Analyses of Impact Fracture Behavior on Cement and Concrete, and Improvements of Their Anti-impact-fracture Properties

• Project/Area Number: 18360323
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Composite materials/Physical properties
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: TANABE Yasuhiro Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (70163607)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): AKATSU Takashi 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (40231807) ; MIYAUCHI Hiroyuki 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教 (40313374)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥13,690,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2008: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2007: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2006: ¥6,800,000 (Direct Cost: ¥6,800,000)
• Keywords: セメント・モルタル / 衝撃試験 / PE繊維 / PVA繊維 / CNF / 炭素繊維 / 複合材料 / 鋼繊維 / VGCF

Research Abstract

実用衝撃負荷速度域において、建物が衝突による衝撃負荷を受けることを想定した研究を行い、繊維の荷重保持力(強度×断面積の大きな繊維)が大きいほど耐衝撃抵抗性が高いこと、マトリックスが延性であるほど破片が大きくなること、破壊靱性値が大きいほど欠損体積が小さくなること、を明らかにした。さらに、繊維の機械的特性によっても破壊現象が大きく変わることを明らかにした。高強度コンクリート、繊維とモルタルの密着性制御、ならびに高強度繊維を組み合わせることで、飛翔体の衝突で材料中に大きな欠損が生じさせない、あるいは、飛翔体の運動エネルギー吸収能が高い、新たな繊維強化モルタルあるいはセメントの作製に有効な設計指針を明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] 機械的特性の異なるCFRPの高速飛翔体による衝撃破 (2009)
  • Author(s): 横田健志, 田邊靖博, 山田昌義, 伊藤肇, 板谷義紀, 小林信介
  • Journal Title: 平成20年度衝撃波シンポジウム講演論文集 Pages: 13-16
• [Journal Article] セラミックの高速飛翔体による衝突破壊現象と機械的性質の関係 (2009)
  • Author(s): 山田昌義、田邊靖博、伊藤肇、横田健志、関根圭人、北口ダニエル勇吉、熊澤猛
  • Journal Title: 平成20年度衝撃波シンポジウム講演論文集 Pages: 39-42
• [Journal Article] ポリエチレン繊維強化モルタルの高速飛翔体による衝突破壊現象 (2009)
  • Author(s): 伊藤肇、田邊靖博、山田昌義、横田健志、国枝稔、小澤国大
  • Journal Title: 成20年度衝撃波シンポジウム講演論文集 Pages: 47-50
• [Journal Article] ポリエチレン繊維強化モルタルの高速飛翔体による衝突破壊現象 (2009)
  • Author(s): 伊藤肇, 他5名
  • Journal Title: 平成20年度衝撃波シンポジウム講演論文集 H20 Pages: 45-50
• [Journal Article] セラミックの高速飛翔体による衝突破壊現象と機械的性質の関係 (2009)
  • Author(s): 山田昌義, 他6名
  • Journal Title: 平成20年度衝撃波シンポジウム講演論文集 H20 Pages: 39-42
• [Journal Article] 機械的特性の異なるCFRPの高速飛翔体による衝撃破壊 (2009)
  • Author(s): 横田健志, 他5名
  • Journal Title: 平成20年度衝撃波シンポジウム講演論文集 H20 Pages: 13-16
• [Journal Article] 高速飛翔体に対する各種建築材料の衝撃破壊特性 (2007)
  • Author(s): 井上健二、宮内博之、田邊靖博、立花正彦、田中享二
  • Journal Title: 日本建築学会2007年度大会学術講演梗概集A-1 Pages: 1011-1012
• [Journal Article] 高速飛翔体に対する各種建築材料の衝撃破壊特性 (2007)
  • Author(s): 井上健二, 他
  • Journal Title: 日本建築学会大会学術講演梗概集 A-1 Pages: 1011-1012
• [Journal Article] 母材樹脂および界面接着性の異なるCFRPの高速飛翔体による衝撃破壊 (2007)
  • Author(s): 角大詩 他
  • Journal Title: 平成18年度衝撃波講演論文集
• [Journal Article] モルタル及び短繊維強化モルタルの高速衝撃破壊挙動 (2007)
  • Author(s): 上田朗啓 他
  • Journal Title: 平成18年度衝撃波講演論文集
• [Journal Article] 飛翔体の高速衝突によるコンクリート材料の破壊性状 (2006)
  • Author(s): 井上健二、宮内博之、田邊靖博、田中享二
  • Journal Title: 日本建築学会2006年度大会学術講演梗概集A-1 Pages: 403-404
• [Journal Article] 母材樹脂および界面接着性の異なるCFRPの高速飛翔体による衝撃破壊 (2006)
  • Author(s): 角大詩、安田榮一、田邊靖博
  • Journal Title: 平成18年度衝撃波シンポジウム講演論文集 Pages: 273-276
• [Journal Article] モルタル及び短繊維強化モルタルの高速衝撃破壊挙動 (2006)
  • Author(s): 上田朗啓、角大詩、井上健二、宮内博之、赤津隆、安田栄一、田邊靖博
  • Journal Title: 平成18年度衝撃波シンポジウム講演論文集 Pages: 333-336
• [Journal Article] 飛翔体の高速衝突によるコンクリート材料の破壊性状 (2006)
  • Author(s): 井上健二 他
  • Journal Title: 日本建築学会2006年度大会学術講演梗概集 A-1 Pages: 403-404
• [Presentation] 拡大する複合材料の産業応用 (2009)
  • Author(s): 田邊靖博
  • Organizer: H20年度衝撃波シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学 IB情報館
  • Year and Date: 2009-03-17
• [Presentation] 拡大する複合材料の産業応用、平成20年度衝撃波シンポジウム (2009)
  • Author(s): 田邊靖博
  • Organizer: 名大IB情報館
  • Place of Presentation: 招待講演
• [Presentation] セラミックスの衝撃破壊に及ぼす機械的性質の影響(3E09) (2009)
  • Author(s): 関根圭人・北口ダニエル勇吉・熊澤猛、山田昌義・田邊靖博
• [Presentation] 高速飛翔体に対する各種建築材料の衝撃破壊特性 (2008)
  • Author(s): 宮内博之, 他
  • Organizer: 2007年度日本建築学会関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 日本建築学会 建築会館ホール
  • Year and Date: 2008-03-08
• [Presentation] 高速飛翔体に対する各種建築材料の衝撃破壊特性 (2008)
  • Author(s): 宮内博之、井上健二、田邊靖博、立花正彦、田中享二
  • Organizer: 2006年度関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 日本建築学会会館
• [Presentation] ファサード部位に使用される建築材料の衝撃破壊 (2007)
  • Author(s): 井上健二、宮内博之、田邊靖博、田中享二
  • Organizer: 2006年度関東支部研究発表会
  • Place of Presentation: 日本建築学会会館
• [Presentation] 飛翔体衝突におけるCFRPのエネルギー吸収能と母材特性・界面接着性との関連 (2006)
  • Author(s): 角大詩、安田榮一、田邊靖博
  • Organizer: 第50回日本学術会議材料工学連合講演会
  • Place of Presentation: 京大会館
• [Remarks]
  • URL: http://www.nuce.nagoya-u.ac.jp/e5/e5.html