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自己治癒補修効果と鉄筋腐食抵抗性による評価方法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H04933
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関愛媛大学

研究代表者

河合 慶有  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (90725631)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード自己治癒 / 鉄筋腐食抵抗性 / 好気性微生物 / カソード反応 / 酸素透過 / マクロセル腐食 / 自然電位 / ひび割れ補修 / 鉄筋腐食 / 電気化学特性 / カソード分極 / 溶存酸素濃度 / 自己治癒補修 / 漏水抑制 / バイオ複合材 / マイクロカプセル / 微生物代謝 / 溶存酸素
研究成果の概要

本研究では,枯草菌を練り混ぜたコンクリート供試体を対象として,溶存酸素の低減による腐食抑制効果について検討を行った。乾湿繰り返しによる腐食試験の結果,カソード反応の抑制効果,ミクロ・マクロセル電流密度の低減が確認された。特に,材齢91日までに電気化学的に算出したカソード反応における酸素透過の低下が鉄筋腐食抑制に寄与していることを明らかにした。また,これらの腐食抑制効果が得られるためにはは,水分の存在が必須であり自律治癒効果が高まる可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,コンクリート中の溶存酸素を低減させることで鉄筋腐食を抑制できる可能性が示された。本研究成果は,コンクリート中の溶存酸素濃度が電気化学的特性(鉄筋腐食,自然電位,分極特性)に与える影響に関する知見を整理した点において,学術的な価値があると判断される。また,本研究で示された新しい補修(自己治癒補修)の可能性は,インフラ構造物の長寿命化と維持管理業務の効率化を進める上で,広く利用される可能性があると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Electrical Resistance Tomography for Assessing Water Movement in Cracked Cementitious Mixtures2018

    • 著者名/発表者名
      Keiyu Kawaai, and Isao Ujike
    • 雑誌名

      MATEC Web of Conferences

      巻: 199 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1051/matecconf/201819911016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ALGINATE-BACILLUS SUBTILIS BASED REPAIR MATERIALS FOR SEALING CRACKS IN CONCRETE2018

    • 著者名/発表者名
      M. Ide and K. Kawaai and I. Ujike
    • 雑誌名

      International Conference on Interdisciplinary Approaches for Cement-based Materials and Structural Concrete

      巻: 1 ページ: 487-492

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CATHODIC POLARIZATION PROPERTIES OF STEEL BARS IN CONCRETE MIXED WITH AEROBIC MICROORGANISM2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kawaai, I. Ujike, S. Fujioka, T. Nishida and A. Saito
    • 雑誌名

      Final Conference of RILEM TC 253-MCI

      巻: 1 ページ: 259-266

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CATHODIC POLARIZATION PROPERTIES OF STEEL BARS IN CONCRETE MIXED WITH AEROBIC MICROORGANISM OF BACILLUS SUBTILIS2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kawaai, I. Ujike, S. Fujioka, T. Nishida and A. Saito
    • 学会等名
      Final Conference of RILEM TC 253-MCI
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alginate capsules encapsulating aerobic and anaerobic microorganism for repairing cracks in concrete2017

    • 著者名/発表者名
      K.Kawaai, H.Okuno and I.Ujike
    • 学会等名
      6th International Conference on Self-Healing Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CALCITE-ALGINATE BIO-COMPOSITE FORMATION IN ALGINATE GEL FILMS FOR SELF-HEALING CONCRETE APPLICATION2017

    • 著者名/発表者名
      K.KAWAAI, T.NISHIDA, and A.SAITO
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Concrete and Structure for Next Generation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 枯草菌の代謝を用いたカプセル中の炭酸カルシウム析出過程の検討2017

    • 著者名/発表者名
      奥野 宙,河合 慶有,氏家 勲
    • 学会等名
      土木学会四国支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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