スペックルパターン干渉法によるコンクリートの硬化・劣化過程の動的全視野ひずみ計測

電子スペックルパターン干渉(ESPI)計測法により、コンクリートの硬化過程および劣化過程におけるひずみ分布の推移を観察し、本研究の目的である光学的手法による非接触・全視野ひずみ計測の有効性を確認することができた。以下に本研究で実施した研究実績の概要を記述する。1.無筋コンクリートの三点曲げ試験を実施し、ESPI計測によりひび割れ発生から破壊に至るまでのひずみ分布の推移を観察することができ、コンクリートのひび割れ発生後の挙動を精度よく計測することができることを確認した。2.スパン40cmの鉄筋コンクリート部材を製作し、せん断スパンと有効高さの比(a/d)を変化させて四点曲げ試験を実施し、曲げひび割れから斜めせん断ひび割れの発生、破壊に至るまでの破壊過程におけるひずみ分布の推移を詳細に観察した。曲げひび割れ発生後、斜めひび割れが発生する際のひずみ集中、最終的な破壊に至るときの圧縮縁のコンクリート部のひずみ集中、破壊形式パターンによりひずみ分布の推移状態が変化することなどを観察することができ、今後のRC梁のせん断挙動特性に関する研究方法に目途が立った。3.新旧コンクリートの打継部表面粗度と付着せん断特性を明らかにすることを目的として、まず、数種の表面粗さを有するコンクリートの表面粗度を三次元計測装置で計測し、得られた形状計測データを用いていくつかの粗度定量化手法を用いて定量化を行った。さらに傾斜せん断試験と曲げ試験を実施し、得られた付着強度データと粗度の定量値との相関関係を調べた。その結果、曲げ試験では表面積の増加率、傾斜せん断試験では平均深さによる粗度定量値に付着強度との相関が大きいことが認められた。4.自己収縮特性が大きいレジンコンクリートの打設直後から硬化するまでのひずみ分布の推移をESPI計測により観察した。コンクリートの硬化過程のように材齢とともに強度発現が変化するような場合にも本計測の有効性を確認することができた。

電子スペックルパターン干渉(ESPI)計測法により、コンクリートの硬化過程および劣化過程におけるひずみ分布の推移を観察し、本研究の目的である光学的手法による非接触・全視野ひずみ計測の有効性を確認することができた。以下に本研究で実施した研究実績の概要を記述する。1.無筋コンクリートの三点曲げ試験を実施し、ESPI計測によりひび割れ発生から破壊に至るまでのひずみ分布の推移を観察することができ、コンクリートのひび割れ発生後の挙動を精度よく計測することができることを確認した。2.スパン40cmの鉄筋コンクリート部材を製作し、せん断スパンと有効高さの比(a/d)を変化させて四点曲げ試験を実施し、曲げひび割れから斜めせん断ひび割れの発生、破壊に至るまでの破壊過程におけるひずみ分布の推移を詳細に観察した。曲げひび割れ発生後、斜めひび割れが発生する際のひずみ集中、最終的な破壊に至るときの圧縮縁のコンクリート部のひずみ集中、破壊形式パターンによりひずみ分布の推移状態が変化することなどを観察することができ、今後のRC梁のせん断挙動特性に関する研究方法に目途が立った。3.新旧コンクリートの打継部表面粗度と付着せん断特性を明らかにすることを目的として、まず、数種の表面粗さを有するコンクリートの表面粗度を三次元計測装置で計測し、得られた形状計測データを用いていくつかの粗度定量化手法を用いて定量化を行った。さらに傾斜せん断試験と曲げ試験を実施し、得られた付着強度データと粗度の定量値との相関関係を調べた。その結果、曲げ試験では表面積の増加率、傾斜せん断試験では平均深さによる粗度定量値に付着強度との相関が大きいことが認められた。4.自己収縮特性が大きいレジンコンクリートの打設直後から硬化するまでのひずみ分布の推移をESPI計測により観察した。コンクリートの硬化過程のように材齢とともに強度発現が変化するような場合にも本計測の有効性を確認することができた。