| 研究課題/領域番号 |
09650616
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
三橋 博三 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90091751)
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| 研究分担者 |
桐越 一紀 東北大学, 工学部, 教務職員 (60240660)
野村 希晶 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80125632)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1998年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | セメント系複合材料 / 充填特性 / 軽量化 / 高強度化 / 高靭性化 / 作製プロセス / 靭性パラメータ / 設計式 / 繊維 / マトリックス / 高靱性化 |
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| 研究概要 |
本研究は、セメント系複合材料の軽量化、高強度化そして高靭性化を目的とし、それらの性能を兼ね備え得るような材料の条件、それらの適切な組み合わせの条件及び有効な作製プロセス等を実験的に検討すると共にマイクロメカニクスの立場から考察を重ね、そのような性能を有する材料の開発並びに設計方法の提案を試みようとするものである。
まず、マトリックス材料の調合に当たり、充填理論を適用してどのような構成要素をどの程度の割合で混合すれば、どの程度の充填特性を有するかを把握した。更に、繊維やマトリックスの特性並びに作製プロセスが複合材料の力学的特性に及ぼす影響を明らかにし、今後の新しいセメント系複合材料を開発する上での支援となるような材料設計方法を検討した。まずはじめに、種々の短繊維と水結合材比を変えたモルタルとを組み合わせ、曲げに対する挙動と同時に圧縮に対する挙動の検討を行った。その結果、繊維の種類によって曲げに対して優れた靭性を示すが、圧縮の靭性に対しては寄与しないもの、また曲げと圧縮の双方に優れた靭性を与えるものがあることを明らかにした。更に、作製プロセスの影響を検討するために、押出し成形と加圧成形並びに真空オムニミキサーを用いた練り混ぜの効果についても実験を行い、考察した。
また、荷重-載荷点変位曲線から抽出した幾つかのパラメータと繊維やモルタルマトリックスの特性を表すパラメータとの相関を重回帰分析により求めた。そして、セメント系複合材料を構成する材料パラメータを変数として、荷重-載荷点変位曲線を特徴づける諸特性の設計式を提案し、各項の持つ物理的な意味を明らかにした。
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