Elongation of Life Time of Concrete Structures by Controlling Crack Width with New Materials

• Project/Area Number: 18206058
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Building structures/materials
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: MIHASHI Hirozo Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (90091751)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MAEDA Masaki 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30262413) ; 金子 佳生 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60312617) ; 西脇 智哉 山形大学, 地域教育文化学部, 講師 (60400529)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KANEKO Yoshio 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60312617) ; NISHIWAKI Tomoya 山形大学, 地域教育文化学部, 准教授 (60400529)
• Project Period (FY): 2006 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥49,660,000 (Direct Cost: ¥38,200,000、Indirect Cost: ¥11,460,000); Fiscal Year 2009: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2008: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000); Fiscal Year 2007: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000); Fiscal Year 2006: ¥25,220,000 (Direct Cost: ¥19,400,000、Indirect Cost: ¥5,820,000)
• Keywords: ひび割れ / ハイブリッド型繊維補強 / セメント複合材料 / 耐久性 / 耐震性能 / 損傷度 / 高靭性 / 自己修復 / 繊維補強 / セメント複合材 / セメント合材

Research Abstract

This research project tried to develop a methodology for realizing a long life of concrete structures by increasing greatly the capability to resist cracking in concrete. As a result, it was clarified that a proper mix-designing of hybrid fiber reinforced cement-based composites (HFRCC) leads to reduce remarkably the crack width in columns and shear-walls under severe earthquakes and that such a high toughness of HFRCC can contribute a lot to increase the toughness of structural members and to reduce permeability through the members for controlling the rate of corrosion of reinforcing steel bars.

Research Products

• [Journal Article] Self-Healing Capability of Fiber Reinforced Cementitious Composites (2009)
  • Author(s): D. Homma, H. Mihashi, T. Nishiwaki
  • Journal Title: J. of Advanced Concrete Technology Vol.7, No.2 Pages: 217-228
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Corrosion Durability of Fiber Reinforced Cementitious Composites (2009)
  • Author(s): A. Kobayakawa, D. Homma, H. Mihashi, K. Shimozawa
  • Journal Title: Concrete Durability and Service Life Planning No. 2 Pages: 311-318
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 変動軸力を受けるHFRCC柱の構造性能に関する実験的研究 (2009)
  • Author(s): 鶴飼和也, 迫田丈志, 前田匡樹, 三橋博三
  • Journal Title: コンクリート工学年次論文集 第31巻, 第2号 Pages: 1279-1284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Corrosion Durability of Fiber Reinforced Cementitious Composites (2009)
  • Author(s): 小早川鮎子
  • Journal Title: Concrete Durability and Service Life Planning-Concrete Life '09 Pages: 311-318
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 打込み方向及び水和熱がHPFRCCの力学特性に与える影響に関する基礎的研究 (2009)
  • Author(s): 石川直哉
  • Journal Title: コンクリート工学年次論文集 31 Pages: 355-360
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 変動軸力を受けるHFRCC柱の構造性能に関する実験的研究 (2009)
  • Author(s): 鶴飼和也
  • Journal Title: コンクリート工学年次論文集 31 Pages: 1279-1284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 繊維補強セメント系複合材料の鉄筋の耐腐食性能に関する研究 (2009)
  • Author(s): 小早川鮎子
  • Journal Title: 日本建築学会大会(東北)学術講演梗概集 Pages: 177-178
• [Journal Article] ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料を用いた部材の適用による損傷低減型ピロティ構造その5HFRCCを用いた柱の変形能力と損傷低減効果 (2009)
  • Author(s): 鶴飼和也
  • Journal Title: 日本建築学会大会(東北)学術講演梗概集 Pages: 741-742
• [Journal Article] ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料を用いた部材の適用による損傷低減型ピロティ構造その6HFRCCを用いた耐震壁の破壊モードと損傷低減効果 (2009)
  • Author(s): 横山紘子
  • Journal Title: 日本建築学会大会(東北)学術講演梗概集 Pages: 743-744
• [Journal Article] ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料を用いた部材の適用による損傷低減型ピロティ構造その7損傷低減型ピロティ構造の解析的検討 (2009)
  • Author(s): 中村匠
  • Journal Title: 日本建築学会大会(東北)学術講演梗概集 Pages: 745-746
• [Journal Article] ピロティ建物を想定したHFRCC構造部材の性能に関する実験的研究-その1耐震壁実験- (2009)
  • Author(s): 横山紘子
  • Journal Title: 日本建築学会大会東北支部研究報告集 72 Pages: 57-60
• [Journal Article] ピロティ建物を想定したHFRCC構造部材の性能に関する実験的研究-その2柱実験- (2009)
  • Author(s): 鶴飼和也
  • Journal Title: 日本建築学会大会東北支部研究報告集 72 Pages: 61-64
• [Journal Article] Corrosion Durability of Fiber Reinforced Cementitious Composites (2009)
  • Author(s): A. Kobayakawa, D. Homma, H. Mihashi, and K. Shimozawa
  • Journal Title: Concrete Durability and Service Life Planning No.2(RILEM印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高靭性セメント複合材料に埋設されたアンカーボルトの引き抜け挙動に関する研究 (2008)
  • Author(s): 菊田貴恒, 三橋博三, D. Choi, 石川直哉
  • Journal Title: 日本コンクリート工学年次論文集 30 Pages: 37-40
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ハイブリット型繊維補強セメント系複合材料を用いた柱及び耐震壁の構造性能に関する実験的研究 (2008)
  • Author(s): 田邊裕介, 中村匠, 前田匡樹, 三橋博三
  • Journal Title: コンクリート工学年次 30 Pages: 1411-1416
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Experimental Study of the Self-Healing Capability of Fibre Reinforced Cementitious Composites (2008)
  • Author(s): D. Honma
  • Journal Title: Fibre Reinforced Concrete : Design and Application 60 Pages: 1029-1038
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高靭性セメント系複合材料の靭性能に及ぼす人工欠陥の影響 (2008)
  • Author(s): 菊田貴恒
  • Journal Title: セメント・コンクリート論文集 62 Pages: 458-463
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ハイブリット型繊維補強セメント複合材料を用いた柱及び耐震壁の構造性能に関する実験的研究 (2008)
  • Author(s): 田邊裕介
  • Journal Title: コンクリート工学年次論文集 30-3 Pages: 1411-1416
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高靱性繊維補強セメント系複合材料に埋め込まれた異形鉄筋の付着挙動に関する基礎的研究 (2007)
  • Author(s): 菊池俊文, 三橋博三, 秋田宏, 菊田貴恒
  • Journal Title: セメント・コンクリート論文集 No.61 Pages: 450-455
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 繊維補強セメント系複合材料のひび割れ自己修復機能に関する実験的研究 (2007)
  • Author(s): 本間大輔, 三橋博三, 西脇智哉, 水上卓也
  • Journal Title: セメント・コンクリート論文集 61 Pages: 442-449
  • NAID: 110009697513
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高靭性繊維補強セメント複合材料に埋め込まれた異形鉄筋の付着挙動に関する基礎的研究 (2007)
  • Author(s): 菊池 俊文
  • Journal Title: セメント・コンクリート論文集 61 Pages: 450-455
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 繊維補強セメント系複合材料のひび割れ自己修復機能に関する実験的研究 (2007)
  • Author(s): 本間 大輔
  • Journal Title: セメント・コンクリート論文集 61 Pages: 442-449
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Toughening mechanism of hybrid fiber reinforced cemen composites (2007)
  • Author(s): H. Mihashi
  • Journal Title: Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structure 3 Pages: 1329-1339
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ひび割れの抑制およびケミカルバリアによる鉄筋腐食の劣化速度抑制に関する基礎的研究 (2007)
  • Author(s): 水上卓也
  • Journal Title: 日本建築学会東北支部研究報告集 第70号(印刷中)
• [Journal Article] 繊維補強セメント系複合材料の塩害による鉄筋腐食の耐久性に関する実験的研究 (2007)
  • Author(s): 水上卓也
  • Journal Title: コンクリート工学年次論文集 第29巻(採用決定)
• [Presentation] 繊維補強セメント系複合材料の鉄筋の耐腐食性能に関する研究 (2009)
  • Author(s): 小早川鮎子
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料を用いた部材の適用による損傷低減型ピロティ構造その5HFRCCを用いた柱の変形能力と損傷低減効果 (2009)
  • Author(s): 鶴飼和也
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料を用いた部材の適用による損傷低減型ピロティ構造その6HFRCCを用いた耐震壁の破壊モードと損傷低減効果 (2009)
  • Author(s): 横山紘子
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料を用いた部材の適用による損傷低減型ピロティ構造その7損傷低減型ピロティ構造の解析的検討 (2009)
  • Author(s): 中村匠
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] ピロティ建物を想定したHFRCC構造部材の性能に関する実験的研究-その1耐震壁実験- (2009)
  • Author(s): 横山紘子
  • Organizer: 日本建築学会東北支部論文発表会
  • Place of Presentation: 福島
  • Year and Date: 2009-06-21
• [Presentation] ピロティ建物を想定したHFRCC構造部材の性能に関する実験的研究-その2柱実験- (2009)
  • Author(s): 鶴飼和也
  • Organizer: 日本建築学会東北支部論文発表会
  • Place of Presentation: 福島
  • Year and Date: 2009-06-21
• [Presentation] Study on Influence of Casting Direction and Heat of Hydration on Mechanical Properties of HFRCC (2008)
  • Author(s): N. Ishikawa
  • Organizer: 第3回ACF国際会議
  • Place of Presentation: ベトナム・ホーチミン市
  • Year and Date: 2008-11-11
• [Presentation] ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料を用いた柱部材に関する実験的研究 その1. 実験概要および実験 (2007)
  • Author(s): 三橋 博三
  • Organizer: 日本地震工学会大会2007
  • Place of Presentation: 東京大学地震研究所
  • Year and Date: 2007-11-13
• [Presentation] ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料を用いた柱部材に関する実験的研究 その2. 実験結果の考察 (2007)
  • Author(s): 三橋 博三
  • Organizer: 日本地震工学会大会2007
  • Place of Presentation: 東京大学地震研究所
  • Year and Date: 2007-11-13
• [Presentation] セメント系複合材料のひび割れ自己修復機能に関する実験的研究 (2007)
  • Author(s): 三橋 博三
  • Organizer: 日本建築学会大会2007
  • Place of Presentation: 福岡大学七隈キャンパス
  • Year and Date: 2007-08-31
• [Presentation] Toughening Mechanism of Hybrid Fiber Reinforced Cement Composites (2007)
  • Author(s): H. Mihashi
  • Organizer: FRAMCOS-6
  • Place of Presentation: Catania, Italy
  • Year and Date: 2007-06-18