種別(Category) 修士論文  
Master thesis
タイトル(Title) RC部材の引張特性に及ぼす各種骨材の影響
 
著者(Author) 石村隆敏(日本)
ISHIMURA Takatoshi(Japan)
主査(Supervisor) 前川宏一教授
Prof. Maekawa Koichi
キーワード(Keyword)  
 
掲載誌(Events Venue) 東京大学修士論文
Master thesis of the Univ. of Tokyo
発表年・月(Published Year, Month) 2002.3
論文入手先(Name of Publication) 東京大学図書館
Library of the Univ. of Tokyo
要旨(Abstract) RC部材におけるコンクリートの引張応力の負担は、構造物の変形性能のみならず、ひび割れの分散性やひび割れ幅にも影響を与える。鉄筋とコンクリートの付着によって生じるこの引張応力の負担は、コンクリートの特性によって大きく変わることが知られている。従来、コンクリートは他の脆性材料と比較すると、靭性的な性質を示すが、その原因の一つは骨材の存在にある。骨材の性質が変わるような特殊コンクリートは、その引張特性が著しく変わる可能性があるといえる。そこで、本研究では、コンクリートを構成している水、セメント、骨材のうち、骨材に着目して、コンクリートの引張特性に与える影響を検討した。  まず、骨材が存在することの意義を検討・再確認するために、普通骨材を使用したコンクリート、モルタル、セメントペーストの引張特性を調べた。この検討により、粗骨材、細骨材問わず、骨材が存在することで材料に不均質性が付与され、均等質なセメントペーストに比べて、コンクリート、モルタルはより靭性的な挙動を示すことが確認できた。また、破壊エネルギーの観点からでは、より脆性的な挙動を示すと考えられるモルタルが、鉄筋と組み合わさることにより、ある程度変形が生じた後では、コンクリートよりも靭性的な挙動を示すことが示唆された。その原因として、モルタルにはクリープが生じるために付着性状が低下し、ひび割れ発生が起きにくくなることが考えられる。  次に、骨材の種類を変えることで、骨材の特性がコンクリートの引張特性にどのような影響を与えるかを検討した。具体的には、今後使用頻度が増えていくと考えられる軽量骨材コンクリート、再生骨材コンクリートを検討材料として選択した。軽量骨材コンクリートは、骨材自体の剛性、強度が小さいために、コンクリートとしての剛性が小さくなり、またひび割れも骨材を貫通するように発生することが明らかになったが、普通コンクリートと比べ、ひび割れが安定した段階で若干靭性的な挙動を示した。この点に関しては、剛性が小さいために、部材としては逆に変形が小さくなるという感度解析から得られた結果からも裏付けられた。再生骨材コンクリートは、付着性状の低下に比べ、引張強度の低下が著しいため、相対的には付着性状が良くなり、ひび割れが分散する傾向があることを示した。  また、コンクリート内部の特性をより深く検討するため、膨張コンクリートについても検討した。膨張コンクリートは、ひび割れ発生後の応力の低下が緩慢であることが明らかになった。その原因として、コンクリート内部に微細なひび割れが導入されること、また、セメントペースト自体の特性が変わることから、伸び能力が向上するためと考えられる。 以上から、本研究では骨材の種類、有無により影響を受けるコンクリートの引張特性をある程度解明することができた。支配要因として、材料の剛性、引張強度、材料自身の伸び能力、破壊プロセス等が抽出された。RC部材の引張特性は、コンクリートの構成材料に応じて、これらの支配要因によって説明可能であることを示した。