| 研究課題/領域番号 |
19K04684
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
高瀬 裕也 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30515911)
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| 研究分担者 |
濱 幸雄 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (70238054)
金澤 健 北海学園大学, 工学部, 准教授 (80823773)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 既存建物 / 鉄筋コンクリート造 / 凍害劣化 / 補修 / 補強 / 凍結融解作用 / 断面修復 / あと施工アンカー / ダウエル効果 / 付着 / 耐震補強 / 凍害 / コンクリート |
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| 研究開始時の研究の概要 |
凍害劣化したコンクリート構造物の，補修・補強効果は十分に明らかにされておらず，適切な設計法も確立されていないように思われる。そこで本研究では，材料的劣化メカニズムから構造物としての力学挙動までを結ぶ総合的視点により，合理的な補修・補強技術およびこの設計法の確立を目的とする。
まず要素実験によって凍害劣化したコンクリートに対する断面修復材の付着特性，および接着系アンカーのダウエル効果を把握し，適切な補修・補強方法を提案する。続いて，鉄筋コンクリート造の柱または梁を模擬した試験体を用いて補修・補強効果を検証し，さらに要素実験のモデル化，部材実験の有限要素解析を行って，最適な設計法を構築する。
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| 研究成果の概要 |
SDGs，脱炭素社会を鑑みると，コンクリート構造物を補修・補強しながら，長期間にわたり使用し続けることが望まれる。一方で，コンクリートは経年とともに劣化する可能性がある材料であることから，劣化が補修・補強効果に及ぼす影響を定量的に評価し，劣化した構造物に対する補修・補強の設計法を構築することが急務の課題である。
そこで本研究では，1) コンクリート試験体の簡易的劣化手法を提案し，2) 劣化したコンクリートに対する断面修復性能，3) 劣化した鉄筋コンクリート梁の力学挙動と補修効果，4) 劣化したコンクリートに対するあと施工アンカーの定着性能を定量評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
コンクリートの材料的劣化機構に関する研究は，これまでにも多くの研究者がチャレンジしてきたが，材料的劣化が構造部材に与える影響，あるいは補修・補強効果に及ぼす影響を定量的に評価した研究は極めて少ない。この点，本研究成果は，劣化したコンクリート構造物に対する補修・補強の設計法の構築に大いに寄与することができ，その社会的意義は十分に大きい。
また本研究で提案した，液体窒素によるコンクリート試験体の劣化手法は，劣化した構造部材の実験を容易に実現し得るものであり，その学術的意義も極めて高いと考えられる。
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