第7章 グリーンコンクリートの温度ひび割れ判定
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1第7章の概要
第7章では第6章までに得られた結果をもとに, ,H�々の条件ドにおいて泊皮ひび;l;リれ発 生の危険性について検討を行った。 先ず外気制度 ・ 外気?rl� J交・J1.ti主呼の外的�いlを椛々に 変化させ, 温度ひび割れの生じやすい環境安同を6ft[認した。 また制度ひび;ijリれ対策として 養生がどの程度有効であるのか検討を行い, 適切な長11:開始n\l J�]をぶした。 なおこれらの 検討には, ?品度データとして実測仙を使川している。
ここで, 上記外的要因の影響に関する検,Hでは, 外気温度などの条1'1:が -�イ!�iで継続す る場合を対象としている。 しかし'夫際の建設羽場においてはこれらの仙は変動するもので あり, 一定伯で継続することはあり得ない。 また, これらの変動がひび;iiリれ発生にむ大な 影響を及ぼすこともあり得る。 一Jj, これまでに示した -述の解析β法により任志の条件 における温度ひずみ発生のシミュレーションを行うことが司能となった。 したがって本市 の後半では, 外気温度や外気湿度および風速のそれぞれがある材齢から急激に変動する場 合の影響について検討を行った。 ここでは机度ひずみ解析に川いる制度データは温度解析 結果を用いた。 最後にひずみ速度依伝性をィ考慮した引張り限界ひずみの仰をぷし3 これと 先の温度ひずみの値を比較することにより, 実際に発生するプラスティックひび;liUれにお いて変形能力である引張り限界ひずみに対して温度ひずみがと‘の科皮の;則合をrLîめている のか考察を行った。
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-7. 2 温度ひび割れ発生の判定方法の概要
図7.2.1にひび割れ判定の概念図を示す。 関qlひび別れ発生危険域は, 7:品度足に起凶し て表層に生じる引張りひずみが,第6章で測定した引張り限界ひずみを地える領域をぷす。
従って, 温度ひずみ解析により算定された引張りひずみ(凶tj1 , 太線および細線)の粁n与 変化がひび割れ発生危険域と交差する時期に泊度ひび別れが発'I�する危険性が向いとj:1Jí,Ë する。 例えば図巾の太線の場合には引張りひずみが制大仰をぷす11与JVJの,jíJ後にひび別れ発 生危険域に入っておりひび割れが発生しやすいと判断される。 ・jj, 細線の場合にはいず れの時期においても引張りひずみは引張り限界ひずみよりも小さいがiをぷしており泊度ひ び割れは生じにくいと判断できる。
先に示したように本研究で検討対象としたF7-さ10 crn程度の床スラブでは, 水利発熱に より生じた熱が比較的外部に逃げやすいため表層部と巾心部の出度見は水利発熱速度が械 大となる時期前後に最も大きくなる。 一方引張り限界ひずみが傾小イ'11'ïをぷす時期, 日[Jちコ
ンクリートが初期脆性を示す時期もこの時期と相前後しており,市川dこの時期前後が温度 ひび割れの最も生じやすい時期となる。
本章では先ず外気温度や湿度等の外的要因を種々変化させ, 温度ひび別れの生じやすい 環境要因を明らかにした。 次に対策要因として養生開始時期が泊皮ひび別れ対策としてど の程度有効であるのか検討を行った。 最後に外的要因が任忌の材歯??において変化した場合 の影響を検討した。
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この時期にひびわれ発生の可能性が高い
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経 過 時 間
図 7.2.1 温度ひび割れの判定の概念図
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-7. 3 温度ひび割れ発生の判定結果
1 )外的要因の影響
【外気温度および外気湿度の影響〕
図7.3.1に外気温度が 350Cおよび25 oCで外気j限度を50 %, 70 %および90 %とした場 Aの温度ひび割れの判定結果を示す。 それぞれの附において, 3本の紋は符ifnlJ主ドで測定 された温度データを用いて第5章に/示したj品度ひび;ljUれ解析により何られた結果を, また ひび割れ発生危険域の下限値は第6章で述べた引張り限界ひずみの解析がiをぶしている。
いずれの場合も引張りひずみの解析値は打設l任後から地)Jflし3 引張り限界ひずみrll1帝京が 極小値を示す時期, 即ち試験体が初期脆性を示すfklj 1切とほぼrllJ時J�Jに, 'JI �長りひずみの解 析値も極大位を示している。 従ってこの時期は泊度ひび割れがidも'1:.じやすい|時期である ことが明らかである。
図よりいずれの外気温度の場合にも, 外気�flIl皮が低いほど引張りひずみの州大イ11'(は大き くなっている。 そして外気温度350Cの場合には, 海度が70 %を下! 111るとつ1'1長りひずみと 引張り限界ひずみが交差し, ひび割れが生じやすい状況にあることがわかる。 逆に外気温 度が高くなると引張りひずみはひび割れ発生危険域を大きくドド11っており, '(�Ji!I1U主では温 度ひび割れが発生する可能性は低いと判断できる。 一/ゴ, 外気制度250Cの財介にも350C の場合と同様に, 外気湿度が低いほど引張りひずみの極大仰の仰は大きくなる傾向をぷす が, 外気温度25 oCの場合には外気湿度が低い場合にも引張りひずみの州大仙は小さく,
ひび割れ危険域よりもかなり下側にあり, 温度差のみに起肉するひび;ijリれは'1:じにくいこ とが明らかである。
【風速の影響】
図7.3.2に風速を 0, 1, 2および3 m/secとした場合の漏皮ひび',I�IJれ判定結以を/J \す。
同図a)は外気温度 35 oC, 外気湿度70 %の場合, 同図b)は外気治!立250Cで外公t i!nl皮70
%の場合について示している。 無風の場合と比較して, 風が作用するとつ1 �長りひずみは大 きくなり, 外気温度35 oCの場合には, いずれの風速においても打設後5"-'711寺問の間で 引張り限界ひずみよりもかなり大きい引張りひずみを生じてひび訓れ先生危険域に入って いる。従って風の作用する場合には温度ひび割れ発生の危険性が高いと判定できる。イI Lし,
第3章などで示したように, 風が作用する場合には打設直後から脱水速度が大きい - )jで その後の低下も大きく, 引張りひずみの極大仰は風速によらずほぼ .�となっている。 風 速が変動する場合の影響に関しては後出の図7.3.5で検討している。 一)j, 外�\rhilJ.交25 oC の場合には風速によっては引張り限界ひずみよりも大きい引張りひずみを'1=.じているもの もあるが, その伯は350Cの場合よりも小さし.。
これらのことから, 内部温度に起因して友病に生じる引張りひずみが州大となる時期に コンクリートの引張り限界ひずみ, 即ち変形能力が忌も小さくなる。 従ってこの時期にひ び割れが生じやすいことが明らかとなった。 また外気温度の高い特rjlJ京成ドにおいて, 低 湿度あるいは風が作用することにより引張りひずみの値は大きくなり, ひび定IJれが生じや すくなることが定量的に確認された。 これらのことはプラスティックひび割れ発生の実態 ともよく一致している。
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