コンクリート工学分野における学生実験テーマの開発

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1. 目的コンクリート工学分野の学生実験では、鉄筋コンクリートはりを使用するのが一般的である。学生らもコンクリート補強材として鉄筋以外の素材はあまり認識していない状況である。しかし鉄筋は、近年の価格高騰や生産時の環境問題への配慮から今後の生産が制限されていくことも考えられる。こうした環境問題や循環型社会への対応が注目されるなか、天然素材を利用したモノづくりが活発になっている。本研究ではこうした点に着目し、また学生らが既成概念にとらわれないよう、鉄筋に代わる新たな補強材を使用した実験テーマを開発することを目的として実施した。2. 実施方法鉄筋の代わりの補強材には竹を採り上げた。選定理由は安価で生育分布も広く、成長が早いという利点のためである。実施方法は、コンクリートはりを作製するには試験体が大きくなり様々な面で負担が生じるため、スケールダウンさせたモルタル供試体を竹筋、鉄筋、無筋の3種類作製して比較検討した。使用材料は、セメントには強度試験結果が早期に得られる早強セメントを使用した。骨材には標準砂を使用し、補強材には鉄丸棒と竹ヒゴを使用した。練り混ぜにはモルタルミキサーを使用し、補強筋をセットした型枠にモルタルを打ち込んで各供試体を作製し、所定の期間養生を行った。その後、曲げ強度試験を圧縮曲げ兼用加圧板を用いて行い、複合材料としての強度特性を調べた。なお荷重の載荷には圧縮試験機を利用した。これらの実験を複数回行い、その結果から最適な実験方法およびその手順を検討した。3. まとめコンクリート補強材において、鉄筋に代わる材料として竹筋の曲げ強度試験を行うことにより、天然素材の竹がコンクリート補強材になり得るか検討した。その結果、鉄筋には劣るものの一応の成果が見出され、学生実験のテーマになり得ることが確認できた。今後は、他の天然素材についても検討してみたい。