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The challenge of using microbial functions to improve the durability of concrete materials

Research Project

Project/Area Number 18K04595
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

Makita Hiroko  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (40553219)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsセメント系材料 / コンクリート / 海洋環境 / 微生物機能 / 劣化 / 治癒 / 深海底
Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to investigate the effectiveness of microbial functions in improving the durability of concrete materials in marine environments by means of exposure and immersion experiments in lab. and actual marine environments using test specimens to which organic matter was added to stimulate in-situ microbial activity. During the study period, the specimens were placed in a cold seawater tank and in marine environment to determine the physico-chemical changes in the specimens and to identify the microbial community that flourished in each specimen.As a result, this study was able to identify the microbial species that prefer to grow in the specimens, to show that the addition of organic matter to the specimens promotes the growth of specific microorganisms, and that the function of the microorganisms that prefer the specimens on the seafloor may be effective in controlling degradation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、海洋環境の有効利用のために海底へのインフラ構築が検討されている。しかしながら、コンクリートなどのインフラ材料の海底(特に200m以深の深海環境)での挙動は、未だ未解明な点が多く、コンクリート材を海底で使用した際の生物学的影響については貝類や魚類などの大型生物などを対象とした僅かな情報しか得られていなかった。本研究は、海底でのコンクリート材の物理化学的挙動や生物学的な影響といった海底でのインフラ構築のために重要な基盤的かつ初となる知見を提供するものであり、その学術的および社会的意義は高いと言える。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

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  • [Journal Article] CHANGES IN PHYSICAL PROPERTIES AND HYDRATES OF CEMENT-BASED MORTARS ON THE DEEP SEA FLOOR2019

    • Author(s)
      KOBAYASHI Mari、TAKAHASHI Keisuke、YAMANAKA Toshiro、MAKITA Hiroko
    • Journal Title

      Cement Science and Concrete Technology

      Volume: 72 Issue: 1 Pages: 247-254

    • DOI

      10.14250/cement.72.247

    • NAID

      130007626854

    • ISSN
      0916-3182, 2187-3313
    • Year and Date
      2019-03-29
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 深海底3,515m に約1 年間暴露したモルタルに生じた劣化・損傷の評価2020

    • Author(s)
      川端雄一郎, 高橋恵輔, 野村瞬, 牧田寛子
    • Organizer
      第74回セメント技術大会
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  • [Presentation] セメントペースト硬化体の深海域での劣化-海水温の影響2020

    • Author(s)
      高橋恵輔, 小林真理, 川端雄一郎, 牧田寛子
    • Organizer
      第74回セメント技術大会
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  • [Presentation] 海洋環境中のコンクリートに繁茂する微生物の解明2019

    • Author(s)
      三木良太朗、三平将貴、毛利諒子、坂本貴大、高橋恵輔、小林真理、杉村誠、高村岳樹、高井研、牧田寛子
    • Organizer
      極限環境生物学会2019年度(第20回)年会
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  • [Presentation] 低温海水に浸漬したコンクリートの微生物叢解析2019

    • Author(s)
      三平将貴、三木良太朗、毛利諒子、坂本貴大、高橋恵輔、小林真理、杉村誠、高村岳樹、高井研、牧田寛子
    • Organizer
      第56 回好塩微生物研究会講演会
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  • [Presentation] Physicochemical properties and durability of cement-based materials on the deep sea floor2019

    • Author(s)
      Mari Kobayashi, Keisuke Takahashi, Toshiro Yamanaka, Hiroko Makita
    • Organizer
      15th International Congress on the Chemistry of Cement
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 深海底におけるセメントモルタルの物理的特性と水和物の変化2019

    • Author(s)
      小林真理、高橋恵輔、山中寿朗、牧田寛子
    • Organizer
      第73回セメント技術大会:第47回(2019年度)セメント協会論文賞受賞記念講演
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    • Invited
  • [Presentation] 深海底に長期暴露したセメント系材料の劣化挙動2019

    • Author(s)
      小林真理、高橋恵輔、川端雄一郎、山中寿朗、牧田寛子、岩波光保
    • Organizer
      ブルーアースサイエンス・テク2019
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  • [Presentation] 深海底に長期暴露したセメントモルタルの力学特性と水和物の変化2018

    • Author(s)
      小林真理、高橋恵輔、山中寿朗、牧田寛子
    • Organizer
      第72回セメント技術大会
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  • [Remarks] 東京海洋大学 News&Topics NEWS(令和元(平成31)年度)

    • URL

      https://www.kaiyodai.ac.jp/topics/news/201906111014.html

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URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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