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コンクリート用補強材として用いるFRPの耐久性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07405022
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木材料・力学一般
研究機関東京大学

研究代表者

魚本 健人  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80114396)

研究分担者 加藤 佳孝  東京大学, 生産技術研究所・第5部, 助手 (80272516)
大賀 宏行  東京都立大学, 工学部, 助教授 (40152061)
安井 至  東京大学, 生産技術研究所・第4部, 教授 (20011207)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
28,400千円 (直接経費: 28,400千円)
1996年度: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
1995年度: 12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
キーワードFRP / 耐久性 / アルカリ劣化 / 紫外線劣化 / 疲労 / クリープ / 暴露 / 疲労特性 / 引張強度
研究概要

本研究は、コンクリート用補強材として利用されつつある一方向強化FRP緊張材の耐久性を明らかにすることを目的として実施した研究であり、3種類のFRPはそれぞれ異なった特性を有し、次のようなことが明らかとなった。
(1)一方向強化FRPは、疲労荷重を受けると鋼材と同様に疲労破壊する。CFRPの場合には、応力振幅を増大させても急激な変化は認められず鋼材以上の疲労体力を有している。しかし、AFRPの場合には応力振幅300N/mm2以上となると疲労破壊するまでの載荷回数が減少する。GFRPの場合には応力振幅が大きくなるほど急激に疲労破壊しやすくなり、200万回疲労は静的強度の20%程度となることが明らかとなった。
(2)FRPに長時間持続荷重をかけると、クリープ破壊する場合がある。特に顕著なのはAFRPおよびGFRPであり、載荷荷重が大きい場合には、部分的な破壊が順次進行して最終的な破壊に至ることが明らかとなった。
(3)海洋環境および内陸部の自然環境に暴露したFRPは、暴露しなかったものよりも低い強度となる。この原因の1つとして考えられるものに紫外線が考えられる。
(4)紫外線による劣化は、AFRPロッドの場合にはロッドそのものの強度低下を生じることが明らかとなった。これはアラミド繊維そのものが劣化して強度低下を生じるためであることが明らかとなった。
(5)コンクリート用補強材として利用する場合、コンクリート中にFRPロッドが埋め込まれる事が想定される。この場合に問題となるのは、セメントから供給されるアルカリである。促進試験等から、GFRPの場合には著しい強度低下が認められた。その原因はガラス繊維がアルカリによって浸食され強度を失うことであるためである。これを防止するために耐アルカリガラスを用いても基本的な劣化性状は変化しないため、抜本的な対策を考案することが必要であることが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 勝木太,魚本健人: "アルカリ環境下におけるガラス繊維強化プラスチックロッドの耐久性評価" 土木学会論文集. No.544,V-32. 101-107 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村次男,魚本健人: "FRPロッドのクリープ破壊に関する基礎的研究" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.17,No.1. 547-550 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山口明伸,西村次男,魚本健人: "紫外線による各種繊維の劣化現象の評価方法に関する基礎研究" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.18,No.1. 1161-1166 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村次男,魚本健人,加藤佳孝,勝木太: "異なった環境条件で暴露した各種FRPロッドの引張強度特性" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.18,No.1. 1179-1184 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 魚本健人,西村次男,山口明伸,大賀宏行: "繊維補強プラスチックロッドの時間依存的特性の評価" 土木学会論文集. (投稿中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 勝木 太,魚本健人: "Predietion of Deterioration of Glass Fibers due to Alkali Attack" Proceeding of the Fifth East Asia-Pacific Conference on Stractural Engineering and Constraction. 3. 2245-2250 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 魚本健人,西村次男,大賀宏行: "Static and Fatigue Stregth of FRP Rods for Concrete Reinforcement" Non-Metalic Reinforcement for Concrete Structures Proceedings of the Second International RILEM Symposium. 106-107 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uomoto, H.Ohga, T.Nishimura and T.yamaguchi: "Fatigue strength of FRP rods for concrete reinforcement" EASEC-5, Building for the 21st Century. Vol. 2. 1659-1664 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Katsuki and T.Uomoto: "Prediction of deterioration of glass fibers due to alkali attack" EASEC-5, Building for the 21st Century. Vol. 3. 2245-2250 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uomoto and H.Ohga: "Performance of fiber reinforced plastics for concrete reinforcement" Advanced Composite Materials in Bridges, and Structures. 125-132 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uomoto, T.Nishimura and H.Ohga: "Static and Fatigue Strength of FRP Rods for Concrete Reinforcement" Non-Metallic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures, E&FN SPON. 100-107 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Katsuki and T.Uomoto: "Prediction of Deterioration of FRP Rods due to Alkali Attack" Non-Metallic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures, E&FN SPON. 82-89 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uomoto and F.Katsuki: "Integrated Design and Environmental" Deterioration Mechanism of Glass Fiber Reinforced Concrete in Concrete Technology, E&FN SPON,and Prediction of Strength Reduction. 137-146 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 勝木太.魚本健人: "アルカリ環境下におけるガラス繊維強化プラスチックロッドの耐久性評価" 土木学会論文集. No.544 U-32. 101-107 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 西村次男.魚本健人: "FRPロッドのクリープ破壊に関する基礎的研究" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.17 No.1. 547-550 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 山口明伸.西村次男.魚本健人: "紫外線による各種繊維の劣化現象の評価方法に関する基礎研究" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.18 No.1. 1161-1166 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 西村次男.魚本健人.加藤佳孝.勝木太: "異なった環境条件で暴露した各種FRPロッドの引張強度特性" コンクリート工学年次論文報告集. Vol.18 No.1. 1179-1184 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大賀 宏行: "Fatigue Strengh of FRP Rods for Concrete Reinfovcement" Proceedings of the Fifth East Asia-Pacific Confereuce on Structuval Engineerly and Constvaction. 2. 1659-1664 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 魚本 健人: "Prediction of Deteviovation of Glass Fibovsdue to Aukali Attack" Proceeding of the Fifth East Acia-Pacific Confereuce on Structuval Engineerly and Constvaction. 3. 2245-2250 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大賀 宏行: "Staticand Fatigue Streugth of FRP Rods for Coucvete Reinfovcement" Non-Metalllc Reuforcemant for Concrete Structures Procedings of the Second Iutervational RILEM Sympasium. 100-107 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 魚本 健人: "Prediction of Deterioration of FRP Rods due to Alkali Attack" Non-Metalllc Reuforcemant for Concrete Structures Procedings of the Second Intervational RILEM Symposium. 82-89 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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