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微細空隙中の水の移動に着目した高水圧下にあるコンクリートの破壊進展メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 18H01508
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

岩波 光保  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (90359232)

研究分担者 千々和 伸浩  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (80546242)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワードコンクリート / 高水圧 / 破壊進展メカニズム / 微細空隙 / 海洋開発
研究成果の概要

本研究は,高水圧載荷装置を用いた実験的検討とFEMに基づく解析的検討の2つから構成される.実験的検討では,コンクリートの材料・配合や形状を変化させた供試体を対象に,高水圧載荷装置を用いて載荷実験を行った.載荷条件として,最大水圧,載荷速度,繰返し載荷回数などを変化させて,コンクリートに発生するひずみや外観変状などを調べることで,微小ひび割れの発生からマクロ的な破壊に至る過程を追跡した.解析的検討では,水の移動を微細空隙のスケールで追跡可能な有限要素解析手法を用いて,実験では把握することが困難なコンクリート中でのミクロな破壊進展過程を検討した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

コンクリートの物性に及ぼす高水圧の影響をコンクリート中の微細空隙と関連付けて考察した点は、学術的にも特徴があり、本研究の独創的な点である。また、大水深海域にコンクリート構造物を建設することを想定し、高水圧下にあるコンクリートが外力を受けた時にどのように破壊していくのかを調べて、コンクリート部材の構造性能に及ぼす水圧作用の影響を明らかにしたことは、大水深海域におけるコンクリート構造物の設計・施工方法の構築に資する。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Action of Hydraulic Pressure on Portland Cement Mortars - Current Understanding and Related Progress of the First-Ever In-Situ Deep Sea Tests at a 3515 m Depth2021

    • 著者名/発表者名
      高橋惠輔,川端雄一郎,小林真理,後藤慎平,野村瞬,笠谷貴史,岩波光保
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology

      巻: 19 号: 3 ページ: 226-239

    • DOI

      10.3151/jact.19.226

    • NAID

      130008005673

    • ISSN
      1346-8014, 1347-3913
    • 年月日
      2021-03-26
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高水圧を受けるコンクリートの力学的挙動に関する基礎的研究2020

    • 著者名/発表者名
      田中佳南,中山一秀,岩波光保
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 42

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 深海環境におけるコンクリートの物性変化に関する基礎的研究2021

    • 著者名/発表者名
      岩本大輝,岩波光保,中山一秀
    • 学会等名
      第76回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 世界初 深海でセメント硬化体の力学特性を計測開始 -深海インフラの設計手法構築に貢献

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2021/049310.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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