| 研究課題/領域番号 |
21K04358
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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 | 北九州市立大学 |
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研究代表者 |
陶山 裕樹 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (20507876)
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| 研究分担者 |
秋吉 善忠 大分大学, 理工学部, 助教 (40713467)
保木 和明 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (70599026)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 気泡コンクリート / 調合最適化 / 応答曲面 / 圧縮強度 / 中性化 / 乾燥収縮 / 地震応答解析 / ピロティ構造 / せん断多質点系モデル / 最大応答変形 / 養生 / 強度特性 / 静弾性係数 / 耐久性 / 短繊維補強 / 調合 / 原料コスト / 最適化問題 / 配（調）合探索 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
建築構造体に適用可能な事前発泡型気泡コンクリートの開発的研究として、その密度および原料コストを要求される圧縮強度に応じて最小化する調合を応答局面法に基づく実験・解析を通じて探索する。さらに、最適化された基準調合における基礎物性（流動性、圧縮強度、静弾性係数、曲げ強度、せん断強度、付着強度、密度、吸水率、乾燥収縮ひずみ、拘束収縮ひび割れ発生時期および促進中性化速度）を明らかにしたうえで、乾燥収縮・中性化速度を許容範囲内に収める調合条件、および独自の鉄筋補強の可能性について検討する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、強度増加を目的にW/OPCを0.26～0.30とした短繊維補強気泡コンクリートを検討対象とした。応答曲面を用いて、9～39 MPaの目標圧縮強度（1.3～1.7 g/cm3の密度）に応じて原料コストが最小となる調合を探索した。更に、同調合の供試体で静弾性係数、促進中性化および乾燥収縮を確認し、せん断多質点系モデルを用いたピロティ構造の地震応答解析を通じて気泡コンクリートの構造適用性を検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、国内の建築分野でガイドライン類が整備されていない事前発泡型気泡コンクリートの構造体利用を目指すものであった。同コンクリートは、建物重量の軽減、天然骨材のリデュースおよび工事歩掛の削減などの可能性を有し、従来の軽量骨材コンクリートと比較しても容易かつ安価に製造できるため、その市場が潜在的に求められていると考えられる。本研究の成果として得られた原料コストが最小化となる調合や基礎物性は、今後、事前発泡型気泡コンクリートの構造体利用を推し進めていくうえで基礎的知見として活用されることが期待される。
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