• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

水圧と外力の同時作用下にあるコンクリートの力学挙動評価

研究課題

研究課題/領域番号 21H01405
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

岩波 光保  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (90359232)

研究分担者 川端 雄一郎  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, グループ長 (10508625)
笠谷 貴史  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), センター長代理 (90373456)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2023年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード大水深海域 / コンクリート / 水圧作用 / 外力作用 / 水の移動
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、水圧作用下にあるコンクリートが外力を受けた時の挙動を明らかにすることである。研究では、まず、高水圧載荷装置での要素実験に加えて、水圧作用下での外力負荷が可能な実験装置を用いたコンクリートの水圧拘束圧縮載荷試験を行うとともに、コンクリート中の微小破壊の進展をX線CTスキャンなどで追跡することで、大気中にあるコンクリートに外力が作用した時との力学挙動の違いを明らかにする。これらの室内試験で得られた知見の妥当性を検証するため、実際の深海底でコンクリートの載荷試験を行い、水圧下にあるコンクリートに生じる応力、変形、損傷を現地計測する。

研究成果の概要

本研究では、既存の高水圧載荷装置での要素実験に加えて、水圧作用下での外力負荷が可能な実験装置を用いたコンクリートの水圧拘束載荷試験を行った。また、コンクリート中の微小破壊の進展をX線CTスキャンで追跡することで、大気中にあるコンクリートに外力が作用した時との力学挙動の違いを明らかにした。さらに、これらの室内試験で得られた知見の妥当性を検証するため、実際の深海底でコンクリートの原位置載荷試験を行い、水圧下にあるコンクリートに生じる応力、変形、損傷の特徴を明らかにした。このような深海底でのコンクリートの載荷試験は世界的に例がなく、学術上、極めて貴重な知見を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後、大水深海域の広範な利活用が強く期待されている中、このような海洋開発を実現させるためのインフラ整備に必要な高水圧作用を受けるコンクリート構造物の設計・施工方法の確立に資する有用な知見を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 深海環境におけるRCはりの原位置載荷実験と解析的検討2024

    • 著者名/発表者名
      石鍋直樹,藤川理沙子,千々和伸浩,岩波光保
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 46

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高水圧作用下の水分浸透量がモルタルのひずみ挙動に与える影響に関する実験的検討2024

    • 著者名/発表者名
      藤川理沙子,石鍋直樹,中山一秀,岩波光保
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 46

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] モルタル中の含水状態が高水圧作用時のひずみ挙動に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      岩本大輝,岩波光保,中山一秀
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 45 ページ: 214-219

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ observation for the influence of hydraulic pressure on internal damage of cement-based materials2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawabata, D. Takano, K. Takahashi, and M. Iwanami
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 216 ページ: 110556-110556

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高水圧作用下における水分移動に着目したコンクリートの力学特性に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      山口慶祐,岩波光保,中山一秀
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 44 ページ: 220-225

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉛直電極アレイを用いた海底電気探査法で得られた海底熱水鉱床域における比抵抗構造2022

    • 著者名/発表者名
      笠谷貴史, 川田佳史, 岩本久則
    • 雑誌名

      物理探査

      巻: 75 号: 0 ページ: sp42-sp49

    • DOI

      10.3124/segj.75.sp42

    • ISSN
      0912-7984, 1881-4824
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 深海におけるセメント硬化体の力学特性2022

    • 著者名/発表者名
      岩波光保
    • 雑誌名

      土木技術

      巻: 77 ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [雑誌論文] In situ observation for the influence of hydraulic pressure on internal damage of cement-based materials2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawabata, D. Takano, K. Takahashi, M. Iwanami
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 216 ページ: 110556-110556

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2022.110556

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 深海という海洋極限環境でのセメント系材料の利活用に向けた研究と最新の取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      高橋恵輔,川端雄一郎,笠谷貴史,小林真理,木村俊則,岩波光保,山中寿朗
    • 雑誌名

      セメント・コンクリート

      巻: 896

    • NAID

      40022730101

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 深海の利活用に関する最近の動向と深海インフラ構築に向けた取組み2021

    • 著者名/発表者名
      川端雄一郎,高橋恵輔,笠谷貴史,岩波光保,山中寿朗
    • 雑誌名

      コンクリート工学

      巻: 60 ページ: 51-55

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高水圧作用下におけるモルタルのひずみ挙動に最大水圧が与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      石鍋直樹, 岩波光保,中山一秀
    • 学会等名
      土木学会第78回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Effect of water pressure increase speeds in mortar on mechanical behavior under high water pressure2023

    • 著者名/発表者名
      R. Fujikawa, H. Iwamoto, K. Nakayama, and M. Iwanami
    • 学会等名
      26th Australasian Conference on Mechanics of Structures and Materials (ACMSM26)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深海におけるセメント系材料の長期暴露試験と様々な原位置実験による力学挙動の把握2023

    • 著者名/発表者名
      笠谷貴史,山中寿朗,野村瞬,高橋恵輔、小林真理,川端雄一郎,岩波光保,迫井裕樹, 松本朗, 昇悟志, 牧田寛子,後藤慎平, 安井万奈
    • 学会等名
      2023海と地球のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 深海での水圧作用がセメント硬化体の細孔分布に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      高橋恵輔,小林真理,川端雄一郎,岩波光保
    • 学会等名
      第76回セメント技術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高水圧作用下におけるモルタルの体積ひずみ挙動に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      山口慶祐,岩波光保,中山一秀
    • 学会等名
      土木学会第77回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 深海環境におけるコンクリートの物性変化に関する基礎的研究2021

    • 著者名/発表者名
      岩本大輝,岩波光保,中山一秀
    • 学会等名
      土木学会第76回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 深海3515mにおけるポルトランドセメント系材料の力学挙動原位置計測2021

    • 著者名/発表者名
      野村瞬,高橋恵輔、小林真理,川端雄一郎,笠谷貴史,岩波光保,山中寿朗,牧田寛子,後藤慎平
    • 学会等名
      海と地球のシンポジウム講演集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi