2013 Fiscal Year Research-status Report
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25870551
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
山口 信 熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (80570746)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 耐爆性能 / 繊維高含有コンクリート / 接触爆発 / 裏面剥離 / 調合 / 力学的特性 |
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| Research Abstract |
繊維高含有コンクリートの適用による耐爆構造部材の高性能化の可能性について調べるため、以下の2項目について実験的検討を行った。
はじめに、繊維種類（鋼繊維およびポリビニルアルコール繊維）や水結合材比（W/B=25, 33, 40%）等の調合因子が繊維高含有コンクリートの力学的特性に及ぼす影響について検討を行った。その結果として、繊維高含有コンクリートが通常の繊維補強コンクリートに比して極めて良好な曲げ強度および曲げ靱性を有することを確認するとともに、主にその静的曲げ靱性の測定結果に基づき、接触爆発試験に供する繊維高含有コンクリートの調合を繊維種類に応じて選定した。
次に、上述の実験で選定した調合による繊維高含有コンクリート版（版厚100mm）を対象に接触爆発試験（爆薬量100, 200g）を実施し、普通コンクリートや他の各種繊維補強コンクリートとの比較から、その耐爆性能を検証した。その結果として、以下の知見が得られた。① 繊維高含有コンクリートは、普通コンクリートや他の各種繊維補強コンクリートに比して良好なスポール（裏面剥離）低減効果を有しており、その傾向は、特に普通コンクリート版であれば貫通限界以上となる爆薬量において顕著である。② 繊維高含有コンクリートの適用は、接触爆発に起因する裏面ひび割れ低減の面で有効である。③ スポールの直径および深さや裏面最大ひび割れ幅の測定結果に関する限り、鋼繊維を用いた繊維高含有コンクリートの方がポリビニルアルコール繊維を用いた場合に比して良好な損傷低減効果を有する。④ 繊維高含有コンクリートを適用しても、クレータ（爆発面破壊）の直径および深さは殆ど低減されない。
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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
交付申請書中に記載していた検討項目ごとに、進捗状況を以下に示す。
「検討項目1. 繊維高含有コンクリートの製造技術および基礎的力学特性の検討」では、鋼繊維およびポリビニルアルコール繊維を用いて、繊維高含有コンクリートを製造する上で適切な製造条件の検討を行うとともに、主にその静的曲げ靱性に着目して接触爆発試験に供する繊維高含有コンクリートの調合選定を行っている。
「検討項目2. 繊維高含有コンクリートの耐爆性能の検討」では、検討項目1において選定した調合による繊維高含有コンクリートを用いて、版厚100mmの板状試験体を作製し、100, 200gの2水準の爆薬量による接触爆発試験を実施している。また、通常の鉄筋コンクリート版や各種繊維補強コンクリート版との比較に基づき、繊維高含有コンクリートの良好な耐爆性能を明らかにしている。
以上のように、設定した検討項目のいずれにおいても当初の目標を満足する結果・進捗が得られたため、「（2）おおむね順調に進展している。」を選択した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画調書作成時点では、繊維高含有コンクリートに用いる補強用繊維として鋼繊維およびポリビニルアルコール繊維の2種類を想定し、実際に平成25年度の研究においてこれら繊維を用いた繊維高含有コンクリートについて検討したが、その更なる高性能化と材料コスト削減を図るため、新たな補強用短繊維を適用した繊維高含有コンクリートの調合および耐爆性能についても検討を行う予定である。また、各種繊維を用いた繊維高含有コンクリートの中から、静的曲げ靱性が良好なものを2種類程度選定し、版厚や爆薬量の違いが耐爆性能に及ぼす影響について実験的検討を行う。また、これらの実験データに基づき、繊維高含有コンクリートを対象とした損傷評価法の構築を試みる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
物品費および旅費にわずかに誤差が生じたため。
次年度新たな補強用短繊維の導入を想定しており、そのための物品購入費として使用する。
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