配筋作業の省力化を可能にするSFRC杭と耐荷力保証のためのX線自動検査システム

钢纤维混凝土桩可实现省力的加固工作，自动 X 射线检测系统可保证承载能力

• 批准号: 21K18756
• 负责人: 秋山 充良
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18756/
• 关键词: 鋼繊維補強コンクリート; せん断; 杭; X線撮影; ディジタル画像処理; 遠心成形; プレキャストコンクリート杭; せん断耐力; プレキャスト; 省力化

研究代表者らは，杭体への適用を念頭に，曲げモーメントは軸方向鉄筋により負担させる一方で，せん断ひび割れの発生と進展の抵抗に鋼繊維を利用し，せん断補強鉄筋の代替とする検討を試みている．2021年度には，実験室内で小型モーターを用いた遠心成形装置を製作し，コンクリートの配合や遠心成型時の回転速度や回転時間が鋼繊維の配向に及ぼす影響などの基礎検討，および，同定された最適な条件で製作したSFRC杭のせん断実験を行った．その結果，鋼繊維量の変化に対するせん断強度の増加割合は，既往のSFRC部材の曲げ実験で得られた終局曲げモーメントの増加割合よりも相当に大きいものであり，鋼繊維はせん断補強鉄筋の代替として用いる方が効果的であることを確認した．しかし，2021年度のSFRC杭の実験では，トルクモーターを使用しており，そのトルク性能の限界から杭体の直径は154 mmに固定されており，また，コンクリートパイルの製造に用いられる実機を用いた遠心成形工法とはコンクリートの投入法や遠心力の与え方が異なっている．そこで，2022年度の研究では，直径200 mmと350 mmのSFRC杭をパイル工場内の実機を用いて製造した．まず，X線撮影を行いながら，鋼繊維を部材軸直角方向に配向させる条件（鋼繊維形状や遠心成形法）を整理した．次いで，せん断実験を行い，鋼繊維の有無や杭径がせん断強度に及ぼす影響を検討し，鋼繊維によるせん断補強鉄筋の代替可能性を検討した．特に，SFRC部材では，鋼繊維の効果によりせん断ひび割れが分散して発生するため，鋼繊維を使用しない通常のRC部材に比べて，寸法効果の影響が低減される可能性が指摘されている．本研究でも杭径によるせん断強度の違いを考察し，SFRC杭における寸法効果の基礎資料を得た．

Research representatives ら は, hangzhou へ の applicable を thought に, qu げ モ ー メ ン ト は axis iron objects reinforcement に よ り burden さ せ る side で, せ ん broken ひ び cut れ の 発 raw と progress の resistance に steel used し 繊 d を, せ ん broken reinforcing iron objects reinforcement の instead of と す る 検 please try を み て い る. 2021 に は, be 験 indoor で small モ ー タ ー を with い た telecentric forming device を し, コ ン ク リ ー ト の with や telecentric molding の when returning the planning speed や planning time が steel 繊 d の match to に and ぼ す influence な ど の beg, basic 検 お よ び, with fixed さ れ optimal な conditions た で making し た SFRC hangzhou の せ ん be broken 験 を line っ た. そ の as a result, the steel 繊 dimensional の variations change に す seaborne る せ ん breaking strength の rights and cut は, always の SFRC department material の qu げ be 験 で must ら れ た final song げ モ ー メ ン ト の rights and cut us よ り も quite large に き い も の で あ り, steel 繊 d は せ ん broken reinforcing iron objects reinforcement の instead of と し て in い る party が unseen fruit で あ る こ と を confirm し た. の し か し, 2021 annual の SFRC hangzhou be 験 で は, ト ル ク モ ー タ ー を use し て お り, そ の ト ル ク performance の limit か ら hangzhou body の は diameter of 154 mm に fixed さ れ て お り, ま た, コ ン ク リ ー ト パ イ ル の make に use い ら れ る be machine を with い た telecentric forming method と は コ ン ク リ ー ト の や far heart の input method with え が different な っ て い る. そ こ で, 2022 annual の で は, diameter of 200 mm 350 mm と の SFRC hangzhou を パ イ ル works within の be machine を with い て manufacturing し た. ま ず, X-ray line of shadow を い な が ら, steel material shaft right-angle direction に 繊 d を department matchs to さ せ る conditions (steel 繊 d shape や telecentric forming) を finishing し た. Time い で, せ ん be broken 験 を い, steel 繊 diameter d の presence of や hangzhou が せ に ん break strength and ぼ す influence を 検 for し, steel 繊 d に よ る せ ん broken reinforcing iron objects reinforcement の instead of possibility を beg し 検 た. に, SFRC department material で は, steel 繊 d の unseen fruit に よ り せ ん broken ひ び cut れ が scattered し て 発 raw す る た め, steel 繊 d を use し な い usually の RC department material に than べ て, inch effect unseen fruit の が low cut さ れ る possibility が blame さ れ て い る. In this study, the によるせん breaking strength of the で hangzhou diameter was investigated by <s:1> を, and the <s:1> basic data of the における inch method of SFRC were obtained by を and た.

项目成果

Shear strength of SFRC piles without shear reinforcement using the centrifugal forming technique

使用离心成型技术无抗剪钢筋的 SFRC 桩的抗剪强度

• 发表时间: 2021
• 作者: Raju;R.A.;Akiyama;M.;Lim;S.;Kakegawa;T.;Hosono;Y.;and Uno;Y.
• 通讯作者: Y.

Modelling method of fibre distribution in steel fibre reinforced concrete based on X-ray image recognition

• DOI: 10.1016/j.compositesb.2021.109124
• 发表时间: 2021-07-14
• 期刊: COMPOSITES PART B-ENGINEERING
• 影响因子: 13.1
• 作者: Li, Yue;Ruan, Xin;Lim, Sopokhem
• 通讯作者: Lim, Sopokhem

せん断補強鉄筋を必要としない遠心成形SFRC杭の開発とそのせん断強度に関する実験的研究

免剪钢筋离心成型钢纤维混凝土桩的研制及其抗剪强度试验研究

• 发表时间: 2021
• 期刊: コンクリート工学年次論文集
• 作者: Raju Ramiz Ahmed;Akiyama Mitsuyoshi;Lim Sopokhem;Kakegawa Tatsuya;Hosono Yuka;細野悠花，秋山充良，掛川達矢，宇野洋志城
• 通讯作者: 細野悠花，秋山充良，掛川達矢，宇野洋志城

A novel casting procedure for SFRC piles without shear reinforcement using the centrifugal forming technique to manipulate the fiber orientation and distribution

• DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.124232
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: Construction and Building Materials
• 影响因子: 7.4
• 作者: R. A. Raju;M. Akiyama;Sopokhem Lim;Tatsuya Kakegawa;Yuka Hosono

Tongji大学(中国)

同济大学（中国）