任意の温度・応力履歴に対応する若材齢コンクリートのクリープモデルの開発

長期にわたり機能を保持し続けることが求められるコンクリート構造物において、セメントの水和熱に起因した温度応力によるひび割れ等の初期欠陥は、構造物の耐久性に重大な影響を及ぼす。前年度の研究において、クリープ試験を通じてコンクリートにおける水和の進行とクリープ性状の相関関係を把握した。本年度は、その確認実験のために鉄筋コンクリート曲げ部材を対象とした時間依存変形に関する実験を行い、材料としてのクリープモデルを部材・構造物レベルに適用した際の妥当性に関して検討を行った。本年度の研究で得られた知見を以下にまとめる。1.持続載荷履歴を受けたRC部材の曲げ変形について考察を行った結果、持続載荷履歴を受けた部材の時間依存変形挙動は持続載荷履歴を受けていない部材に比べて緩やかであることが示された。2.本年度の実験では、試験期間中の環境条件の一致するシリーズにおいて時間の経過に伴う曲率の変化に大きな違いはなく、鉄筋量の違いによる明確な影響は見られなかった。3.持続載荷履歴を受けたRC部材の短期変形は、限界状態設計法により求めた短期載荷による変形に比べ小さくなった。3.RC曲げ部材に持続荷重を作用させた場合における鉄筋とコンクリートの付着応力は、時間の経過に伴い減少し、乾燥収縮および温度変化が、付着応力の変化に影響を及ぼす要因のひとつとして作用する傾向が見られた。以上より、鉄筋コンクリート部材の時間依存変形特性におけるコンクリートの乾燥収縮や部材の鉄筋量の違いがクリープ・変形特性に及ぼす影響が明らかとなった。

長期にわたり機能を保持し続けることが求められるコンクリート構造物において、セメントの水和熱に起因した温度応力によるひび割れ等の初期欠陥は、構造物の耐久性に重大な影響を及ぼす。前年度の研究において、クリープ試験を通じてコンクリートにおける水和の進行とクリープ性状の相関関係を把握した。本年度は、その確認実験のために鉄筋コンクリート曲げ部材を対象とした時間依存変形に関する実験を行い、材料としてのクリープモデルを部材・構造物レベルに適用した際の妥当性に関して検討を行った。本年度の研究で得られた知見を以下にまとめる。1.持続載荷履歴を受けたRC部材の曲げ変形について考察を行った結果、持続載荷履歴を受けた部材の時間依存変形挙動は持続載荷履歴を受けていない部材に比べて緩やかであることが示された。2.本年度の実験では、試験期間中の環境条件の一致するシリーズにおいて時間の経過に伴う曲率の変化に大きな違いはなく、鉄筋量の違いによる明確な影響は見られなかった。3.持続載荷履歴を受けたRC部材の短期変形は、限界状態設計法により求めた短期載荷による変形に比べ小さくなった。3.RC曲げ部材に持続荷重を作用させた場合における鉄筋とコンクリートの付着応力は、時間の経過に伴い減少し、乾燥収縮および温度変化が、付着応力の変化に影響を及ぼす要因のひとつとして作用する傾向が見られた。以上より、鉄筋コンクリート部材の時間依存変形特性におけるコンクリートの乾燥収縮や部材の鉄筋量の違いがクリープ・変形特性に及ぼす影響が明らかとなった。