コンクリート表層部における乾燥収縮応力緩和メカニズム

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鋼管の周囲にコンクリートを打設し,コンクリートの乾燥収縮を拘束することによりひび割れを発生させる実験を行い,以下の知見を得た.1.高強度コンクリートと普通コンクリートでは,乾燥収縮ひび割れの発生状況が異なることが観察された.すなわち,高強度コンクリートでは,少数の貫通ひび割れが離散的に発生するのに対し,普通コンクリートでは,幅が小さく貫通しないひび割れが,多数分散しながら発生する.2.高強度コンクリートでは,ひび割れ発生後,鋼管のひずみが0に戻らない場合があることが確認された.これは,乾燥を開始した材例9日以前にコンクリートが収縮していたことを示し,セメントの水和に関連した自己収縮であると考えられる.実験結果は,自己収縮が拘束されることにより,コンクリートに応力が導入されることを示しており,ひび割れの発生を評価する際には,乾燥収縮だけでなく,自己収縮を考慮する必要がある.しかしながら,自己収縮が拘束された場合,リラクセーションによる応力緩和も並行して生じると考えられるので,自己収縮応力の予測には,今後さらなる検討が必要であろう.3.普通コンクリートでは分散ひび割れにより乾燥収縮応力が徐々に緩和されること,高強度コンクリートではこのような応力緩和が見られず急速に巨視的ひび割れが形成されることが,鋼管のひずみの測定結果より明らかとなった.これらは,乾燥収縮ひび割れの発生をモデル化する際には,きわめて重要な現象であると思われる.