第 3 章 コンクリートの応答加速度に対するスランプの影響
3.2 実験概要
3.2.1 使用材料
使用材料を表 3.1に示す。セメントは普通ポルトランドセメントを使用した。
細骨材には神奈川県相模原産砂岩砕砂および陸砂を使用し,粗骨材には神奈川 県相模原産砂岩砕石を用いた。また,混和剤としては,リグニンスルホン酸化合 物とポリオールの複合体を主成分とする
AE
減水剤と,アルキルエーテル系のAE
助剤を併せて使用した。3.2.2 コンクリートの配合
コンクリートの配合を表 3.2に示す。水セメント比を
55%
で目標,目標空気 量は4.5%
で一定とした。目標スランプは8.0cm
を基本とし,さらに,JIS A 5308
に示されているスランプ購入者が指定した値に対しての許容範囲±2.5cm
を考慮して,混和剤量のみを増減させたスランプ5.5cm
およびスランプ10.5cm
の場合も検討対象とした。JIS A 5308
のスランプ許容範囲を表 3.3に示す。種類 品質
密度 3.16 g/cm3, ブレーン値 3210 cm2
/g
表乾密度 2.57 g/cm3, 吸水率 2.22 %,F.M. 2.76
表乾密度 2.65 g/cm3, 吸水率 2.89 %,F.M. 1.58
表乾密度 2.61 g/cm3, 吸水率 1.81 %,F.M. 6.67
アルキルエーテル系
AE助剤
化学混 和剤
神奈川県相模原産砕石 粗骨材
リグニンスルホン酸化合 物とポリオールの複合体
AE減水剤
神奈川県相模原産陸砂(S2) 細骨材
(細)
神奈川県相模原産砕砂(S1) 細骨材
(粗)
普通ポルトランドセメント セメント
W C S1 S2 G AE減水剤
(4倍希釈)
AE助剤(100
倍希釈)5.5 2504 1878
8 3756 1252
10.5 4382 1878
948
単位量(kg/m3)
172 313 683 171 s/a
(%)
最大寸法
(mm)
目標ス ランプ
(cm)
目標空 気量
(%) W/C
(%)
混和剤(g)
20 4.5 55 47.3
表 3.1 使用材料
表 3.2 コンクリートの配合
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3.2.3 使用機器 (1) 内部振動機
本研究では,周波数
50Hz
,棒径28mm
の内部振動機を使用した。内部振動機 の性能を表 3.4に,本研究で使用した内部振動機を図 3.1に示す。スランプの許容差
±1.0cm
±1.5cm
±2.5cm
±1.5cm スランプ
2.5cm 5cm 及び 6.5cm 8cm 以上 18cm 以下
21cm
メーカー エクセン
形式
BC28D
出力(W)
280
電圧(V)100
電流(A) 5
振動数(Hz) 50
直径(mm)
28
長さ(mm)340
表 3.3 JIS A 5308 スランプの許容範囲
表 3.4 内部振動機の性能
図 3.1 本研究で使用した内部振動機
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(2)加速度センサ
加速度センサは内部振動機の表面および型枠内部に設置した。内部振動機 の表面に取り付けた加速度センサは容量
200G
,コンクリート中に埋設した加速 度センサは容量20G
のものである。内部振動機に取り付けた加速度センサは,図 3.2 に示すように,先端から
3cm
の位置に接着剤およびテープで固定した。コンクリート中に埋設した加速度センサは,図 3.3 に示すように,アルミ板と アングルを接着し,たこ糸で引っ張り固定した。
図 3.2 内部振動機に固定した加速度センサ
図 3.3 型枠内部に設置した加速度センサ
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(3)試験体概要
試験体の概要を図 3.4に示す。本研究では,内部寸法
600×1200×400mm
の鋼 製型枠を用いた。反射波の影響を低減するため,型枠内部の側面に厚さ150mm
,型枠底面に厚さ100mm
のスタイロフォームを設置し,コンクリートの打設範囲を
300×1000×300mm
とした。また,内部振動機挿入位置は型枠端から
100mm
とし,型枠内部には加速度センサを設置した。設置した位置は,内部振動機挿入位置から
100mm
ごとに計5
個設置した。(内部振動機からの距離100mm
,200mm
,300mm
,400mm
,500mm
)300m m 15 0m m 15 0m m
100mm
内部振動機
加速度センサ
(スタイロフォーム)
1000mm 100mm
100mm
40 0m m
100mm
12 5m m
内部振動機
25 0m m
図 3.4 供試体概要
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3.2.4 実験方法
(1)フレッシュ性状試験
コンクリートのフレッシュ性状試験としては,スランプ試験および空気量試 験を,それぞれ
JIS A1101
およびJIS A 1128
に準拠して行った。スランプは目標値
±1.0cm
,空気量は4.5±1.5%
を満たすように,それぞれ混和剤量によって調整した。また,コンクリートの練り上がり温度も併せて測定した。
(2)応答加速度の測定
スランプが目標値
±1.0cm
,空気量が4.5±1.5%
を満たしていることを確認した 後,型枠にコンクリートを,内部振動機による加振後の高さが型枠底面から250mm
となるような位置まで投入し,内部振動機により60
秒間加振し,その間の応答加速度を測定した。また,内部振動機は型枠底面から
125mm
の位置 まで挿入した。応答加速度測定手順を以下に示す。
1)
内部振動機表面および型枠内部に加速度センサを設置する。2)
コンクリートを型枠に加振後の高さが250mm
となるように投入する。3)
内部振動機の振動部分が型枠底面から125mm
の高さとなるように垂直に挿 入する。4)
応答加速度を測定する。応答加速度の測定はサンプリング間隔を
1.00×10
-4秒として行った。測定開始 から0.5
~1.5
秒の間での最大加速度と最小加速度の絶対値を平均したものを1
秒時点での内部振動機の応答加速度とし,秒単位で解析を行った。応答加速度 波形の一例を図 3.5に示す。図 3.5はスランプ5.5cm
の場合の内部振動機表面 の応答加速度波形である。-800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800
0 5000 10000 15000 20000
応答加速度
(m /s
2)
振動時間(s×10-4
)
最大応答加速度最小応答加速度
図 3.5 応答加速度波形