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2019 Fiscal Year Annual Research Report

高機能・高性能FRCCの合理的な材料設計手法と包括的な評価手法の提案

Research Project

Project/Area Number 17H03337
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

西脇 智哉  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60400529)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 真澄  北見工業大学, 工学部, 准教授 (00388141)
菊田 貴恒  日本工業大学, 建築学部, 准教授 (20599055)
崔 希燮  北見工業大学, 工学部, 准教授 (70710028)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords建築構造・材料 / 繊維補強セメント系複合材料 / 補強繊維 / データベース / 複合効果 / 総合評価指標
Outline of Annual Research Achievements

[1] ナノ~ミクロレベルでの繊維補強メカニズムの確認と横断的なデータベースの構築について、前年度までの研究を継続させ、各種繊維材料に関するデータベースの一層の拡充を図った。特に、ナノレベルの補強繊維について、異なるサイズとの組み合わせに着目してた単繊維引抜試験装置を実施した。この結果、複合的な使用によって各種力学特性が向上し、配向角の影響を強く受ける傾向を確認した。これを含めたここまでの検討結果をまとめ、データベースとして整備する一方で、この利用方法の一つとして、近年注目されるマテリアル・インテグレーション(もしくはマテリアル・インフォマティクス、MI)に応用可能なように、補強繊維そのものだけでなく、マトリックスについても併せて可能な限りデータを網羅した。
[2] 相乗効果の期待されるFRCC材料とその総合評価指標の提案について、既往の検討例を含めてここまで得られたFRCC材料を対象に、幾つかの大項目(力学特性・施工性・自己治癒など機能発現など)に分類したうえで指標化し、これを合計することで総合評価とする方法を提案した。この評価指標を用いることで、たとえば部位・部材で必要な性能項目について、目標を定めて実現するための合理的な繊維の選択・組み合わせが可能となった。本申請課題は今年度が最終年度であるが、より高度な材料設計を実現するため、上述のMIにも適用可能なビックデータ化を目指してデータベース整備を続けていきたい。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Int'l Joint Research] Politecnico di Torino(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      Politecnico di Torino
  • [Int'l Joint Research] Manado State Polytechnic(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      Manado State Polytechnic
  • [Journal Article] 複数の補強繊維を用いた 複数の補強繊維を用いた 複数の補強繊維を用いた 複数の補強繊維を用いた 複数の補強繊維を用いた FRCCの単繊維引き抜による力学的性能 の単繊維引き抜による力学的性能 の単繊維引き抜による力学的性能 の単繊維引き抜による力学的性能 の単繊維引き抜による力学的性能 の単繊維引き抜による力学的性能の評価2020

    • Author(s)
      三浦大樹、西脇智哉、菊田貴恒
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 42 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compressive and Flexural Strength Behavior of Ultra-high Performance Mortar Reinforced with Cellulose Nano-fibers2019

    • Author(s)
      Supit Steve W.M、Nishiwaki Tomoya
    • Journal Title

      International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology

      Volume: 9 Pages: 365~365

    • DOI

      10.18517/ijaseit.9.1.7506

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 異なる径のPP短繊維を多添加した繊維補強コンクリートの材料特性及びひび割れに対する自己修復機能に関する研究2019

    • Author(s)
      李豪傑、西脇智哉、佐藤駿介、五十嵐豪
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41 Pages: 305-310

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tailoring Confining Jacket for Concrete Column Using Ultra High Performance-Fiber Reinforced Cementitious Composites (UHP-FRCC) with High Volume Fly Ash (HVFA)2019

    • Author(s)
      Fantilli Alessandro P.、Paternesi Meloni Lucia、Nishiwaki Tomoya、Igarashi Go
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 12 Pages: 4010~4010

    • DOI

      10.3390/ma12234010

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノスケールのひび割れ補強繊維を用いたモルタルからの単繊維引抜性状の検討2020

    • Author(s)
      三浦大樹、西脇智哉、菊田貴恒
    • Organizer
      2020年度日本建築学会大会(関東)学術講演会
  • [Presentation] 繊維配勾を考慮した複数サイズのひび割れ補強繊維における複合効果の検討2020

    • Author(s)
      三浦大樹、西脇智哉、菊田貴恒
    • Organizer
      第83回日本建築学会東北支部研究報告会
  • [Presentation] Ca2+とCO32-を用いた自己治癒によるセメント系複合材料の効果的ひび割れ制御に関する研究2020

    • Author(s)
      井田知利、崔希燮、井上真澄
    • Organizer
      土木学会北海道支部 令和元年度年次技術研究発表会
  • [Presentation] 単繊維引抜き性状に及ぼす引抜き角度の影響に関する研究2020

    • Author(s)
      菊田貴恒
    • Organizer
      第83回日本建築学会東北支部研究報告会
  • [Presentation] 超高強度高靭性繊維補強セメント系複合材料を用いた梁の力学性能とその環境影響評価2019

    • Author(s)
      安達由佳、西脇智哉、五十嵐豪
    • Organizer
      2019年度日本建築学会大会(北陸)学術講演会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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