Clarification of internal swelling reaction mechanism from the viewpoint of fracture mechanics and proposition of assessment methodology of structural performance
| Project/Area Number |
21H01407
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
三浦 泰人 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10718688)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
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| Keywords | 内部膨張劣化 / 離散解析 / 破壊力学 / 付着性状 / 変形性能 / 内部膨脹劣化 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、コンクリートの内部膨張反応に対してひび割れを主軸とした破壊力学的観点からのアプローチによって、ASRとDEF固有の膨張挙動・コンクリートの力学特性変化・鉄筋の付着性状の変化・RC部材レベルの持続荷重作用を含む長期変形性能の変化を、ASRとDEF双方に対して「実験的評価⇔解析的検証」を並列で進める。ISR膨張メカニズムに立脚した膨張圧発現モデルとひび割れに着目した力学特性低下モデルと付着劣化モデルを構築するとともに、ISRにより劣化したコンクリート構造物の性能照査において評価/測定すべき重要な指標の提案を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、下記に示す研究Ⅰ～Ⅳを実施したためそれぞれの研究の業績を下記に示す．
【研究Ⅰ：ISR膨張の拘束下の膨張異方性のメカニズムの解明（R3～R4年度）】離散解析手法によって拘束下におけるASR膨脹の異方性のメカニズムを解明を試み，骨材岩種による骨材のひび割れパターンの違いが膨脹異方性に及ぼす影響があることを解明し，その成果を国際会議に1編発表するとともに招待講演においてその成果の一部を公表した．また，海外ジャーナルに1編採択され1編投稿中である．
【研究Ⅱ：ISR膨張による内部構成相の応力抵抗機構の解明（R3～R4年度）】DICを用いた実験によって骨材内部のひび割れパターンの違いによるひずみ分布から，内部の構成相ごとの応力負担メカニズムを提案するに至った．これらの成果を，海外ジャーナル2編に採択され，さらにもう1編の海外ジャーナルに投稿中である．また，国際会議に指導学生が該当する内容を発表した．
【研究Ⅲ：ISR膨張による鉄筋の付着劣化メカニズムの解明（R3～R4年度）】全ての膨脹過程の付着試験が完了し，付着劣化のメカニズムについて，鉄筋界面付近のひび割れ情報が非常に大きく関わる結果を得た．これらの成果はDEF膨脹については海外ジャーナル2編にまとめて投稿中であり，さらにASR膨脹については論文を執筆中である．
【研究Ⅳ：ISR膨張に伴うRC部材の長期変形性能評価（R3～R5年度）】現在梁部材の作製をしており，得られた成果を基に公表する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究IIの拘束膨張試験および力学試験について，拘束治具の調整を要したため，R5年度に後ろ倒しとしたが，研究IとIIIにおいて世界初となる実験データを取得するなどの成果が得られたことから概ね順調であると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究IIの拘束膨張試験および力学試験について，拘束治具をR5年6月中に完成させて膨張試験を開始する予定として，R5年12月に実験を完了する予定である．また，研究IVのRC部材の長期変形性能評価に関しては，現在梁部材の作製を進めており，同様にR5年12月には実験が終了する予定である．
また，得られた成果は可能な限り年度内に論文として公表する予定である．
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
