高強度・高流動コンクリートの多軸定圧縮応力下の熱特性

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コンクリートが温度の上昇・下降の繰り返しを受ける状態で使用される場合や、火災を受ける場合がある。また、構造部材として拘束を受ける状態で使用される場合がある。常温と異なった温度で使用され、かつ荷重を受けるコンクリートについては、コンクリートの多軸を含めた力学的性質だけでなく熱特質も重要になってくる。応力度強度比で1/3の多軸定圧縮応力を受ける場合、気乾及び湿潤状態における普通コンクリートの温度上昇時(20℃から100℃)のひずみの算出にはクリープを考慮に入れるのがよく、乾燥状態における普通コンクリートの温度上昇時のひずみの算出にはクリープを考慮しなくてもよい。しかし、近年、高強度コンクリートの開発が盛んになり、これを用いた構造物も増えつつある。高強度コンクリートは、組成や調合が従来の普通コンクリートと異なる。内部組織が緻密であり、水分量も異なるため力学的特性や熱特性が異なる。本研究は、3種類の設計基準強度(24、48、60MPa)のコンクリート供試体を、それぞれ多軸を含む定圧縮応力状態に保持し、20℃から100℃まで毎時10℃で昇温、その後30℃に降温させ、その間のひずみを測定する。また実験から求めたクリープ量と「温度時間換算則」から温度上昇時及び下降時の予測クリープ量を算出し、定圧縮応力下における熱膨張を予測する。この結果、多軸定圧縮応力を受ける高強度コンクリートの熱膨張とクリープについて、本研究の範囲内で以下のことが明らかになった。(1)無応力状態においては、高強度コンクリートの方が普通コンクリートより温度上昇時のひずみの増分が大きくなる。(2)応力度強度比で1/3の多軸定圧縮応力を受ける場合、高強度コンクリートは、温度上昇時及び下降時におけるひずみの予測にはクリープを考慮に入れる必要がある。