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2013 年度 実績報告書

透視技術の利用による機能性コンクリートの検査・健全度診断用物性学的評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23360187
研究機関北海道大学

研究代表者

杉山 隆文  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70261865)

研究分担者 志村 和紀  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60187474)
ヘンリー マイケル・ワード  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80586371)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード可視化 / 物質移動 / ひび割れ
研究概要

コンクリートの検査および診断に密接に関わるひび割れの3次元可視化を効率よく実行できるようになった。さらに、ひび割れの3次元定量化を目指して、ひび割れ幅分布およびその均一性、ひび割れの屈曲度を用いて数値する手法を提案した。ひび割れは、3次元幾何形状であり、これまでその数値化はなされていない。しかし、本研究課題で開発した透視技術を用いて、ひび割れの数値化を可能にした。骨材最大粒径が1.7mmで、圧縮強度が25N/mm2程度のモルタルに生じさせた割裂ひび割れの屈曲度は1.25であり、直線に対して25%屈曲していると結論した。また、空隙率が高いほどひび割れ幅分布が広範囲であること、圧縮強度が大きいほどひび割れ幅分布の均一性が高いことを明らかにした。
また、高温下に曝されたセメントペーストおよびコンクリートのひび割れ発生状況および再養生効果によるひび割れの変化を可視化することに成功した。今後火害を受けるコンクリート構造物の被害状況や補修方法に重要な知見を提示することができた。
ひび割れ中の水分移動のメカニズムを定量評価して、移動機構を解明するために炭酸セシウムをトレーサーとして、その移動状況をX線で追跡することで、拡散と移流を伴う移動性を明らかにするとともに、フィックの拡散式を用いてひび割れ中の拡散係数を初めて定量化した。
コンクリート構造物の検査や健全度診断に欠かせないひび割れ評価に関して、透視技術の有用性を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Analysis of the effect of heating and re-curing on the microstructure of high-strength concrete using X-ray CT2014

    • 著者名/発表者名
      M. Henry,I.S. Darma and T. Sugiyama
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2013.11.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of X-Ray CT to Study Diffusivity in Cracked Concrete Through the Observation of Tracer Transport2013

    • 著者名/発表者名
      I.S. Darma,T. Sugiyama and M.A.B. Promentilla
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology

      巻: 11 ページ: 266-281

    • DOI

      10.3151/jact.11.266

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of crack geometry in fire-damaged high-strength concrete under re-curing using X-ray CT2013

    • 著者名/発表者名
      M. Henry,I.S. Darma and T. Sugiyama
    • 雑誌名

      Proceedings of Japan Concrete Institutes

      巻: 35 ページ: 1177-1182

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of recycled aggregate structure using X-ray CT2013

    • 著者名/発表者名
      M. Henry, T. Sugiyama, T. Iyoda and K. Sato
    • 雑誌名

      13th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction (EASEC-13)

      巻: - ページ: in USB

  • [雑誌論文] nalysis of cracking in high-strength cementitious materials under heating and re-curing using X-ray CT2013

    • 著者名/発表者名
      M. Henry, I.S. Darma, Y. Haraguchi and T. Sugiyama
    • 雑誌名

      3rd International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies (SCMT3)

      巻: - ページ: in CR-ROM

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of cesium diffusion in cracked concrete by using microfocus X-ray CT2013

    • 著者名/発表者名
      I.S. Darma、S. Ikeda and T. Sugiyama,
    • 雑誌名

      Proceedings of Third International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment

      巻: Vol.3, No.2 ページ: 646-651

    • 査読あり
  • [学会発表] 非破壊CT-XRD連成法によるひび割れを有するセメント硬化体の溶脱現象の観察2014

    • 著者名/発表者名
      原口雄人、杉山隆文、人見尚、梶原堅太郎
    • 学会等名
      第68回セメント技術大会
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン、東京都豊島区
    • 年月日
      20140513-20140515
  • [学会発表] 曲げひび割れがコンクリート中の鉄筋腐食に及ぼす影響に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      金子幹、Idrees Zafar、杉山隆文
    • 学会等名
      平成25年度土木学会北海道支部
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌市
    • 年月日
      20140201-20140202
  • [学会発表] 凍結融解作用を受けるセメントペーストのひずみ挙動2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺洋文、志村和紀、杉山隆文
    • 学会等名
      平成25年度土木学会北海道支部
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌市
    • 年月日
      20140201-20140202
  • [学会発表] 積雪寒冷地インターロッキングブロック舗装の基礎研究2014

    • 著者名/発表者名
      高井康宏、志村和紀、杉山隆文
    • 学会等名
      平成25年度土木学会北海道支部
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌市
    • 年月日
      20140201-20140202
  • [学会発表] X 線CTを用いた再生骨材の構造観察2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 恭平, マイケル ヘンリー, 杉山 隆文, 伊代田 岳史
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      日本大学 千葉県習志野市
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 火害を受けたセメントペーストのひび割れ性状に及ぼす再養生の影響2013

    • 著者名/発表者名
      原口 雄人, マイケル ヘンリー, イヴァン サンディ ダルマ, 杉山 隆文
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      日本大学 千葉県習志野市
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] Effect of heating and re-curing on cracks in high-strength concrete2013

    • 著者名/発表者名
      M. Henry, I.S. Darma, Y. Haraguchi, T. Sugiyama
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      日本大学 千葉県習志野市
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 非破壊CT-XRD連成法による通水を受けたひび割れを有するセメント硬化体の変質観察2013

    • 著者名/発表者名
      池田昇平、杉山隆文、人見尚、梶原堅太郎
    • 学会等名
      第67回セメント技術大会
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン、東京都豊島区
    • 年月日
      20130513-20130515

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公開日: 2015-05-28  

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