高流動コンクリートのレオロジー定数推定法と振動および間隙通過を考慮した充填解析

各種調合の高流動コンクリートのスランプフロー試験と，高流動コンクリートと同じ使用材料と調合で粗骨材のみを除いたモルタルのフロー試験，さらにはそのモルタルと同じ使用材料と調合で細骨材を除いたセメントペーストのフロー試験をそれぞれ行い，機械学習を用いて，ペーストに用いた使用材料と調合およびペーストのフロー試験結果より，モルタルの流動性（フロー値と150㎜フロー到達時間）を予測するとともに，モルタルに用いた使用材料と調合およびモルタルのフロー試験結果より，高流動コンクリートの流動性（スランプフロー値と400㎜フロー到達時間）の予測を行った。また，予測に際して，どの特徴量が予測に影響しているのかを，特徴量のPermutation Feature Importance (PFI)やShapley Additive Explanations (SHAP)およびPartial Dependence Plot (PDP)を用いて定量的に考察を行った。さらにJリング試験も併せて行い，間隙通過性の検討を行い，骨材が偏在するモデルを用いてMPS法による流動解析の再現性を確認した。本研究は，高流動コンクリートの施工性を確認するスランプフロー試験の省力化を図ることを目的としており，実施が容易なモルタルのフロー試験と機械学習を用いて対象とする高流動コンクリートの流動性を予測できることが，研究の成果として示された。今回の研究成果は，昨年度定式化したレオロジー定数予測式を用いることで，労力のかかる高流動コンクリートの試し練りによるスランプフロー試験を行わずとも，簡便なモルタルやペーストのフロー試験を行うことで，コンクリート充填解析に必要な高流動コンクリートの流動解析を可能にする可能性が高いことを示した。

各種調合の高流動コンクリートのスランプフロー試験と，高流動コンクリートと同じ使用材料と調合で粗骨材のみを除いたモルタルのフロー試験，さらにはそのモルタルと同じ使用材料と調合で細骨材を除いたセメントペーストのフロー試験をそれぞれ行い，機械学習を用いて，ペーストに用いた使用材料と調合およびペーストのフロー試験結果より，モルタルの流動性（フロー値と150㎜フロー到達時間）を予測するとともに，モルタルに用いた使用材料と調合およびモルタルのフロー試験結果より，高流動コンクリートの流動性（スランプフロー値と400㎜フロー到達時間）の予測を行った。また，予測に際して，どの特徴量が予測に影響しているのかを，特徴量のPermutation Feature Importance (PFI)やShapley Additive Explanations (SHAP)およびPartial Dependence Plot (PDP)を用いて定量的に考察を行った。さらにJリング試験も併せて行い，間隙通過性の検討を行い，骨材が偏在するモデルを用いてMPS法による流動解析の再現性を確認した。本研究は，高流動コンクリートの施工性を確認するスランプフロー試験の省力化を図ることを目的としており，実施が容易なモルタルのフロー試験と機械学習を用いて対象とする高流動コンクリートの流動性を予測できることが，研究の成果として示された。今回の研究成果は，昨年度定式化したレオロジー定数予測式を用いることで，労力のかかる高流動コンクリートの試し練りによるスランプフロー試験を行わずとも，簡便なモルタルやペーストのフロー試験を行うことで，コンクリート充填解析に必要な高流動コンクリートの流動解析を可能にする可能性が高いことを示した。