| 研究課題/領域番号 |
23K22835
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01565 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 広島大学 |
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研究代表者 |
半井 健一郎 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10359656)
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| 研究分担者 |
小川 由布子 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (30624564)
千々和 伸浩 東京科学大学, 環境・社会理工学院, 教授 (80546242)
佐川 孝広 前橋工科大学, 工学部, 准教授 (90621045)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2025年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | コンクリート / 骨材 / ひび割れ / 膨張材 / 石灰石 / セメントペースト / 性能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，微細ひび割れを構造と材料の複合問題としてとらえ，その発生機構を明らかにしたうえで，コンクリート構造物としての性能への影響を定量的かつ体系的に分析することを目的としている．これにより，性能向上のために微細ひび割れを積極的に導入する手法を確立することを目指している．微細ひび割れの導入に関しては，石灰石骨材と周辺モルタル，あるいは鉄筋の線膨張係数や収縮特性の違い，さらには膨張材の活用による膨張性水和物の生成などに着目した検討を行っている．
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，微細ひび割れを構造と材料の複合問題としてとらえ，その発生機構を明らかにしたうえで，コンクリート構造物としての性能への影響を定量的かつ体系的に分析することで，性能向上のために微細ひび割れを積極的に導入する手法を確立することである．これにより，せん断耐力の低下によって構造安全性を低下させるという，石灰石骨材を用いたコンクリート構造物の課題を解決するとともに，材料設計と構造物の性能評価を直結させるものである．
本年度は，まず，材料物性の化学反応の観点からの評価として，膨張材を混和したセメントの水和発熱速度を調べることで，各種条件におけるセメントや膨張材の反応プロセスを明らかにした．次に，膨張材の添加量や拘束条件，乾燥期間を変化させた膨張コンクリートに関して，吸水性および透気性といった物質移動抵抗性の観点から，微細ひび割れと耐久性の関係を分析した．さらに，石灰石骨材膨張材コンクリートを用いたRCはり試験体を用い，過膨張によって生じた微細ひび割れや鉄筋拘束によるケミカルプレストレスが，RCはりの曲げひび割れ発生，斜めひび割れ発生，終局荷重に及ぼす影響を議論した．また，FEMによる初期応力の影響を加味した構造性能評価に加え，簡易な数値解析モデルとして，せん断ひび割れ面の骨材のかみ合わせ効果を考慮する2相モデルにおいて凹凸の違いに着目した改良を行い，せん断耐力の変化を適切に評価ができることを示した．
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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
およそ当初計画の通りに研究が進んでいる
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画通りに進めるが，最終年度になることから，研究者グループにおける成果の統合を行うことで，材料から構造までの包括的な議論を深化させる．
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