狭くなるにつれて充填しにくくなることが わかる。鉄筋あき

50mm

から

35mm

となると充填高さ率に対する鉄筋の影響は 顕著となる。特に，スランプ

8.0cm

・ケース

1

を除く，スランプ

5.5cm

とスラン

プ

8.0cm

では鉄筋あきが

50mm

から

35mm

となると充填高さ率に対する鉄筋の

影響が顕著となり，充填完了までにかかる時間が大幅に大きくなる。

図 4.43に示すように，おおむねスランプが小さくなるにつれて充填しにくく なるが，鉄筋あき

65mm

・ケース

3

および鉄筋あき

35mm

・ケース

3

では，充填 高さ率

0.9

程度まではスランプ

10.5cm

よりもスランプ

8.0cm

が充填にかかる時 間が大きい結果となった。内部振動機挿入位置ケース

3

は，本研究における最 も鉄筋から近い位置（鉄筋位置から

9cm

）であり，振動エネルギーによる影響が スランプによる影響を上回った結果であると考えられる。すなわち，内部振動機 挿入位置が鉄筋から非常に近い場合は，充填に関してスランプの影響はないこ とが明らかとなった。

図 4.44に示すように，内部振動機挿入位置が鉄筋位置に近づくにつれて，充 填しやすくなることわかる。しかし，スランプ

8.0cm

・鉄筋あき

65mm

およびス

ランプ

8.0cm

・鉄筋あき

35mm

の場合に，内部振動機挿入位置による影響が認め

られなかった。本研究において最もやわらかく流動しやすいと考えられるスラ

ンプ

10.5cm

においては，鉄筋あき

65mm

のケース

1

とケース

2

では内部振動機

挿入位置による影響は認められなかったが，そのほかの場合においては，内部振 動機挿入位置による影響が認められる。また，スランプ

8.0cm

・鉄筋あき

65mm

およびスランプ

8.0cm

・鉄筋あき

35mm

では，図 4.40に示した結果からブロッ キングも生じていないと考えられる。そのため，本研究で示されたスランプ

8.0cm

・鉄筋あき

65mm

およびスランプ

8.0cm

・鉄筋あき

35mm

の場合に，内部

振動機挿入位置による影響が認められなかった原因は不明である。

図 4.45 に，充填高さ率と振動時間の関係を，スランプ

5.5cm

，

8.0cm

および

10.5cm

のときの鉄筋あきおよび内部振動機挿入位置により比較した図を示す。

なお，図 4.45では鉄筋の影響を明確に示すために，鉄筋あき

50mm

の場合を除 い て い る 。 い ず れ の 場 合 に お い て も ， 鉄 筋 あ き が 狭 く な る 程 （ 鉄 筋 あ き

ドキュメント内 振動締固め時の応答加速度に着目した フレッシュコンクリートの (ページ 73-116)