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第 4 章 石灰石コンクリートの特性

5.4 試験結果及び比較

石灰石コンクリートの疲労試験結果を表5-4-1示し、比較研究と石灰石コンクリートの試 験結果の比較を表5-4-2に示す。結果として、応力レベル0.9、0.8において有意差が認めら れ、応力レベル0.7では有意差は認められなかった。応力レベル0.7では分散に有意さが認 められているが、これは、打ち切り回数の差が影響していると考えられる。

表5-4-1の破壊確率と破壊回数の関係から、破壊確率50%の疲労曲線を算出した結果は式

5-4-1 の通りであり、他の破壊確率における結果は表 5-4-6 に示す。石灰石コンクリートの

疲労曲線は、比較研究の結果と比較して左側にシフトしており、これは疲労抵抗性が劣る ことを示している。この原因としては、骨材種類や配合が異なること以外にも、載荷治具 の違いが考えられる。写真5-4-1及び5-4-2に、本試験において用いた疲労試験の載荷治具 時は載荷治具に回転しない山型のものを使用していた。これにより載荷点間に治具による

5-4-1 石灰石コンクリートの疲労試験結果

5-4-2 石灰石コンクリートと比較試験の比較

応力レベル 破壊回数N logN 破壊確率(%)

177 2.248 14.3

377 2.576 28.6

722 2.859 42.9

825 2.916 57.1

945 2.975 71.4

3670 3.565 85.7

2746 3.439 14.3

3097 3.491 28.6

3207 3.506 42.9

4197 3.623 57.1

8574 3.933 71.4

76891 4.886 85.7

875186 5.942 12.5

1035282 6.015 25.0

1129620 6.053 37.5

2000000 6.301

-2000000 6.301

-2000000 6.301

-0.7 0.8 0.9

繰り返し回数 サンプル数 繰り返し回数 サンプル数

0.9 1119 6 14562 30 無 有

0.8 16452 6 703051 46 無 有

0.7 1632980 6 1745878 32 有 無

応力 レベル

石灰石コンクリート 比較試験結果 分散 有意差

平均値 有意差

93

拘束力が発生し、試験結果に影響した可能性がある。しかし、いずれしても本試験結果と、

比較試験結果は試料数も大きく異なることもあり、疲労曲線の差については、今後更に検 討する必要があると考えられる。

また、現行の舗装設計便覧に記載されている疲労曲線と比較すると(図5-4-1)石灰石コ ンクリートの結果は安全側にあり、舗装用コンクリートとしては十分な疲労特性を有して いると言える。

石灰石コンクリート破壊確率50% Sr = 1.050 − 0.059 ∙ logN 比較試験コンクリート破壊確率50% Sr = 1.095 − 0.061 ∙ logN

式5-4-1 ここに Sr: 応力レベル

N: 繰り返し載荷回数

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

1.E+00 1.E+02 1.E+04 1.E+06 1.E+08

応力レベル

繰返し数(N)

石灰石コンクリート 比較試験

舗装設計便覧(a)

石灰石コンクリート試験結果

5-4-1 各疲労曲線の比較

写真5-4-1 本試験の載荷治具 写真5-4-2 比較研究の載荷治具

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

1.E+0 1.E+2 1.E+4 1.E+6 1.E+8

応力レベル

繰返し数( N ) 石灰石コンクリート

比較試験結果 舗装設計便覧(a)

石灰石コンクリート試験結果

94

5-4-3 応力レベル0.9検定

F-検定

LD 比較研究

破壊回数N logN 破壊回数N logN 平均 2.857 3.552

177 2.248 150 2.176 分散 0.194 0.415

377 2.576 264 2.422 観測数 6 46

722 2.859 319 2.504 自由度 5 45

825 2.916 471 2.673 観測された分散比 0.467

945 2.975 498 2.697 P(F<=f) 片側 0.201

3670 3.565 591 2.772 F 境界値 片側 0.225

663 2.822

670 2.826

733 2.865 t-検定

952 2.979 LD 比較研究

952 2.979 平均 2.857 3.573

1081 3.034 分散 0.194 0.478

1307 3.116 観測数 6 46

1444 3.160 仮説平均との差異 0

1767 3.247 自由度 9

1805 3.256 t -3.471

1947 3.289 P(T<=t) 両側 0.007

1957 3.292 t 境界値 両側 2.262

2283 3.359

2834 3.452

2845 3.454

3245 3.511

3849 3.585

3907 3.592

4147 3.618

4297 3.633

4464 3.650

4506 3.654

4801 3.681

5714 3.757

6359 3.803

8900 3.949

10423 4.018

14059 4.148

14197 4.152

14214 4.153

17219 4.236

21000 4.322

22000 4.342

23000 4.362

23000 4.362

25000 4.398

27000 4.431

30000 4.477

49000 4.690

300000 5.477 応力レベル0.9

LD 比較研究

P<0.05 ∴有意差有り P>0.05 ∴有意差無し

95

F-検定

LD 比較研究

破壊回数N logN 破壊回数N logN 平均 3.813 4.877

2746 3.439 470 2.672 分散 0.308 1.113

3097 3.491 1547 3.189 観測数 6 49

3207 3.506 3124 3.495 自由度 5 48

4197 3.623 3685 3.566 観測された分散比 0.277

8574 3.933 4204 3.624 P(F<=f) 片側 0.076

76891 4.886 5729 3.758 F 境界値 片側 0.225

5980 3.777

6671 3.824

7582 3.880 t-検定

9525 3.979 LD 比較研究

10000 4.000 平均 3.813 4.877

10000 4.000 分散 0.308 1.113

10000 4.000 観測数 6 49

11000 4.041 仮説平均との差異 0

16000 4.204 自由度 10

23000 4.362 t -3.912

23000 4.362 P(T<=t) 両側 0.003

26000 4.415 t 境界値 両側 2.228

32000 4.505

32000 4.505

32000 4.505

37000 4.568

39000 4.591

42000 4.623

45000 4.653

46000 4.663

51000 4.708

51000 4.708

66000 4.820

67000 4.826

75000 4.875

77000 4.886

160000 5.204

240000 5.380

420000 5.623

720000 5.857

740000 5.869

1200000 6.079

1400000 6.146

1500000 6.176

2100000 6.322

3100000 6.491

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

3000000 6.477

3000000 6.477

5000000 6.699

5000000 6.699

P0.05 ∴有意差無し

P<0.05 ∴有意差有り 応力レベル0.8

LD 比較研究

5-4-4 応力レベル0.8検定

96

F-検定

LD 比較研究

破壊回数N logN 破壊回数N logN 平均 6.152 6.059

875186 5.942 23000 4.362 分散 0.028 0.264

1035282 6.015 68000 4.833 観測数 6 41

1129620 6.053 110000 5.041 自由度 5 40

2000000 6.301 110000 5.041 観測された分散比 0.106

2000000 6.301 210000 5.322 P(F<=f) 片側 0.010

2000000 6.301 340000 5.531 F 境界値 片側 0.224

450000 5.653

590000 5.771

620000 5.792 t-検定

770000 5.886 LD 比較研究

850000 5.929 平均 6.152 6.059

900000 5.954 分散 0.028 0.264

940000 5.973 観測数 6 41

1100000 6.041 仮説平均との差異 0

1200000 6.079 自由度 23

1400000 6.146 t 0.887

1500000 6.176 P(T<=t) 両側 0.384

1700000 6.230 t 境界値 両側 2.069

2100000 6.322

2600000 6.415

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

2000000 6.301

5000000 6.699

5000000 6.699

5000000 6.699

5000000 6.699

応力レベル0.7

LD 比較研究

P<0.05 ∴有意差有り

P>0.05 ∴有意差無し 表5-4-5 応力レベル0.7検定

97 Sr = b − a ∙ logN ここに Sr: 応力レベル

a,b: 係数

5-4-6 疲労曲線の係数

a b

10 0.047 0.974

20 0.051 0.997

30 0.054 1.016

40 0.056 1.033

50 0.059 1.050

60 0.062 1.068

70 0.065 1.089

80 0.068 1.115

90 0.073 1.154

10 0.065 1.041

20 0.064 1.062

30 0.063 1.076

40 0.062 1.086

50 0.061 1.095

60 0.059 1.103

70 0.058 1.111

80 0.056 1.119

90 0.054 1.129

破壊確率 (%) 試験条件 係数

比較試験 LD

98

1 150 2.176 0.021 315 2.498 0.027 740 2.672 0.020 2.3.E+4 4.362 0.023

2 264 2.422 0.043 451 2.654 0.054 1547 3.189 0.039 6.8.E+4 4.833 0.045

3 319 2.504 0.064 652 2.814 0.081 3124 3.495 0.059 1.1.E+5 5.041 0.068

4 471 2.673 0.085 811 2.909 0.108 3685 3.566 0.078 1.1.E+5 5.041 0.091

5 498 2.697 0.106 979 2.991 0.135 4204 3.624 0.098 2.1.E+5 5.322 0.114

6 591 2.772 0.128 989 2.995 0.162 5729 3.758 0.118 3.4.E+5 5.531 0.136

7 663 2.822 0.149 1093 3.039 0.189 5980 3.777 0.137 4.5.E+5 5.653 0.159

8 670 2.826 0.170 1274 3.105 0.216 6671 3.824 0.157 5.9.E+5 5.771 0.182

9 733 2.865 0.191 1346 3.129 0.243 7582 3.880 0.176 6.2.E+5 5.792 0.205

10 952 2.979 0.213 1372 3.137 0.270 9525 3.979 0.196 7.7.E+5 5.886 0.227

11 952 2.979 0.234 1647 3.217 0.297 1.0.E+4 4.000 0.216 8.5.E+5 5.929 0.250

12 1081 3.034 0.255 1665 3.221 0.324 1.0.E+4 4.000 0.235 9.0.E+5 5.954 0.273

13 1307 3.116 0.277 1759 3.245 0.351 1.0.E+4 4.000 0.255 9.4.E+5 5.973 0.295

14 1444 3.160 0.298 1966 3.294 0.378 1.1.E+4 4.041 0.275 1.1.E+6 6.041 0.318

15 1767 3.247 0.319 2511 3.400 0.405 1.6.E+4 4.204 0.294 1.2.E+6 6.079 0.341

16 1805 3.256 0.340 3060 3.486 0.432 2.3.E+4 4.362 0.314 1.4.E+6 6.146 0.364

17 1947 3.289 0.362 3257 3.513 0.459 2.3.E+4 4.362 0.333 1.5.E+6 6.176 0.386

18 1957 3.292 0.383 3640 3.561 0.486 2.6.E+4 4.415 0.353 1.7.E+6 6.230 0.409

19 2283 3.359 0.404 3997 3.602 0.514 3.2.E+4 4.505 0.373 2.1.E+6 6.322 0.432

20 2834 3.452 0.426 4193 3.623 0.541 3.2.E+4 4.505 0.392 2.6.E+6 6.415 0.455

21 2845 3.454 0.447 4367 3.640 0.568 3.2.E+4 4.505 0.412 2.0.E+6 6.301

22 3245 3.511 0.468 4837 3.685 0.595 3.7.E+4 4.568 0.431 2.0.E+6 6.301

23 3849 3.585 0.489 4897 3.690 0.622 3.9.E+4 4.591 0.451 2.0.E+6 6.301

24 3907 3.592 0.511 5455 3.737 0.649 4.2.E+4 4.623 0.471 2.0.E+6 6.301

25 4147 3.618 0.532 6232 3.795 0.676 4.5.E+4 4.653 0.490 2.0.E+6 6.301

26 4297 3.633 0.553 6666 3.824 0.703 4.6.E+4 4.663 0.510 2.0.E+6 6.301

27 4464 3.650 0.574 8897 3.949 0.730 5.1.E+4 4.708 0.529 2.0.E+6 6.301

28 4506 3.654 0.596 1.1.E+4 4.041 0.757 5.1.E+4 4.708 0.549 2.0.E+6 6.301

29 4801 3.681 0.617 1.1.E+4 4.041 0.784 6.6.E+4 4.820 0.569 2.0.E+6 6.301

30 5714 3.757 0.638 1.4.E+4 4.146 0.811 6.7.E+4 4.826 0.588 2.0.E+6 6.301

31 6359 3.803 0.660 1.8.E+4 4.255 0.838 7.5.E+4 4.875 0.608 2.0.E+6 6.301

32 8900 3.949 0.681 3.4.E+4 4.531 0.865 7.7.E+4 4.886 0.627 2.0.E+6 6.301

33 1.0.E+4 4.018 0.702 3.5.E+4 4.544 0.892 1.6.E+5 5.204 0.647 2.0.E+6 6.301

34 1.4.E+4 4.148 0.723 4.6.E+4 4.663 0.919 2.4.E+5 5.380 0.667 2.0.E+6 6.301

35 1.4.E+4 4.152 0.745 6.9.E+5 5.839 0.946 4.2.E+5 5.623 0.686 2.0.E+6 6.301

36 1.4.E+4 4.153 0.766 9.6.E+5 5.982 0.973 7.2.E+5 5.857 0.706 2.0.E+6 6.301

37 1.7.E+4 4.236 0.787 7.4.E+5 5.869 0.725 2.0.E+6 6.301

38 2.1.E+4 4.322 0.809 1.2.E+6 6.079 0.745 5.0.E+6 6.699

39 2.2.E+4 4.342 0.830 1.4.E+6 6.146 0.765 5.0.E+6 6.699

40 2.3.E+4 4.362 0.851 1.5.E+6 6.176 0.784 5.0.E+6 6.699

41 2.3.E+4 4.362 0.872 2.1.E+6 6.322 0.804 5.0.E+6 6.699

42 2.5.E+4 4.398 0.894 3.1.E+6 6.491 0.824 5.0.E+6 6.699

43 2.7.E+4 4.431 0.915 2.0.E+6 6.301

44 3.0.E+4 4.477 0.936 2.0.E+6 6.301

45 4.9.E+4 4.690 0.957 2.0.E+6 6.301

46 3.0.E+5 5.477 0.979 3.0.E+6 6.477

47 3.0.E+6 6.477

48 5.0.E+6 6.699

49 5.0.E+6 6.699

着色箇所は打ち切りデータ 応力レベル0.8

応力レベル0.85

応力レベル0.9 応力レベル0.7

破壊 logN 確率 破壊

回数N 破壊

logN 確率 破壊回

数N 破壊

logN 確率 破壊

回数N 破壊

logN 確率 破壊

回数N 順位

5-4-7 比較試験における疲労試験結果一覧

99