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コンクリートにおける微細ひび割れ発生の機構分析とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H01512
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
研究機関広島大学

研究代表者

半井 健一郎  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10359656)

研究分担者 小川 由布子  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (30624564)
千々和 伸浩  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (80546242)
佐川 孝広  前橋工科大学, 工学部, 准教授 (90621045)
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
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードコンクリート / 骨材 / 石灰石 / ひび割れ / せん断 / 膨張材 / 線膨張係数 / 高炉セメント / 破壊エネルギー / せん断耐力
研究成果の概要

コンクリート内部に発生する微細ひび割れに着目し,材料および構造レベルでの影響を検討した.材料レベルでは,石灰石骨材や膨張材,高炉セメントなどの使用材料や養生条件を変化させた試験を行い,コンクリートの諸物性が各鉱物の反応率や結合水率,水和生成物量から説明されることを示した.そのうえで,構造レベルにおいては,RCはりの載荷試験を行い,初期高温履歴を与えた石灰石骨材コンクリートでは微細ひび割れが発生し,せん断耐力の低下を解消する可能性があることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

コンクリート内部に生じる微細ひび割れはコンクリート構造物の性能に影響を与える可能性があることを明らかにした.特に,収縮低減のために使用が増加している石灰石骨材はせん断耐力を低下させるが,微細ひび割れを意図的に導入することによってせん断耐力の低下を解消し,構造物の性能を向上させることができる可能性を示した.

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

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Universitas Sebelas Maret(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 高炉スラグの化学組成が高炉セメントの硬化体特性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,山本真奈海
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of slag type and curing method on the performance of expansive concrete2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Hoang Viet、Nakarai Kenichiro、Pham Kien Hoang、Kajita Saeko、Sagawa Takahiro
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials

      巻: 262 ページ: 120422-120422

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2020.120422

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of water/cement ratio, aggregate type, and curing temperature on the fracture energy of concrete2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Xiangen、Saifullah Halwan Alfisa、Nishikawa Hiroki、Nakarai Kenichiro
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials

      巻: 259 ページ: 119646-119646

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2020.119646

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of Longitudinal Reinforcement Ratio on Shear Strength of RC Slender Beam Under Different Loading Rates2020

    • 著者名/発表者名
      Halwan Alfisa Saifullah, Kenichiro Nakarai, Nobuhiro Chijiwa, Koichi Maekawa, Stefanus Kristiawan
    • 雑誌名

      Applied Mechanics and Materials

      巻: 897 ページ: 91-97

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amm.897.91

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 高炉スラグの化学組成が高炉セメントの硬化体特性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,山本真奈海
    • 学会等名
      コンクリート工学年次講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高炉セメント硬化体の自己収縮特性に及ぼすスラグ化学組成と無水石こうの影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,横瀬莉緒
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2021年年会講演予稿集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スラグ置換率と養生温度が異なる高炉セメントの強度発現と水和反応2021

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,田中拳太郎
    • 学会等名
      第75回セメント技術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 膨張材と石灰石微粉末を混和した高炉セメントのマス養生下での体積変化と水和反応2020

    • 著者名/発表者名
      豊田拓真,長岡漣,佐川孝広
    • 学会等名
      第74回セメント技術委大会講演要旨
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Temperature Change on Structural Performance of Stainless Steel Reinforcing Concrete Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Peerapong CHAROENKIJWATTANAKUL, Takaaki YAMAZAKI, Nobuhiro CHIJIWA.
    • 学会等名
      Proceedings of 4th International Symposium on Concrete and Structures for Next Generation
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental investigation of loading rate effects on the shear capacity of reinforced concrete deep beams2019

    • 著者名/発表者名
      La Vanny, Kenichiro Nakarai, Halwan Alfisa Saifullah, Asuka Mizobe
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Geotechnics, Civil Engineering Works and Structures
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高炉セメント -膨張材系の初期高温履歴下で体積変化と水和挙動2019

    • 著者名/発表者名
      豊田拓真,佐川孝広
    • 学会等名
      第46回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高炉セメント-膨張材系のマス養生下での体積変化と水和挙動2019

    • 著者名/発表者名
      豊田拓真,佐川孝広
    • 学会等名
      第73回セメント技術大会
    • 関連する報告書
      2018 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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