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

使用散斑干涉仪对混凝土硬化和劣化过程进行动态全场应变测量

• 批准号: 14655164
• 负责人: 松田 浩
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655164/
• 关键词: 電子スペックルパターン干渉法; 非接触ひずみ計測; 全視野ひずみ計測; コンクリート硬化過程; コンクリート劣化過程; スペックルパターン干渉法; コンクリート劣化・硬化過程

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。

The purpose of this study is to investigate the evolution of the internal distribution in the hardening process and degradation process of electronic separation process (ESPI) measurement, and to confirm the effectiveness of the optical method for non-contact and full-field measurement. The following is a summary of the results of this study. 1. The three-point curve test of the non-reinforced concrete structure is implemented, and the ESPI measurement is performed to detect the transition of the internal distribution after the separation is generated, and the measurement accuracy is confirmed. 2. Detailed observation of the transition of the internal distribution of the 40cm steel rib material during the production, breaking, and high ratio (a/d) changes to the four-point curve test. The purpose of this paper is to establish a research method for the dynamic characteristics of RC beams in the future. 3. The surface roughness of the new and old parts is measured by a three-dimensional measuring device, and the quantitative method of roughness measurement is used. The relationship between the intensity and the thickness of the sample was adjusted. The results, curve test results, surface area increase rate, slope test results, average depth, roughness quantitative values, and correlation results are presented. 4. The change of the internal distribution of the self-shrinking characteristic is observed in the ESPI measurement. The strength of the material during the hardening process is determined.

项目成果

松田 浩: "スペックル干渉法による鋼部材の非接触全視野ひずみ計測"鋼構造年次論文報告集. Vol.11. 519-524 (2003)

Hiroshi Matsuda：“使用散斑干涉测量法对钢构件进行非接触式全场应变测量”钢结构年度论文报告，第 11 卷，519-524 (2003)。

松田 浩: "スペックル干渉による非接触全視野ひずみ計測法"応用力学論文集 (土木学会). Vol.6. 1081-1088 (2003)

Hiroshi Matsuda：“使用散斑干涉的非接触式全场应变测量方法”应用力学杂志（日本土木工程师学会）第 6 卷（2003 年）。

牧野 高平: "コンクリートの表面粗度と付着特性に関する研究"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 第1分冊. A430-A431 (2004)

Takahira Makino：“混凝土表面粗糙度和粘合性能的研究”2003年日本土木工程师学会西分部研究报告摘要第1卷。A430-A431（2004年）。

林山豊: "異種材料で補強されたRCはりの非線形FEM解析"平成14年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 第1分冊. A540-A541 (2003)

Yutaka Hayashiyama：“不同材料加固的 RC 梁的非线性 FEM 分析”2002 年日本土木工程师学会西部分会研究报告摘要第 1 卷。A540-A541 (2003)。

松田 浩: "コンクリート打継部のせん断付着性状に関する研究"土木学会第58回年次学術講演会概要集. CD-ROM. (2003)

松田浩：《混凝土接缝剪切粘合性能研究》第 58 届日本土木工程师学会学术年会摘要（2003 年）。