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再生PET樹脂を利用した自己破砕性スマートコンクリートの開発

Research Project

Project/Area Number 15656231
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Recycling engineering
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

日下 貴之  立命館大学, 理工学部, 教授 (10309099)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂根 政男  立命館大学, 理工学部, 教授 (20111130)
高木 宣章  立命館大学, 理工学部, 教授 (50154753)
Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2003: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsコンクリート / リサイクル / スマート / 環境 / マイクロ波 / PET
Research Abstract

本研究で提案する自己破砕性スマートコンクリートは,コンクリート中に再生PET樹脂の小片を骨材の一部として混入した上,外部からの加熱によって生じる熱応力を駆動力としてコンクリート中にき裂を発生・成長させることを狙ったものである.本研究事業では,最初に,平面ひずみ状態を模擬した二次元試験体を作製し,定常加熱試験と二次元有限要素解析によって,混入するPET樹脂ブロックの形状や密度がコンクリートの破砕性に及ぼす影響について検討を行った.その結果,10mm角程度のPET樹脂ブロックを体積比で5%程度コンクリートに混入することによって,強度や施工性を著しく損なうことなく80K程度の昇温で破砕が可能であることが明らかになった.また,この際,混入するPET樹脂ブロックの体積弾性率が破砕性能に大きく影響することが明らかになった。この検討結果をもとにして,次に,10mm角のコンクリートブロックを混入した三次元試験体を作製し,定常加熱試験と三次元有限要素解析によって,PET樹脂の混入量が破砕性能と圧縮強度に及ぼす影響について検討を行った.その結果,二次元の場合と同様に,5%程度の混入量と80K程度の昇温で破砕が可能であることが明らかになった.以上によって,材料開発の面で,提案した再生PET樹脂混入による自己破砕性コンクリートの実現可能性が証明された.さらに,実用化を目指して,コンクリートの加熱方法についても検討を行った.最初に,2.45GHzのマイクロ波の照射による遠隔加熱を試みた.その結果,1000W程度のマグネトロンを用いた場合においても,コンクリート表面は短時間で破砕可能温度まで昇温されることが明らかになった.しかしながら,コンクリート内部の加熱には相当の時間を要し,大規模なコンクリート塊の効率的な破砕にはさらなる検討が必要であることが示唆された.次に,コンクリートの補強筋に直接交流電流を流すことによってジュール加熱することを試みた.その結果,マイクロ波照射に比べて効率的にコンクリートを昇温することが可能であることが明らかになった.今後は,実用化に向けて,追加検討を進める予定である.

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (6 results) Publications (2 results)

  • [Journal Article] Development of Life-Controllable Smart Concrete Using the Recycled PET Resin2006

    • Author(s)
      Takayuki, K., Namiki, H., Urabe, K., Takeno, H., Tada, Y.
    • Journal Title

      Proceedings of the 7th China-Japan Joint Conference on Composites (発表予定)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] マイクロエクスプロージョンによるコンクリート破砕技術の提案2005

    • Author(s)
      西 博行, 日下貴之, 垂見哲也, 並木宏徳
    • Journal Title

      日本機械学会関西支部80期定時総会講演会 (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Easy-Break Concreteにおけるマイクロ波照射による炭素繊維加熱特性2004

    • Author(s)
      並木宏徳, 日下貴之, 竹野裕正, 卜部 啓, 緒方雄二, 大野一樹
    • Journal Title

      日本材料学会第53期学術講演会講演論文集

      Pages: 507-508

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Easy-Break Concreteにおけるマイクロ波照射による起爆特性2004

    • Author(s)
      並木宏徳, 日下貴之, 竹野裕正, 卜部 啓, 緒方雄二, 大野一樹
    • Journal Title

      土木学会平成16年度関西支部年次学術講演概要 5

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Easy-Break Concreteにおけるマイクロ波照射による微小領域の爆破2004

    • Author(s)
      並木宏徳, 日下貴之, 竹野裕正, 卜部 啓, 緒方雄二
    • Journal Title

      土木学会第59回年次学術講演会講演概要集 5

      Pages: 481-482

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Easy-Break Concreteにおけるマイクロ波照射によるマルチ・マイクロ爆破2004

    • Author(s)
      並木宏徳, 日下貴之, 卜部 啓, 緒方雄二, 鈴木博之, 北條正樹
    • Journal Title

      第4回コンクリート構造物の補修・補強・アップグレードシンポジウム論文報告集

      Pages: 337-340

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Horikawa, N., Kusaka, T., Namiki, H., Urabe, K., Tada, Y., Takeno, H., Takagi, N., Sakane, M., Hojo, M.: "Fracture Behavior of the Life-Controllable Smart Concrete Using the Recycled PET Resin"Proceedings of the International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2003. GSW0315. 1-6 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 赤松弘允, 西博行, 日下貴之, 並木宏徳, 卜部啓, 多田幸生: "再生PET樹脂を利用した寿命制御スマートコンクリートの開発"第33回FRPシンポジウム講演論文集. 120-121 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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