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Proposal of rational material design methods and comprehensive evaluation methods for high performance and functional FRCC

Research Project

Project/Area Number 17H03337
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Building structures/Materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Nishiwaki Tomoya  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60400529)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 真澄  北見工業大学, 工学部, 准教授 (00388141)
菊田 貴恒  日本工業大学, 建築学部, 准教授 (20599055)
崔 希燮  北見工業大学, 工学部, 准教授 (70710028)
五十嵐 豪  東北大学, 工学研究科, 助教 (10733107)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2017: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Keywords繊維補強セメント系複合材料 / データベース / 性能評価指標 / 単繊維引抜試験 / 建築構造・材料 / 補強繊維 / 複合効果 / 総合評価指標 / 性能指標 / 単繊維引抜
Outline of Final Research Achievements

In this project, a database of fiber-reinforced cementitious composite (FRCC) and comprehensive evaluation indices are developed for the design of high functionality and high performance FRCC, by conducting experiments on various kinds of reinforcing fibers in the order of centimeters to nanometers. In order to make it possible to design mix proportions using such a wide range of reinforcing fiber combinations, comprehensive indices were developed to evaluate multiple indicators (e.g., strain hardening, self-healing effect, workability, cost, etc.) that were set as targets.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

FRCC材料は、長期に亘る建築や社会インフラストックの有効活用や、それを支える維持管理の確実な遂行に資すると期待される一方で、その高機能化・高性能化を実現する材料設計手法は必ずしも体系立てられていなかった。本研究課題で示した各種補強繊維の横断的なデータベースや、FRCC材料の総合評価手法は、設定した性能項目に対して適切な補強繊維の組み合わせ方法を検討するための、材料設計手法に大きく資するものである。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Int'l Joint Research] Politecnico di Torino(イタリア)

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  • [Int'l Joint Research] Manado State Polytechnic(インドネシア)

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    • Author(s)
      三浦大樹、西脇智哉、菊田貴恒
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 42

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  • [Journal Article] Compressive and Flexural Strength Behavior of Ultra-high Performance Mortar Reinforced with Cellulose Nano-fibers2019

    • Author(s)
      Supit Steve W.M、Nishiwaki Tomoya
    • Journal Title

      International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 365-365

    • DOI

      10.18517/ijaseit.9.1.7506

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  • [Journal Article] 異なる径のPP短繊維を多添加した繊維補強コンクリートの材料特性及びひび割れに対する自己修復機能に関する研究2019

    • Author(s)
      李豪傑、西脇智哉、佐藤駿介、五十嵐豪
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41 Pages: 305-310

    • NAID

      120007032167

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  • [Journal Article] Tailoring Confining Jacket for Concrete Column Using Ultra High Performance-Fiber Reinforced Cementitious Composites (UHP-FRCC) with High Volume Fly Ash (HVFA)2019

    • Author(s)
      Fantilli Alessandro P.、Paternesi Meloni Lucia、Nishiwaki Tomoya、Igarashi Go
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 12 Issue: 23 Pages: 4010-4010

    • DOI

      10.3390/ma12234010

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 細径PP繊維を多混入した繊維補強コンクリートの作製方法に関する一検討2018

    • Author(s)
      李豪傑、西脇智哉、菊田貴恒、佐藤駿介
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 40 Pages: 321-326

    • NAID

      120007032169

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    • Author(s)
      高桑謙吾、西脇智哉、Kwon Sukmin、五十嵐豪
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 40 Pages: 285-290

    • NAID

      120007032171

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      大坂祐樹、西脇智哉、石山智、五十嵐豪
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 40 Pages: 279-284

    • NAID

      120007032170

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      高桑謙吾,西脇智哉,Kwon Sukmin,五十嵐豪
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      Volume: 40

    • NAID

      120007032171

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      大坂祐樹,西脇智哉,石山智,五十嵐豪
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      Volume: 40

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      120007032170

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      三浦大樹、西脇智哉、菊田貴恒
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      三浦大樹、西脇智哉、菊田貴恒
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      菊田貴恒
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      第83回日本建築学会東北支部研究報告会
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  • [Presentation] 超高強度高靭性繊維補強セメント系複合材料を用いた梁の力学性能とその環境影響評価2019

    • Author(s)
      安達由佳、西脇智哉、五十嵐豪
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      2019年度日本建築学会大会(北陸)学術講演会
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  • [Presentation] 細径PP繊維を多混入した繊維補強コンクリートの製作方法に関する検討2018

    • Author(s)
      李豪傑、西脇智哉、菊田貴恒、佐藤駿介
    • Organizer
      第81回日本建築学会東北支部研究報告会
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  • [Presentation] 細径PP繊維を多混入した繊維補強コンクリートの作製方法および収縮特性に関する研究2018

    • Author(s)
      李豪傑、西脇智哉、佐藤駿介、菊田貴恒
    • Organizer
      2018年度日本建築学会大会学術講演梗概集(東北)学術講演会
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  • [Presentation] 細径 PP 繊維を多混入した繊維補強コンクリートの製作方法および収縮特性に関する研究2018

    • Author(s)
      李豪傑、西脇智哉、菊田貴恒、佐藤駿介
    • Organizer
      2018年度日本建築学会大会(東北)学術講演会
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      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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