| 研究課題/領域番号 |
19H02216
|
|---|
| 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 | 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)
|
|---|
| 研究分担者 |
西田 孝弘 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (10345358)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
|
|---|
| キーワード | 自己治癒 / 鋼材腐食 / 酸素拡散 / 律速条件 / 物理化学連成解析 / カソード反応 / マクロセル腐食 / 電気化学的計測 / 酸素透過 / 腐食抑制 / 好気性微生物 / ひび割れ補修 / 酸素拡散律速 / 電気化学 / 物理化学連成モデル / 酸素低減材 / カソード分極曲線 / 物質輸送 / 断面修復 / アルギン酸 / カソード防錆剤 / 物質輸送連成解析 / 酸素低減 / 酸素透過性 / 鉄筋腐食抵抗性 / 自己・自律治癒 / 電気抵抗率 / 好気性部生物 / 拡散律速 / 溶存酸素 / 酸素・pHイメージング / 腐食形態 / 電気化学特性 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では、アルギン酸－微生物からなるバイオ補修材を用いてひび割れを閉塞しコンクリートの鋼材保護性能を向上させる補修効果の酸素透過性に基づく評価方法について検討する。特に、ひび割れを有するセメント硬化体中の環境（飽和度（含水率）、溶存酸素濃度分布、pH分布）が散布したグラウト材、ならびに埋設したカプセルを用いたひび割れ補修効果に与える影響を検討する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、セメント硬化体に埋設した好気性微生物を自己補修材（ひび割れ補修材、断面修復材）として補修方法に適用し、以下の検討を行った。特に，通試験によるひび割れ閉塞効果、物質輸送解析によるセメント硬化体の微細構造と酸素拡散と腐食反応の相互関係、また断面修復部の再劣化を防止するための鉄筋腐食抑制効果について電気化学的計測手法を用いて評価した。さらに、生分解性プラを用いた自己治癒材のひび割れ閉塞効果の温存性や長期的な効果の発現性についての検討，ならびに腐食反応防錆メカニズムに基づき律速条件を踏まえた腐食抑制効果を説明可能な数値解析モデルを構築した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の目的は、微生物代謝を用いた自律治癒によるひび割れ補修効果の持続性を評価することである。特に、微生物代謝に伴う溶存酸素濃度の低減による酸素透過の抑制がカソード反応における鉄筋腐食抵抗性に与える影響について長期曝露試験を通じて把握し，腐食抑制効果を説明可能な数値解析モデルを構築することである。本研究により，自己治癒材を用いたセメント硬化体を対象として鉄筋表面での酸素透過性と腐食抑制効果の連関を整理し、再劣化が懸念される断面修復工法において腐食反応の律速条件を踏まえた合理的な対策方法を実施するための有用な知見を提供できると考えている。
|
