フレッシュコンクリートのレオロジーモデルおよび試験方法に関する研究

摘要

In this study, the author proposed theological models to describe the rehological behaviors of fresh concrete before and after yield, based on the achievements of the author's past study about the shear stress-shear strain, shear strain rate relationships. Three theological property indexes (RPI) were further suggested for fresh concrete, which are yield stress (shear Mure limit stress), basic viscosity, and the shear stain rate under the yield stress (hereafter called briefly thixotropy index), respectively. The basic viscosity and the thixotropy index are experimentally determined on basis of the shear stress-shear strain rate relation that is measured when the mean particle contact angle of fresh concrete becomes zero. Furthermore, a ring shear apparatus (named RSNS) was developed to measure the three rheological property indexes and the rheological constants (RCs) in the rheological models. RSNS can measure the rheological performances of fresh concrete under a desired normal stress by either the stress-controlled test or the strain rate-controlled test Test methods for the RPI and the RCs based on the RSNS rheometer were discussed. Finally, an experiment was performed to investigate the variation of the RPI and the RCs of high fluidity concrete with elapsed time.%本研究では、フレッシュコンクリートのせん断応力とせん断ひずみ、せん断ひずみ速度との関係についての筆者の既往の理論的解析結果に基づいて、フレッシュコンクリートの降伏前後のレオロジーモデルおよびレオロジー性能指標を提案した。また、トルク制御機能と回転速度制御機能を備えるリングせん断試験装置を試作し、レオロジー性能指標とレオロジー定数の測定方法を提案した。なお、高流動コンクリートのレオロジー性能指標とレオロジー定数を測定し、それらの経時変化について考察した。降伏前後のレオロジーモデル式はそれぞれ式(2-1)と式(2-6)に示すようである。三つのレオロジー性能指標はそれぞれ降伏応力、基本粘度（平均粒子接点角がゼロとなったときの粘度）およびチキソトロピ一指数（平均粒子接点角がゼロとなったときに、降伏応力と等しいせん断応力の作用下のせん断ひずみ速度）である。高流動コンクリートのレオロジー定数の経時変化に関する今回の実験結果によって、練混ぜ後の経過時間が長いほど、τ_f, φ,θ_f, γ_t, c_2/c_6, c_3/c_6は大きくなるが、γ_fはあまり変わらず、c_8は減少する。また、η,C_(wI)は経過時間とともに増加するが、経過時間が長くなると逆に減少する。なお、κ值はη,C_(wI)と逆の傾向を示すことがわかった。今後、練混ぜ後の測定回数を増加して詳細な考察を行う予定である。