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破損部発熱機能を有するセンサーを用いた自己修復コンクリートの開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17656172
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関東北大学

研究代表者

三橋 博三  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (90091751)

研究分担者 金子 佳生  東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (60312617)
桐越 一紀  東北大学, 大学院工学研究科, 技術職員 (60240660)
西脇 智哉  山形大学, 地域教育文化学部, 講師 (60400529)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード自己修復 / 発熱デバイス / ひび割れセンサー / 連結ユニット / コンクリート / 自己診断 / 損傷 / センサー
研究概要

本研究は、建築物や社会基盤構造物の安全性・使用性向上に資する技術として、コンクリート構造物の損傷を診断し、損傷のレベルが許容値以上の場合には自動的にひび割れを補修するシステムを現実化するための基礎理論と技術を開発するものである。より具体的には、ひび割れなどの局所的な大きい歪みを受けるとその箇所に選択的に発熱を生じさせるセラミックスセンサーの性質を利用し、予め埋設されたパイプを通じて効率よく補修剤を供給し、しかも短期間に硬化させることによって、コンクリートのひび割れを自己修復させるシステムを開発するものである。
特に本年度は、昨年度の研究成果を踏まえ、コンクリート中に補修剤を格納するためのパイプ状カプセルの製作精度を改善するとともに、発熱デバイスで発生する熱をより効率よく補修剤保護パイプに伝える方法を開発・改良することに取り組んだ。
まず、パイプ状カプセルの製作精度を改善するために、精密加工製品の鋼製バネを用いるとともに、パイプ作製用治具を開発した。一方、発熱デバイスの熱を効率よくパイプの溶融に利用するために銅板を用いた連結材を含むユニットを設計し、試作ならびに熱伝導解析を重ねることによってユニット構成要素の形状および接合方法について検討した。
以上の過程を経て作製した連結材ユニットをモルタルに埋設し、自己修復機能が有効に働くことを実験により確認した。その結果、本研究で提案する自己修復コンクリートを、近い将来の実用化も視野に入れられるより現実性の高いものとすることができた。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Development of smart concrete with self-healing system using selective heating device2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nishiwaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the Fifth International Conference on Concrete under Severe Conditions : Environment & Loading; CONSEC'07 (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Smart Concrete System with Strain Monitoring Sensors including Conductive Particles2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nishiwaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd international Symposium on Advances in Concrete through Science and Engineering (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 自己修復コンクリートの開発を目的とした発熱デバイスに関する検討2006

    • 著者名/発表者名
      西脇智哉
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文報告集 Vol.28,No.1

      ページ: 2111-2116

    • NAID

      110009696447

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Self-healing System for Concrete with Selective Heating around Crack2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nishiwaki
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology Vol.4,No.2

      ページ: 267-275

    • NAID

      130000080303

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ひび割れを対象とした自己修復コンクリートに用いる発熱デバイスの改良検討2006

    • 著者名/発表者名
      西脇智哉
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集 構造系No.69

      ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元熱伝導解析を用いた自己修復コンクリート形成システムの配置計画の検討2006

    • 著者名/発表者名
      郡司幸弘
    • 雑誌名

      日本建築学会東北支部研究報告集 構造系No.69

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] コンクリートに対する自己修復機能付与のための解析的検討2006

    • 著者名/発表者名
      西脇 智哉
    • 雑誌名

      セメント・コンクリート論文集 59/2005号

      ページ: 469-476

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] コンクリートに対する自己修復機能付与のための細孔ネットワーク作製に関する実験的検討(その1)2005

    • 著者名/発表者名
      西脇 智哉
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集(近畿) A-1材料施工

      ページ: 121-122

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] コンクリートに対する自己修復機能付与のための細孔ネットワーク作製に関する実験的検討(その2)2005

    • 著者名/発表者名
      水上 卓也
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集(近畿) A-1材料施工

      ページ: 123-124

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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