再生細骨材を使用した高靭性セメント複合材料に関する研究

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本研究では、最近注目を集めている「高靭性セメント複合材料(DFRCC)」を取り上げ、コンクリートのリサイクルをより積極的に推し進めるため、再生細骨材を使用したDFRCC(再生細骨材DFRCC)について検討を行った。最終年度である本年度は、既製杭根固め部への再生細骨材DFRCCの適用性について検討を行った。1.再生細骨材DFRCCの力学モデル構築細骨材種類、水セメント比、繊維混入率等を実験要因とした昨年度の圧縮および曲げ破壊実験結果から、再生細骨材DFRCCの力学モデル(圧縮軟化挙動および引張軟化挙動)を構築した。2.既製杭根固め部の支圧実験およびFEM解析既製杭根固め部を対象とした支圧実験(試験体は杭および根固め部で構成:杭長50mm、杭径100mm、根固め高さ150mm、根固め径125〜200mm)および前述の再生細骨材DFRCCの力学モデルを導入したFEM解析を実施し、既製杭根固め部への再生細骨材DFRCCの適用性を検討した。その結果、以下の知見が得られた。(1)試験体下部にテフロンシートを設置し、試験体-載荷盤間の摩擦を減じると、根固め部にプレーンモルタルを使用した場合、根固め径の増加に伴う支圧強度の上昇傾向は頭打ちとなるが、天然および再生細骨材DFRCCを使用した場合、根固め径の増加に伴い支圧強度が増加する。これは、根固め部に作用する引張力に対し、DFRCCが有効に抵抗するためである。(2)DFRCCを使用した場合、最大荷重後、急激な荷重低下はせず、延性的な破壊性状を示した。根固め部にDFRCCを使用すれば、破壊靱性の向上が期待できる。また、天然細骨材DFRCCおよび再生細骨材DFRCCを使用した場合の性状は、ほぼ同じであった。さらにこのような事象をFEM解析でも確認することが出来た。