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
表5-4-1 石灰石コンクリートの疲労試験結果
表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
図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
表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
P>0.05 ∴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
表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
表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
表5-4-7 比較試験における疲労試験結果一覧
99