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Development of comprehensive observation technique of the behavior of reinforced concrete subjected to high temperature

Research Project

Project/Area Number 17H03345
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Building structures/Materials
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

KANEMATSU MANABU  東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (00312976)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高村 正人  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00525595)
鈴木 裕士  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, リーダー (10373242)
西尾 悠平  東京理科大学, 理工学部建築学科, 助教 (20793334)
土屋 直子  国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (60646636)
西村 昭彦  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島研究開発部門 福島研究開発拠点 廃炉国際共同研究センター, 研究主幹 (90370452)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2017: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
Keywords鉄筋コンクリート / 付着評価 / 中性子回折法 / 中性子イメージング / 耐熱FBGセンサ / 高温 / 耐熱FBGひずみセンサ / 高温環境下挙動 / 付着 / 耐熱FBG ひずみセンサ
Outline of Final Research Achievements

In order to elucidate the behavior of Reinforced Concrete(RC) in fire, it is necessary to observe at the same time, the deterioration process of concrete matrix, mass transfer, deformation of rebar and concrete, and deterioration of adhesion of rebar, without interfering with each other. To develop a comprehensive technique to observe the behavior of RC subjected to the high temperature. We conducted the following five research items within this research project.
1) Accumulation of physical/chemical property of cementitious materials exposed to the high temperature, 2) development of heat resistant FBG(Fiber Bragg Grating) strain sensor, 3) development of CT observation technique of deterioration of RC by neutron imaging, 4) development of deformation measurement technique of concrete matrix by the neutron imaging, and strain measurement of rebar by neutron diffraction method, and 5) development of mass transfer measurement technique by neutron imaging.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

火災時の鉄筋コンクリートの挙動解明には、高温加熱による組織の変質過程、物質移動、鉄筋および組織の変形、鉄筋の付着劣化等を、同時にそれぞれが干渉することなく観測する技術が必要がある。これまで測定が困難であった鉄筋コンクリートの高温下挙動の測定技術として、中性子イメージングおよび中性子回折法を用いた手法を開発するとともに、耐熱FBGセンサの開発を行った。これにより、これまで観察することのできなかった高温環境下における現象を捉える基盤整備が完了し、今後、高温作用下/作用後のRC部材の耐力評価の精緻な理解が進むことが期待される。

Report

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

    (12 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 受熱した鉄筋コンクリートの付着強度に及ぼす再水和の影響2019

    • Author(s)
      宮部あづさ, 小山拓, 西尾悠平, 鈴木裕士, 兼松学
    • Journal Title

      コンクリート構造物の補修、補強、アップグレード論文報告集

      Volume: 19 Pages: 1-1

    • NAID

      40022281423

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 中性子トモグラフィーを用いた受熱後再養生を施した鉄筋コンクリートの可視化に関する研究2019

    • Author(s)
      小山拓,宮部あづさ,小林謙祐,上野一貴,西尾悠平,兼松学,鈴木裕士
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: A-1 Pages: 155-156

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高温加熱を受けた鉄筋コンクリートの付着強度に及ぼす再水和の影響2019

    • Author(s)
      宮部あづさ, 西尾悠平, 小山拓, 兼松学
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: A-1 Pages: 147-148

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高温加熱を受けたコンクリートの受熱温度推定に加熱時間・冷却方法が与える影響について2019

    • Author(s)
      西尾悠平,兼松学
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: A-1 Pages: 67-68

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] 中性子イメージングを用いた高強度コンクリート内部の脱水に関する研究2019

    • Author(s)
      小山拓,西尾悠平,伊藤大介,兼松学
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41 Pages: 1013-1018

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-Destructive Bond Stress Evaluation of Bending and Shear Deformed Reinforced Concrete Structure using Neutron Diffraction2018

    • Author(s)
      鈴木 裕士、ハルヨ ステファヌス、楠 浩一、佐竹 高祐、兼松 学、小山 拓、丹羽 章暢、椛山 健二、向井 智久、川崎 卓郎
    • Journal Title

      Journal of The Japanese Society for Non-Destructive Inspection

      Volume: 67 Issue: 4 Pages: 180-186

    • DOI

      10.11396/jjsndi.67.180

    • NAID

      130006588616

    • ISSN
      0367-5866
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deformation analysis of reinforced concrete using neutron imaging technique2018

    • Author(s)
      Taku Koyama, Kazuki Ueno, Mariko Sekine, Yoshihiro Matsumoto, Tetsuya Kai, Takenao Shinohara, Hiroshi Iikura, Hiroshi Suzuki, Manabu Kanematsu
    • Journal Title

      Materials Research Proceedings

      Volume: 4 Pages: 155-160

    • DOI

      10.21741/9781945291678-24

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 中性子技術を用いたRCの腐食ひび割れの補修による鉄筋付着性能回復の検証2018

    • Author(s)
      関根麻里子, 鈴木裕士, 兼松学
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 40 Pages: 1545-1550

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価2018

    • Author(s)
      上野一貴, 鈴木裕士, 小山拓, 西尾悠平, 兼松学
    • Journal Title

      コンクリート構造物の補修、補強、アップグレード論文報告集

      Volume: 18 Pages: 647-650

    • NAID

      40022283061

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 中性子技術を用いたRCの腐食ひび割れの補修による鉄筋付着性能回復の検証2018

    • Author(s)
      関根麻里子
    • Organizer
      日本コンクリート学会 年次大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性子ビーム技術を用いた鉄筋コンクリートの変形破壊挙動の評価2018

    • Author(s)
      上野一貴
    • Organizer
      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
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Deformation Analysis of Reinforced Concrete using Neutron Imaging Technique2017

    • Author(s)
      H. Suzuki
    • Organizer
      MECA SENS 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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

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