2019年度 コンクリート・地盤工学実験第一   Concrete and Geotechnical Engineering Laboratory I

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開講元
土木・環境工学系
担当教員名
岩波 光保  二羽 淳一郎  千々和 伸浩  北詰 昌樹  竹村 次朗  高橋 章浩  笠間 清伸  堀越 一輝  中山 一秀 
授業形態
曜日・時限(講義室)
金5-8(地盤工学実験室,コンクリート実験室)  
クラス
-
科目コード
CVE.N231
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2019年3月19日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

本講義は社会基盤施設建設の基礎材料の特性に焦点をあてた演習講義であり、特にコンクリートと土に関する実験を行う。
コンクリートには、打設作業を容易かつ確実に行うための硬化前の性能(フレッシュ特性、構造物が頑健で耐久的であるための硬化後の性能(物理化学特性)を満足することが要求される。本講義では、要求性能に合致した特性を有するコンクリートを作製するための配合設計(各種素材の混入比率の決定作業)を行い、実際にそのコンクリートを練り、各種試験を通じてそのフレッシュ特性を理解する。また硬化後のコンクリートに対して物理試験、化学試験を行い、硬化後のコンクリートが有する物理化学特性を理解する。
土は、土粒子、水及び空気から構成される材料であり、土粒子固有の性質(構成鉱物,粒子形状など)以外に構成状態(密度、含水量、飽和度など)によっても圧縮性、強さあるいは透水性等の力学的性質が変化する。盛土やアースダムなどの土構造物の設計・施工で用いられる締固め試験は人工的に構成状態を変化させ、不飽和土の締固め特性を知ろうとするものである。また、土粒子と土粒子の間には間隙があり,水はそこを流れることができる。この水の浸透しやすさを評価する試験が透水試験である。飽和した粘土は土粒子と間隙水の二相材料である。土の自重あるいは新たな付加荷重の作用によって土に含まれる間隙水は一部抜け出し、土は間隙を減じて密になり、付加荷重の増加分,有効応力が増加し最終的に力の釣り合う状態に落ちつく。この現象が圧密であり、圧密過程の計算に必要な諸定数を求めるために圧密試験を行う。
コンクリートや土は社会基盤施設の建設材料として広く用いられている材料である。実験を通して、講義で学習したコンクリートの材料特性や土の締固め・透水・圧密に関わる性質を理解することで、土木技術者としての素養を涵養することが本講義のねらいである。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) コンクリートの配合設計法を理解し、要求性能に応じたコンクリートの配合を決定できる。
2) フレッシュコンクリートに関する試験方法を体得し、フレッシュコンクリートの特性を説明できる。
3) 硬化コンクリートに関する試験方法を体得し、硬化コンクリートの物理化学特性を説明できる。
4) 締固め特性に及ぼす土の粒度の影響,水の果たす役割、そして締固めによる力学特性の変化を説明できる。
5) 土の間隙の大きさがその透水性に及ぼす影響と基本的な液状化のメカニズムを説明できる。
6) 圧密終了時の圧密圧力と間隙比の関係や正規圧密状態と過圧密状態の概念などの飽和粘土のせん断強度推定における最も重要な基礎特性を説明できる。

キーワード

建設材料、コンクリート、土質材料

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

グループに分かれての実験実習を行います。グループごとに指定された部屋に集合し、講義内容の理解度を確認する前試問を行った後、実験室にて実習、必要に応じて適宜後試問を行います。各回レポート課題が課されます。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 第1回 配合設計、フレッシュコンクリート試験 第2回 硬化コンクリート試験 第3回 締固め試験 第4回 透水試験,液状化試験 第5回 圧密試験、塑性限界・液性限界試験 第1回 配合設計、各試験の原理、手順、試験結果の理解。 第2回 硬化コンクリートの試験の原理、手順、試験結果の理解。 第3回 締固めの機構および締固めた土の強さの要因。 第4回 土の間隙の大きさがその透水性に及ぼす影響と基本的な液状化のメカニズム。 第5回 圧密現象の理解と、飽和粘土のせん断強度推定における重要な基礎知識を得る。

教科書

担当教員が準備した講義用資料を用いる(初回に配布)。
『土質試験ー基本と手引き(第二回改訂版)』、地盤工学会、ISBN978-4-88644-084-6

参考書、講義資料等

村田二郎、岩崎訓明編『新土木実験指導書―コンクリート編(第四版)』、技報堂出版、ISBN : 4-7655-1708-X
二羽淳一郎著『コンクリート構造の基礎』、数理工学社、ISBN: 978-4901683333
大即信明 ・宮里心一著『コンクリート材料』、朝倉書店、ISBN: 978-4-254-26501-9
山口柏樹著『土質力学(講義と演習)』、技報堂出版、ISBN:978-4765513425
木村孟、日下部治編『新土木実験指導書』、技報堂出版、ISBN:978-4765515184
石原研而、木村孟著『土木工学大系 8 土質力学』、彰国社、ISBN:4-395-40008-6

成績評価の基準及び方法

レポート(100%)。ただし演習講義のため全出席が前提である。

関連する科目

  • CVE.E201 : コンクリート工学
  • CVE.E301 : コンクリート構造
  • CVE.C201 : 土質力学第一
  • CVE.C202 : 土質力学第二
  • CVE.C310 : 土質基礎工学
  • CVE.N331 : コンクリート・地盤工学実験第二

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

コンクリート工学(CVE.E201)、土質力学第一(CVE.C201)、土質力学第二(CVE.C202)を履修していること、または同等の知識があること。

その他

各実験はグループ単位で順不同に行います。各グループの実験スケジュールはガイダンス時に提示します。

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