| 研究課題/領域番号 |
23K17790
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分23:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
佐藤 あゆみ 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (60644995)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2027-03-31
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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 |
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2023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 / 界面接着 / 有限要素解析 / 無機系接着剤 / 破壊力学 / 非均質 / あと施工アンカー / 接着剤 / コンクリート |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コンクリートの補修，補強の重要性が高まる中，それらの共通課題である界面接着部の力学性能を向上させるのが，時代の要請である。本研究は，既設コンクリート表面にあと施工される材料の界面接着に関連して，材料強度学の一分野に「非均質界面の破壊力学」を創始すると共に，その検討結果によって新規接着法を開発して，接着の力学性能を革新的に高めることを目的とする。本研究の範囲では，特にあと施工アンカーを対象に実験と解析により，新しい破壊力学の鍵となるべき，界面の非均質性を抽象化した抵抗指標を見出して，当該目的を達する。
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| 研究実績の概要 |
コンクリートの補修、補強の重要性が高まる中、それらの共通課題である界面接着部の力学性能を向上させるのが、時代の要請である。本研究は、既設コンクリート表面にあと施工される材料の界面接着に関連して、材料強度学の一分野に「非均質界面の破壊力学」を創始すると共に、その検討結果によって新規接着法を開発して、接着の力学性能を革新的に高めることを目的とする。本研究の範囲では、特にあと施工アンカーを対象に実験と解析により、新しい破壊力学の鍵となるべき、界面の非均質性を抽象化した抵抗指標を見出して、当該目的を達成する。
2023年度は産前産後休暇および育児休業を取得したため、2024年度の職務復帰後の実験に向けて、付着強度試験の治具の設計および必要資材・物品の準備を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2023年度は産前産後休暇および育児休業を取得したため、当初予定の実験および解析は中断している。2024年6月より職務復帰予定であり、1年間の研究期間の延長を申請しており、当初の研究計画の遂行は十分可能であると思われる。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度の計画を以下に示す。
(1) 新規接着材の着想
あと施工アンカーの定着部の力学性能を高めるには、接着材を母材の空隙に侵入させ、接着材の硬化後は高剛性が求められる。そこで、UHPFRC（超高強度繊維補強モルタル）の結合材（セメント、スラグ微粉末）を改質して接着材にする。当該結合材を母材へ浸透させる方策には、母材の湿度勾配を利用する。結合材は粉体で粘性のある状態で施工されるので浸透しにくい。そのため母材の湿度勾配、結合材の微粉化、混練水分量などを検討する。
(2) 実験と数値解析
市販接着材に加え、UHPFRC接着材を調製し、穿孔穴表面の非均質性を変化させた母材に適用して、付着強度試験を行う。合わせてFEMモデルにより、微小き裂の有無、材料物性値を変数にした水準などを考えて数値解析を行う。この解析結果を精査しモデルの違いを抽象化、一般化し統合することにより、未知の統一的指標φを見出す。
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