| 研究課題/領域番号 |
22K04255
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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22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
上原子 晶久 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70333713)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 補修 / 補強 / 電気防食 / 熱可塑FRP / 電気化学特性 / 曲げ耐荷性状 / 省力化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，鋼材腐食の生じた鉄筋コンクリート構造物に対して，合理的な補修と補強を行う手法を提案する。具体的には，電気防食による補修ではチタンメッシュ陽極材を用いて，さらに補強では熱可塑FRP棒材を埋め込む。実験では，電気化学的な検討だけではなく，実際に鋼材腐食の生じた鉄筋コンクリートはり供試体に対して，提案手法により補修と補強を行う。それらのはりに対して曲げ載荷試験を行い，力学性能に関しても検討を行う。最終的には，有限要素解析を利用したパラメータ解析を利活用して補強設計法の提案を行う。
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| 研究実績の概要 |
前年度の研究成果に基づいて，今年度は以下の検討を行った。
1.セメントの種類が補修・補強後の電気化学特性に及ぼす影響
セメントの種類を普通セメント，および早強セメントして母体のコンクリートをブロックを作製した。それに対して電食試験を行い，その後，腐食した鉄筋に対して補修と補強を行った。補修は従来から検討している電気防食工法である。また，ガラス繊維の熱可塑FRP棒材による補強を行った。この試験体に対して分極試験，復極量試験を行って電気化学的特性を実験的に考察した。分極試験の結果，いずれの試験体も防食基準である100mVを満足していた。さらに復極量試験についても同様のことを確認した。このことより，不導体である熱可塑FRP棒材を補強材として埋め込むことにより，電気防食に影響を全く与えないことを明らかにした。
2.補修・補強を行った試験体に対する力学特性の検討
1.の試験体と同じ寸法の鉄筋コンクリートはりに対して，曲げ載荷試験を行った。載荷試験は3点載荷試験として，荷重と中央変位を計測した。実験の結果，無補強よりも熱可塑FRP棒材で補強した場合の方において，曲げ耐荷性状が大きく向上する結果が得られた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実績の概要に記入したように，ほぼ申請通りに研究が進捗している。そのため，おおむね順調に進展していると評価している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，これまでの研究成果を利活用して，3次元有限要素解析を実施する。曲げ載荷試験に関しては，追加の実験が必要なため，上記の解析と並行して実験を行う。なお，3次元有限要素解析については，2023年にソフトウエアを購入して解析の準備を実施済みである。
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