研究者データベース

杉山 隆文(スギヤマ タカフミ)
公共政策学連携研究部 公共政策学部門 公共政策学分野
教授

基本情報

所属

  • 公共政策学連携研究部 公共政策学部門 公共政策学分野

職名

  • 教授

学位

  • 学術博士(ニューブランズウィック大学大学院)
  • 工学修士(北海道大学)

科研費研究者番号

  • 70261865

J-Global ID

研究キーワード

  • コンクリート   Concrete   

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 土木材料、施工、建設マネジメント

職歴

  • 2006年 - 現在 北海道大学 教授
  • 1997年 - 2006年 群馬大学 助教授
  • 1994年 - 1997年 群馬大学 助手

学歴

  • 1990年 - 1994年   ニューブランズウィック大学大学院   工学研究科   土木工学
  • 1990年 - 1994年   University of New Brunswick
  • 1986年 - 1990年   北海道大学   工学研究科   土木工学専攻
  • 1986年 - 1990年   北海道大学
  • 1982年 - 1986年   北海道大学   工学部   土木工学科
  • 1982年 - 1986年   北海道大学

所属学協会

  • プレストレストコンクリート工学会   日本材料学会   日本コンクリート工学会   土木学会   

研究活動情報

論文

書籍

作品等

  • Effective use of coal ash for Concrete
    1998年 -2002年
  • The Development of Life-Cycle-Simulation-Programe for concrete ander chloride-laden environment
    1999年 -2001年
  • Field Survey of Concrete Durability under Severe Environmental Conditions at Treat Island
    1991年

その他活動・業績

受賞

  • 2019年 日本コンクリート工学会賞 功労賞
     
    受賞者: 杉山 隆文
  • 2014年 日本コンクリート工学会賞 論文賞
     
    受賞者: 杉山 隆文
  • 2013年 セメント協会論文賞
     
    受賞者: 杉山 隆文
  • 2006年 日本コンクリート工学協会賞 論文賞
     
    受賞者: 杉山 隆文
  • 2003年 セメント協会論文賞

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 透視技術を核としたコンクリート構造物の革新的検査・健全度診断法の開発
    文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2014年 -2016年 
    代表者 : 杉山 隆文
  • 非破壊CT-XRD連成法の開発とセメント硬化体研究への応用
    文部科学省:科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    研究期間 : 2014年 -2015年 
    代表者 : 杉山 隆文
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2011年 -2013年 
    代表者 : 杉山 隆文
  • 文部科学省:科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    研究期間 : 2009年 -2010年 
    代表者 : 杉山 隆文, 志村 和紀
     
    微焦点(マイクロフォーカス)X線CTおよび大型放射光施設(SPring 8)における放射光X線CTを使用して、コンクリートの空隙構造の立体的可視化に向けた独創的で新規性のある技術を開発した。使用した装置は、それぞれ500ナノから10ミクロンまでの高分解能を有しており、これだけの広範囲かっ精度の高い分解能を有する装置を用いて、セメント硬化体の空隙構造を解析した研究は他には見当たらない。AEモルタルの空隙径分布および凍結融解作用によるひび割れ進展の様子を立体的に可視化することに成功した。実構造物コンクリートから採取したコア試料について、空隙構造を立体抽出し、空気量、空隙径分布、エントラップドエアに起因する粗大空隙の分布状況を調べた。また、竣工後6年半経過後であるがフライアッシュ粒子の存在を画像で捉えることができた。同一モルタル試料に対して、各装置を用いて空隙構造を解析して、耐凍害性の観点から空気量および空隙径分布を比較した。高分解能なほど微細空隙が抽出できるが、全体空気量に占めるこれら空隙体積割合は大きくないものの、気泡間隔係数の精度の良い算定に寄与すると考えられた。CT値やX線線吸収係数のヒストグラムから、空隙や水和物同定する際の閾値について調べ、さらに多様な材料特性を有する試料に対して、同一手法の有用性を調べることが必要であるとした。さらに、荷重作用によるひび割れ分布の様子を...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2007年 -2009年 
    代表者 : 杉山 隆文, 志村 和紀
     
    寒冷地沿岸に建設されるコンクリート構造物が環境にやさしく長持ちするように設計されるための手法を研究した.火力発電所から排出される石炭灰による環境負荷とその有効利用の観点から,石炭灰を用いることでセメントや砂の使用量を小さくできるコンクリートを研究した.石炭灰が実際に使用された護岸構造物や室内実験から,石炭灰を用いたコンクリートについて,海水作用に対する耐久性や寒冷地で問題となる凍害の抵抗性が優れることを明らかにした.
  • 文部科学省:科学研究費補助金(萌芽研究)
    研究期間 : 2007年 -2008年 
    代表者 : 杉山 隆文, 志村 和紀
     
    コンクリートの微細構造を三次元で抽出するために、放射光X線CTおよびX線マイクロCTによる画像計測手法を開発することを目的に研究を実施した。画像解析においては、一般的に、試料から一部を抽出して解析を行うが、抽出する要素が試料全体の特性を表わしていることが不可欠である。そこでREV(representative elementary volume)解析に基づいて代表要素を抽出し、この抽出領域の特性が試料全体の特性を代表しているかについて研究した。すなわち、試料全体を代表する標本を抽出できるように、十分小さくかつ空隙を巨視的に捉えられるようにREVの最適値に関して研究を実施した。本研究の範囲内で得られた知見は、次の通りである : (1)VOIのサイズが小さいほど抽出位置による空隙率のばらつきが大きいことが観測された。(2)400^3voxels以上で空隙率、標準偏差とも一定値に収束したことから、REVの最適値はその最小値を採用して、400^3voxelsすなわち200^3(μm)^3と推測した。次に、取得したデータを演算処理して得られた画像データを用いて、空隙構造の定量化指標を決定するためにランダムウォークシミュレーション法の適用を引き続き研究した。使用した供試体は、普通ボルトランドセメントを用いたセメントペーストである。材齢を2、7、28日として、空隙構造について、空隙率、連続...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2005年 -2006年 
    代表者 : 辻 幸和, 睦好 宏史, 杉山 隆文, 岸 利治
     
    短繊維や連続繊維の繊維補強材で補強した厚さが最大で10cmの圧縮強度が80N/mm^2以上の高強度膨張コンクリートを鋼構造や鋼合成構造に適用して、鋼の防錆を図るとともに、膨張エネルギーを有効に利用して新しい複合構造に変換させた高機能な複合構造を開発する基礎事項を解明することを主目的に、実験的研究を実施した。そして、膨張エネルギーを鋼との複合効果を向上させるために用いて、その鋼構造や鋼合成構造の性能向上を図り、この種高機能合成構造の設計手法を提案した。本研究により、次の事項が明らかになった。(1)鋼主桁方向のケミカルプレストレインは、鋼主桁中央断面ではほぼ高さ方向に直線分布するが、鋼主桁端部では床版と鋼桁の境界にずれを生じ、直線分布しない。この傾向は鋼主桁の高さが高いほど著しい。(2)鋼主桁方向のケミカルプレストレインは、鋼主桁直上では鋼桁による拘束の影響が大きいが、床版幅方向端部では、その影響が小さくなる。(3)ケミカルプレストレスの導入により、曲げ性状が向上するが、鋼桁と床版の境界でずれを生じた場合、鋼主桁の曲げ剛性の増加によるケミカルプレストレスの増加はほとんど期待できない。(4)外鋼管の円周方向に生じる膨張ひずみには、内側よりも外側の拘束鋼材比の影響が支配的であり、外側拘束鋼材比が大きくなるほど、膨張ひずみが小さくなる。(5)外側・内側の拘束鋼材比が異なっても、円周方向...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2004年 -2006年 
    代表者 : 杉山 隆文, 山田 一夫, 辻 幸和
     
    本研究は、異種材料としてポリマーセメントモルタルまたは圧密ベントナイトを用いて、これらとコンクリートとが接する際の界面化学に関して、物質移動の観点から研究した。物質移動を促進する手段として、電気泳動法の適用も研究し、主に以下の研究課題に関する研究を遂行した。・界面化学に影響を及ぼすコンクリート中のイオン種の移動・電気泳動法による表面被覆材および断面修復材の実効拡散係数の算出・表面保護工を施工したコンクリートの遮塩性・表面保護材とコンクリートとの界面抵抗・電気泳動法によるコンクリートのカルシウムイオンの促進溶脱手法・コンクリートと接する圧密ベントナイトのカルシウム型化本研究の成果より、主として次に述べる知見が得られた。1.表面被覆材として使用したポリマーセメントモルタルは、普通コンクリートと比較して実効拡散係数が著しく減少し、塩化物イオン浸透に対して優れた抵抗性を有することを確認した。2.表面被覆コンクリートや断面修復コンクリートのように2層系の複合構造体を用いた電気泳動では、実効拡散係数が小さい材料の厚さが大きいほど、複合構造体としての実効拡散係数は小さくなる。3.XRD分析およびTG-DTAを用いることで、表面被覆材を施工したコンクリートからのCa(OH)_2の溶出が抑制されることが明らかになった。また、電気泳動試験後のポリマーセメントモルタルとコンクリートとの付着強度試験...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2005年 -2005年 
    代表者 : 辻 幸和, 庄谷 征美, 坂井 悦郎, 氏家 勲, 岸 利治, 杉山 隆文
     
    メンテナンスフリーで500年程度の大深度地下施設や海峡長大橋および一般の各種海洋構造物等、また設計耐用期間が数万年という放射性廃棄物埋設処分施設といった各種の超耐久性を保持する社会基盤施設について、大気中だけでなく、海中や地中の各環境条件下において、コンクリート構造物の劣化の誘因となる、溶脱、塩害、凍害の現象について、これまでの研究成果をとりまとめた。そして、500年程度の長期間と数万年という超長期間に分けてこれらの劣化現象を定量的に評価する手法を調査し、今後解決すべき課題を抽出した。この場合に、各種の劣化因子がコンクリート中に侵入する挙動を解明することとなる。この際に、構築されたコンクリート構造物に大きな影響を及ぼす施工性の定量的な評価だけでなく、マスコンクリートの温度ひび割れおよび自己収縮と炭酸化収縮に起因するコンクリート構造物のひび割れの発生が避け得ない場合には、これらのひび割れやコンクリート構造物の施工欠陥のような初期欠陥が存在するコンクリート構造物全体の耐久性や安全性の評価手法を調査することが肝要である。また、古代ローマコンクリートなどを調査してナチュラルアナログの手法を採り入れることも、超長期間の劣化現象を定量的に評価するためには不可欠である。このようなこれまでに世界の研究者や技術者が採り上げなかった研究課題について調査研究して、超耐久性コンクリート構造物の構築手...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(萌芽研究)
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 辻 幸和, 栖原 健太郎, 杉山 隆文
     
    本研究は、打込み時から凝結硬化時にコンクリートに生じる沈下ひび割れを治癒するため、膨張コンクリートを基本にして膨張作用の持続期間を遅延剤や超遅延剤等により延長することにより、どのレベルまでがコンクリートの自己治癒により補修されるかを定量的に評価することを試みた。まず、膨張材を2種類とその使用量を3種類それぞれ用いて、膨張コンクリートの膨張量の発現性状を試験した。試験体は、JIS A 6202(コンクリート用膨張材)附属書2(参考)に規定されているA法一軸拘束器具を用いた。その後、沈下ひび割れの発生を模擬した試験体を用いて、沈下ひび割れへの自己治癒効果を実験した。試験体は、幅が15cm、高さが20cm、長さが75cmで、試験体中央にかぶりを3種類に変化させて直上に沈下ひび割れを発生させるようにD13鉄筋を配置したものである。ひび割れの発生およびその後の自己治癒の効果は、打込み直後から鉄筋に貼付したひずみゲージにより追跡した。材齢28日に実施した曲げ強度試験は、試験体の上下を反転させて、沈下ひび割れが引張側となるように設置して行ない、曲げひび割れ発生応力度により自己治癒の効果を定量的に判定した。以上の結果、膨張材を用いた膨張コンクリートを用いると、コンクリートに導入されるケミカルプレストレスの量以上に、沈下ひび割れを生じさせたはりの曲げひび割れ発生応力度が増加していることを確かめ...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(A))
    研究期間 : 2003年 -2004年 
    代表者 : 久田 真, 岩波 光保, 杉山 隆文, 加藤 佳孝, 山口 明伸, 河合 研至
     
    コンクリート構造物の劣化の主な原因の一つに、構造物が曝される環境条件の影響がある。しかしながら、構造物の置かれる環境条件は、一つの構造物でもその部位や立地条件などによって多様である.このため、これまでにコンクリートの耐久性と局地的な環境条件との全国規模での調査は行われてこなかった。この状況を鑑み、本研究課題では、同一材料かつ同一配合のコンクリート供試体を多数作製し、北海道から沖縄まで日本国内の計30箇所に静置し、2003年より暴露実験を開始し、暴露場所の気象条件を別途観測して両者の関連性を検討し、コンクリートの物性の変化と気象条件との関連性を明らかにすることを目指した。本研究課題を通じて、以下の結論を得た。(1)気象観測拠点を土木研究所内(茨城県つくば市)と港湾空港技術研究所内(神奈川県横須賀市)に設置し、およそ8ヶ月間の気象観測を行い、両観測地点の気象条件を比較し、コンクリートの物性調査結果と併せて考察した.その結果,港湾空港技術研究所内の観測地点と比較して、土木研究所内の観測地点の方が夏期の最高気温も高く、冬期の最低気温も低い。すなわち、コンクリートの物性に何らかの影響を及ぼすと考えられる気温の上下差は、港湾空港技術研究所よりも土木研究所の方が過酷であることが判明した。(2)供試体設置場所の環境条件と,コンクリートの圧縮強度の結果と関連付けると、気温差の激しい土木研究所内...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2003年 -2004年 
    代表者 : 辻 幸和, 保利 彰宏, 睦好 宏史, 杉山 隆文
     
    鉛直打継目を有するパーシャルプレストレストコンクリート(PPC)構造の曲げ性状およびせん断性状を実験的に検討するため、幅が30cm、高さが60cmの矩形断面で、長さが360cmの中型PPCはりを合計45体作製して、曲げ強度試験を行った。試験の要因は、鉛直打継目の施工のレベルを2水準、コンクリートの強度を35と70N/mm^2、導入するプレストレス量を呼び名が13mmのPC鋼棒耐力の60%と80%、PCグラウトの品質を目標強度が20,40,60N/mm^2、そして鉄筋の多段配置方法とPC鋼材の位置をそれぞれ変化させた。なお、鉛直打継目の位置は、曲げモーメント一定区間とせん断スパンの中央位置および中央位置を支点の中央の3箇所とした。曲げ強度試験の結果は、採り上げた要因の影響を大きく受けた。特に、曲げひび割れ発生応力度と曲げひび割れ幅は、鉛直打継目位置に集中し、それぞれの値は導入プレストレス量とともに打継目の施工のレベルによる影響を著しく受けた。また導入プレストレス量にもよるが、PCグラウトの強度が小さいほど、鉛直打継目における曲げひび割れ幅が大きくなった。せん断スパン内の鉛直打継目には最初に曲げひび割れが発生しやすくなり、打継目間の分担せん断力が小さくなって相互にずれが生じやすくなった。この現象は、導入プレストレス量が少なく、打継目の施工レベルが悪い場合に、特に著しくなり、このよ...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2002年 -2003年 
    代表者 : 河合 研至, 枝松 良展, 小澤 一雅, 杉山 隆文, 鶴田 滋, 市川 牧彦, 枝松 良道
     
    本研究は,資源を有効活用し持続可能な発展を目指す行為が,経済性の面においても有効となるような環境負荷の評価手法を開発することを目的とし,材料評価システムの構築と環境負荷評価手法の提案を2本の柱として実施した.材料評価システムの構築に当たって,環境負荷の観点から検査を行う必要性があるのは,環境負荷要因の中でも重金属類を中心とした有害物質となる.そのため,産業廃棄物等から重金属類がコンクリートに含有する場合の溶出評価方法について検討を行った.その結果,現行の,試料を微粉砕するバッチ試験結果を準用してコンクリート構造物からの長期重金属溶出を予測することは困難であり,タンクリーチング試験における溶出傾向より硬化体内部における重金属の見掛けの拡散係数を推定し,解析的に長期溶出量を評価することが最も妥当性があるとの結論に至った.タンクリーチング試験を応用した長期溶出挙動の把握によって,有害物質の影響を材料評価システムに取り込むことは可能であると考えられる.環境負荷評価そのものはLCA手法にのっとり,インベントリデータの整備ならびに運用方法を考慮した上での環境負荷評価手法の提案を行った.インベントリデータに関しては,エネルギー消費量,鉱物資源〔非金属・鉄〕消費量,エネルギー資源〔石炭・石油・天然ガス起源〕消費量,CO_2排出量,NOx排出量,SOx排出量,ばいじん排出量,廃棄物利用・発生量...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2002年 -2003年 
    代表者 : 河野 広隆, 河合 研至, 小澤 一雅, 坂井 悦郎, 久田 真, 杉山 隆文
     
    (1)コンクリート工事の各段階における微量成分溶出の実態の把握コンクリート材料,コンクリートの製造,施工,構造物の供用後の維持管理,供用終了時の解体撤去および再利用などの各段階について,微量成分の溶出量の実態を把握した.この結果,溶出が懸念される成分として六価クロムが対象となること,材料中にはクロム成分は含まれるが,供用中の構造物からはほとんど検出されないこと,フレッシュコンクリートのブリーディング水やコンクリート工事に使用した洗浄水などから相当量の六価クロムが検出されることなどを明らかにした.(2)国内外の微量成分溶出に関する試験方法の整理,問題点の抽出国内外の溶出に関する試験方法を整理し,試験方法や指針の策定に問題となる各点を抽出した.具体的には,(1)環境庁告示第46号法は,構造物からの溶出を想定した試験方法としては実態を必ずしも再現していない,(2)試料溶液の分析方法において,高炉スラグ微粉末などの還元性を有するコンクリート材料の存在により,分析結果が変化することなどを明らかにした.(3)セメント系水和物による六価クロムの固定・溶出メカニズムに関する検討六価クロムはモノサルフェートの結晶構造に取り込まれ,強く固定されているものと推察されることが判明した.また,カルシウムシリケート水和物と水酸化カルシウムは,六価クロムを表面において吸着しているものと思われ,固定する能力...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2002年 -2002年 
    代表者 : 杉山 隆文, 下村 匠, 中村 光, 山田 義智, 佐藤 靖彦
     
    本研究の目的は,コンクリート構造物の性能をライフサイクルを通じて適切にかつ合理的に維持するための管理技術の構築について,共同で行う研究計画に対して企画調査を行うことであった.そこで本研究では,コンクリート構造物の劣化・損傷,性能低下,対策,対策後の性能回復・向上,再劣化,性能の再低下における時間的なサイクルの過程を定量的にシミュレートするモデルの開発に対して,材料の専門家と構造の専門家が共同して,現状の技術レベルおよび課題の抽出,モデル開発の有効性を中心に企画調査を実施することとした.本企画調査によって,補修材料のうち例えば,コンクリートの表面保護材料の耐久性が不明であり,補修後の維持管理やライフサイクルを通じたメンテナンスを考えた場合,早急にこれらの材料の耐久性の定量化が重要であることを明らかにした.これに対して,特に本研究では,シート接着鉄筋コンクリート供試体の電食試験結果と,シートの塩化物イオン拡散係数を仮定した数値解析結果とを比較することにより,シートおよび樹脂層の拡散係数を導出し,時間軸における評価手法の開発の妥当性を検討した.さらに,断面修復材のうち高耐久性のある材料についても電気泳動法によって塩化物イオン拡散係数を算出し,耐久性の合理的な評価の可能性を検討した.一方,特に厳しい海洋環境下や凍結融解作用下で劣化したコンクリート構造物の補修,補強や再劣化の実態調査で...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(奨励研究(A), 若手研究(B))
    研究期間 : 2001年 -2002年 
    代表者 : 杉山 隆文
     
    コンクリートの細孔溶液中でのイオンの拡散移動に対して,その駆動力を電気化学的ポテンシャルとして捉え,単なる濃度拡散力に限らず電気力の影響も含めるために,Onsager現象係数および一般化されたFickの法則から各イオン種の拡散現象を定量化する相互拡散モデルを構築した.つまり,コンクリート中のイオン移動現象の解明にあたって,多種類のイオン群でしかも比較的高濃度な溶液中の各イオンの移動を定量化するために必要な拡散係数の導出にあたり,相互拡散係数の概念を取り入れることに成功した.そして,分子論に立脚した相互拡散モデルの適用性をさらに詳細に調べるために,実験から得られたデータに基づいて各定数を定式化した.本研究によって開発した相互拡散モデルを用いて,細孔溶液中の塩化物イオン,硫酸イオン,アルカリ金属イオン,カルシウムイオンの移動について,過去に個別に行われたデータを収集・整理・比較しながら,モデルとの適合性を詳細に調べた.この結果から,コンクリート構造物の塩害,化学的侵食,アルカリ骨材反応,溶脱による劣化を支配しているイオン種の細孔溶液中での挙動を統一して説明できる可能性を見い出し,今後の更なる高度化への課題を抽出した.さらに,環境負荷低減に資する研究としての意義を探るために,相互拡散モデルの汎用性に関してに,六価クロムなどコンクリートに含有される微量成分についても拡張が可能かを検討...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(萌芽的研究, 萌芽研究)
    研究期間 : 2001年 -2002年 
    代表者 : 辻 幸和, 保利 彰宏, スプラティック グプタ, 杉山 隆文
     
    本研究では、膨張コンクリートを用いて打込み時から数時間に生じる沈下ひび割れをどのレベルまで、コンクリートの自己治癒により補修されるかを、実験を行い定量的に把握することを試みた。まず、膨張材を2種類とその使用量を3種類それぞれ用いて、水結合材比を変えた膨張コンクリートの膨張量の発現性状を試験した。試験体は、JIS A 6202(コンクリート用膨張材)附属書2(参考)に規定されているA法一軸拘束器具および鉄筋の配置方法を3種類に変化した鉄筋コンクリートはりを用いた。その後、沈下ひび割れへの自己治癒効果を曲げ強度実験により検討した。沈下ひび割れの発生を模擬した試験体は、幅が15cm、高さが20cm、長さが60cmで、試験体中央にかぶりを変化させて直上に沈下ひび割れを発生させるようにD13鉄筋を配置したものである。ひび割れの発生およびその後の自己治癒の効果は、鉄筋に貼付したひずみゲージにより追跡した。材齢28日に実施した曲げ強度試験は、上下を反転させて、沈下ひび割れが引張側となるように設置して、曲げひび割れ発生応力度より定量的に判定した。以上の結果、沈下ひび割れの発生レベルにより異なるが、膨張コンクリートを用いると、沈下ひび割れを自己治癒していると判定できることを確かめた。すなわち、コンクリートに導入されるケミカルプレストレスの量以上に、沈下ひび割れによる曲げ強度等の性状が改善されて...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 1999年 -2001年 
    代表者 : 下村 匠, 佐藤 靖彦, 杉山 隆文, 中村 光, 徳重 英信, 今野 克幸
     
    本研究は,任意の荷重条件・環境条件下において各種作用を受けるコンクリート構造物の性能を定量的に予測可能な解析システムを開発することを目的として行ったものであり、研究期間中に以下の成果を得た.1)塩分による鋼材腐食環境下に置かれた,鉄筋コンクリート構造物の力学性能(曲げ耐力)の経時変化を数値シミュレーションにより予測する手法を構築した.脱塩工法,連続繊維シート接着による曲げ補強による補修補強効果も考慮できる特徴を備えている.2)1)のシステム中の個々のモデルの開発と改良に取り組んだ.主な開発モデルは,曲げひび割れを有するかぶりコンクリートに適用可能な水分移動モデル,鉄筋軸に沿った腐食分布解析法,鉄筋が腐食した鉄筋コンクリート部材の引張剛性モデルである.3)RC構造物の損傷評価解析を多様な条件下で可能とするための解析手法の開発を行った.多様な構造形式への適用を考慮し,RC構造の非線形挙動を終局域まで精度良くできる3次元非線形有限要素解析プログラムの開発を行った.4)ひび割れを生じたコンクリート中の物質移動性を調べるために,割裂引張強度試験とガス透過性試験を組み合わせた「ガス透過による損傷度評価試験装置」を考案した。本装置を用いて,損傷を受けたコンクリートが,どの程度腐食軍子の移動に抵抗できるかを実験的に調べた.コンクリート構造物の損傷評価解析システムにおけるひび割れ発生と物質移動...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 1997年 -1998年 
    代表者 : 辻 幸和, 橋本 親典, 杉山 隆文
     
    本研究では、通常の強度および85N/mm^2を超える高圧縮強度の2種類のコンクリートを用いて、鉛直打継目をせん断スパン内に1ヶ所設けたRCはりおよびPRCはりを作製した。そして、これらのはりにおける曲げ載荷試験から得られたひび割れ性状やスターラップのひずみの挙動により、鉛直打継目がRCはりおよびPRCはりに及ぼすせん断性状を主として検討した。また、鋼板補強工法とプレストレスを導入したRCはりについても同様に曲げ載荷試験を行い、それらの補強効果を検討した。本研究の範囲内において、次の結論を得た。(1) 通常強度のコンクリートを用いたRCはりにおいては、先ず鉛直打継目に発生した曲げひび割れは打継目に沿って大きくずれて、斜めひび割れに発達した後、せん断圧縮破壊を起こした。(2) 超高強度コンクリートを用いたRCはりでは、鉛直打継目のせん断耐力の低下が小さいため、曲げ引張破壊であったが、スターラップのひずみは増大しており、打継目の補強が必要になる。(3) 鉛直打継目を有するRCはりを鋼板で補強することによって、スターラップのひずみの増加が抑制された。また、通常強度のコンクリートを用いたRCはりでも破壊形式が曲げ引張破壊に移行した。(4) PC鋼棒でプレストレスを導入したPRCはりでは、鉛直打継目の悪影響が軽減でき、鋼板の補強と同様な効果が得られた。なお、プレストレスの導入量が多いほど...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 1996年 -1996年 
    代表者 : 辻 幸和, 杉山 隆文, 橋本 親典
     
    本研究では、主として断面が幅15cm、高さ20cmの矩形断面で、長さが120cmの小型RCはりを用いたが、断面が幅25cm、高さ40cmの矩形断面で、長さが360cmの大型RCはりも作製し、寸法効果についても検討した。なお、初期欠陥部に被覆する鋼板の厚さと長さは、RCはりの断面寸法に比例させた。鉛直打継目をせん断耐力が最も低下するせん断スパン中央に設けた小型RCはりを作製し、鉛直打継目を鋼板を主体とする金属板で被覆した場合の、鋼板幅、鋼板厚さ、コンクリートと鋼板の間のグラウト強度、金属板の種類がそのはりの曲げおよびせん断性状に及ぼす影響について、実験的に検討した。その結果、鉛直打継目を鋼板で被覆することにより、鉛直打継目が存在しないRCはりと比較しても、はりの耐力は増加し、破壊形式はせん断圧縮破壊から曲げ引張破壊へと移行した。また、各種試験状況の中でも、鋼板幅および鋼板厚さが、RCはりの力学的性状に大きく影響を及ぼすことが示された。そして、鋼板による補強のメカニズムについても考察を加えた。また、これらの現象を、大型のRCはりについても確かめた。更に、これまでに開発した緊張材との付着が完全な場合および付着がない場合についてのPRCはりの曲げ性状を解析するプログラムを、鉛直打継目があることを、また被覆鋼板があるこをそれぞれ考慮した曲げ性状の解析プログラムに改良して、実験結果と良い...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(一般研究(C))
    研究期間 : 1995年 -1995年 
    代表者 : 辻 幸和, 杉山 隆文, 橋本 親典
     
    プレストレスの導入率を50%と80%の2種類に変えたポストテンション方式でPCグラウトの圧縮強度を20, 50, 80MPaの3種類とPCグラウトを注入しないプレストレスト鉄筋コンクリート(PRC)はりの曲げ載荷試験を行い、緊張材の付着特性がPRCはりの曲げ性状に及ぼす影響について実験的に検討した。またPRCはりには、プレテンション方式とPC鋼より線の代わりに連続繊維補強材を用いたものも含めた。本研究により、以下のことが明らかになった。(1)プレストレスの導入率を通常用いる80%にした場合、高強度グラウトを用いれば高強度のPRCはりの曲げ性状を改善できた。特に、ひび割れやたわみは、顕著に改善できた。(2)プレストレスの導入率を50%と低く設定した場合や連続繊維補強材を用いた場合、80MPaの高強度グラウトを用いても緊張材とグラウトの一体化が不十分で、通常グラウトを用いたときと曲げひび割れやたわみには大きな差は認められなかった。しかし、曲げひび割れ発生荷重や最大荷重などは大きくなった。(3)緊張材とPCグラウトが不完全な付着状態の場合、付着のレベルを表す補正係数αの概念を用いることにより、PRCはりの曲げ性状の算定は可能である。(4)アンボンドのPRCはりの曲げ性状は、従来のアンボンドPCはりの解析で用いられている部材長の全長にわたるPC鋼材とPC鋼材位置におけるコンクリートの...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(試験研究(B))
    研究期間 : 1993年 -1994年 
    代表者 : 橋本 親典, 丸山 久一, 杉山 隆文, 辻 幸和
     
    高流動コンクリートの圧送を目的とした高性能なコンクリートポンプの開発を行うことを目的として、2種類(主流および補流)の任意の波形を有する脈動流を設定することができる小型ポンプ圧送装置を試作し、高流動コンクリートのコンシステンシーと同程度のコンシステンシーを有する可視化モデルコンクリートを用いて、脈動流を抑制させて定常状態の管内流動を形成させるコンクリートポンプの実用化の可能性について検討した。本脈動流抑制機構は、主流側の脈動流に対して新たに補流シリンダを設置し、主流の流速・圧力の時間的変動と対称的な脈動流を補流の脈動流として与え、主流の脈動流と補流の脈動流を合流させて、主流の脈動流を平滑化させて定常状態の管内流動を形成させるものである。合流部での管内流動の平滑化のための補流の条件を定量的に評価するために、合流部をアクリルブロックで管内が可視化できるように製作し、高流動コンクリートの可視化モデルを用いて、着目トレーサ粒子の流速ベクトル分布から管内平均流速の経時変化を求めた。また、管壁に取り付けた圧力センサーから求められる圧力の経時変化も求めた。その結果、補流の条件はコンクリートの粗骨材濃度に依存するが、主流の脈動流に対してある波形の脈動流を合流させることにより、合流後の管内流動を平滑化させることが可能であることが明らかになった。今後は、本高性能コンクリートポンプの実用化のために...
  • コンクリート-ベントナイト複合構造体の変質機構の解明
  • コンクリート構造物のライフサイクルマネジメント
  • セメント水和物系システムの移動現象論
  • Degradation mechanisum of concrete bentonite composite system
  • Performance-Based Design of Concrete Structures
  • Transport Property of cement hydrated system

教育活動情報

主要な担当授業

  • 卒業論文
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
  • Environmental Concrete Engineering(環境コンクリートE)
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : Environmental aspects for concrete engineering, Durability, Evaluation of environmental concrete, Presentation
  • インターンシップⅠ
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
  • 環境コンクリート工学特論
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : Environmental aspects for concrete engineering, Durability, Evaluation of environmental concrete, Presentation
  • インターンシップⅡ
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
    キーワード : Environmental aspects for concrete engineering, Durability, Evaluation of environmental concrete, Presentation
  • 大学院共通授業科目(教育プログラム):JICA開発大学院連携プログラム
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
  • 大学院共通授業科目(教育プログラム):JICA開発大学院連携プログラム
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
    キーワード : Disaster prevention; Natural disaster; Flood; Heavy rainfall; Tsunami; Liquefaction; Earthquake; Japan’s ODA
  • Environmental Concrete Engineering(環境コンクリートE)
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : Environmental aspects for concrete engineering, Durability, Evaluation of environmental concrete, Presentation
  • 環境コンクリート工学特論
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : Environmental aspects for concrete engineering, Durability, Evaluation of environmental concrete, Presentation
  • 科学・技術の世界
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 未来,科学技術,地球環境問題,宇宙開発,ロボット開発,クルマ,防災,社会基盤,生活
  • コンクリート構造学
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : Reinforced concrete, design, properties of concrete and steel, safety, cracks, construction
  • コンクリート構造学
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
  • 国際交流Ⅱ
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 国際本部
  • 応用数学Ⅰ
    開講年度 : 2018年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 微分方程式 フーリエ級数・ラプラス変換


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