内部振動磯によるコンクリートの振動締固めに関する研究

(1)

内部振動磯によるコンクリートの振動締固めに関する研究

著者坂本信義

学位授与大学東洋大学

取得学位博士

学位の分野工学

報告番号乙第73号

学位授与年月日 1993‑10‑18

URL http://id.nii.ac.jp/1060/00004037/

Creative Commons : 表示 ‑ 非営利 ‑ 改変禁止 http://creativecommons.org/licenses/by‑nc‑nd/3.0/deed.ja

(2)

‥ ‥ ‥(6.:3)

1

3 3

I S66

振動条件と締固めの完了領域との関係

振動の締固め作用と締固め作用に対するフレッシュコンクリートの応答特性

(1) 締固め完了領域に関する理論

コックリートの振動締固めの進行は、振動による液状化作用と液状化作用を受けたときのフレッシュコンクリートの性質の応答特性とによって定まると考えられ、振動機による締固めが完了するときの振動時間r と液状化作用値￡, との関係を表す次の式が岩崎1 5 7)によって得られている。

(t ーTo) −

2(瓦

上{ トノ白4 七り゛0

‥ ‥‥(6.1)Lo は、セメントペーストに液状化を起こさせるのに必要な最小の液状化作用値( 液状化抵抗値)である。

To は、セメントペーストが完全に液状化した状態で締固めに要する振動時間( 基本振動時間) であって、振動締固めに対するフレッシュコンクリートの性質は、液状化抵抗値L バド') と基本振動時間T 。し) の2 つの特性値で表わせる。

なお、ム。― 0 は、フレッシュコンクリートをビンガム体で近似したときの降伏値＝0 に対して、r≒= o は、粘性係数＝O に対応する。

ハ ⁻^{− ‑}

− ‑ ‑

‑ 喝

a 。ム。

(?

− βr ‑?v)

人:十 A

ニH β‑

ト

☆)2}e

一P U ‑Rv)

(t To ）

2( 乱

謡｛1‑ ‑2/3

（Lg‑l.g)t]

−236 4 πc

do

i πC

‥ ‥ ‥（6.2 ）式6.2 に含まれているパラメータ￡。およびTo が与えられたとき、振動時間t （s ）で締固めが完了する領域の￡, の最小値、すなわち、締固めに必要な液状化作用値L べs −'）は、

Tit, L,)

ヨ

(3)

とおいて、Tit ，Lい=0 となるエ, を数値計算することによって得ることができる。

本論文においては、この締固めに必要な作用値￡。で表すことにする。

そのときは(6.3) 式は、

T( 、t , L 。)≡(t −To)‑ 珀づ

二言バレノフ3( 尚尚)j

‥ ‥ ‥(6.4)

一方、振動機の中心からの距離r における￡o は式

（6.2 ）に計算されているから振動時間t （s) で締固めが完了する領域は次式で表される。

￡q ≦ ^{ノ1 こ^}

匹

刳川 ←☆

^{)^}‑} ^{β{r ￣Rti)}

‥ ‥ ‥(6.5)

また、逆にして、締固めの範囲を定めて所要の振動時間を求める場合には、式（6.2 ）で所要のLa 値を計算し、これを式（6.4 ）に代入してTit

，L。）＝0 となる亡を数値計算して求めることによって振動時間と振動機の中心からの液状化作用値による締固め完了領域が求まる。

本論文の場合、振動機からコンクリート中への振動の伝播特性を表すパラメータを実験によって測定しているので、式（6.2 ）は次式となる。

八 ^‑^‑

一一

￡a ＝

烈し行c

a g

一一^

πc

ao g

＼nc

(/c + ☆)‑ ト

うし) ■

卜刳2 ( 千丿

‑ 237

卜刳2 ( ☆ 丿

‥ ‥ ‥(6.6)

(4)

y ：重力加速度(cm/ 5 2 ）

a 。・■振動機とコンクリートの接触面におけるコンクリートの加速度（g ）

x ：波数（(X) ／C ＝lit f I c）

j ：振動機の振動筒径（cm）

α。: 加速度振幅（cm/ ジ） β ：減衰係数（cm‑'）

本節においては、著者が長年実施してきたスラブ試験体による実験結果を上記の理論によって解析し、締固めに関わるコンクリートの性質、振動条件と締固め完了域との関係等について検討を行った。

（2 ）振動条件とコンクリートの性質が液状化作用値におよぼす影響表6.8 に示したコンクリートの性質と第5 章で解析した結果を用いて算出した振動の伝達と伝播の関わる特性値を用いて液状化作用値￡, を求める式（6.7 ）から計算した結果を表6.9, 6.10, 6.11, 6.12, 6.13 および表6.14 に記載し，その結果を各々図示した。

（プログラム名LQT ，LQT‑R. LQE. SOLT. L （トT およびSOLLT ）

乙 ^一^一 ^{do g‑}

A7tC

千{(‑ 十卜( β十☆)^}‑ ¨r‑Rv)

表6.8 コンクリートの性質と配合

‥ ‥(6.7)

? ンク')ート

の鴎 ffl

鮒のg 大詰

水セメント比スランプの眼

致且

の眼

mm

単M （k9/ci=）

水

^セメン^ト

順材 1 訓 KE 収

晶 W ^忍）誂雷 ^W ^C ^S ^G

Cェ］

≪S に

○

に

20 55 2.5 2.0 46 163 297 876 1038

^‑

8.0 182 331 840 996 ‑ 12.0 192 349 822 975 ‑ 18.0 206 206 375 941 ‑

to

≪

20 55 8.0 12.0 5.0 46 153 278 162 296 858 1019 2.94 825 1015 3.15

23卜

(5)

表6. 9 液状化作用値La (no ヤ/s) と液状化の位置r c (cm)の実験結果と計算結果

・"xmT jm̲̲

上 y 昌

で

スランプ(co)振動数/(Hz)振動機の筒径 φ(m)

計算結果液状化作用値(乙。)液状化の位置(re)

振動時間（秒）

実験結果5 10 15 20 30 40 50 60

2.5 98 30

削 ^{￡，} 9.93 5.78 5.03 4.78 4.59 4.53 4.50 4.49

r c 4.0 5.9 6.4 6.7 6.9 6.9 6.9 7.0

荊^{7 ^} 4.5 5.5 6.5 6.8 6.9 6.9 7.0 7.0

40

脚 ^{￡，} 15.49 8.63 7.43 7.01 6.72 6.62 6.57 6.55

γc 4.1 6.2 6.8 7.] 7.3 7.4 7.4 7.4

雛^r≪， 5.0 5.8 6.8

D

^7.3 ^7.4 ^7.4 ^7. S

50

削 ^￡, 12.91 5.94 4.72 4.30 4.00 3.90 3.85 3.83

Tc 4.8 8.3 9.7 10.3 10.8 11.0 11.1 1□

瀧 r。 5.5 8.0 9.6 10.4 ・10.9 n. 1 11.2 11.2 60

脚 L， 8.91 4.76 4.01 3.76 3.57 3.51 3.48 3.47

re 5.4 8.8 10.1 10.6 11.0 11.2 11.3 11.3

雛へ 6.0 8.5 10.0 10.7 n. 1 11.3 11.4 11.4

8.0 98 30

脚 ^￡, 11.95 5.09 3.89 3.47 3.18 3.08 3.03 3.01

re 2,8 5.2 6.4 7.0 7.5 7.7 7.8 7.9

雛^{γ, ，} 3.0 5.0 6.5 7.1 7.6 7.7 7.8 8.0 40

脚 ^{￡，} 16.78 7.45 5.85 5.30 4.91 4.78 4.72 4.68

r c 3.5 6.4 7.7 8.3 8.8 9.0 9.0 9.1

雛^Tw ^0._O 6.3 7.6 ^8.9 8.8 9.0 9.1 9.2 50 ^'

頴￡, 30.13 9.66 6.43 5.36 4.61 4.36 4.24 4.18

Yc 0. o 8.5 n 」 12.5 13.7 UA 14.4 14.5

瀧 r。 4.8 8.4 10.5 12.2 13.8 14.2 14.4 14.5 60

別 ^{￡，} 26.87 9.20 6,35 5.40 4.73 4.51 4.40 4 、35

Yc 4.2 9.0 n.6 12.9 14.0 14.4 14.6 14.7

mi^r

楓 5.2 9.0 11.0 12.6 13.8 14.2 14.5 15.0

12.0 98 30

削 ^￡, 9.31 5.36 4.66 4.41 4.24 4.18 4.15 4.13

r c 2.0 3.1 3.4 3.6 3.7 3.8 3.8 3.8

雛^r_脚 2.0 3.0 3.5 3.6 3.7 ^0. ^O 3.8 3.8 40

削 ^￡, 5.11 3.35 3.03 2.91 2.83 2.81 2.79 2.79

re 3.3 4.6 5.0 5.2 5.3 5.3 5.4 5.45.4

雛^{r u} 3.0 4.5 5.2 5.2 5.3 5.3 5.4 50

脚 ^￡, 7.99 4.86 4.30 4.10 3.96 3.91 3.89 3.88

re 4.7 7.1 7.9 8.2 8.5 8.6 8.6 8.6

雛 r。 5.6 6.5 8.0 8.7 8.5 8.6 8.7 8.7

60 m

￡, 7.71 4.98 4.48 4.31 4.19 4.14 4 』2 4.11

Yc 5.3 7.7 8.4 8.7 8.9 9.0 9.0 9.0

剔^r _脚 □ 7.2 8.5 8.8 8.9 9.0 9.0 9.1

丿3 卜

(6)

表6 バO 液状化作用値￡バ^IQ‑' /s)と液状化の位置7≒(cm) の実験結果と計算結果

] ンク']‑ト

咽

スランプ(cd)振動数/(Il2)振動機の筒径 φ(mi)

計算結果液状化作用値(￡,)液状化の位置(り)

実験結果5 10 15 20 30 40 50 ⁻⁶⁰

ふ 1 ご

・Cn 汽 n

【ェj

く 8.0 146 30

削 ^ム, 11.53 5.90 4.90 4.56 4.31 4.23 4.19 4.17

r'ご 12.8 25.4 30.0 32.0 33.5 34,0 34.3 ₋^34.4_34.8

雛^{r m} 22.5 22.5 29.1 31.8 34.6 34.6 34.8 40 it

陥 L， 21.72 10.76 8.90 8.26 7.82 7.66 7.59 ^7.56

−36.2

Tc 13.7 27.1 31.8 33.8 35.2 35.8 36.0

別 r。 23.5 24.0 31.0 33.2 36.0 36.0 36.5 36.5 50 1

↑競 ^￡, 26.61 11.38 8.88 8.03 7.45 7.25 7.1545.9 7.10

r c 17.5 34.4 40.4 42.9 44.9 45.6 46.1

雛^{ru ，} 28.0 30.5 39.8 42.3 45.6 46.2 46.5 46.5 60

削 ^Lc 33.70 13.23 10:00 8.93 8.18 7.93 7.81 7.75

re 13.4 32.5 40.4 43.8 46.5 47.5 48.0 48.2

溺^r_≪^， 29.5 31.5 36.1 42.9 48.0 48.0 48.8 48.8

12.0 146 30

削 μ 7.81 3.77 3.04 2.79 2.61 2.55 2.52 2.51

re 13.1 26.3 31.4 33.6 35.3 36.0 36.3 36.5

御^γω 23.5 26.8 30.5 33.2 36.0 36.4 36.8 35.8 40

削 ^￡, 23.15 11.27 9.27 8.59 8.11 7.95 7.87 7.83

Tc 15.5 28.7 33.0 34.8 36.2 36.7 36.9 37.0

荊^{r ^} 24.9 28.5 32.0 35.1 36.4 37.0 37.3 37.3 50 itii

￡, 25.29 9.46 6.88 6.01 5.40 5.19 5.10 5.05

r<: 14.7 32.3 39.7 43.0 45. 7 46.7 47.1 47.4 遠簑r。 28.5 31.5 35.8 42.6 46.2 47.6 48.0 48.0 60

脚 μ 29.44 10.48 7.45 6.44 5.74 5.50 5.39 5.33

r c 15.8 34.1 41.5 44.8 47.5 48.5 49.0 49.2

瀧^Γ_ω 29.5 32.6 38.0 44.2 49.0 49.0 49.8 49.8

ふ l ご々＼An

しェ2

≪ 8.0 191 30

肖 ^￡f 17.94 6.98 5.12 4.48 4.04 ^i3.

OO 3.81 3.78

r c 14.5 29.7 35.7 38.4 40.6 41.4 41.8 42.0

鮒^{ア。} 28.5 29.5 32.0 37.8 40.5 41.5 42.5 42.5 40

洵 ^￡, 26.89 10.6] 7.96 7.07 6.45 6.24 6.14 6.09

Tc 13.2 29.5 36.0 38.8 41.0 41.8 42.2 42.4

瀧^{r m} 28.0 29.5 32.0 38.2 41.5 42.0 42.9 42.9 50

削 ^{￡，} 43.10 14.17 9.90 8.50 7.53 7.21 7.06 6.98

r c 19.5 36.0 42.0 44.6 46.7 47.5 47.9 48.0

瑞^{r 。} 29.0 35.5 39.5 44.2 46.0 47.0 48.3 48.5 60

脚 L， 17.17 8.80 7.35 6.85 6.50 6.38 6.33 6.30

r c 30.4 44.1 48.1 49.6 50.8 51.2 51.4 51.6

荊^{T 。} 29.5 40.5 50.5 51.0 51.0 51.4 51.8 51.8

12.0 191 30

削 ^￡, 9.26 4.70 3.88 3.60 3.40 3.33 3.30 ³ ^.no

r c 19.5 35.3 40.7 42.9 44.6 45.2 45.5 45.7

瀧 r 29.0 34.5 ^00._J 43.2 45.0 45.5 46.0 46.0 40

脚 ^￡, 21.36 9.61 7.62 6.95 fi.48 6.32 6.24 6.20

r ^ 19.1 35.9 41.7 441 45.9 46.6 46.9 47.1

瀧 r。 29.5 35.0 39.5 46.0 46.5 47.0 47.0 47.5 50

附 ^￡, 11.17 4.98 3.89 3.51 3.25 3.16 3.11 3.09

Tc 33.2 50.2 55.8 58.1 60.0 60.6 61.0 6□

鮒^r_m 30.5 47.5 58.5 58.5 60.2 61.0 61.5 61.5 60

＼m ^￡, 15.09 7.31 5.96 5.49 5.17 5.05 5.00 ^4.97/62.1

r c 34.6 52.0 57.3 59.5 61.1 61.7 62.0

雛 r。 32.0 49.5 59.5 59.5 61.0 61.5 62.5 62.5

−240

(7)

表6.11 液状化作用値ムバ×1(トVs) と液状化の位置r c (cm)の実験結果と計算結果

lyiH

im

．￡．1SA

にうc

○ こ‑

スランプ(en)振動数/(Hz

）振動雄の筒径 φ(u)

計算結果液状化作用値(￡,)液状化の位置(r,)

皿果 5 10 15 20 30 40 50 60

2.5 148 30

脚 ^{￡，} 13.53 7.01 5.86 5.47 5.19 5.・09 5.05 5.02

Tc 4.7 ^8O 9.5 10.1 10.6 10.8 10.9 10.9

削^{T 。} 5.0 8.0 9.5 10.0 10.5 11.0 n.o 11.0 40^'M L

， 27.92 12.09 9.51 8.64 8.03 7.82 7.73 7.68

r c 3.9 7.7 9.4 10.1 10.8 】1.0 n.1 11.2

削^γm 5.0 7.5 9.0 10.0 10.5 11.3 11.3 11.3 50

削 ^{￡，} 13.85 7.11 5.92 5.51 5.23 5.13 5.08 5.06

Tc 5.7 10.7 12.7 13.6 14.4 14.6 14 8 14.8 削 r^ 6.5 10.5 12.5 13.5 . 15.0 15.0 15.0 15.0 60

削 ^￡, 29.46 12.27 9.48 8.55 7.90 7.68 7.58 7.52

Tc 5.4 11.1 13.7 14.8 15.7 16.0 16.2 16.3

瀧^アu 7.0 11.0 13.0 14 5 15.5 16.0 16.5 16.5

8.0 148 30

肖 ^￡, 7.85 3.29 2.47 2.19 1.99 1.92 1.89 1.87

r c 3.6 7.6 9.7 10.8 11.8 12.2 12.4 12.5

瀧^{r ^} 4.5 7.5 9.2 10.7 n. 8 12.5 12.7 12.7 40 i

灘 ^￡, 19.10 7.74 5.82 5. ]7 4.71 4.55 4.48 4.44

tc 3.6 8.0 10.4 n.6 12.6 13.0 13.2 13.3

雛 r。 4.5 7.7 10.0 11.4 12.8 13.5 13.5 13.5 50

附 ^￡, 33.18 11.49 8.10 6.98 6.20 5.93 5.81 5.75

γc 4.7 11.0 14.5 16. Z 17.7 18.2 18. b 18.6 削 r。 6.0 10.7 13.7 16.0 18.0 18.8 19.0 19.7 60 i

潜 ^￡, 31.03 10.73 7.53 G.46 5.72 5.47 5.35 5.29

γc 4.7 11.7 15.8 17.9 19.7 20.4 20.8 21.0

削^r ^{^} 6.7 11.5 16.0 18.0 19.8 20.2 20.7 21.4

12.0 148 30 i

海 ^{￡，} 12.25 7.36 6.49 6.19 5.98 5.90 5.87 5.85

γc 3.1 4.6 5.0 5.2 5.4 5.4 5.5 5.5

雛^γ_ω 3.0 4.5 5.1 6.2 5.4 5.4 5.5 5.5

40

讃 ^￡, 7.76 4.93 4.42 4.24 4.11 4.07 4.05 4.04

re・ 3.9 5.6 6.1 6.3 6.5 6.5 6.6 6.6

瀧^{Tu ，} 3.8 5.5 6.2 6.3 6.5 6.6 6.6 6.6 50

削 L， 13.09 6.46 5.30 4.90 4.61 4.52 4.47 4.45

r C 4.7 9.2 11.2 12.2 13.0 13.3 13.4 13.5

雛^T_叙, 6.2 9.1 10.8 n.2 12.8 13.5 13.5 13、7 60

削 ^￡, 10.08 5.93 5.18 4.93 4.74 4.68 4 65 4.64

r c 6.6 11.0 12.6 13.3 13.8 14.0 14] 14.1

削^r_≪,

7.4 10.7 12.5 13.3 14.0 14.0 14.2 14.2

18.0 148 30 ^'

惜￡, 10.34 5.25 4.34 4.03 3.8] 3.73 3.69 3.67

r c 2.1 3.7 4.4 4.7 5.0 5.1 5.1 5.1

獅 r。 2.5 3.4 4.5 5.0 5.2 5.2 5.2 5.2

40

脚 ^￡, 12.75 6.45 5.34 4.96 4.69 4.60 4.56 4.53

Tc 2.5 4.5 5.4 5.8 6.1 6.2 6.3 6.3

雛^ア^・， 3.3 4.2 5.3 5.8 6.0 6.2 6.3 6.4 50

脚 ^￡, 10.54 5.34 4.41 4.09 3.87 3.79 3.75 3.73

Tc 3.0 5.4 6.4 6.8 7.2 U 7.4 7.4

雛^r_≫ 3.5 5.2 6.2 6.5 7.4 7.4 7.5 7.5

60

脚 L, 10.05 5.27 4.42 4.12 3.92 3.84 3.81 3.79

Tc 3.5 6.1 7.3 7.8 8.1 ^8.0 8.4 8.4

削 r。 4.3 6.0 7.0 7.6 8.2 8.5 8.5 8.5

‑24 ト

(8)

表6.12 液状化作用値Lai ×10‑Vs)と液状化の位置r 。(cm) の実験結果と計算結果

ニ]ンクH

唱

スランプ(cm)振動数/(Hz)振mm.

の筒径 φ(m)

計算結果液状化作用値胚, 液状化の位m(re)

皿果

⁵ ¹⁰ ¹⁵ ²⁰ ³⁰ ⁴⁰ ^so ^‑‑60

ふ l ご以八 n ω

≪ に

○

に 2.5 199 30

讃 ^￡。 11.86 6.23 5.23 4.89 4.64 4.56 4.52 4.50

re 8.4 13.3 14.9 15.6 16.1 16.3 16.3 16.4

瀧^{7 。} 10.3 12.8 14.7 15.4 16.2 16.5 16.5 16. 5 40

絲 ^￡, 11.34 6.87 6.08 5.80 5.60 5.54 5.51 5.49

r c 9.7 15.0 16.7 17.3 17.8 18.0 18.0 18.1

瀧^{T 。} 11.2 14.8 16.4 17.4 17.6 18.0 18.1 18.2 50

誂 ^{￡，} 9.62 5.58 4.85 4.60 4.42 4.36 4.33 4.32

re 13.8 21.4 23.6 24.6 25.2 25.5 25.6 25.7

雛^ア'_匈

18.9 21. 3 22.5 24.8 25.6 25.6 25.8 25.8 60

肖 ^{￡，} 12.09 6.67 5.7] 5.38 5.15 5.06 5.03 5.01

r c 15.2 23.5 26.1 27.1 27.8 28.1 28.3 28.3

瀧 r。 22.5 23.6 24.6 27.1 27.6 28.1 28.3 28.5

8.0 199 30

削 ^￡, 3.46 2.35 2.16 2.09 2.04 2.02 2.01 2.01

γc 13.1 18.1 19.5 20.0 20.4 20.5 20.6 20.6

獅^r_細

13.8 17.9 19.4 20.] 20.5 20.6 20.7 20.7 40

附 ^￡, 8.62 4.78 4.09 3.85 3.68 3.63 3.60 3.58

Tc 11.3 18.1 20.3 21.2 2□ 22.1 22.2 22.3

雛 r。 14.2 18.7 19.2 2.1.1 21.6 22.2 22.4 22.4 50

削 L, 16.49 7.04 5.41 4.86 4.47 4.33 4.27 4.24

Tr. 11.7 23.9 28.9 31.1 32.9 33.6 33.9 34.1

瀞^γ・j 20.4 21.0 28.0 31.3 33.8 34.2 34.4 34,5 60

脚 ^{￡，} 19.16 8.32 6.48 5.85 5.41 5.26 b. 19 5,16

Tc 11.7 24.5 29.8 32.1 33.9 34.6 34.9 35.1

雛^γ≪ 20.2 21.3 29.1 32.2 34.4 34.8 35.3 35.5

12.0 199 30

脚 ^{￡，} 7.62 4.89 4.39 4.22 4.10 4.05 4.03 4.02

Tc 7.6 12.0 13.4 14.0 14.4 14.6 14.7 14.7

瀧^r_ω 8.5 11.5 13.5 14.2 14.6 14.8 14.8 14.8 40

誂 ^￡, 12.37 7.70 6.86 6.58 fi. 37 6.30 6.27 6.25

γc 8.4 13.4 lb.O 15.6 16.1 16.3 16.3 16.4

削^r 。 9.5 13.5 14.6 15.4 16.2 16.4 16.5 16.5 50

削 ^￡, 11.53 6.75 5.90 5.60 5.40 5.32 5.29 5.27

Tc 10.5 18.5 21.2 22.4 23.3 23.6 23.7 23.8

雛^{T 。} 18.0 18.5 19.5 22.2 23.3 23.7 23.8 24.0 60

削 L， 12.94 8.79 8.04 7.79 7.60 7.54 7.51 7.50

Tc 15.1 22.0 24.0 24.7 25.2 24.4 25.5 25.6

雛^{T 。} 20.5 21.8 23.2 24.6 25.5 25.5 25.6 25.6

18.0 199 30 i

渕 ^{￡，} 4.64 3.07 3.78 2.68 2.61 2.58 2.57 2.56

re 5.1 8.0 9.0 9.4 9.7 9.8 9.9 9.9

削^{γ^} 6.5 8.5 8.5 9.6 9.8 9.8 10.0 10.0 40

脚 ^￡, 5.65 4.36 4.13 4.05 3.99 3.97 3.96 3.95

To 8.3 10.7 11.3 11.5 11.7 11.7 11.8 n.8

溺^T_細

7、8 9.8 11.8 11.8 11.8 11.8 n.8 1□

50

削 ^￡, 11.05 7.31 6.64 6.41 6.24 6.18 6.16 6.14

Yc 10.7 17.0 18.9 19.7 20.3 20.1} 20.6 20.7 加^Ym 13.8 16.8 18.3 20.2 20.7 20.7 20.8 20.8 60 it

峰 ^{￡，} 9.85 6.32 5.68 5.46 5.30 5.25 5.22 5.21

Tc 10.6 17.7 20.0 20.9 21.6 21.9 22.0 22.1

mi^Tw 15.0 18.0 18.8 21.0 21.8 22.0 22.2 22.2

242

(9)

表6.13 液状化作用値￡,(×10‑= /s)と液状化の位置に(cm) の実験結果と計算結果

ir可m

よA にで

べ

スランプ(cai)振mm/(Hz

）振動機の筒径 φ(mi)

計算結果液状化作用値( ム,)液状化の位置(rJ

振勁時間（秒）

皿果 5 10 15 20 30 40 50 60

2.5 241 30

洵 ^{￡，} 14.58 6.57 5.18 4.70 4.36 4.25 4.19 4.17

r c 8.0 14.9 17.4 18.5 19.3 19.6 19.7 19.8

瀧^r_≪, 13.5 15.2 16.9 18.4 19.6 19.8 20.0 20.0 40 ^'

穎 μ 18. IS 9.19 7.64 7.11 6.74 6.61 6.55 6.52

γc 10.4 16.8 18.8 19.7 20.3 20.5 20.6 20.7

建値r^ 15.4 16.8 17.7 20.0 20.4 20.6 20.8 20.8 50

脚 ^{￡，} 22.66 8.72 6.41 5.63 5.09 4.90 4. SI 4.76

r c 13.1 23.4 27. 2 28.9 30.3 30.8 31.0 31. I 瀧^r u, 19.7 23.6 25.6 28.5 30.6 3].O 31.4 31.4 GO

削 ^{￡，} 19、98 8.50 6.55 5.89 5.43 5.27 5.20 5 、16

Tc 14.3 25.0 28.8 ， 30.5 ;ii. 7 32.2 32.4 32.5 雛^γu 21.5 24.8 27.0 29.8 31.6 32.8 32.8 32.8

8.0 241 30 mi

￡。 8.61 4.77 4.08 3.84 3.67 3.62 3.59 3.57

r c 11.2 19.3 22.0 23.1 24.0 M.3 24.4 24.5

瀧^r_, 14.5 18.5 21.4 23.3 24.6 24.6 24.7 2.1. 7 40 "

詣 ^￡, 13.35 7.05 5.94 5.56 5.29 5.20 5/16 5.13

re u.?. 20.7 24.0 25.4 26.5 26.9 27. 】 27.2 瀧^r_ω 16.2 19.5 23.2 2S. 8 27.2 27. 2 27.4 27.4 50

削 μ 12. 20 6.01 4.92 4.54 4.28 4.19 4, 14 4.12

r c 13.7 26.2 30.8 32.8 34.3 34.9 35.1 a5.3

雛 r。 21.5 23.4 30.4 31.9 35.0 35.2 35.6 35.6 60

絲 ^{￡，} 17.11 8.38 6.87 6.36 6.00 5.87 5.81 5. 78

tc 15.0 28.2 32.8 34.7 36.1 36.7 36.9 37］

mi^r_。

22. 9 24.6 32.8 35.2 37.0 37.?. 37. 4 37.4

12.0 241 30 i

測 ^{￡，} 11.22 6.33 5.46 5.16 4.95 4.87 4.84 4.82

Tc 8.0 13.7 15.6 16.4 17.0 17.2 17.3 17.4

荊^r_≫, 9.5 13.0 15.5 16.6 17.2 17.5 17.5 17.5 40 i

誰 μ 13.20 7.24 6.18 5.82 5. 56 5.47 5.43 5.41

r'c 7.410.514.2 IG. 9 18.0 18.9 19.3 19.4 19.5 mi^r ^。^，・14.0 16.0 18.4 19.2 19.5 19.7 19.7 50 itl

≪ ^￡, 11.83 6.20 5.20 4.86 4.61 4.53 4.49 4.47

r c 13.0 22.3 25.4 26.7 27.7 28.0 28.2 28.3

削^r_≪ 19.2 23.0 23.5 26.5 28.2 28.2 28.5 28.5 60

脚し 15. 95 9.43 8.28 7.89 7.6] 7.51 7.47 7.44

Tc 12.9 23.2 26.5 27.9 28.9 29.3 29.5 29,6

瀧^T_。 20.5 23.5 24.5 28.1 29.2 29.6 29.8 29.8

18.0 241 30

脚 ^{￡，} 4.04 2.84 2.62 2.55 2.49 2.47 2.47 2.46

r r

1.1 10.1 10.9 11.2 11.5 n.6 11.6 】1.6 剤^r ω 8.4 10.0 10.7 11.4 11.6 11.6 11.7 11.7 40

脚 L， 15.78 11.00 10.15 9.85 9.65 9.57 9.54 9.52

Tc 8.1 11.2 12.1 12.4 12.6 12.7 12.7 12.7

瀧^T_ω 9.2 10. Y 12.1 12.2 12.6 12.6 12.8 12.8 50 1

瀧 ^￡, 17. 21 9.90 8.62 8.18 7.87 7.77 7.72 7.69

r c 10.6 18.0 20.4 21.4 22.1 22.4 22.5 22.5

荊 r‑． 14.6 18.0 19.5 21.6 22.5 22.5 22.7 til 60

顛M ^￡, 14.30 9.10 8.17 7.85 7.63 7.55 7.51 7.49

γc 11.3 18.6 20.8 21.7 22.4 22.6 22.7 22.8

鮒^r_≪/ 15.3 19.2 19.6 21.8 22.6 22.8 22.9 22.9

243

(10)

表6. 14 液状化作用値乙バxin‑Vs) と液状化の位置r 。(cm)の実験結果と計算結果

]ンクリート

噸

スランプ(cm)振動数/(llz)振動機の筒径 φ(m)

計算結果液状化作用値￡o)液状化の位m(re)

mm時間（秒）

実験結果5 10 15 20 30 40 50 60

ふ 1 ご々＼

八nC ェj

≪l に

○c 2.5 268 30

脚乙 9.93 5.15 4.30 4.00 3.80 3 、72 3.69 3.67

Tc 12.0 18.5 20.5 21.3 22.0 22.2 22.3 22.4

瀧^{r ω} 16.6 18.8 19.3 21.7 22.3 22.3 22.5 22.5 40

脚 ^￡, 16.64 8.40 6.97 5.48 6.13 6.01 5.96 ^J. ^JO

r c n.o 18.7 21.3 22.3 23.1 23.4 23.6 23.6

瀞^Γω 16.6 17.9 20.4 22.1 23.4 23.6 23.8 23.8 50

溺 ^￡, 14.92 7.03 5.65 5 』8 4.85 4/74 4.68 4.65

r c 13.7 25.5 29.7 31.5 32.8 33.3 33.6 33.7

瀦^{r 。} 21.0 24.7 ^9Q.9 31.2 33.2 33.6 34.0 34.0 60

削し 20. 66 7.42 5.22 4.47 3.95 3.77 3.39 3.64

r c 14.7 26.4 31.1 33.2 34.9 35.5 35.9 36.0

雛^{r ω} 22.0 26.2 ^90.Q 23.4 25.6 25.8 26.4 36.4

8.0 268 30

削 μ 7.38 4.55 4.04 3.86 3.73 3.69 3.67 3.66

r c 13.6 20.8 22.9 23.8 24.4 24.6 24. Y 24.8 瀞^γ_編

16.0 20.7 22.4 23.5 24.6 24.6 24.8 24.9 40

脚 μ 12.15 6.29 5.29 4.90 4.65 4.56 4.52 4.50

Tc 11.8 21.0 24.1 25.4 26.4 26.8 27.0 27.1

瀧^Γ_ω

17.2 19.6 23.6 25.2 26.8 27.0 27.3 27.3 50

脚 ^{￡，} 18.77 8.19 6.39 5.78 5.35 5.20 5. 13 5.09

Tc 15.2 27.8 32.2 34.] 35.6 36.2 36.4 36.6

荊 r., 22.2 25.2 31.8 34.0 36.4 36. G 36.9 36.9 60 mi

烏 17.88 7.30 5.50 4.89 4.46 4.31 4.24 4.20

Tc 14.6 28.0 33.2 35.5 37.2 37.9 38.2 38.4

瀧^Γ_ω 22.7 25.9 32.0 35. 2 38.0 38.4 38.8 3□

12.0 268 30

脚 ^￡, 12.54 6.47 5.40 5.03 4.77 4.68 4.63 4.61

r c 8.2 16.0 18.9 20.2 21.2 2!.5 21.7 21.8

荊^Γω 10.0 15.5 18.5 20.0 21.5 21.8 22.0 22.8 40

洵 ^{￡，} 21.48 11.03 9.25 8.64 8.21 8.07 8.00 7.96

Tc 8.5 16.8 19.9 21.2 22.2 22.5 22.7 22.8

瀧^r_≪,

12.0 16.5 19.0 19.8 22.4 22.8 23.0 23.0 50

脚し 14.18 8.55 7.55 7.21 6.96 6.88 6.84 6.82

γc 12.9 24.4 28.5 30.1 31.4 31.9 32.1 32.2

瀧^r 。 20.2 24.5 26.5 29.3 32.0 32.2 32.5 32.5 60

脚 L， 12.13 7.57 6. 75 6.47 6.27 6.20 6.17 6.15

Tc 18.0 29.0 32.0 33.1 34.0 34.3 34.4 34.5

剤^γ_≫

22.0 25.5 ^00.C 32.7 34.2 34.5 34.7 34.7

18.0 268 30 mi

￡， 4.28 3.46 3.31 3.26 3.22 3.21 3.20 3.20

Tc 8.5 10.9 11.5 11.7 11.9 n.9 11.9 12.0

剤^γ4. 8.8 10.7 11.6 11.7 11.9 11.9 12.0 12.0 40

洵 μ 3.10 2.83 2.78 2.76 2.75 2.75 2 、74 2.74

r c 10.8 12.0 12.3 12.4 12.5 12.5 12.5 12.5

雛^r_≫^， 9.6 11.8 12.4 12.4 12.4 12.5 !2.5 12.5 50

洵 μ 5.21 3.45 3.13 3.01 9.Q^ 2.91 2.89 2.89

r c 14.3 22.7 25.3 20. 3 27.0 27.3 27.4 27.5 瀧^r_≪, 16.8 22.1 24.9 26.1 27.4 27.4 27.6 27.6 60

削 ^￡, 4.f)3 3.34 3.1] 3.03 2.97 2. % 2.94 2.93

γc 16.0 24.4 26.8 27.7 28.4 28.7 28.8 28.8

瀧^r 。 18.6 ?.3.8 26.5 27.2 28.6 28.6 29.0 29.0

244 −

(11)

図一づ.16 は、振動数がスランプ2.5 cm の硬練りコンクリートとスランプ! 12. 0 cmの軟練りコンクリートの液状化作用値におよぼす影響について示したものである。振動機の振動筒径を φ30inniと一定として、振動数/:98(Hz) 〜/:241(Hz) の振動特性を有する振動機とコンクリートの性質から算定された液状化作用値について全体を注視すると、スランプ2. 5ciDのコンクリートは、スランプ12. Ocfflのコンクリートに比べて、

振動機からの距離が同一の点においで液状化作用値が大きな値を示している。

30

︵Qj已×︶

20

10 0

こ迎日とμ邸旭

‑

/

筒径 φ30 mil non‑AE

J 泳

、％

スランプ2.5 cm

0

10 20

W ‑

振動筒径 φ30 hd non‑AE

矢

0

‑/ ゛ U8 （ ≪z）10

振動機の中心からの距離r （cm）

図一6. 16 振動数と液状化作用値との関係（振動筒径 φ30inDi)

スランプ12.0 cm

W W

20

スランプ2. 5cniおよび12. Ocinのコンクリートはともに振動数が高いほど液状化作用値は大きくなっていて振動数が低いy: 98 （Hz ）およびノ:148（Hz ）の振動機では液状化作用値からみた有効範囲は小さくなっている。

245‑

30

(12)

︵W．‑OI×︶り迎同廿￥辱旭

30

20

10

0

/

"

一一一一 φ50 ail noD‑AE

−

スランプ2.5 CB

〜−

振動簡径 φ50 u non 一一AE

／≒

/

／≒

‑ 一一

0 10 20

30 0

振動機の中心からの距離r (cm）

図一6.17 振動数と液状化作用値との関係（振動筒径 φ50niin）

図一一6パ7 は、振動筒径を φ50ininに変えた場合の液状化作用値におよぼす振動数の影響について示したものであって、液状化作用値は振動数による影響をうけて、スランプ2. 5cinおよびスランプ12. Ocffiのコンクリートの双方のコンクリートに対して高い振動数の場合に液状化作用値は大きくなっているが、スランプ2. 5cinの硬練りコンクリートがスランプ12. Ocfflの軟練りコンクリートよりも液状化作用値は大きくなって振動数による影響の差異が大きくなっていることがわかる。

このように、図一一6.16 と図一6.17 の関係から振動数の影響とともにコンクリートの性質や振動筒径の違いによって液状化作用値が変化することからコンクリートの性質をさらに変えたスランプ8. Ocm のコンクリートと、振動筒径の太さを φ30iiiin, φ40niin, φ50niffl と φBOminに振動特性を変化させた状態の液状化作用値について検討したのが図一6.17 である。

図一6.18 は、振動数をノ:199(Hz) と一定として振動筒径を φBOmm と φ60ininに変えた場合であるが、スランプ2. 5cm の硬練りコンクリートの液状化作用値は、振動筒径の太さによる影響がやや軟練りのスランプ8.

Ocm のコンクリートよりも小さくなっていて、振動筒径を太くしても液状化作用値は増加しないようであるが、スランプ8. Ocmのコンクリー

246

(13)

︵？／≫‑0T×︶り迎E暗々辱旭

トでは振動筒径の太さによる液状化作用値の変化があって筒径が φ30inin φ40mm, φ50niinおよびφfiOmm と太くなるに従って液状化作用値による有効範囲も広くなっている傾向を示している。

20

10

0

/ ‑=199 （Uz ）non‑AE

馬

− へ

1 ●●， ●●

スランプ2.5 cm

ス加。

0 10

20

^30 0

/‑ion （Hz ）non‑AE

10

スランプ8.0 CO

20

振動機の中心からの距離r (cm) 図一6. 18 振動筒径が液状化作用値におよぼす影響

こ︒こと︻×︼り忌日と但邸旭

40

30

20

10

‑ ‑

30 40

振li)数/=148 (Bz)

^ 私仙狐径 X1

。.。＼

T ・＝】.65 （i) ツゝ

￡.= 5.15 （ ×10‑'/j)

≪≪

丁. ゛V.^^ （

c^vo'リ^^

ピ7 ごガ/Sム

n

スランプ8.0 en

々よご

φ60 i．

｀こ｀急(BDU HI

量5.0 ，o n‑A E コンクリート

＼A E コンクリート

10

・20

30

振動機の中心からの距離r (cm) 図

一6. 19 コンクリートの種類と液状化作用値との関係

247

(14)

コックリートの種類が同じで振動数がy : 199(Hz) からデジ148(Hz)に変わったときの振動締固めによる液状化作用値の関係を図一6.19 に示した。図一6丿9 は、スランプ8. Ocmのコンクリートと空気量5.0 ％のA E コンクリートを振動数/:199(Hz) で、締固めたときに液状化作用値が大きかった振動筒径φ50iniDとφGOoifflを用いて締固めた結果を示した。液状化作用値は、振動筒径がφBOmm とφGOininと変ってもほぼ等しい値を示している。液状化作用値は、コンクリートの種類が変ったnon‑A E コンクリートおよびAE コンクリートによって顕著になっている。 non‑A E コンクリートよりもΛE コンクリートの液状化作用値は大きくなって振動による有効範囲が広くなっていることからAE コンクリートの液状化作用値による締固めの有効範囲が有効に作用していることがわかる。振動数/:I48(Hz) のnf n‑A E コンクリートごは、振動機の中心付近で液状化作用値が大きくなっているが振動機からの範囲はAE コンクリートの約1/2 に減少しでいることからも振動特性が同じ特性を有する場合の締固めはコンクリートの種類によっても変っていて振動数が/:148(Hz) の場合にあってもnon‑AE コンクリートよりもAE コンクリートの有利性がみられる。

︵Qj01X︶こｓミとJ︸邸旭

40

30

20

10

振動数/=199 （Uz ） _φ50 HI

U* し￡・. ゛6.80 （ ×lO‑'/i ）

スランプ8.0 CD

30

non ￣AIE40

50

振動機の中心からの距離r (cm) 図

一6.20 コンクリートの種類と液状化作用値との関係

248

空気量5.0

％クリード̲￨

60

(15)

コンクリートの種類が変ると同一一特性を有する振動機においても液状化作用値が変ることから、振動機の特性を振動数/ 」48(Hz) から/:199(Hz)

に変えた振動機を用いて締固めたスランプ8. Ocmのコンクリー−トの液状化作用値と有効範囲との関係を示しだのが図一6.20 である。

振動数/:199(Hz) で締固めたコンクリートの液状化作用値は振動筒径φ50 mm とφ60ffiBiにわずかな差があって、通常コンクリートごは振動機付近から35cin までその差はほぼ等しい傾向をなしているが、AE コンクリートでは、振動機から45cin 付近でほぼ等しくなっている。

液状化作用値は、振動数/:199(Hz) と高くなった場合でもnc n一一A E コンクリートとA E コンクリートの種別による影響があって、高速振動においてもA E コンクリートの液状化作用値は有効に働き、締固めによる有効範囲の拡大がA E コンクリートに生じている。

このように、振動締固めによる液状化作用値は、振動機の振動特性に大きく左右されると同時に、コンクリートの種類（non‑A E コンクリートおよびAE コンクリート）に顕著に影響されることがわかる。

コンクリートの締固めの進行は、既に、前記したようにコンクリートの液状化作用によって定まり、その発生領域が有効にして効果的であることを実験結果から確証している。このようなコンクリートの性質と振動機の特性が液状化作用値に及ぼす影響を示したのが図一一6.21である。

ただし、液状化作用値の算定位置は振動機中心からの距離10 、20 、30 、40

、50 、70 および90CH! である。

図一6. 21から、コンクリートの性質が変っても振動数の変化が/:148(HZ)

〜/:241(Hz) の範囲で液状化作用値は平衡な状態にあり、この実験範囲で低い振動数y: 98(Hz) と高い振動数/:268(Hz) において降下していることがみられる。こ。の結果から、液状化作用値は振動特性のある範囲に効果的に発生することが考えられ、低い振動数および高い振動数での液状化作用値が小さいコンクリートとは、締固めによる液状化作用値の効果的な発生から適切な振動数の範囲が定まることを示している。

249

(16)

﹃︒ご﹄一×︶り塔日と私邸旭

10

5

0 0

振動時間10 秒n o n −ΛE コンクリート

50 100

＼2.0 CB

図

一6.21 振動数と液状化作用値

10 5 0

︵V．‑OT×︶ J迎ミ辻訟邸旭

振動筒径 φ60 Dm

スランプ12.0 cm

ダ

へ。

きc−フ洙

148 200 振動数/ (Hz)

ブヅ

2.5 cm ｀●

O en

241 268 300

振動数/ こ199 （Ilz）

,リベ

ンr ≒ヅ

n o n ‑A E コンクリート

①辻ンま三 ^{づ謡} ^づ

卯卯 50 振動筒径 φ （mm ）図一6.22 振動筒径と液状化作用値

250

振動時間10 秒二

60

(17)

次に、振動数を一定として、振動機の振動筒径を φ30inin〜φ60minの範囲での液状化作用値の関係を図示したのが図一一6.22である。振動機の振動筒径が大きくなるに従って液状化作用値が大きくなっている。よくみると、スランプ2. 5cn!の硬練りコンクリートとスランプ18. 0cm の軟練りコンクリートにあっては、振動筒径が φ60minの太い場合にやや低い液状化作用値を示している。振動機の振動筒径と液状化作用値との関係には締固めによる影響があって、筒径がφ50ininおよびφ60miD の太い筒径の場合に振動による液状化作用が効果的に発生することを証している。

また、図一6. 23 に示したように、コンクリートの種類がnon‑A E コンクリートおよびAE コンクリートにφ50inniおよびφ60in!nと液状化作用値との関係を示しているが、筒径が太い状態での締固めがより適切であることがわかる。

10

︵QyＩ×︶

￥ Q

埃旺とJ︸辱旭

ニニニふ二万二乱。

パ／コ

二三身で彰言行フ

30 40 50

振動筒径 φ（min ）図‑6.23 振動筒径と液状化作用値

−251

60

(18)

6。3.2 締固め完了領域の予測とその信頼性 a ）基本振動時間と液状化抵抗値の算定方法

振動機の特性とコンクリートの性質からの有効範囲の計算、または、

！か所当たりの振動時間の決定に、式（6.1 ）を適用するためには、液状化作用を受けたときのコンクリートの応答特性を表す2 個のパラメータLo,To

が与えられていなければならないから、実験によってこれらの値を求める必要がある。

スラブ状試験体を用いた締固め実験において振動時間と有効範囲との関係から L,

o ，I o を求めた。

振動特性a 。、/, C および βは、すでに第5 章の実験結果から得られているので、これらの値を用いて計算することが可能である。

計算手順

1) 振動時間 t (丿= 5, 10, 15 および60 における締固め完了域の半径五)5

，人)I

0 . ft)I 5. 五)6

0を実測する。

2) 式(6.11) を用いて，r ＝/?，〜?e

0 に対する L, の値，L, 〜Zy 。0 を計算する。

3) 式(6. 34)において，t ＝60. To ＝0, La 一Leo としてT ( t ，Lい

＝O を満たす￡o を数値計算する。

4）To =

^{乙 −}

3

− 一一一一l(La − ．Lo)

1‑ ‑2/3 （ ≒ ￣ら) t ）

を用いて、t (5) ＝5，10, 15 としたときのTo を求め、Tb

、 T,o およびT ．とする。

5)Ts 〜T,5 の平均値を求めて、これをTo とする。

T 。＝(Tr, 十1 0十T>5) ／3

252−

これらを

(19)

（2 ）締固め完了領域の計算値と実験値の比較

図一6.24 は、スランプ8. 0cmのnon‑A E コンクリートを振動筒径φfiOmm を用いて締固めた実験結果の資料を用いて、振動時間とフリージング域との関係およびこの実験から前記の方法で計算から求めた液状化抵抗値L 。と基本振動時間To である。この値を用いて式（6.1) から振動時間乙と締固め完了域y との関係を求め、計算結果がどの程度実験結

果を再現するかを確かめたものである。

︵臼Q︶i八貸ヘヘヘー斤ト

40

30

20

10

0 0

スランプ8.0 CB non −AE コンクリート

≠

1

令や尽

10

振動数/ （Hz)

多匹四呂

ノ匹ぺ＝eごe 二

/=268 / =24!/

=199

/ ＝1'18

○こー＝一一＝g −Q 一c‑ /=9S

＾!

ぺけ ⊆

20 30 40 50

振動筒径φ60 U 二

60

振動時間 t(s ）

図‑ 6. 24 振動時間と締固め完了領域との関係についての実験値と計算値の比較‑ くL

図‑6.24 は、スランプ8. Ocm のコンクリートと振動筒径をφ60iiiinと一一定したときの実験結果の値と計算結果の値であるが、振動数/:98(Hz)

〜/:268(Hz) のように振動数の変化によって振動時間とフリージング域との関係を表す曲線は、振動時間Z が小さいときに差があって、振動時間が10 秒を過ぎると実験値と計算値はほぼ等しい曲線形を傾向を示していることがわかる。

253

(20)

40 60

20 30

non‑A E コンクリートおよびA E コンクリートの双方について振動時間5 秒付近に実験値と計算値の差がみられるが、振動時間が進行するに従って、実験値と計算値の関係はよく再現していることがわかる。このような状況の中で、振動機の振動筒径がφ30inin,φ40fflm,φ50ininおよび φGOininに変わったスランプ12. Ocmのnon 一一A E コンクリートとAE コンクリートの振動時間乙と締固め完了域r 。との関係を示しだのが図一6.26

である。

‑254

50

振動時間 t （s ）

図一6.25 振動時間と締固め完了領域との関係についての実験値と計算値の比較 −9

このように、振動数を5 種類に分けて締固めた場合にも計算結果と実験結果の曲線性状はよく再現していることが確かめられたので、コンクリートの種類が相違した条件での曲線の符合性について条件を変えて検討したのが図‑‑6.25 である。

︵巳り︶iに貸娠八ヘーー︑・卜

50

40

30

20

]0

10

(21)

︵日Q︶iい｀貸ベハヘー斤か

50

40

30

20

10

40 50 60

振動時間 t （、O

図一一6.26 振動時間と締固め完了領域との関係についての実験値と計算値の比較 −3

振動締固めが開始される初期に実験値と計算値の差がみられるが、この場合でも振動時間が5 秒を過ぎると実験値と計算値はよく合っていることがみられる。

このように解析した理論式に実験結果の資料を用いることによって実験値と計算値がよく再現することが確認された。この実験結果と計算結果によれば、コンクリートの種類が変った場合、コンクリートの性質が変った場合および振動特性が変った場合の種々の状況においても振動時間乙と締固め完了域であるフリージング域r w との関係は、計算結果が実験結果とよく一致していて、この曲線の関係は図一6.24, 図一6.25

255

(22)

および図一一6.26 に表示されているように、曲線全般にわたってよく再現していることは、この解析による計算方法が妥当であることを示すものである。

このように、多くのコンクリートの振動締固めについてのLo およびで几との関係についての資料が集積されている状況にある場合には締固め実験を実施することなく、これらの値を選定することによって締固めの適切な判断が可能であることを示唆している。

（3 ）伝達率および減衰係数と液状化作用値との関係

第5 章における、実験結果から求めた伝達率Rt （% ）と液状化作用値しとの関係を図一‑6.27に示した。

20

18 16

こごつ︷×︸︑り迎暖せ﹈︸邸旭

14 12

10

8 6

4

2

iSlii 数/ = 199 （Dz ）

スランプ8.0 CD −

n o n‑A E コンクリート

／レ

φ切゛

振動時問60 秒

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

伝達率Rt (％）

図一6.27 液状化作用値La と伝達率Rt との関係

256

(23)

伝達率と液状化作用値との関係は、振動締固めの初期に振動特性によって液状化作用値と伝達率はともに増大することを示しているが、振動数を一定にした状態で振動筒径を太くした場合、あるいは、振動時間が長くなった場合には、伝達率の増加に対して液状化作用値の増加はそれほど期待できないことを示している。

6。3.3 液状化抵抗値および基本振動時間が締固めにおよぼす影響 (!) 液状化抵抗値とその影響要因

接触している2 個の粒子が振動を受けた場合、接点が25o( 水中にある固体粒子の表面に付着して、撹伴しても動かない拡散層といわれる薄い水の層の厚さdo) だけ離れたときにその結合が解けるものとし、これをこの粒子の液状化と考える。(岩崎15 7))

式(6.3) に含まれる乙、は前述のように水中で接触している2 個の粒子の中心間距離を拡大させるのに必要な最小限のひずみ速度に関係していて、通常用いられている水セメント比(w/O の場合、0.01〜0.055

‑' 程度の値であると推測される。

このように、ム。は、セメントペーストに液状化を起こさせるのに必要な最小の液状化作用を表すので、これを液状化抵抗値と呼ぶことにする。

図一6.28は、振動数を変えたきの液状化抵抗値との関係を示したものである。振動数が/:98Hz から/ :268Hzの範囲で約2.7 倍になっているにも拘わらず液状化抵抗値はほぼ4 〜6( ×lO‑V ハ) の範囲にとどまっている。

このことは、液状化抵抗値はコンクリート固有の性質を表す特性値であって、振動特性による影響が少ないことを示している。さらに、振動機の特性としての要因の一つである振動機の振動筒径との関係を示めしたのが図一6.29 である。液状化抵抗値は振動機の振動筒径がφ30miD から倍になった φGOmin の場合でもスランプ8. Ocm のコンクリートにおいて、振動機の振動筒径がφ30iiimと φ60nimで、振動数/:148(Hz) 、/ :199(Hz)

および/:241(Hz) のばらつきを除けばほぼ4 〜6( ×10‑^ / いにあって同じ傾向を示していて、振動機の振動数と同様にして、振動特性による液状化抵抗値の影響は小さいことがわかる。振動によるセメントペー

257

(24)

ストの粒子間におよぼす最小の液状化現象は直接的には振動機の振動特性に余り影響されないことになる。

10

(＾／．‑OT×︶︑7迎諮城￥邱旭

0

振動数/ （Ui:）

図一6.28 液状化抵抗値におよぼす振動数の影響

10

︵＾／j‑OT×︶︒り迎螺頴μ邱旭

0

．、プ狐.O cm 刄うソ ´ ニ rr

/ ゛2Ai （町）(y

゛＼回叫分

8ダ

non‑AE コンクリート

ゾ詰二

へ／‑ ―‑ （r

/■ > ・一一一

丿）グ

／。＿。a

ズラップ8.0 cm

ノ

30 40 50

振動筒径 φ(mm ）図一6.29 液状化抵抗値におよぼす振動筒径の影響

−258 −

60

(25)

このように、振動締固めによる液状化を起こさせるために必要な最小の液状化作用としての液状化抵抗値と振動機の振動特性について述べてきたが、これらの関係についてコンクリートの性質（スうンプ2. 5cm,8.

0cm, 12. Ocm および18.0cin ）およびコンクリートの種類が変った場合の性状について示したのが図一6.30 である。

︵＾／Z‑Ol×︶︒7 m‑mn＾mm

0

A E コ4 ］リン=

146 （llz）

ンクリード

りぐ・,

lo 川ヴ^ ＼ > 、

2.5 8.0

/ ＝1 (Uz)

12.0

振動筒径 φ50

？４

18.0

スランプ（cm)

図一6.30 液状化抵抗値におよぼすコンクリートの性質の影響

コンクリートの性質( スランプ) が変ったときの液状化抵抗値の変化よりもコンクリートの種類がnon − A E コンクリートからAE コンクリート( スランプ8. Ocm および12. Ocra)に変ったときの方が液状化抵抗値は大きな差異を示していて、AE コンクリートのスランプ8. Ocm から12.0cm

の範囲に影響している。液状化抵抗値は、コンクリートの性質にも影響するが、その性質よりもさらに、コンクリートの種類に顕著に現れることを示唆している。

づ>59 −

(26)

振動によって、セメントペーストが最小の液状化を起こす液状化抵抗値と液状化の範囲を示す液状化作用値との関係を図示しだのが図一6.31 である。

10

8

︵・V3‑0I×︶

Q Q

6

湿諮単￥が旭

振動時間10 秒n o n ‑A E コンクリート

振動数/ （Dz ）

I I

｜

/ ゛7&（町）

振動m 径φ60 nn

ペノ〜／￣｀″

丿〜弘侈媒分

スランプ（cm ）O 2. 5

①8. 0

≫12. 0

●18.0

・ 5 10

液状化作用値し（×10‑リ5 ）図

一6.31 液状化抵抗値と締固めに必要な液状化作用値との関係

15

液状化抵抗値は、コンクリートの性質によって影響を受けているが、

液状化抵抗値が大きくなると締固めに必要とされる液状化作用値も大きくなっていて、その差( ￡。一Lo) は大約0.02 〜0.03 S ‑ 1 程度である。

このように、振動に対するコンクリートの液状化抵抗値と作用値L 。には関連性があって締固めによって液状化抵抗値が大きいコンクリートは液状化を起こずに要する時間も長くなることを示している。

第5 章における実験結果から求めた振動機からコンクリート中への振動の伝達率と液状化抵抗値との関係を図示しだのが図一6.32 である。

260‑

(27)

10 5

︵y／︒‑Ol X︶

︒Q迎諮細￥辱燧

0

1 r び', やり

1

10 20

。Xki μ^"'

30

40 伝達率Rt （％）図

一6.32 液状化抵抗値と伝達率との関係

/‑191 (Bz）

50

スランプ8.0 CI

一一

振動時間20 抄 60

実験要因をコンクリートのスうンプ8. Ocmとしたときの振動数、振動筒径およびコンクリートの種類などとして実験結果を整理して作図した結果によれば、液状化抵抗値と伝達率は、緩やかな曲線によって表示することができる。

この関係は、伝達率がよいコンクリートは、伝達率がよくないコンクリートよりも液状化抵抗値は大きくなっていて、伝達率と液状化抵抗値の関係は伝達率のよいAE コンクリートにその影響が大であることかを不している。

（2）基本振動時間とその影響要因

ペースト中で液状化している粒子の重量比を液状化率￡、として、To は、L 、＝1 、すなわちセメントペーストが完全に液状化した状態で締固めたときに要する振動時間To を基本振動時間と呼ぶことにした。

振動による締固め効果は、振動機の特性とコンクリートの性質およびコンクリートの種類によって差異があることは既に記述してきたが、ここでは、コンクリートの性質が基本振動時間におよぼす影響について述べることにした。

図一一6.33は、振動特性としての要因の一つである振動筒径 φ30inin〜 φ6Q!nniと基本振動時間To との関係を示した図である。締固めによる

261

(28)

基本振動時間は、振動機の筒径とコンクリートの性質に関係があって、

スランプ8.0cm のコンクリートはスランプ12. Ocfflのコンクリートに比べて、振動筒径が太くなると基本振動時間は大きくなっている。特に、

振動数が。/ : 98(Hz), / : 148(Hz) の場合に大きい傾向を示している。

2.

1.

1

0

8

6

バ J 湧 8 611 1 0 0

︷こ︒6至妙芯蚕︸そ埓 4 CVl<=> C3

0

n o n ‑A E コンクリート

スランプ CD 一一一一一一8.0 CD

12.0 cm

y 劈犬≒ こく

守／／

。い ≒ ル

ワ

ブつくし

ゾニJ

ババ '＼

／ノ

。バンクこ

叫㈲ J

○〜つ ´

十勾

／ f ヱ'″丿´/'241 (Uz)

30 40

ンラップロ.0 ^ ゛50

振動筒径 φ(mm)

図一‑6. 33 基本振動時間におよぼす振動筒径におよぼす影響

60

これは、振動筒径が細い場合にはコンクリート表面のフリージング域が太い振動筒径に比べて小さいことから液状化になる性状変化の時間が小さくなっているものど考えられるが、振動筒径がφ50ii!inおよびφ60nini で締固めたコンクリート表面のフリージング域の有効範囲が大きいことから、その影響が基本振動時間に関係して振動筒径 φ30ininおよび φ40inin の場合よりもφ50 mm およびφ60mm の筒径の基本振動時間が大きくなったものと考える。

"262 −

(29)

次に、振動特性を表現する要因として、振動機の振動数と基本振動時間の関係を示したのが図一6.34 である。

︵こ︒6巨忿兪蝋柊堀

2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0

n o n‑A E コンクリート

プ、ラソづ

/ ／゛代只｀、

／り／い／

＼X ＼

＼

／ぐ

0 50

口

100

振動筒径φ60 sn

＼ ‰

｀ヽ、／づ

150 口言:二

200

振動数/ （＼h ）図一6.34 基本振動時間におよぼす振動数の影響

250 300

これは、振動数の影響とコンクリートの性質によって、基本振動時間は変化している。振動数が大きくなると基本振動時間も小さくなっていて、全体をみると振動数/:200(Hz) 付近で、スランプ8.0cin, 12. Ocm および18. OciDのコンクリートが小さくなって、スランプ2. 5cinの硬練りコンクリートの場合に振動数/:200(Hz) 以下で基本振動時間は大きく、

振動数/:200 (Hz)以上になると小さくなる傾向を示している。このことは、コンクリートの性質の変化と振動数の変化による双方の影響が基本振動時間に顕著に生じることがわかる。これは、To の算定が、フリージング域を締固め完了域とした目視による実験結果に基いていることによるもので、本来、To はコンクリート固有の特性値であるから振動条件の影響は小さいはずである。ただし、数値的には0.3 1.7 5 の範囲で、

実際上は(6.1) 式から明らかなように締固めに要する振動時間川こはほとんど影響しない。

263

(30)

図一6.35 は，スランプ2. 5, 8.0, 12.0 および18. Ocm と基本振動時間との関係を示した図であって。スランプが2. 5cinから8. Ocm になる過程で大きくなりスランプが8. Ocfflから12. Ocmおよび18.0cm になると基本振動時間は急激な降下を示して小さくなっている。

1.8

︵こ︒6ヨ一諮収逗柵霧

1

0

0 6

4

‑

振動時間10 秒n o n ‑A E コンクリート

ツ工に ●

4 げ

I.I.

CS] CJ CC CDL L

C3 0

)6 勣数/ （Hz)

二大

ぺ .、、χ

0 2.5 8. 0 iZ. U スランプ（cm）

図一6.35 コンクリートの性質と基本振動時間との関係

振動締固めによる液状化の有効範囲の領域が広いスランプ8. 0cmのときに振動基本時間が大きな値を示していることは、液状化の範囲と密接な関係があって、液状化の作用半径が広い場合に基本振動時間も大きくなる傾向にあることがわかる。

このような状況を考えて、基本振動時間と液状化作用値との関係を図示しだのが図一‑6.36である。

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内部振動磯によるコンクリートの振動締固めに関す る研究