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メンテナンスフリーRC構造物を実現する自己修復FRCCの開発と適用

研究課題

研究課題/領域番号 26289186
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関東北大学

研究代表者

西脇 智哉  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60400529)

研究分担者 権代 由範  仙台高等専門学校, 建築デザイン学科, 准教授 (00553520)
五十嵐 豪  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10733107)
桐越 一紀  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 技術専門職員 (60240660)
高橋 典之  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60401270)
石山 智  秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (80315647)
研究協力者 FANTILLI Alessandro  Politechnico di Torino, 准教授
KWON Sukmin  Land and Houses Institution, 研究員
SHAIKH Faiz U. A.  Curtin University, 准教授
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード建築構造・材料 / 自己修復コンクリート / UHP-FRCC / メンテナンスフリー / 耐久性 / 埋設型枠パネル / Eco-Mechanical Index / 繊維補強セメント系材料 / クリープ / 複合劣化
研究成果の概要

自己修復機能を有するUHP-FRCC(超高強度・高靭性繊維補強セメント系複合材料)に関する材料設計と、この材料の劣化環境下における耐久性および自己修復性能の評価、また、構造部材への適用を検討した。その結果、PVA繊維の併用によって力学性能と自己修復性を両立可能であること、劣化環境下においても自己修復性能機能の発現を期待できることを確認した。また、パネル形状としてRC部材の表面に用いることを提案し、力学性能の確保と、特にFAを大量使用したUHP-FRCCとすることで、環境負荷低減効果を得られることを確認した。これらの結果から、RC構造物のメンテナンスフリー化への基礎的な知見を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Politecnico di Torino(Italy)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Curtin University(Australia)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Land and House Institute(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Politecnico di Torino(Italy)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Curtin University(Australia)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] RC梁部材の一面に設けたUHP-FRCC埋設型枠が曲げ耐力に与える影響についての考察2017

    • 著者名/発表者名
      山本拳大,高橋典之,西脇智哉
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ecological and Mechanical Properties of Ultra High Performance; Fiber Reinforced Cementitious Composites containing High Volume Fly Ash2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nishiwaki, Keita Suzuki, Sukmin Kwon, Go Igarashi, Alessandro P. Fantilli
    • 雑誌名

      Proceeding of 4th International Conference on Strain-Hardening Cement-Based Composites (SHCC 4)

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 高強度高靭性セメント系複合材料の耐凍害性に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      大坂進太郎、権代由範、西脇智哉
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental study on the tensile and bending creep behavior of cracked UHP-FRCC2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nishiwaki, Hiroto Otaki, Go Igarashi, Sukmin Kwon, Faiz U.A. Shaikh, Alessandro P. Fantilli
    • 雑誌名

      Proceeding of Mechanics of Structures and Materials: Advancements and Challenges, ACMSM24

      巻: - ページ: 149-154

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental study on self-healing effect of FRCC with PVA fibers and additives2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nishiwaki, Haruka Sasaki, Sukmin Kwon
    • 雑誌名

      Journal of Ceramic Processing Research

      巻: 16

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] PVA繊維を用いたFRCCの耐凍害性と自己治癒性能に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木悠、寺田健悟、五十嵐豪、西脇智哉
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 37 ページ: 1321-1326

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ひび割れの生じた繊維補強コンクリートの繊維種類による曲げクリープ挙動の違い2017

    • 著者名/発表者名
      高桑謙吾、五十嵐豪、西脇智哉
    • 学会等名
      日本建築学会大会(中国)学術講演会
    • 発表場所
      広島工業大学、広島市
    • 年月日
      2017-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] UHP-FRCC埋設型枠を一面に設けたRC梁部材の耐力と破壊挙動に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      山本拳大,高橋典之,西脇智哉
    • 学会等名
      日本建築学会大会(中国)学術講演会
    • 発表場所
      広島工業大学、広島市
    • 年月日
      2017-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ひび割れの生じた繊維補強コンクリートにおける曲げクリープ性状に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      高桑謙吾、五十嵐豪、西脇智哉
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 発表場所
      由利本荘市文化交流会館カダーレ、由利本荘市
    • 年月日
      2017-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of self-healing capability on FRCC using different types of fibers2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nishiwaki
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Self-Healing and Intelligent Materials 2017 (SHIM2017)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-Healing Capability of Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Cementitious Composites (UHP-FRCC) with PVA fibers2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nishiwaki, Haruka Sasaki, Sukmin Kwon, Go Igarashi, Hirozo Mihashi
    • 学会等名
      HealCON conference
    • 発表場所
      Delft, The Netherlands
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EXPERIMENTAL STUDY ON TIME-DEPENDENT BEHAVIOR OF CRACKED UHP-FRCC UNDER SUSTAINED LOADS2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nishiwaki, Sukmin Kwon, Hiroto Otaki, Go Igarashi, Faiz U. A. Shaikh, Alessandro P. Fantilli
    • 学会等名
      International RILEM Workshop on creep behaviour in cracked section of Fibre Reinforced Concrete, FRC-CREEP 2016
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on self-healing effect of FRCC with PVA fibers and additives against freeze/thaw cycles2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nishiwaki, Haruka Sasaki, Sukmin Kwon, Go Igarashi, Hirozo Mihashi
    • 学会等名
      5th International Conference on Self-Healing Materials 2015
    • 発表場所
      Durham, USA
    • 年月日
      2015-06-22 – 2015-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study on self-healing effect of FRCC with PVA fibers and additives against freeze/thaw cycles2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nishiwaki, H. Sasaki, S. Kwon, G. Igarashi, H. Mihashi
    • 学会等名
      5th International Conference on Self-Healing Materials 2015, ICSHM2015
    • 発表場所
      Durham, USA
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-healing Capability of Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Concrete (UHP-FRC)2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kwon, T. Nishiwaki, H. Mihashi
    • 学会等名
      5th International Conference on Self-Healing Materials 2015, ICSHM2015
    • 発表場所
      Durham, USA
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PVA繊維を用いたFRCCの耐凍害性と自己治癒に及ぼす混和材料の影響2015

    • 著者名/発表者名
      大瀧浩人、佐々木悠、五十嵐豪、西脇智哉
    • 学会等名
      第78回日本建築学会東北支部研究報告会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形市)
    • 年月日
      2015-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PVA繊維を用いたFRCCの耐凍害性と自己治癒性能に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木悠、五十嵐豪、西脇智哉
    • 学会等名
      2015年度日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(平塚市)
    • 年月日
      2015-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study on recovery of watertightness due to self-healing capability of FRCC panels2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nishiwaki, Haruka Sasaki, Sukmin Kwon, Hirozo Mihashi
    • 学会等名
      International Conference on the Regeneration and Conservation of Concrete Structures
    • 発表場所
      Nagasaki, Japan
    • 年月日
      2015-06-01 – 2015-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study on recovery of watertightness due to self-healing capability of FRCC panels2015

    • 著者名/発表者名
      29)Tomoya Nishiwaki, Haruka Sasaki, Sukmin Kwon, Hirozo Mihashi
    • 学会等名
      International Conference on the Regeneration and Conservation of Concrete Structure (RCCS)
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎市)
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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