鋼繊維補強コンクリートを用いた部材性能研究

コンクリートは引張に弱く、ひび割れも生じやすい。引張に対して鉄筋で補強するが、短スパン梁などでは付着割裂破壊が生じやすくなる。昔から、コンクリートに鋼繊維を入れ補強した部位（材）が使用されている。例えば無筋コンクリート階段でも使われてきている。

超高強度モルタルに高強度鋼繊維を混入したダクタルやサクセムといった鋼繊維モルタルを、橋梁や補強などに土木分野では用いている。

建築分野でも超高層建物の下層階柱に用いる高強度コンクリートには、地震時の飛散防止も兼ねて鋼繊維コンクリートが用いられることがある。ただし、これらの鋼繊維入りコンクリートは、生コン工場でミキサーに鋼繊維を混入する必要があり手間とコストがかかり、特殊部位への適用に限られていた。

今回、清水建設㈱殿と共同研究を行った鋼繊維コンクリートは、Dramixという両端が折れ曲げてある鋼繊維を直接アジテーター車へ投入し攪拌できる繊維でコスト的にも優位となる。

このコンクリートを用いた短スパン梁の実験を実施した。繊維混入量（体積比1％、0.5％）とコンクリート強度（60,30N/mm2)、破壊モードを因子とした。（結果だけは2019AIJ大会で報告）

付着割裂に対しても有効になることが分かった。繊維の影響をせん断、曲げ、付着割裂の各強度式に導入することを現在行っている。

DRAMIX（30ｍｍ）

 

繊維投入　　　　　　　　　　　　　　　アジテーター車　　　　　　　　　　　　　実験状況

 

曲げ破壊型　　　　　　　　　　　　　　せん断破壊型　　　　　　　　　　　　　　付着割裂破壊型