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遅延エトリンガイト生成によるコンクリートのひび割れメカニズムと構造性能の関連評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K04299
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関北海道大学 (2019-2020)
東京大学 (2018)

研究代表者

松本 浩嗣  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10573660)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードコンクリート / 遅延エトリンガイト生成 / 膨張ひずみ / 構造性能 / 発生メカニズム / 構造実験 / 数値解析
研究成果の概要

遅延エトリンガイト生成が発生したコンクリートのひび割れ発生メカニズムと,構造性能に与える影響を検討した.体積変化を考慮したメソスケール離散解析から,ペースト膨張に伴うひび割れは膨張ひずみの発生領域の影響を大きく受けることを明らかにした.また,模擬骨材を用いたリング型膨張試験から,界面膨張圧とペースト膨張の貢献度を検討した.構造性能に関しては,インド鉄道のPC枕木を例として,曲げ耐力,せん断耐力に及ぼす影響を実験的に明らかにし,遅延エトリンガイト生成の発生を考慮した耐力の計算方法を検討した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

インフラの老朽化に伴い,わが国のみならず,維持管理の合理化は世界的な課題である.遅延エトリンガイト生成は,比較的最近になって認知されてきたコンクリートの損傷形態であり,その発生メカニズムはいまだ不明な点が多い.本研究は,遅延エトリンガイト生成により発生するコンクリートのひび割れを力学的視点に基づいて検討したもので,世界的にも先駆的な結果を得ている.また,維持管理で重要となる構造性能に着目し,遅延エトリンガイト生成が曲げおよびせん断耐力に及ぼす影響を明らかにした.本研究成果は,世界中に膨大にあるコンクリート構造物に対する維持管理の合理化に資するものであり,大きな社会的意義を持っている.

報告書

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

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] “Expansive Cracking and Compressive Failure Simulations of ASR and DEF Damaged Concrete Using a Mesoscale Discrete Model2019

    • 著者名/発表者名
      Yi Wang, Yushi Meng, Punyawut Jiradilok, Koji Matsumoto, Kohei Nagai and Shingo Asamoto
    • 雑誌名

      Cement and Concrete Composites

      巻: Vol. 104

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visual Investigation Method and Structural Performance Evaluation for DEF Induced Damaged Indian Railway PC Sleepers2018

    • 著者名/発表者名
      Rajamurugan Sundaram, Koji Matsumoto, Kohei Nagai and Anupam Awasthi
    • 雑誌名

      Journal of Asian Concrete Federation

      巻: Vol. 4, No. 2 ページ: 103-115

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Cause Estimation and Proposal of Inspection Method for PC Sleepers of Indian Railways2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsumoto, Kohei Nagai, Rajamurugan Sundaram and Anupam Awasthi
    • 学会等名
      17th International Symposium on New Technologies for Urban Safety of Mega Cities in Asia
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インド鉄道・損傷 PC マクラギの構造性能評価と外観目視点検手法2018

    • 著者名/発表者名
      松本浩嗣,Rajamurugan Sundaram,長井宏平,Anupam Awasthi
    • 学会等名
      既設コンクリートの構造性能評価に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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