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Development of loading capacity evaluation method considering dispersion of material deterioration

Research Project

Project/Area Number 21K04221
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
Research InstitutionOsaka Institute of Technology

Principal Investigator

Mikata Yasuhiro  大阪工業大学, 工学部, 教授 (60434784)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 麓 隆行  近畿大学, 理工学部, 教授 (30315981)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsASR / 材料劣化 / X線CT / 耐力評価 / 拘束効果 / ASR / X線CT撮影 / 耐荷特性 / 内部ひび割れ状況 / かぶりコンクリート / ひび割れ / 拘束 / 材料劣化のばらつき / 曲げ試験 / 劣化のばらつき / 構造性能 / 圧縮モデル
Outline of Research at the Start

小型供試体に対して、X線CT撮影によるひび割れの進展状況の観察を行う.経時挙動観察用供試体(中型供試体)からコアを採取し,はり部材におけるひび割れの進展状況の観察を行う.載荷試験用供試体(中型,大型供試体)に対して,載荷試験を実施し,材料劣化の空間的ばらつきが耐荷特性に及ぼす影響を把握する.
はり部材の試験結果から,部材内での材料劣化の空間的ばらつき要因の把握と空間的ばらつきの評価指標の提案する.採取コアの分析結果から,コア内部のひび割れの評価指標を提案するとともに、それらを用いてASR劣化コンクリートの圧縮モデルの提案を行う.前述の提案モデルを用いた解析値と実験結果の整合性の検証を行う.

Outline of Final Research Achievements

In this study, ASR expansion was observed and loading tests were conducted to understand the effect of ASR degradation on the load-capacity of RC beam members. In addition, X-ray computed tomography (CT) images were taken of concrete cores sampled from RC beam specimens to determine the cracks in the concrete. Furthermore, restrained specimens were fabricated, and the effect of the directionality of the restraint on the volumetric expansion strain due to ASR was examined. From these results, the influence of restraint effects, such as steel bars, on the spatial variation of material degradation was determined.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

材料劣化を生じたコンクリートの分析にX線CT撮影を用いた事例はほとんど無いことから,本研究の計測手法は今後の研究に対して有用な知見を得た.さらに,本研究の成果はASR劣化だけでなく,様々な材料劣化のばらつきを有するコンクリート構造物評価の適用への可能性があり,コンクリート構造物の維持管理の高度化が期待できる.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The Loading Capacity of RC Beam Affected by ASR Deterioration and Internal Cracking Conditions2023

    • Author(s)
      小池 絢士, 三方 康弘, 井上 晋
    • Journal Title

      Journal of the Society of Materials Science, Japan

      Volume: 72 Issue: 4 Pages: 298-304

    • DOI

      10.2472/jsms.72.298

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • Year and Date
      2023-04-15
    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] X線CTを用いた拘束されたモルタル供試体内部でのASR膨張過程に関する考察2023

    • Author(s)
      麓隆行,菊池慎太郎,辰巳貴仁,三方康弘
    • 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集

      Volume: 23 Pages: 211-216

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ASR劣化したRC柱部材の径時挙動に関する研究2023

    • Author(s)
      小池 絢士, 三方 康弘, 井上 晋
    • Organizer
      土木学会全国大会第78回年次学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ASR劣化を生じたRCはり部材の耐荷特性2023

    • Author(s)
      小池 絢士, 三方 康弘, 井上 晋
    • Organizer
      関西土木工学交流発表会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] X線CTを用いた縦拘束の有無による円柱供試体内部でのASR膨張過程の比較2023

    • Author(s)
      麓 隆行,菊池 慎太郎,辰巳 貴仁,三方 康弘
    • Organizer
      第77回セメント技術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ASR劣化を生じたRCはり部材の耐荷特性と内部ひび割れ特性2022

    • Author(s)
      小池 絢士,三方 康弘,井上 晋
    • Organizer
      2022年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ASR劣化を生じたRCはり部材の耐荷特性と内部ひび割れ特性2022

    • Author(s)
      小池 絢士,三方 康弘,井上 晋
    • Organizer
      令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ASR劣化を生じたRCはり部材の耐荷特性と内部ひび割れ特性2022

    • Author(s)
      小池 絢士,三方 康弘,井上 晋
    • Organizer
      土木学会関西支部年次学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ASR劣化を生じたRCはり部材の耐荷特性と内部ひび割れ観察2022

    • Author(s)
      小池 絢士,三方 康弘,井上 晋
    • Organizer
      土木学会全国大会年次学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 材料劣化を生じたコンクリート構造物の安全性評価技術

    • URL

      http://www.oit.ac.jp/civil/~material/index.files/mikata.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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