3Dプリンティングによるデモ橋脚の外殻構築と交番載荷試験による性能評価
構造部材への適用実現に向けて
筆者らは，これまで3Dプリンティング技術を用いたPCデモ橋の設計・施工実証プロジェクトに取り組んできた。本研究では，このデモ橋を支える橋脚の構築を3Dプリンティングにより省人化し，さらに交番載荷試験を実施して，従来工法で製作した橋脚との比較により構造性能評価を行った。その結果，短繊維補強モルタルを用いて3Dプリンティングで構築したデモ橋脚の外殻は，内部コンクリートと一体的に挙動してせん断補強効果やかぶりコンクリートの拘束効果を発揮し，水平荷重に対し非常に大きな変形性能をもたらすことが確認できた。また，解体調査の結果，これには繊維の配向性が寄与していることが示唆された。
キーワード：3Dプリンティング，短繊維，外殻，高流動コンクリート，交番載荷試験，配向性
＊１ 技術センター 社会基盤技術研究部 材工研究室
＊２ 技術センター 技術企画部 企画室
Forming the Outer Shell of a Demonstration Bridge Pier by 3D Printing and Performance Evaluation based on the Reversed Cyclic Loading Test
Aiming for Application to Structural Members
The authors have conducted a verification project on the design and construction of a prestressed concrete demonstration bridge by the 3D printing method. This study aimed to reduce the labor requirement by using 3D printing for construction of a pier that supports the demonstration bridge, and evaluate its structural performance in comparison with a conventional pier based on the reversed cyclic loading test. The results confirmed that the outer shell of the demonstration pier formed by 3D printing with short fiber reinforced mortar behaved integrally with the inner concrete and exhibited a shear reinforcement effect and a cover concrete confinement effect, leading to great ductility against horizontal forces. In addition, the results of a dismantling investigation after the loading test suggested that the uniaxial distribution of fibers contributed to this excellent performance.
Keywords: 3D printing, short fiber, outer shell, self-compacting concrete, reversed cyclic loading test, orientation
*1 Structure and Material Research Section, Infrastructure Technology Research Department, Taisei Advanced Center of Technology
*2 Planning Section, Technology Planning Department, Taisei Advanced Center of Technology