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1.研究背景および目的

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Academic year: 2021

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(1)

締固め時間の違いが性状の異なるコンクリートの材料分離に及ぼす影響

芝浦工業大学 学生会員 ○鈴木 悠平 芝浦工業大学 正会員 伊代田 岳史

1.研究背景および目的

コンクリート構造物において,耐久性を確保するた めには,適切な振動エネルギーを与えてコンクリート 材料に偏りのない密実な構造物を施工することが重要 である.しかし,耐震性能の向上に伴い構造物の過密配 筋化が進み,長らく土木の分野で用いられてきた低ス ランプのコンクリート性状では,過振動による材料分 離や未充填箇所が発生することが懸念される.そこで 近年ではコンクリートの流動性を向上させることで過 密配筋箇所でも充填可能なコンクリートの開発が進み,

実施工で用いる事案が増加している. 一方で「コンク リート標準示方書【施工編】」には一箇所当りの締固め 振動時間が 5~15 秒と定められているが,これは従来 の低スランプのコンクリートを対象としており,性状 が変化したコンクリートには上記の振動時間が適切で あるかが不明である.そこで本研究では様々な性状の コンクリートを用いて振動締固め時間を変動させたと きのコンクリートに及ぼす影響を材料分離の観点から 検証した.

2.実験概要

実施工でのコンクリート性状の多様化,また施工条 件の多様化を想定し,厳しい施工条件下での,様々な性 状のコンクリートを振動締固めした時のブリーディン グ等の上下方向の材料分離を確認する鉛直締固め試験 を行った.

(1)鉛直締固め試験

表‐1,図‐1 に試験で使用したコンクリート性状と 試験の概略図を示す.また, 図‐2 にて各配合の練り上 がり時のコンクリート性状を示す.直径 30cm×高さ 50cm の塩化ビニル製の型枠を 3 個用いて,コンクリートを 高さ 45cm まで投入し,締固め時間を 3 秒,10 秒,60 秒 を与える.その後,層 1~層 5 より 1.5ℓのコンクリー トを採取し,洗い分析試験を行う.

図‐1 鉛直締固め試験概要図

配合① 配合②

配合③

図-2 配合①,②,③の練上がり直後の様子

(2)洗い分析試験

鉛直締固め試験にて採取した各層での 1.5ℓのコンク リートを,0.15mm ふるいを用いてペースト部を洗い流 したのちに骨材を絶乾にする.そして,ふるい分け試験

「JIS Z 8801-1」に則し,0.15,0.3,0.6,1.5,2.5,5,

10,20mm の径で骨材をふるいにかけてそれぞれの質量 を計測した.

10秒 60秒

3cm

3cm

3cm

3cm 3cm 7.5cm

3秒

層1 層2

層5 層

4

層3

キーワード 締固め,バイブレータ,材料分離

連絡先 〒135-8548 東京都江東区豊洲 3-7-5 芝浦工業大学 TEL:03-5859-8356 E-mail:[email protected]

Ⅴ-46 第43回土木学会関東支部技術研究発表会

(2)

表-1 コンクリート配合表及びその特徴

図-3 配合①に置ける振動締固め後の材料構成割合(左から順に 3 秒,10 秒,60 秒)

図-4 配合②に置ける振動締固め後の材料構成割合(左から順に 3 秒,10 秒,60 秒)

図-5 配合③に置ける振動締固め後の材料構成割合(左から順に 3 秒,10 秒,60 秒)

3.実験結果及び考察

図-3,4,5 に振動前及び振動後の各層における材料 構成割合を示す.図-3 に示すように,配合①の材料分 離に近いコンクリートの場合では締固め時間 3 秒にお ける 1 層目の粗骨材の体積が約 22%減少した.また,

図-4 に示すように,配合②の低スランプのコンクリー トの場合では締固め時間が 60 秒で 1 層目の粗骨材が約

10%,図-5 に示すように,粉体量を増加させた配合③

の場合約 6%の減少率に留まった.また配合②,③にお

ける締固め時間 3 秒及び 10 秒を与えた時には 2~5 層 間では分離が起こらないことを確認した.このことよ り材料分離の観点からは,従来の低スランプのコンク リート及び粉体量の増加により流動性能を向上させた

コンクリートにおいて,振動時間の多寡による影響は 小さいと考える.また,今後は締固め時間の多寡による 表層品質や耐久性への影響を検討していきたい.

4.まとめ

(1)コンクリート性状の違いによる水平方向への流動 には,構成されるコンクリート材料分布に違いはみら れなかった.

(2)流動性能をあまり有さない低スランプのコンクリ ートや粉体量・粘性を増加させたコンクリートにおい ては振動エネルギーの影響を受けにくく,60 秒締固め しても,振動時間による材料分離への影響は少ない.

本研究はエクセン㈱との共同研究を付記する.

W C BFS S G スランプ

(cm) フロー(cm) 空気量(%)

① 170 340 - 853 955 0.8 - 0.8 - - 52×43 3.0 分離気味の コンクリート

② 160 320 - 879 974 0.6 1.0 - - 6.5 - 4.3 低スランプの コンクリート

③ 58 175 175 175 1017 754 0.8 - - 1.3 17.0 - 3.7 粉体量を増加させた コンクリート

特徴

48

W/C

50 4.5

s/a air フレッシュ性状

増粘系 SP(%) SP (%) 減水剤

(%) AE剤

(%) 単位量

(

Ⅴ-46 第43回土木学会関東支部技術研究発表会

参照

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