種別(Category) 修士論文  
Master thesis
タイトル(Title) 微視的機構に着目したRC部材の引張特性に及ぼす乾燥収縮の影響
Micro Mechanical Approach to the Effect of Drying Shrinkage on Tensile Property of RC Member
著者(Author) 江間智広(日本)
EMA Tomohiro(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) コンクリート空隙中の水分が逸散することにより起こる乾燥収縮は、RC構造物にとって避けられない問題である。現在、乾燥収縮はRC構造物に発生するひび割れの原因の一つとして捉えられ、耐久性、美観の面から、その発生条件の解明や防止策の検討がなされている。しかし、乾燥収縮により生じる初期欠陥及び内部応力は、構造物の剛性低下など構造性能そのものにも影響を及ぼすことが知られているが、現時点ではその機構は正確に解明されていない。時系列で構造物の性能を評価する上で、乾燥収縮が構造性能に及ぼす影響を評価する必要がある。 そこで本研究では、鉄筋節レベルの要素を用いたマイクロアナリシスを行い、構造性能の中で最も乾燥収縮の影響を受けるコンクリートの引張特性について、解析による機構解明を試みた。同時に、種々の乾燥湿潤条件を設定した供試体の一軸引張試験を行い、実現象からの検討も行った。 乾燥収縮を表すモデルとして、コンクリート表面からの自由収縮ひずみの分布を実現象に基づき仮定し、中心に異形鉄筋1本を有するRC部材モデルに入力した。このモデルを用いて乾燥を受けるRC部材内に発生する応力とひび割れ損傷を解析した。 次に乾燥を受けたRC部材について一軸引張試験の解析を行った。乾燥を受けた場合RC部材は、最大引張強度に達する前に剛性が低下するという非線形挙動を示した。これは乾燥収縮により発生したコンクリート表面の損傷および内部応力の影響を受け、載荷が進むにつれて塑性領域が拡大したためであると考えられる。また乾燥収縮によるコンクリート表面の損傷及び内部応力が存在する条件下で引張試験を行うと、表面近傍のコンクリートほど早く破壊に至り、コンクリート表面から鉄筋に向かって進展するひび割れが発生する。表面近傍のコンクリートの破壊は引張軟化挙動にも影響を与え、貫通ひび割れの発生ひずみ、発生応力を変化させる結果となった。またひび割れ本数については、乾燥条件及び拘束条件により、その変化量だけでなく増減の傾向も変化することが分かった。 一軸引張試験では、乾燥による影響として初期欠陥及び内部応力の2つの要因について実現象からの検討を行った結果、最大引張応力前の剛性低下及び引張強度の低下、コンクリート表面からのひび割れ進展、引張軟化挙動など、解析で見とめられた機構について、実現象においても確認することができた。