研究課題/領域番号 |
19K15143
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
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 | 都城工業高等専門学校 |
研究代表者 |
浅野 浩平 都城工業高等専門学校, 建築学科, 准教授 (90735119)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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キーワード | 繊維補強 / ひび割れ幅 / 電気抵抗率 / 導電経路 / パーコレーション転移 / 繊維配向性 / 非破壊検査 / 繊維補強セメント材料 / 導電性 / パーコレーション |
研究開始時の研究の概要 |
本研究では、鋼繊維を用いた繊維補強セメント材料(FRCC)の非破壊的な欠陥評価手法の確立を最終的な目標とし、FRCCに導電経路が形成される繊維混入率を、数値計算および実験の両方から検討し算出すると共に、繊維混入率とひび割れ幅を主な実験因子とした電気抵抗の測定試験から、健全時との比較により、基礎的な情報である繊維混入率-ひび割れ幅-比抵抗(抵抗率)関係の構築を行う。
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研究成果の概要 |
本研究は、鋼繊維補強セメント系複合材料(SFRCC)の内部で、接触し合う繊維が形成する導電経路を利用し、ひび割れによって導電経路が分断されて生じる電気抵抗値により、材料そのものをひび割れセンサとして利用することを検討したものである。数値計算によるシミュレーションおよび実験結果から、導電経路が形成され、且つ1~2mmのひび割れに対して顕著な電気抵抗値の上昇がみられる繊維混入率が特定できた。しかしながら、実験結果の再現性が低く、更なる検討が必要であることがわかった。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
長寿命な建築物を実現するには、高性能な材料はもちろんの事、定期的なメンテナンスが必要不可欠である。将来的に鋼繊維補強セメント系複合材料(SFRCC)といった繊維補強系材料が建築構造物に適用される事例は増加していく事が考えられるため、これらの材料に対応した非破壊性能評価手法の確立の準備が必要である。本研究で得られた、SFRCCを導電経路として利用するための体積繊維混入率や、ひび割れに対する電気抵抗率としての応答性は、非破壊性能評価の基礎的情報として資するものである。
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