ハイブリッド型高靭性セメント系複合材料の開発とその構造的利用に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555157
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 三橋 博三 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90091751)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金子 佳生 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60312617) ; 大塚 浩司 東北学院大学, 工学部, 教授 (10048803) ; 桐越 一紀 東北大学, 工学部, 教務職員 (60240660) ; 石原 誠一郎 (株)淺沼組, 技術研究所・建築構法研究室, 課長(研究職) ; 福山 洋 国土交通省建築研究所, 国際地震工学部, 主任研究員
• Keywords: セメント系複合材料 / ハイブリッド複合材 / スチールコード / 有機繊維 / 高靭性

Research Abstract

セメント系複合材料の靭性の向上には分布ひび割れを実現する必要があり、しかもそのような微細なひび割れの安定した累積・進展によって高靭性・高エネルギー吸収の実現が可能となる。しかしながら、セメント系複合材のみの変形能にも限界があるので、鉄筋等との併用により、大きな変形にも有効にエネルギーを吸収できる構造要素を検討することを目的に、以下の研究を行った。
1)ハイブリッド複合材料が鉄筋等の付着特性に及ぼす影響を実験により明らかにすると共に、ハイブリッド複合材料の高靭性化のマクロなメカニズムを検討した。その結果、異形鉄筋周りの付着ひび割れが、ハイブリッド複合材料の使用により細く分散し、ひび割れ幅の増大が抑制されることを明らかにした。
2)ひび割れ挙動のモデル化を行い、部材の非線形挙動を解析するためのハイブリッド複合材料の材料構成則を検討した。引張応力レベルが2MPaを過ぎる当りから、歪みが約1%まではゆるかに曲線を描きながら増大し、4MPaで2%に達した後、約3%まで最大応力レベルを維持する傾向が認められた。
3)ハイブリッド複合材料で作製した部材のせん断加力実験を行い、その靭性性能に及ぼす要因の検討を行った。
4)本研究で開発される高靭性ハイブリッド複合材料及び部材を有効に利用した新しい構法システムを検討した。

Research Products

• [Publications] 川又 篤: "ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料の靭性能に関する研究"コンクリート工学年次論文集. Vol.23, No.2. 235-240 (2001)
• [Publications] 清田 雅量: "セメント系複合材料における繊維の付着特性に関する基礎的研究"コンクリート工学年次論文集. Vol.23, No.2. 187-192 (2001)
• [Publications] 和地 正浩: "ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料におけるコード繊維の付着特性に関する研究"コンクリート工学年次論文集. Vol.23, No.2. 229-234 (2001)
• [Publications] 清田 雅量: "繊維補強セメント系複合材料における付着特性に関する基礎的研究"日本建築学会東北支部研究報告集 構造系. 第64号. 149-152 (2001)
• [Publications] 和地 正浩: "ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料におけるコード繊維の引き抜き特性に関する研究"日本建築学会東北支部研究報告集 構造系. 第64号. 145-148 (2001)