弾性波法に基づくセメント系材料の凝結硬化に伴う物性評価に関する研究

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本研究では,弾性波法に基づくセメント系材料の凝結硬化中の物性評価および凝結硬化後の物性評価を行うことを目的としている。具体的には,弾性波の伝播特性である伝播速度,最大振幅値,周波数スペクトルに着目し,(1)セメント系材料の凝結硬化過程における物性評価の体系化を行い,(2)凝結硬化後のセメント系材料における版厚や内部欠陥の評価手法についての検討,ならびに(3)異種材料界面の付着状態の評価方法に関する検討を行った。以下は,本年度に得られた研究成果の概略である。凝結硬化後のセメント系材料における入力する弾性波の周波数が版厚評価に与える影響硬化後のコンクリートの寸法や形状に関わらず,入力する弾性波の上限周波数が版厚に相当する縦波共振周波数に近づくにつれて,周波数スペクトル上の縦波共振周波数位置近傍の周波数成分が卓越する傾向があることを把握した。さらに,版厚に相当する縦波共振周波数に対して1.5〜3倍程度の上限周波数を有する鋼球を用いて弾性波を入力することにより,コンクリート寸法や形状によらず,版厚を的確に推定できる可能があることも明らかにした。異種材料界面の付着状態の評価方法鉄筋とコンクリートの異種材料の界面の付着力の変化を引抜き試験により確認し,これと各種弾性波法により得られた伝播速度,最大振幅値,周波数スペクトルとの比較を行った。その結果,付着力の変化過程において,各種弾性波の伝播特性を適宜使い分けることにより,鉄筋とコンクリートとの付着力を把握できる可能性があることがわかった。