SUGIYAMA TAKAFUMI

Faculty of Engineering Civil Engineering Advanced Social SystemProfessor
Last Updated :2026/04/14

■Researcher basic information

Degree

  • Ph. D., University of New Brunswick, Graduate School
  • (BLANK), Hokkaido University

Researchmap personal page

Researcher number

  • 70261865

Research Keyword

  • コンクリート
  • Concrete

Research Field

  • Social infrastructure (civil Engineering, architecture, disaster prevention), Civil engineering (materials, implementation, construction management)

Educational Organization

■Career

Career

  • 2006 - Present
    Hokkaido University, Professor
  • 1997 - 2006
    Gunma University, Associate Professor
  • 1994 - 1997
    Gunma University, Assistant Professor

Educational Background

  • 1990 - 1994, University of New Brunswick, Graduate School, Division of Engineering, Civil Eng.
  • 1986 - 1990, Hokkaido University, 工学研究科, 土木工学専攻, Japan
  • 1982 - 1986, Hokkaido University, School of Engineering, Department of Civil Engineering, Japan

■Research activity information

Awards

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

Papers

  • Evaluation on Expansion of Concrete due to DEF and ASR by using Sonic-IR method
    Katsufumi Hashimoto, Shunsuke Kumagai, Takafumi Sugiyama
    e-Journal of Nondestructive Testing, 30, 10, NDT.net GmbH & Co. KG, Oct. 2025
    Scientific journal, Concrete deterioration caused by delayed ettringite formation (DEF) and alkali-silica reaction (ASR) is characterized by internal expansion and cracking. These phenomena are difficult to distinguish based on external crack patterns, and early detection remains a major challenge. Conventional assessment methods, such as laboratory accelerated test with core sampling, gives the inconvenience with time-consuming procedures. Additionally, the quick and accurate method for evaluating the expansion risk/potential is still unavailable. This study investigates the application of Sonic Infrared (Sonic-IR) technique, which is a non-destructive thermal imaging method that visualizes internal cracks by detecting heat generated through ultrasonic-induced friction and stress concentration at defect inside the targeted material. Sonic-IR offers the enhanced sensitivity to microcrack and minimal surface damage. The proposed method shows the promising utilization for early detection and evaluation of expansion associated with DEF and ASR in existing concrete structures.
  • Impact-echo for different level cracks detection in concrete with artificial intelligence based on un/supervised deep learning
    Jeero Pandum, Katsufumi Hashimoto, Takafumi Sugiyama, Wanchai Yodsudjai
    Construction and Building Materials, 487, 142080, 142080, Elsevier BV, Aug. 2025, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Applicability of Laser-Induced Vibration Method for Quality Modification and Evaluation of Carbonated Recycled Aggregate
    Daisuke IBARAKI, Teppei ENDO, Katsufumi HASHIMOTO, Takafumi SUGIYAMA, Ryosuke SAITO
    Journal of the Society of Materials Science, Japan, 74, 5, 316, 323, Society of Materials Science, Japan, 15 May 2025, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Transport of radioactive elements in concrete due to utilization of recycled aggregate contaminated with nuclides
    Yingyao Tan, Takafumi Sugiyama, Katsufumi Hashimoto, Junxiao Liu
    Construction and Building Materials, 471, 140689, 140689, Elsevier BV, Apr. 2025, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Influence of Material Extrusion Speed on Aggregate Distribution Heterogeneity in 3D Printed Concrete
    Rei YOSHIHARA, Kota NAKASE, Katsufumi HASHIMOTO, Takafumi SUGIYAMA, Yoshiki HONDA
    Journal of the Society of Materials Science, Japan, 73, 10, 785, 792, Society of Materials Science, Japan, 15 Oct. 2024, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Development and Validation of Finite Element Constitutive Model for Meso-scale Compressive Fracture Behavior of 3D Printed Mortar               
    R. Yoshihara, K. Hashimoto, T. Sugiyama, K. Nakase
    Digital Concrete 2024 - Supplementary Proceedings, Sep. 2024, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Influence of print paths on mechanical properties and fracture propagation of 3D printed concrete
    Kota Nakase, Katsufumi Hashimoto, Takafumi Sugiyama, Katsuya Kono
    Construction and Building Materials, 438, 137019, 137019, Elsevier BV, Aug. 2024, [Peer-reviewed], [Last author]
    Scientific journal
  • AE法を用いた積層経路が異なるモルタル積層体の曲げ破壊挙動の評価               
    中瀬皓太, 橋本勝文, 杉山隆文, 大森寛
    コンクリート工学年次論文集, 46, 1, 1993, 1998, Jun. 2024, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Impact-Echo for Crack Detection in Concrete with Artificial Intelligence based on Supervised Deep Learning
    Jeero Pandum, K. Hashimoto, Takafumi Sugiyama, Wanchai Yodsudjai
    e-Journal of Nondestructive Testing, 29, 6, NDT.net GmbH & Co. KG, Jun. 2024, [Peer-reviewed]
    Scientific journal, Aging concrete infrastructure such as bridges and tunnels need to be appropriately maintained in their service life because these structures must be employed with ensured safety level. Inspection and maintenance with reasonable measures are typically operated for the reinforced concrete before severe damage and failure are developed. Especially, the crack propagation in concrete can significantly affect the structural integrity, durability and overall performance of structural elements. Effective maintenance strategies are required for material and structural assessment with detection and repair of cracks to prevent further deterioration. Identification of cracks in concrete is effectively operated to extend the service life of structures for mitigating the potential safety hazards and minimize the repair costs. In order to detect the cracks in the concrete structure member, non-destructive testing (NDT) system can be often introduced to satisfy the technical issues in terms of damage evaluation and estimation of repair condition. Currently, various NDT methods have been utilized for quantitative analysis of internal damage/defects using elastic wave method such as impact-echo method, focusing on reflection of P-wave in concrete as wave propagation behavior. In experimental laboratory tests, concrete specimens are usually prepared with interior damages (cracks) which are simulated as embedded plastic plate or styrofoam. In this study, starch-type polysaccharide sheet is used to form the simulated cracks in concrete specimen. This study aims at applying impact-echo method with AI (Artificial Intelligence) to identify the internal crack information based on the waveform characteristics obtained from the elastic wave propagation behavior. The waveform results are converted to frequency spectrum by FFT analysis. Consequently, it is found in this study that AI, which is employed by supervised deep learning models, successfully evaluates the data and displays the probability of crack existence in concrete. Since FFT is a powerful algorithm that quickly converts a signal from the time domain to the frequency domain, it gives efficient analysis to the impact echo method for crack detection with the application of AI system.
  • Evaluation of Aggregate Distribution Heterogeneity in 3D Printed Concrete by Means of X-ray CT
    Rei Yoshihara, Kota Nakase, Katsufumi Hashimoto, Takafumi Sugiyama, Yoshiki Honda
    Buildings, 14, 4, 1132, 1132, MDPI AG, 17 Apr. 2024, [Peer-reviewed]
    Scientific journal, The mechanical performance of a printed object in 3D concrete printing is influenced by the interfacial bonding strength between the deposited filaments. Hence, the physical properties of the layer interface and the influential factors have been studied. This study aims to clarify the mechanism of aggregate distribution heterogeneity as well as the influence of printing material extrusion speed on the heterogeneity inside the filament. A laboratory-scale material extruder is developed and used in this study. The aggregate distribution is evaluated in a quantitative manner with the cross-sectional image obtained by X-ray computed tomography. The images were taken in the deposited filament and the material extrusion nozzle for printing. Results show that large aggregate moves from the outside of the printing nozzle toward the center with increasing extrusion speed from 1.8 to 7.1 mm/s. As extrusion speed increases, it is inferred that a lubrication layer forms on the inner surface of the nozzle, causing the transition of material extrusion behavior from laminate flow to plug flow. Thus, the aggregate distribution appears differently inside the filament. This finding indicates that the magnitude of friction against the nozzle wall alters the die swell during discharge as well as the aggregate distribution before and after extrusion.
  • Comparison of environmental impacts of fly ash and slag as cement replacement materials for mass concrete and the impact of transportation
    Christian Orozco, Sandhya Babel, Somnuk Tangtermsirikul, Takafumi Sugiyama
    Sustainable Materials and Technologies, 39, e00796, e00796, Elsevier BV, Apr. 2024, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • 建設用3Dプリンタの積層経路が異なるモルタル積層体の破壊進展挙動の評価
    Kota Nakase, Katsufumi Hashimoto, Takafumi Sugiyama, Katsuya Kono
    Concrete Research and Technology, 35, 13, 23, Japan Concrete Institute, 2024, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Examining the endpoint impacts, challenges, and opportunities of fly ash utilization for sustainable concrete construction
    Christian Orozco, Somnuk Tangtermsirikul, Takafumi Sugiyama, Sandhya Babel
    Scientific Reports (Springer Nature), 13, 1, Springer Science and Business Media LLC, 25 Oct. 2023, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal, Abstract

    Fly ash has been widely used as a cement substitute to improve the sustainability of concrete. Although the advantages of fly ash have been extensively documented, there is a gap in understanding why its use in mass concrete applications remains low in some countries, such as the Philippines. Thus, this work aims to understand the issues that impede waste utilization, particularly fly ash in the concrete construction industry, quantify the impact of the current practice, and identify opportunities for sustainable fly ash utilization. Endpoint impact analysis was conducted through the life cycle using SimaPro 9.3 to quantify the impacts on human health, ecosystem, and resources of 31 concrete mixtures of low, normal, and high strength design with 0 to 20% fly ash as cement replacement. In-depth, semi-structured interviews with key stakeholders were undertaken to determine the institutional, economic, social, and technological challenges related to the utilization of waste materials in large-scale concrete construction. More than 90% of the total impact of concrete contributes to damage to human health, primarily caused by global warming and fine particulate matter. The use of fly ash at 20% replacement by weight of cement benefits resources more significantly than human health and the ecosystem. The use of chemical admixture to improve strength has a significant impact on resources. High fly ash replacement for normal and high-strength concrete has a greater reduction in all endpoint categories than for low-strength design. Recommendations are proposed to maximize the beneficial impact of using fly ash in the concrete industry.
  • Comparative environmental assessment of low and high CaO fly ash in mass concrete mixtures for enhanced sustainability: Impact of fly ash type and transportation
    Christian R. Orozco, Somnuk Tangtermsirikul, Takafumi Sugiyama, Sandhya Babel
    Environmental Research, 234, Elsevier BV, Oct. 2023, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Evaluation of Alteration in Cement Paste Due to Calcium Leaching with Integrated CT-XRD Method and Its Effect on Ionic Diffusions
    Yingyao Tan, Takafumi Sugiyama, Katsufumi Hashimoto
    16th International Conference on Durability of Building Materials and Components, CIMNE, Oct. 2023, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Evaluation of transport properties in ITZ with coupled CT image analysis and simulation               
    Yingyao Tan, Takafumi Sugiyama, Katsufumi Hashimoto
    16th International Congress on the Chemistry of Cement 2023 (ICCC2023), III, 229, 232, Sep. 2023, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • 建設用3Dプリンタの積層経路が異なるモルタル積層体の圧縮破壊時におけるひび割れ進展挙動と変形分布の関係               
    中瀬皓太, 橋本勝文, 杉山隆文, 河野克哉
    コンクリート工学年次論文集, 45, 1, 1600, 1605, Jul. 2023, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Corrosion evaluation of steel bars in steam-cured concrete under chloride attack and alkali–silica reaction
    Ni Wang, Takafumi Sugiyama
    Magazine of Concrete Research, 75, 9, 433, 446, Thomas Telford Ltd., May 2023, [Peer-reviewed], [Corresponding author]
    English, Scientific journal, One of the challenges to reinforced concrete slabs in bridges is deterioration due to rebar corrosion by deicing salts. In order to simulate a concrete slab subjected to deicing salt penetration from the top surface of the bridge slab during winter, high-strength steam-cured concrete with double-layer reinforcements was exposed to 10% sodium chloride solution to investigate rebar corrosion. Five concrete mix proportions were prepared, including high early strength concrete and concrete containing fly ash and blast furnace slag as supplementary cementitious materials (SCMs). For both the high early strength and fly ash concretes, alkali active andesite in the pessimum proportion was mixed with coarse aggregates to investigate the effect of alkali–silica reaction (ASR) on rebar corrosion. It was found that the combined effects of chloride attack and ASR adversely affected the corrosion resistance of high early strength concrete. Fly ash concrete had excellent performance as to corrosion resistance and ASR mitigation. Results also showed that a widely used electrochemical technique known as the half-cell potential test can satisfactorily diagnose corrosion of double-layer reinforced concrete. Concrete specimens containing SCMs with no ASR threat showed no signs of steel bar corrosion and significantly low chloride diffusion coefficients after 3 years.
  • Understanding the environmental, economic, and social impact of fly ash utilization on early-age high-strength mass concrete using life cycle analysis
    Christian R. Orozco, Sandhya Babel, Somnuk Tangtermsirikul, Takafumi Sugiyama
    Materials Today: Proceedings, Elsevier BV, Mar. 2023, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Evaluation of transport properties of deteriorated concrete due to calcium leaching with coupled CT image analysis and random walk simulation
    Yingyao Tan, Takafumi Sugiyama, Katsufumi Hashimoto
    Construction and Building Materials, 369, 130526, 130526, Elsevier BV, Mar. 2023, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • コンクリート内部の粗骨材分布に関するX線CT画像の三次元画像解析手法の構築
    中瀬皓太, 冨樫佑介, 橋本勝文, 杉山隆文, 齊藤亮介
    コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集, 22, 243, 248, 京都 : 日本材料学会, Oct. 2022, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • Characterizing porosity and component change of hardened cement paste deteriorated by leaching with non-destructive integrated CT-XRD method,               
    Tan Yingyao, Anna Tomo, Takafumi Sugiyama, Katsufumi Hashimoto
    76th RILEM Annual Week and International Conference on Regeneration and Conservation of Structures (ICRCS2022), Sep. 2022
    English
  • Advancing Concrete Durability Research through X-ray Computed Tomography
    Takafumi Sugiyama, Michael Angelo B. Promentilla
    Journal of Advanced Concrete Technology, 19, 6, 730, 755, Japan Concrete Institute, 25 Jun. 2021, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author]
    English, Scientific journal
  • Corrosion evaluation of steel reinforcement embedded in steam cured high strength concrete slab with electro-chemical technique
    N. Wang, A. Cahyadi, T. Sugiyama
    Bridge Maintenance, Safety, Management, Life-Cycle Sustainability and Innovations, CCR Press, 4137, 4143, CRC Press, 19 Apr. 2021, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Evaluation of Interfacial Transition Zone in Concrete by Synchrotron Radiation Microtomography               
    Hiroaki HASEBE, Akio CHIMOTO, Takafumi SUGIYAMA
    Proceedings of the 6th International Conference on Construction Materials (ConMat’20), 755, 765, Sep. 2020, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Investigation of the effect of aggregate types on cracking due to high temperature by non-destructive integrated CT-XRD method               
    Takahashi H, Mikami T, Chimoto A, Sugiyama T
    Proceedings for 3rd ACF Symposium 2019: Assessment and Intervention of Existing Structures, Sep. 2019, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Effect of steam curing on chloride ion penetration resistance of concrete with supplementary cementitious materials in the marine environment               
    Wang N, Iyoda G, Sugiyama T
    Proceedings for 3rd ACF Symposium 2019: Assessment and Intervention of Existing Structures, Sep. 2019, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Corrosion evaluation with electro-chemical technique on steel embedded in reinforced concrete slab for road bridge               
    Cahyadi A, Sugiyama T
    Proceedings for 3rd ACF Symposium 2019: Assessment and Intervention of Existing Structures, Sep. 2019, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Experimental study of slag gypsum cement concrete to recycle waste gypsum board               
    Ryo Suzuki, Kazunori Shimura, Takafumi Sugiyama
    Proceedings for 1ST International Conference on Innovation in Low-Carbon Cement & Concrete Technology, 24 Jun. 2019, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Influences of different types of fly ash and confinement on performances of expansive mortars and concretes
    T.B.T.Nguyena, R.C.Warangkana, S.Tangtermsirikula, T. Sugiyama
    Construction and Building Materials, 209, 176, 186, 2019, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Application of non-destructive integreted CT-XRD method to investigate alteration of cementitious materials subjected to high temperature and pure water
    H. Takahashi, T. Sugiyama
    Construction and Building Materials, 203, 579, 588, 2019, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Study on Frost Resistance of Fly Ash and Blast Furnace Slag Concrete with Steam Curing               
    N., Wang, Y. Hou, T. Sugiyama
    Proceedings on 8th International Conference of Asian Concrete, 2, 695, 700, Nov. 2018, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • 非破壊CT-XRD連成法を利用した高温を受けたモルタルの変質およびひび割れに関する考察               
    高橋駿人, 三上拓也, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集, 40, 1, 307, 312, Jul. 2018, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • Investigation of microstructure of cementitious material exposed to high temperature by non-destructive integrated CT-XRD method               
    T. Mikami, H. Takahashi, T. Sugiyama
    Proceedings of Sixth International conference on Durability of Concrete Structures, 562, 565, Jul. 2018, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • The influence of bending crack on rebar corrosion in fly ash concrete subjected to different exposure conditions under static loading
    Idrees Zafar, Takafumi Sugiyama
    Construction and Building Materials, 160, 293, 307, Elsevier Ltd, 30 Jan. 2018, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Study on Corrosion of RC Slab with Partial Replacement of Cement as Fly Ash Using Nondestructive Testing Method               
    S. D. Gupta, T. Sugiyama
    Proceedings of 8th Asia and Pacific Young Researchers and Graduates Symposium (YRGS 2017), Sep. 2017, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • X線CT法を用いた引張力を受けた異形鉄筋周辺のひび割れに関する観察               
    高橋駿人, 志村和紀, 杉山隆文, 田中大之
    コンクリート工学年次論文集, 39, 1, 307, 312, Jul. 2017, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • Investigation on Alteration of Hardened Cement Material due to Elevated Temperature by Non-Destructive Integrated CT-XRD Method
    T. Sugiyama, J. C. Kuri
    SPring-8/SACLA利用研究成果集 (SPring-8/SACLA Research Report), 5, 100, 104, 2017, [Peer-reviewed]
    Scientific journal
  • Investigation of alteration in deteriorated mortar due to water attack using non-destructive integrated CT-XRD method               
    H. Takahashi, T. Sugiyama
    Proceedings of 11th fib International Ph.D. Symposium in Civil Engineering, 445, 451, Aug. 2016, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • 自然電位法および分極抵抗法を用いたRC床板内に2段配筋された鉄筋の腐食診断についての実験的考察               
    桃野英太郎, Idrees Zafar, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集, 38, 1, 1239, 1244, Jul. 2016, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • 非破壊CT-XRD連成法を用いた流水によるセメント硬化体ひび割れ近傍の溶脱現象の観察               
    菊池玲子, 高橋駿人, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集, 38, 1, 1095, 1100, Jul. 2016, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • X線CT法を用いた鉄筋埋設モルタルのひび割れおよび電食試験による腐食鉄筋の観察               
    高橋駿人, 志村和紀, 杉山隆文, 田中大之
    コンクリート工学年次論文集, 38, 1, 2163, 2168, Jul. 2016, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • Evaluation of Microstructure and Transport Properties of Deteriorated Cementitious Materials from Their X-ray Computed Tomography (CT) Images
    Michael Angelo B. Promentilla, Shermaine M. Cortez, Regina Anne D. C. Papel, Bernadette M. Tablada, Takafumi Sugiyama
    MATERIALS, 9, 5, 388, May 2016, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Cracking and Chemical Composition of Cement Paste Subjected to Heating and Water Re-Curing
    Michael Henry, Katsufumi Hashimoto, Ivan Sandi Darma, Takafumi Sugiyama
    JOURNAL OF ADVANCED CONCRETE TECHNOLOGY, 14, 4, 134, 143, Apr. 2016, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Pore structure analysis of mortar under freeze-thaw cycles using X-Ray computed tomography               
    Katsufumi Hashimoto, Hiroshi Yokota, Takafumi Sugiyama
    Sustainable Construction Materials and Technologies, 2016-, International Committee of the SCMT conferences, 2016
    English, International conference proceedings
  • Use of Blast Furnace Slag and Fly Ash for Concrete Admixtures in Snowy Cold Region
    Sugiyama T., Inoue M., Onodera O., Sawamura S.
    Concrete Journal, 54, 9, 907, 913, Japan Concrete Institute, 2016
    Japanese
  • Application of X-ray CT to the Observation of Cracking in a Corroded RC Bridge Slab               
    J.C. Kuri, I. Zafar, T. Sugiyama
    Proceedings of 2nd International Conference on Tomography of materials and Structures (ICTMS 2015), 583, 587, Jun. 2015, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Non-destructive Integrated CT-XRD Method Developed for Hardened Cementitious Material               
    T. Sugiyama, T. Hitomi, K. Kajiwara
    Proceedings of 2nd International Conference on Tomography of materials and Structures (ICTMS 2015), 560, 564, Jun. 2015, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Investigation on Cracked Cement Paste Subjected to Water Flow by Non-destructive Integrated CT-XRD Method               
    Jhutan Chandra Kuri, Takafumi Sugiyama, Takashi Hitomi, Kentaro Kajiwara
    Proceedings of International Conference on the Regeneration and Conservation of Concrete Structures (RCCS)、Japan Concrete Institute, Nagasaki, Japan、June 1-3, 2015, Jun. 2015, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Hokkaido Shinkansen (Bullet Train)
    Sugiyama T.
    Concrete Journal, 53, 12, 1027, 1027, Japan Concrete Institute, 2015
    Japanese
  • Study on the corrosion of rebars in fly ash concrete during moderate to high corrosion rate
    I. Zafar, T. Sugiyama
    LIFE-CYCLE OF STRUCTURAL SYSTEMS: DESIGN, ASSESSMENT, MAINTENANCE AND MANAGEMENT, 1538, 1543, 2015, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • X線CT法を利用した気泡分布測定               
    高橋駿人, 土生侑佑, 志村和紀, 杉山隆文
    JCI-C86、「コンクリート中の気泡の役割・制御に関する研究委員会」シンポジウム, 59, 64, 2015, [Peer-reviewed]
    Japanese, Symposium
  • Experimental Factors with regard to Increased Corrosion Resistance in Fly Ash Concrete               
    Idrees Zafar, Takafumi Sugiyama
    Proceedings of EURO COAL ASH 2014, 251, 264, Nov. 2014, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Study on the effect of Bending Crack on Corrosion of Rebars in Fly Ash Concrete               
    Idrees Zafar, Takafumi Sugiyama
    Proceedings of 6th International Conference of Asian Concrete Federation, ACF 2014, 1111, 1113, Sep. 2014, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Analysis of the effect of heating and re-curing on the microstructure of high-strength concrete using X-ray CT
    Michael Henry, Ivan Sandi Darma, Takafumi Sugiyama
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, 67, 37, 46, Sep. 2014, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Visualization and Quantification of Solute Diffusivity in Cracked Concrete by X-Ray CT
    M. Henry, T. Sugiyama, I. S. Darma
    Proceedings of 4th International Conference on the Durability of Concrete Structures, 206, 211, Jul. 2014, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Nondestructive Integrated CT-XRD Method for Research on Hydrated Cement System
    T. Sugiyama, T. Hitomi, K. Kajiwara
    Proceedings of 4th International Conference on the Durability of Concrete Structures, 298, 303, Jul. 2014, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Laboratory investigation to study the corrosion initiation of rebars in fly ash concrete
    Idrees Zafar, Takafumi Sugiyama
    MAGAZINE OF CONCRETE RESEARCH, 66, 20, 1051, 1064, 2014, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Application of X-Ray CT to Study Diffusivity in Cracked Concrete Through the Observation of Tracer Transport
    Ivan Sandi Darma, Takafumi Sugiyama, Michael Angelo B. Promentilla
    JOURNAL OF ADVANCED CONCRETE TECHNOLOGY, 11, 10, 266, 281, Oct. 2013, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Pore structure analysis of mortar under freeze-thaw cycles using x-ray computed tomography
    Katsufumi Hashimoto, Hiroshi Yokota, Takafumi Sugiyama, Takasumi Kikkawa
    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan, 62, 8, 492, 497, Aug. 2013, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • Durability of fly ash concrete in salt-laden environment               
    SUGIYAMA TAKAFUMI
    3rd International Conference on Sustainable Construction Materials and Technology, 19, 24, Aug. 2013, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Application of Microfocus X-Ray CT to Investigate the Frost-Induced Damage Process in Cement-Based Materials
    M. A B Promentilla, T. Sugiyama
    Advances in Computed Tomography for Geomaterials: GeoX 2010, 124, 131, John Wiley and Sons, 21 Jan. 2013, [Peer-reviewed]
    English, In book
  • Analysis of cracking in high-strength cementitious materials under heating and re-curing using X-ray CT               
    Michael Henry, Ivan Sandi Darma, Yuto Haraguchi, Takafumi Sugiyama
    Sustainable Construction Materials and Technologies, 2013-, International Committee of the SCMT conferences, 2013
    English, International conference proceedings
  • Observation of recycled aggregate structure using X-ray CT
    M. Henry, T. Sugiyama, T. Iyoda, K. Sato
    Proceedings of the 13th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction, EASEC 2013, 2013, [Peer-reviewed]
    International conference proceedings
  • 炭酸セシウムをトレーサーとしたX線CTによるひび割れ中の物質移動の解明
    池田昇平, 杉山隆文, 吉川昴純, 志村和紀
    コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集, 12, 207, 214, Nov. 2012, [Peer-reviewed]
    Japanese
  • PHASES ANALYSIS ON FLY ASH CONCRETE BY USING SYNCHROTRON X-RAY COMPUTED MICROTOMOGRAPHY
    DARMA Ivan S, SUGIYAMA Takafumi, HITOMI Takashi, SHIMURA Kazunori
    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM), 34, 1, 202, 207, Jun. 2012, [Peer-reviewed]
    English
  • フライアッシュコンクリート中の腐食発生限界塩化物イオン濃度に関する実験的考察
    古村惇朗, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM), 34, 1, 1012, 1017, Jun. 2012, [Peer-reviewed]
    Japanese
  • X線CTによる曲げひび割れ及び炭酸セシウム水溶液の移動の可視化
    吉川昂純, 杉山隆文, DARMA Ivan sandi, 志村和紀
    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM), 34, 1, 1810, 1815, Jun. 2012, [Peer-reviewed]
    Japanese
  • INFLUENCE OF FROST DAMAGE WITH DEICING AGENTS ON HYDRATION PRODUCTS AND TENSILE SOFTENING BEHAVIOR
    HASHIMOTO KATSUFUMI, YOKOTA HIROSHI, SATO YASUHIKO, SUGIYAMA TAKAFUMI
    セメント・コンクリート論文集, 65, 65, 400, 405, Japan Cement Association, Feb. 2012, [Peer-reviewed]
    Japanese, Frost damage, which is the deterioration due to freeze and thaw of pore solution is causes scaling, pop-out and cracks on surface of concrete members, is an important issue in the durability of concrete structures in cold regions. Deicing agents are sprayed in order to prevent frost damage. By contrast, it has been reported that chlorides of deicing agents accelerate the deterioration due to frost damage under freeze-thaw environment. It is generally known that phase changes of hydration products, such as formation of friedel's salt and ettringite, occur due to penetration of chloride ion. Ettringite formation leads volume expansion and cracks. Since the acceleration of frost damage due to chlorides penetration, the use of deicing agents which is not containing chloride ions, such as potassium acetate and calcium-magnesium acetate, has been proposing. However, it has not been shown that chemical alteration due to penetration of deicing agents influence on increase of strain and decrease of structural characteristic value with frost damage under freeze-thaw environment. Therefore, this study aimed to investigate the influence of deicing agents under freeze-thaw environment on 1)progress of frost damage, 2)phase changes of hydration products and 3)decrease of structural characteristic value. As the results, 1)penetration of deicing agents containing chloride ions influenced on the strain hysteresis and resulted in the increase of residual strain and water absorbing ratio, 2)ettringite formation with displacement and dissolution of monosulfate hydrates was a contributory factor for frost damage acceleration and 3)chemical alteration and increase of residual strain due to penetration of chlorides led decrease of tensile strength, elastic modulus and fractural energy.
  • 実構造物フライアッシュコンクリートの空隙構造のイメージング
    池上裕樹, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM), 33, 1, 1859, 1864, Jun. 2011, [Peer-reviewed]
    Japanese
  • Application of synchrotron microtomography for pore structure characterization of deteriorated cementitious materials due to leaching
    T. Sugiyama, M. A. B. Promentilla, T. Hitomi, N. Takeda
    CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, 40, 8, 1265, 1270, Aug. 2010, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • X-Ray Microtomography of Mortars Exposed to Freezing-Thawing Action
    Michael Angelo B. Promentilla, Takafumi Sugiyama
    JOURNAL OF ADVANCED CONCRETE TECHNOLOGY, 8, 2, 97, 111, Jun. 2010
    English, Scientific journal
  • 放射光X線CTによるセメントペーストの材齢経過に伴う微細構造変化の観察
    増田亜由子, PROMENTILLA Michael Angelo B, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM), 32, 1, 539, 544, Jun. 2010, [Peer-reviewed]
    Japanese
  • MEASUREMENT OF AIR VOIDS IN FLY ASH CONCRETE USING MICROFOCUS X-RAY CT
    Hiroki Ikegami, Michael Angelo B. Promentilla, Takafumi Sugiyama
    ADVANCES IN CONCRETE STRUCTURAL DURABILITY: PROCEEDINGS OF THE 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON DURABILITY OF CONCRETE STRUCTURES ICDCS2010, 97, 106, 2010, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Computation of Crack Tortuosity from Microtomographic Images of Cement-based Materials
    Michael Angelo B. Promentilla, Takafumi Sugiyama
    ISCM II AND EPMESC XII, PTS 1 AND 2, 1233, 1378, 1383, 2010, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Pore space analysis and estimation of transport properties of deteriorated cementitious material using synchrotron microtomography               
    Promentilla, M.A.B, T. Sugiyama, T. Hitomi, N. Takeda
    Proceedings of the 2nd International RILEM workshop on Concrete Durability and Service Life Planning (ConcreteLife 2009), 498, 506, Sep. 2009, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Corrosion Monitoring Rebars in Concrete under Accelerated Chloride Environment               
    G.M. S. Islam, T. Sugiyama
    Proceedings of 4th International Conferernce on Construction Materials; Performance, Innovation and Structural Implication, 255, 262, Aug. 2009, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Quantification of tortuosity in hardened cement pastes using synchrotron-based X-ray computed microtomography
    M. A. B. Promentilla, T. Sugiyama, T. Hitomi, N. Takeda
    CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, 39, 6, 548, 557, Jun. 2009, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Three dimensional characterization of air void system in cement-based materials               
    Promentilla, M.A.B, Sugiyama, T, Shimura, K
    Proceedings of the 3rd Asian Concrete Federation (ACF) International Conference, Nov. 2008, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • X線CT法によるAEモルタル中の気泡分布観察
    杉山隆文, 志村和紀, PROMENTILLA Michael A. B, 畠田大規
    コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集, 8, 99, 104, 31 Oct. 2008
    Japanese
  • フライアッシュコンクリートの塩分浸透性に関する実験的考察
    鈴木健太, 杉山隆文, 川北昌宏, 志村和紀
    コンクリート工学年次論文集, 30, 1, 849, 854, 日本コンクリート工学協会, 30 Jul. 2008
    Japanese, JIS II種灰を用いたフライアッシュコンクリートの塩分浸透性を6年半の室内塩水浸せき試験から調べた。また,JIS III種灰で作製したフライアッシュコンクリートを用いた護岸コンクリート構造物からコアを抜き,同様に塩分浸透性を調査した。実験では各供試体の全塩化物イオン濃度分布を求めた。また,電子線マイクロアナライザ(EP凧)から得られた特性X線強度分布曲線を解析した。塩分浸透に対するフライアッシュの効果を確認し,EP臥から予測した塩分浸透性は実験結果と比較的良く一致することがわかった。
  • Characterizing the 3D pore structure of hardened cement paste with synchrotron microtomography
    Michael Angelo B. Promentilla, Takafumi Sugiyama, Takashi Hitomi, Nobufumi Takeda
    JOURNAL OF ADVANCED CONCRETE TECHNOLOGY, 6, 2, 273, 286, Jun. 2008
    English, Scientific journal
  • EFFECT OF DRY DENSITY OF BENTONITE IN CONTACT WITH CONCRETE ON ITS ALTERATION AFTER ELECTRICAL MIGRATION
    WATANABE MASAKI, SUGIYAMA TAKAFUMI, TOMIZAWA NAOMI, TSUJI YUKIKAZU
    セメント・コンクリート論文集, 61, 351, 357, 20 Feb. 2008
    Japanese
  • Experimental investigation and numerical modeling of chloride penetration and calcium dissolution in saturated concrete
    T. Sugiyama, W. Ritthichauy, Y. Tsuji
    CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, 38, 1, 49, 67, Jan. 2008, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • QUANTITATIVE EVALUATION OF CHLORIDE INGRESS IN FLY ASH CONCRETE BY ELECTRON PROBE MICRO ANALYSIS (EPMA)
    Takafumi, Sugiyama, Kenta, Suzuki, Masahiro, Kawakita, Kazunori, Shimura
    ADVANCES IN CONCRETE STRUCTURAL DURABILITY, PROCEEDINGS OF ICDCS2008, VOLS 1 AND 2, 1, 295, 301, 2008, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • THREE-DIMENSIONAL IMAGING OF CEMENT-BASED MATERIALS WITH X-RAY TOMOGRAPHIC MICROSCOPY: VISUALIZATION AND QUANTIFICATION
    M. A. B. Promentilla, T. Sugiyama, K. Shimura
    MICROSTRUCTURE RELATED DURABILITY OF CEMENTITIOUS COMPOSITES, VOLS 1 AND 2, 61, 1357, 1366, 2008, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • Use of a migration technique to study alteration of compacted sand-bentonite mixture in contact with concrete
    Takafumi Sugiyama, Yukikazu Tsuji
    PHYSICS AND CHEMISTRY OF THE EARTH, 33, S276, S284, 2008, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Evaluation of Chloride Penetration in Concrete by Resistivity
    KABE KEITARO, SUGIYAMA TAKAFUMI, NAKARAI KEN'ICHIRO, TSUJI YUKIKAZU
    材料, 57, 10, 1005, 1010, The Society of Materials Science, Japan, 2008
    Japanese, In present paper the applicability of resistivity of concrete for evaluating chloride penetration is discussed. The resistivity of concrete was measured using an AC power source with 15 voltages and 950Hz. Effective diffusion coefficient of chloride ions in concrete was also determined by chloride migration test that is specified by JSCE G571-2003. Normal concrete with varied W/Cs, fly ash concrete and concrete with high strength lightweight aggregate made of fly ash were studied. Theoretical formula was applied to estimate apparent diffusion coefficient of chloride ions using measured resistivity values. In this calculation the transference number of chloride ions in concrete was determined empirically based on the resistivity tests and the migration tests.
  • STUDIES ON PORE STRUCTURE CHARACTERIZATION IN HYDRATED CEMENT SYSTEM BASED ON 3D MICRO-GEOMETRY TECHNIQUE
    PROMENTILLA Michael Angelo B, SUGIYAMA Takafumi, HITOMI Takashi, TAKEDA Nobufumi
    日本コンクリート工学協会論文集, JCI-C73, 357, 366, 21 Dec. 2007
    English
  • Interface resistance between polymer cement mortar and concrete substrate of repaired concretes
    Yasunori Matsuda, Takafumi Sugiyama, Naoki Tougezaka, Yukikazu Tsuji
    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan, 56, 8, 742, 747, Aug. 2007, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal
  • ポリマーセメントモルタルで表面保護されたコンクリートの塩化物イオン浸透性
    峠坂直樹, 杉山隆文, 松田康紀, 半井健一郎
    コンクリート工学年次論文集, 29, 1, 975, 980, 日本コンクリート工学協会, 30 Jul. 2007
    Japanese, 断面修復材や表面被覆材として使用されるポリマーセメントモルタルで表面保護したコンクリートの塩分浸透性を把握することを目的に,電気泳動試験により表面保護コンクリートの実効拡散係数を求め,等価かぶりに基づいた塩化物イオンの浸透予測を行った。表面保護コンクリートの実効拡散係数は,ポリマーセメントモルタルおよびコンクリートの実効拡散係数とその厚さによって異なり,基盤となるコンクリートにフライアッシュコンクリートを用いることで,塩化物イオン浸透に対する抵抗性は著しく増大することが示された。
  • Study on leaching of hexavalent chromium from hardened concretes using tank leaching test
    Shigeru Takahashi, Etsuo Sakai, Takafumi Sugiyama
    JOURNAL OF ADVANCED CONCRETE TECHNOLOGY, 5, 2, 201, 207, Jun. 2007
    English, Scientific journal
  • EXPERIMENTAL STUDIES ON THE REDUCTION OF EXPANSION FORCE OF BENTONITE SAND MIXTURES DUE TO CALCIUM LEACHING FROM CONCRETE
    TOMIZAWA NAOMI, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU
    セメント・コンクリート論文集, 60, 162, 168, 20 Feb. 2007
    Japanese
  • EVALUATION METHOD FOR CRACK-REDUCING EFFECT ON CONCRETE WITH EXPANSIVE ADDITIVE
    HORI AKIHIRO, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    セメント・コンクリート論文集, 60, 220, 226, 20 Feb. 2007
    Japanese
  • Evaluation of tortuosity of cement-based materials with X-ray synchrotron radiation microtomography
    Michael Angelo B. Promentilla, Takafumi Sugiyama
    PROCEEDINGS OF THE FIRST INTERNATIONAL CONFERENCE ON RECENT ADVANCES IN CONCRETE TECHNOLOGY, 101, 112, 2007, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • EFFECT OF BAR ARRANGEMENT ON GAS PERMEABILITY THROUGH CRACK IN CONCRETE
    SUGIYAMA TAKAFUMI, ISHII TOSHIAKI, MACHIDA YOSHITSUGU, TSUJI YUKIKAZU
    土木学会論文集 E, 62, 3, 531, 541, Japan Society of Civil Engineers, 25 Oct. 2006
    Japanese, Present paper shows effects that bar arrangement in concrete have on gas permeability through crack. Experimental set-up enables simultaneous gas flow through crack during which concrete cylinder with bar arrangement is loaded by the split tensile strength test configuration. Crack openings were measured at both ends of the concrete cylinder and gas pressure difference and volumetric gas flow rate were monitored. It was found that gas permeability was different despite an equal crack opening and was depended on the bar arrangement. Steel ratio and the projected surface area of steel that was in the way for the flow of gas in the crack were used to explain the effect of the bar arrangement
  • 土木学会規準「硬化したコンクリートからの微量成分溶出試験方法(案)(JSCE‐G575‐2005)」の制定
    杉山隆文, 高橋茂
    土木学会論文集 E, 62, 3, 587, 591, Japan Society of Civil Engineers, 25 Oct. 2006
    Japanese
  • 鉄筋コンクリートはりの曲げひび割れ幅性状の統計的評価
    有賀大峰, 辻幸和, 池田正志, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集, 28, 2, 715, 720, 日本コンクリート工学協会, 30 Jul. 2006
    Japanese, 土木学会コンクリート標準示方書に規定されているRC梁の曲げひび割れ幅の算定式より求まる値は,載荷試験より得られる実測値と比較すると差異があるとの報告を既に行ってきた。そこで本研究では,同一の断面形状寸法および配筋で,せん断スパン比のみが異なる供試体について曲げ載荷試験を行い,既往の算定式の適合性を評価した。その結果,せん断スパン比を変化させることにより,曲げひび割れ幅の実測値の算定値に対する分布には明確な相違が認められた。
  • コンクリートの表面保護工法 2.表面被覆工法の特徴(2)無機系被覆工
    杉山隆文
    セメント・コンクリート, 713, 27, 32, セメント協会, 10 Jul. 2006
    Japanese
  • Experimental investigation on alteration of the characteristics of bentonite sand mixtures at the interface with concrete by electrical migration method
    Takafumi Sugiyama, Kosei Fukuoka, Yukikazu Tsuji
    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan, 54, 8, 816, 821, Aug. 2005, [Peer-reviewed], [Lead author]
    Japanese, Scientific journal
  • 高ち密性材料の塩分浸透性評価に関する研究
    坂本淳, 新藤竹文, 丸屋剛, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集, 27, 1, 325, 330, 日本コンクリート工学協会, 25 Jun. 2005
    Japanese, 本論文は,超高強度繊維補強コンクリート等の高緻密なコンクリートの実効拡散係数を電気泳動法により測定した結果と乾湿繰返しかつ塩水噴霧条件下における促進腐食試験結果を報告するものである。試験の結果から,超高強度繊維補強コンクリートの実効拡散係数は水セメント比35%の高強度コンクリートに対して1/100以下であり,2年近く経過した促進腐食試験においても塩化物イオンの浸透はみられず,同コンクリートの遮塩性能が極めて高いこと等が明らかとなった。
  • Inventory data and case studies for environmental performance evaluation of concrete structure construction
    Kenji Kawai, Takafumi Sugiyama, Koichi Kobayashi, Susumu Sano
    Journal of Advanced Concrete Technology, 3, 3, 435, 456, 2005, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • DETERMINATION OF PORE STRUCTURE CHARACTERISTIC OF MORTAR USING A STEADY-STATE MIGRATION TEST
    SUGIYAMA TAKAFUMI, SHIMIZU SHUNGO, RITTHICHAUY W, TSUJI YUKIKAZU
    土木学会論文集, 2004, 767, 227, 238, Japan Society of Civil Engineers, 20 Aug. 2004
    Japanese, Pore structure characteristic of a hardened mortar is quantified as a pore structure coefficient (PSC) that is defined and calculated in this research using an effective diffusion coefficient obtained from a migration test. PSC is composed of porosity and tortuosity. PSC was found to be controlled partially by the amount of pores ranged from 100nm to 2μm in the diameter. Potassium ion as a tracer ion in the migration test provided reasonably consistent PSC as well as chloride ion.
    Larger tortuosity of fly ash mortar resulted in lower PSC despite larger porosity. The PSC for fly ash mortar appeared to account for part of micro pores that may reduce ionic diffusion. An electrical effect of the micro pores would seem to restrict the movement of diffusing ions.
  • JSCE STANDARDS "TEST METHOD FOR EFFECTIVE DIFFUSION COEFFICIENT OF CHLORIDE ION IN CONCRETE BY MIGRATION"
    TAKEWAKA KOJI, SUGIYAMA TAKAFUMI
    土木学会論文集, 767, 1, 9, Japan Society of Civil Engineers, 20 Aug. 2004
    Japanese
  • 単位水量の増加がコンクリートの塩分浸透性に及ぼす影響
    杉山隆文, 高見満, RITTHICHAUY, 辻幸和
    コンクリート工学年次論文集, 26, 1, 819, 824, 日本コンクリート工学協会, 25 Jun. 2004
    Japanese, 水セメント比が一定で,単位水量が異なるコンクリートの塩化物イオン浸透性を調べた。電気泳動法より求めた塩化物イオンの実効拡散係数は,単位水量を153~202kg/m^3の範囲で増加させると,増加する傾向が認められた。この傾向は,水セメント比が65%と大きい場合に顕著であった。鉄筋の腐食時期をFick式を用いて模擬計算した結果,単位水量の影響を受けるが,水セメント比の影響がより顕著であることを示した。また,単位水量が増加すると材料分離が生じ易くなることを確認し,その結果,材料分離が生じた表層部(約20mm)の全塩化物イオン濃度が増加することを,422日間の長期塩水浸せき試験から明らかにした。
  • Evaluation of chloride ingress into the HFA concrete by steady-state chloride migration test
    Takafumi Sugiyama, Yukikazu Tsuji
    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan, 52, 2, 198, 203, Society of Materials Science Japan, 2003
    Japanese, Scientific journal
  • Experimental consideration on gas permeability in concrete subjected to the split tensile strength test
    Takafumi Sugiyama, Masaki Minatoya, Yukikazu Tsuji
    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan, 52, 9, 1049, 1054, Society of Materials Science Japan, 2003, [Peer-reviewed], [Lead author, Corresponding author]
    Japanese, Scientific journal
  • Simultaneous Transport of Chloride and Calcium Ions in Hydrated Cement Systems
    Sugiyama Takafumi, Ritthichauy Worapatt, Tsuji Yukikazu
    ACT, 1, 2, 127, 138, Japan Concrete Institute, 2003
    English, This paper presents a new method for numerically calculating the concentration profiles of both solid calcium and total chloride ions (Cl) in concrete in contact with 3% (0.5 mol/l) sodium chloride (NaCl) solution. Since the diffusion of ions present in the pore solution is a primary controlling factor, the application of mutual diffusion coefficients of corresponding ions that are influenced by the concentration of other coexisting ions is proposed. The method of calculation is based on the generalized form of Fick's First Law suggested by Onsager, which is composed of the Onsager phenomenological coefficient and the thermodynamic force between ions, which occurs according to the gradient of electrochemical potential in a multicomponent concentrated solution for the pore solution. In addition, the chemical equilibrium for Ca(OH)2 dissolution and C-S-H decalcification are also modeled and coupled with diffusion. Increased porosity due to dissolved Ca2+ and a chloride binding isotherm are taken into consideration. The concentration profiles of solid calcium and the presence of Friedel's salt in mortar specimens are experimentally identified by the X-ray diffraction method (XRD) and the thermal analysis (TG/DTA) as well as the total chloride profile using an acid extraction method after three years of exposure to 0.5 mol/l NaCl solution. This experimental result verifies the calculation result.
  • Evaluation of chloride resistivity of fly ash concrete.
    SORN V, YAMADA YOSHITOMO, SUGIYAMA TAKAFUMI, OSHIRO TAKESHI
    日本建築学会構造系論文集, 67, 560, 17, 25, Architectural Institute of Japan, 30 Oct. 2002
    Japanese, This paper presents the study on penetrating characteristics of chloride ions into fly ash concrete, where fly ash has been used as the replacement of fine aggregates. Several tests such as rapid chloride permeability test, drying-wetting acceleration test and exposure test under marine environment have been performed. From these tests, the diffusion coefficients have been obtained and these are evaluated to clear the chloride resistivity of fly ash concrete. The results show that the contents of fly ash in concrete are greatly related to the chloride resistivity.
  • Application of the Steady-State Chloride Migration Test for Evaluating Chloride Ingress into Fly Ash Concrete.
    SUGIYAMA TAKAFUMI, VIRA S, TSUJI YUKIKAZU, OSHIRO TAKESHI
    土木学会論文集, 711, 711, 191, 203, 土木学会, 20 Aug. 2002
    Japanese
  • フライアッシュコンクリート中への塩化物イオン浸透性状に関する研究
    SORN V, 山田義智, 杉山隆文, 大城武
    コンクリート工学年次論文集, 24, 1, 603, 608, 日本コンクリート工学協会, 08 Jun. 2002
    Japanese, 本研究は,フライアッシュを細骨材の一部代替として使用するコンクリートについて,塩化物イオンの浸透性状を把握することを目的としている。ここでは,水セメント比とフライアッシュ混和量をパラメータとした試験体について,電気泳動試験および乾湿繰り返し促進試験を行い,塩化物イオンの浸透性状を把握している。これらの試験結果より見掛けの拡散係数を求め,塩化物イオンの浸透性状を評価している。
  • Strengthening effects using steel plate on the structural performance of reinforced concrete beam with vertical construction joint.
    TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI, YAMAGUCHI MITSUTOSHI
    土木学会論文集, 2002, 697, 179, 192, Japan Society of Civil Engineers, 20 Feb. 2002
    Japanese, The strengthening effect using steel plate on the structural performance of reinforced concrete beam with vertical construction joint was studied. Vertical joint was located within the shear span of the beam and steel plate was used to cover the joint so that the beam could perform structurally as normal beam without construction joint. The tensile strain of the stirrup increased noticeably at the position near the vertical joint. However, the steel plate could reduce local increase in the strain of the stirrup. In addition, it was found that the steel plate contributed to resist the part of the shear force on the beam with the stirrup resulting in the prevention from the stirrup failure.
  • Determination of chloride ions content in concrete by electrical migration test method.
    SUGIYAMA TAKAFUMI, OHATA MASATSUGU, IGARASHI TOMOMI, TSUJI YUKIKAZU
    セメント・コンクリート論文集, 56, 56, 216, 223, 2002
    Japanese
  • ガス透過試験を用いた引張応力を受けるコンクリートのひび割れに関する研究
    湊谷昌樹, 杉山隆文, 辻幸和, GUPTA S
    コンクリート工学年次論文集, 23, 2, 829, 834, 08 Jun. 2001
    Japanese
  • コンクリート中の電気伝導現象における塩化物イオンの役割
    大畑公嗣, 杉山隆文, 辻幸和, GUPTA S
    コンクリート工学年次論文集, 23, 2, 511, 516, 08 Jun. 2001
    Japanese
  • 補修を行った塩害環境下コンクリートの塩素イオン拡散
    小川彰一, 吉岡民夫, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集, 23, 1, 385, 390, 08 Jun. 2001
    Japanese
  • 表面に切欠きを有するRCはりの織り方を変えた炭素繊維シートによる補強効果
    中田学, 辻幸和, 杉山隆文, 佐藤元
    コンクリート工学年次論文集, 23, 1, 445, 450, 08 Jun. 2001
    Japanese
  • An Experimental Study on Segregation of Model Concrete during Pulsatile Flow of Concrete Flowing in Pipe.
    SUHARA KENTARO, HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    土木学会論文集, 676, 676, 105, 115, Japan Society of Civil Engineers, 20 May 2001
    Japanese, This paper has been conducted to develop a novel system for pumping concrete with a minimizing degree of the pulsation in the pipe. A pumping devise designed on a small scale has two hydraulic cylinders: one for a main stream and the other for a supplemental stream, respectively. A visualization technique was employed to determine satisfactory levels of the pulsation of the supplemental stream that resulted in minimizing the pulsatile flow of concrete flowing through the main pipe after being combined with the supplemental stream.
    This research concludes that pumping concrete could be operated most smoothly and without causing an adverse pulsation through the pipe by arranging the pulsation levels of the supplemental stream with the main flow of a certain level of the pulsation when the angle of confluent is 45-dgree. Also, it was found that there existed was the segregation of model concrete in confluent during pulsatile flow and that the volumetric ratio of coarse aggregate to mortar influenced the segregation of concrete.
  • Effect of paint performance and patching materials on life-cycle costs of prestressed concrete bridges.
    OGAWA SHOICHI, YOSHIOKA TAMIO, SUGIYAMA TAKAFUMI
    セメント・コンクリート論文集, 55, 587, 592, 2001
    Japanese
  • モルタル中を電気的泳動する塩化物イオンの濃度分布
    清水俊吾, 杉山隆文, 辻幸和, GUPTA S
    コンクリート工学年次論文集, 22, 1, 115, 120, 01 Jun. 2000
    Japanese
  • フライアッシュを大量使用したコンクリート中への塩化物浸透性状
    VIRA S, 大城武, 松藤泰典, 杉山隆文
    コンクリート工学年次論文集, 22, 1, 139, 144, 01 Jun. 2000
    Japanese
  • Effect of vertical construction joint on the structural behavior of reinforced concrete beam made of self-compacting concrete
    Yukikazu Tsuji, Takafumi Sugiyama, Chikanori Hashimoto
    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan, 49, 10, 1127, 1132, Soc Mater Sci, Japan, 2000
    Japanese, Scientific journal
  • 沈下ひび割れを模擬した人工ひび割れを有する鉄筋コンクリート床版の鉄筋腐食実験
    杉山隆文, 井川一弘, 山本隆信
    日本コンクリート工学協会論文集, 53, 221, 226, Nov. 1999
    Japanese
  • Penetration of Chloride Ions in Fly-ash Concrete Subjected to Freezing and Thawing Action.
    MURATA YOKO, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU
    コンクリート工学年次論文報告集, 21, 2, 1081, 1086, 日本コンクリート工学協会, 21 Jun. 1999
    Japanese, 凍結融解作用を繰り返したフライアッシュコンクリートに対して,電気的手法を用いた塩分浸透試験を行った。フライアッシュの置換率(セメントの内割り)が増加すると,水申養生期間が28日間の場合で,塩分浸透性は大きくなった。しかし,水中養生期間を91日間確保して圧縮強度を増加させると,凍結融解作用のサイクル数に関わらず,各フライアッシュコンクリートの塩分浸透性は同程度であった。
  • Strengthening Effect of Stirrups of Reinforced Concrete Beam Having a Vertical Construction Joint.
    YAMAGUCHI MITSUTOSHI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI, IKEDA MASASHI
    コンクリート工学年次論文報告集, 21, 3, 469, 474, 日本コンクリート工学協会, 21 Jun. 1999
    Japanese, 鉛直打継目を有する断面形状寸法が異なるRCはりを作製し,そのせん断性状をスターラップのひずみの増加割合に着目し,実験的に検討した。その結果,鉛直打継目を有するRCはりのスターラップのひずみは,鉛直打継目を有さない一体型のRCはりのものと異なり,斜めひび割れの発達状況に大きな影響を受け,大きな局所的なひずみ増加を示した。また,鉛直打継目を有するRCはりにプレストレスを与えることで,スターラップのひずみの局所的な増加を抑え,一体型のRCはりと同等のせん断性状を示すことが明らかとなった。
  • Visualization of Placing of Concrete for Diaphragm Wall.
    URANO SHINJI, HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    土木学会論文集, 599, 599, 131, 141, 土木学会, Aug. 1998
    Japanese
  • A Study on the Pore Structure of Concretes Containing Fly Ash by Electrical Potential Method.
    HORIUCHI ZEN, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU, HASHIMOTO CHIKANORI
    コンクリート工学年次論文報告集, 20, 1, 203, 208, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1998
    Japanese, コンクリートの電気伝導度から,多孔質体の細孔構造の物理的な指標である屈曲度およびfGr通at沁鷺factorを算定した。フライアッシュコンクリートでは,これらの物理特性値が大きく,そのことは塩化物イオンの拡散を抑制することと関連することを明らかにした.
  • Shearing Behaviors of Reinforced Concrete Beam Having a Vartical Construction Joint and Different Compressive Strength of Concrete.
    OTA TOMONORI, YOKOTA TAKAO, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    コンクリート工学年次論文報告集, 20, 1, 479, 484, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1998
    Japanese, せん断スパン中央に鉛直打継目を設けた高強度および普通強度のRCはりを作製し,そのせん断耐力の低下等を実験的に検討した。その後,打継目を幅,厚さの異なる鋼板により被覆補強を施した場合のせん断性状を検討した。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はりと同等の耐力を得ることができ,せん断圧縮破壊した普通強度のRCはりは,曲げ引張破壊へと移行した。そして,鋼板による補強機構にも考察を加えた。
  • Experimental Studies on the Air Content and Bleeding of Concretes Containing Fly Ash.
    YAMAMOTO TAKANOBU, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU
    コンクリート工学年次論文報告集, 20, 2, 97, 102, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1998
    Japanese, 本研究の目的は,フライアッシュ用の空気量調整剤をAE減水剤と併用した場合の,フライアッシュコンクリートにおける空気連行性およびブリーディング量を検討することである。実験では,空気量調整剤の種類および添加率を変化させて,各フレッシュ時の性状を考察した。また,品質の異なる2種類のフライアッシュを用いて,最大45%までセメントの一部と置換した場合について考察した。各配合における旭減水剤の添加率を一定とした本実験の範囲内では,目標値である5%の空気量を得るために必要な空気量調整剤の添加率は,フライアッシュの品質に関わらず,30%までの置換率の増加に対して比例的に増加した。
  • Distribution of Shear Strain Rate on Fresh Concrete Flowing in Form.
    KOYAMA HIROMITSU, HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    コンクリート工学年次論文報告集, 20, 2, 295, 300, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1998
    Japanese, 任意の型枠内でのフレッシュコンクリートの変形特性を定量的に評価することを目的として,可視化実験手法を用いて流動状況を観察し,変形挙動をひずみ速度の時間経過に伴う発生状況の違いにより定量化を行った。実験の結果,モデルコンクリートはスラブ型枠および壁型枠内の流動において,モルタルの粘性に関わらずそれぞれ一定のレベルのひずみ速度を有していること,壁型枠内の流動はスラブ型枠内の流動に比べひずみ速度が2倍程度であるとともに,主ひずみ速度と流動方向とのなす角度が大きくなることが明らかになった。
  • Evaluation of Flow of Highly Flowable Concrete by Visualization Technique.
    URANO SHINJI, HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    土木学会論文集, 585, 585, 163, 174, 土木学会, Feb. 1998
    Japanese
  • Effects of mixing time on mixing efficiency of fresh concrete in bi-axial forced mixing type mixer.
    HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    セメント・コンクリート論文集, 51, 582, 587, Dec. 1997
    Japanese
  • A Study on Reinforcement of Vertical Construction Joints with Steel Plates for Reinforced Concrete Beams.
    TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI, HASHIMOTO CHIKANORI, MATSUNAMI YASUYUKI
    土木学会論文集, 571, 571, 169, 183, 土木学会, Aug. 1997
    Japanese
  • Some Considerations on Pulsatile Flow of Concrete Flowing in Pipe.
    IGARASHI KAZUMA, HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    コンクリート工学年次論文報告集, 19, 1, 427, 432, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1997
    Japanese, ポンプ圧送時に発生する管内脈動流を小型ポンプ圧送装置で再現し、フレッシュコンクリートの可視化実験手法を適用し、脈動流の流速変動と圧力変動の定量化を行った。その実験結果を1次元の振動モデルを用いて解析した結果と比較し、振動モデルにおける体積弾性率と粘性係数を求め、脈動流に対するこれらの数値の物理的意味にっいて考察した。その結果、脈動時の管内流動は、体積弾性率に関してほぼ一定であるが、粘性係数は変化することから同じ管内圧力でも管内流速が異なる可能性があることが明らかとなった。
  • Horizontal Shear Strength between Grout Mortar and Steel Plate Enclosing Reinfrced Concrete Member.
    IKEDA MASASHI, TSUJI YUKIKAZU, HASHIMOTO CHIKANORI, SUGIYAMA TAKAFUMI
    コンクリート工学年次論文報告集, 19, 2, 1647, 1652, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1997
    Japanese, 鉄筋コンクリートはりと鋼板にポリマーセメントモルタルを塗布して3日後に、両者の間に充てんモルタルを充てんして接着させたはり供試体の曲げ強度試験を行い、はりの曲げ・せん断性状および接着面における水平せん断性状の実験結果を報告した。実験要因としては、充てんモルタルの厚さ、せん断スパン内における接着面積の大きさ、鋼板の厚さを採ったが、鋼板のはく離を評価するためには、鋼板の受け持つ引張力をせん断スパン内の鋼板の接着面積で除した値で表される水平せん断応力度を提案した。この水平せん断応力度が0.5~1.3N/mm2に達すると、接着していた鋼板のはく離が生じた。
  • A Study on Migration of Chloride Ions in Cement-Based Materials.
    NAGAOKA SATORU, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU, HASHIMOTO CHIKANORI
    コンクリート工学年次論文報告集, 19, 1, 571, 576, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1997
    Japanese, 塩化物イオンの電気的泳動を利用した促進試験方法を用いて、塩化物イオンの移動が定常状態および非定常状態にある場合から、それぞれ有効拡散係数および見掛けの拡散係数を定義して、セメントペーストおよびコンクリートについて各拡散係数を比較した。定常状態から得られた有効拡散係数は、非定常状態から得られた見掛けの拡散係数よりも大きい結果となった。
  • An Experimental Study on Palsatile Flow of Concrete flowing in Confluent Pipe.
    SUHARA KENTARO, HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    コンクリート工学年次論文報告集, 19, 1, 421, 426, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1997
    Japanese, ピストン式コンクリートポンプによるフレッシュコンクリートの圧送において,圧送時の管路内流速および管路内圧力は,ピストンの往復に同期して変動する,このため,圧送管路内の流れは脈動流となる.この脈動の平滑化には,脈動の変動部分に対して逆位相を有する脈動を外部より加え合わせることで可能となる.異なる2つの脈動流の合流部を可視化し,流速分布を計測することで,合流部の流動を横流入のある1次元流れとしてのモデル化を行った.その結果,このモデルは合流部の流動をマクロ的に捉えるのに有効であることが明らかとなった.
  • Statistical Evaluation of Equation for Flexural Crack Width of RC Beams.
    YOKOTA TAKAO, HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU, SUGIYAMA TAKAFUMI
    コンクリート工学年次論文報告集, 19, 2, 681, 686, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1997
    Japanese, 同一条件における多数のはり供試体の曲げ載荷試験を行い、曲げひび割れ幅に着目し統計的評価を行った。ひび割れ本数の変動は全変形量の変動には影響を及ぼさないが、一本当たりのひび割れ幅については多少の変動を伴う。しかし、引張鉄筋位置での曲げひび割れ幅は、土木学会コンクリート標準示方書に規定されている曲げひび割れ幅算定式から求まる値より、いずれも小さかった。また引張縁における曲げひび割れ幅を求める際には、上述の曲げひび割れ幅算定式に鉄筋のかぶりを考慮した補正係数を乗じることにより、より正確な値を得ることができた。
  • New accelerated test using electrical technique for calculating chloride ion diffusion coefficient of concrete.
    SUGIYAMA TAKAFUMI
    コンクリート工学, 35, 5, 29, 32, 日本コンクリ-ト工学協会, May 1997
    Japanese
  • セメントペースト中の塩化物イオンの移動における電位勾配の影響
    セメント・コンクリート論文集, 51, 678, 683, 1997
  • 1141 Application of an Electrical Potential Technique for Determining Chloride Diffusivity of Concrete
    SUGIYAMA Takafumi, HASHIMOTO Tomoaki, Tsuji Yukikazu, HASHIMOTO Chikanori
    コンクリート工学年次論文報告集, 19, 1, 859, 864, 日本コンクリート工学協会, 1997
    Japanese, 直流定電圧を用いて塩化物イオンを電気的にコンクリート中を移動させる促進試験の有効性について、普通コンクリート(W/C=55%)および粉体系の高流動コンクリート(W/C=30%)を試験体として調べた。実験結果から促進試験で求めた拡散係数(D)と養生期間(t)をD=atbの関係で表した。また、高流動コンクリートの拡散係数は普通コンクリートの25~30%と小さく、595日間の実験室内の暴露試験から得られた塩分浸透性状を良く反映していた。
  • A STUDY ON SETTLEMENT CRACK FOR REINFORCED CONCRETE STRUCTURES
    SUGIYAMA Takafumi, TSUJI Yukikazu, HASHIMOTO Chikanori, KUROIWA Toshiyuki
    土木学会論文集, 557, 557, 101, 109, 土木学会, 1997
    Japanese
  • Effect of stress on gas permeability in concrete
    T Sugiyama, TW Bremner, TA Holm
    ACI MATERIALS JOURNAL, 93, 5, 443, 450, Sep. 1996
    English, Scientific journal
  • Ditribution of the Shear Strain Rate on Fresh Concrete Flowing in Consistensy Tests.
    KAKO MAKOTO, HASHIMOTO CHIKANORI, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU
    コンクリート工学年次論文報告集, 18, 1, 465, 470, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1996
    Japanese, 本研究は、高流動コンクリートのコンシステンシー試験として用いられているスランプフロー試験、Lフロー試験およびV漏斗試験装置内を流動するフレッシュ頴ンクリートの変形特性を定量化するために、フレッシュコンクリートの可視化モデルを用いて、ひずみ嶽ゼット法に基づいた最大せん断ひずみ速度分布を求めた。その結果、スランプフロー試験とLフロー試験では、試験開始直後約1秒間以内では10~20/sec程度のひずみ速度が、開始直後1秒以降では0.5/sec以下のひずみ速度が発生する.一方、V漏斗試験では、常に10/sec程度のひずみ速度が発生することが明らかになった。
  • Determination of chloride diffusion coefficient and gas permeability of concrete and their relationship
    T Sugiyama, TW Bremner, Y Tsuji
    CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, 26, 5, 781, 790, May 1996
    English, Scientific journal
  • Chloride Diffusion Model for Concrete.
    SUGIYAMA TAKAFUMI, NAGAOKA SATORU, HASHIMOTO CHIKANORI, TSUJI YUKIKAZU
    日本コンクリート工学協会論文集, 39, 53, 58, May 1996
    Japanese
  • 1158 Electrical Potential Technique for Determination of Chloride Diffusion Coefficient of Concrete
    SUGIYAMA Takafumi, NAGAOKA Satoru, TSUJI Yukikazu, HASHIMOTO Chikanori
    コンクリート工学年次論文報告集, 18, 1, 981, 986, 日本コンクリート工学協会, 1996
    Japanese, 塩化物イオンによる鋼材腐食に対して、合理的な耐久設計あるいは劣化予測を行う揚合に重要となる、コンクリートの塩化物イオン拡散係数を、電気的泳動を利用した促進試験方法によって求めた。本促進試験方法は、直流定電圧方式で15Vの電位差を厚さ5cmのコンクリートに印加して、塩化物イオンを見掛け上厚さ方向に、一次元的に電気的泳動させる。そして、塩化物イオンの移動が定常状態にある時のフラックスから、コンクリートの塩化物イオン拡散係数を算定した。その時に要する試験期間は2~3週間で、塩化物イオン拡散係数は、水セメント比の影響を大きく受けることが明らかになった。
  • Mechanical Behavior of Chemically Prestressed Concrete Beams Reinforced with Fiber Reinforced Plastics and Having Various Vartical Construction Joints.
    MATSUNAMI YASUYUKI, NISHISU MINORU, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU
    コンクリート工学年次論文報告集, 17, 2, 989, 994, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1995
    Japanese, 異なる位置に鉛直打継目を設けて、補強材にFRPを用いたCPCはりの曲げおよびせん断性状を実験的に検討した。鉛直打継目をせん断スパン内に設けた場合は、等曲げモーメント区間に設けた場合より曲げひび割れ発生モーメントと斜めひび割れ発生モーメントが大きく、平均ひび割れ幅が小さくなった。また、鉛直打継目の位置に関わらず、膨張コンクリートの利用により曲げおよびせん断性状が向上した。鉛直打継目をせん断スパン内に設けたはりの破壊形式は、FRPの種類および格子間隔の大きさに関わらず、すべてせん断圧縮破壊となった。
  • Segregation of Fresh Concrete Agitating in Truck Agitator.
    ARAI NORIYUKI, HASHIMOTO CHIKANORI, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU
    コンクリート工学年次論文報告集, 17, 1, 575, 580, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1995
    Japanese, 本研究ではモデルアジテータを用いた可視化実験装置に画像処理装置を組み合わせ、モデルコンクリートを構成するモルタル相と粗骨材粒子の流速・流動方向を計測するシステムを用いて、かくはん時におけるモルタル相の粘性と粗骨材濃度がモルタル相と粗骨材の材料分離に及ぼす影響について検討した。その結果、アジテータのかくはん時に発生する材料分離は、モルタル相の粘性よりも粗骨材濃度による影響が大きいことが明らかになった。
  • Effect of the Transition Zone between Aggregate and Paste Matrix on Mass Transport in Concrete.
    SUGIYAMA TAKAFUMI
    コンクリート工学, 33, 6, 44, 51, Jun. 1995
    Japanese
  • Experimental Study on Mixing Efficiency and Flow Mechanism of Biaxial Forced Type Concrete Mixer.
    IKEDA OSAMU, HASHIMOTO CHIKANORI, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU
    コンクリート工学年次論文報告集, 17, 1, 557, 562, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1995
    Japanese, 2軸強制練りミキサの可視化実験により得られたミキサ内のモデルコンクリートの流動機構が、実際のコンクリートの練混ぜ性能に及ぼす影響について検討することを目的とし、シリカフユーム混入コンクリートを用いた実機ミキサによる練混ぜ性能試験を行った。測定項目は、シリカフュームの分散率と圧縮強度、単位粗骨材量の変動係数とした。その結果、2軸強制練りミキサの練混ぜ性能は全体を循環させる流動を卓越させることで向上することが明らかになった。
  • Experimental Study on Pulsatile Flow of Concrete Flowing in Pipe.
    HASHIMOTO CHIKANORI, SATO RYOICHI, SUGIYAMA TAKAFUMI, TSUJI YUKIKAZU
    コンクリート工学年次論文報告集, 17, 1, 551, 556, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1995
    Japanese, ポンプ圧送において発生する脈動流は、圧送後のコンクリートの品質のみならず、圧送現場の環境やポンプ自体に対しても悪影響を及ぼす。本研究は、脈動流を抑制した新しいコンクリートポンプ機構の開発を目的とし、任意の波形の脈動流を設定することができる油圧シリンダー2本(主流と補流)を有する小型ポンプ圧送装置を試作し、主流で再現した脈動流に合流させて管内流動を平滑化させるために必要な補流の条件を、フレッシュコンクリートの可視化実験手法を用いて検討した。管内流速の経時変化から、脈動流の平滑化を実現させうる補流の条件が存在することが明らかになった。
  • ポンプ圧送時の管内脈動機構に関する実験的研究               
    コンクリート工学年次論文報告集, Vol.17,No.1,pp.551-556, 1995
  • 1169 Gas Permeability of Concrete under Increasing Compressive Load
    SUGIYAMA Takafumi, W. BREMNER Theodore, A. HOLM Thomas, TSUJI Yukikazu
    コンクリート工学年次論文報告集, 17, 1, 985, 990, 日本コンクリート工学協会, 1995
    Japanese, 静的載荷を受ける中空円柱型のコンクリート供試体の内部表面に、透気方向が載荷方向に対して垂直になるように、窒素ガスを作用させ、応力レベル(破壊強度の百分率で表す)の増加に伴う透気係数の変化を調べた。コンクリートの透気係数は、応力レベルが76~79%に達すると著しく増大を開始し、別の実験で調べた、静的載荷による体積ひずみの変化がそれまでの減少から逆に増大に転じる臨界応力とよく一致した。
  • コンクリートの中の塩素イオンの透過に及ぼす荷重の影響               
    6, 1, 239, 248, 1993
  • Damage forms and deflection behavior of concrete beams subjected to impact loads at low temperatures.
    SUGIYAMA TAKAFUMI, SAIKI NOBORU, FUJITA YOSHIO, ARIMA NOBUHIRO
    コンクリート工学年次論文報告集, 12, 1, 191, 196, 日本コンクリート工学協会, Jun. 1990
    Japanese
  • 1031 Damage Forms and Deflection Behavior of Concrete Beams Subjected to Impact Loads at Low Temperatures
    SUGIYAMA Takafumi, SAEKI Noboru, FUJITA Yoshio, ARIMA Nobuhiro
    コンクリート工学年次論文報告集, 12, 1, 191, 196, 日本コンクリート工学協会, 1990
    Japanese
  • 1042 Behavior of Reinforced Concrete Slab Subjected to Impact at Low Temperature
    SUGIYAMA Takafumi, SAEKI Noboru, FUJITA Yoshio
    コンクリート工学年次論文報告集, 11, 1, 259, 264, 日本コンクリート工学協会, 1989
    Japanese

Other Activities and Achievements

Books and other publications

Affiliated academic society

  • JAPAN PRESTRESSED CONCRETE INSTITUTE               
  • THE SOCIETY OF MATERIALS SCIENCE, JAPAN               
  • JAPAN CONCRETE INSTITUTE               
  • JAPAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS               

Works

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

Research Themes

  • Hierarchical Material Property and Stractural Performance of 3D Printed Concrete
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2025 - 31 Mar. 2028
    橋本 勝文, 小野 新平, 杉山 隆文
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 25K01300
  • Radiation technology for new concrete material development that significantly increases productivity
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
    杉山 隆文, 松本 浩嗣, 高橋 駿人
    コンクリート構造物の建設需要が経済的、社会的、環境側面において多様化する中で、コンクリートに要求される性能が大きく変化している。品質を確保しながら生産性を高めることが共通しているが、その上で過酷環境、長寿命化、環境負荷低減などの条件を満足するコンクリートを実現することが求められている。そして、これらを満足する素材や配合設計の自由度が拡大する中、新しい素材や設計手法の開発において、性能を迅速に評価する手法の研究開発を目的としている。特に、耐凍害性の向上が期待される新素材である中空微小球の導入による気泡構造の可視化や研究期間が長期に及ぶ浸食作用による抵抗性評価のために、X線CT法に代表される放射線の優れた非破壊透視技術を活用した。
    気泡構造はASTM法に代表されるリニアトラバース法が採用されるが、多くの労力を要していた。また、電子顕微鏡による断面観察によって中空微小球の分布の様子を観察していた。これら従来法は、いずれも平面観察であり空間分布を捉えることはできていなかった。そこで、X線CT法を用いることで、硬化体への特別な成型過程が不要で客観的な評価判定が可能となることを示した。さらに、直径3㎜で高さが5㎜の微小供試体を用いることで、マイクロメートルオーダーでの分析が可能なCT-XRD連成法を採用することで、コンクリートからのカルシウムイオンの溶出現象を可視化することが可能であることが推察された。
    このように、放射線による非破壊透視技術によって、ブラックスボックスである構造体内部を立体的に画像として把握することができて、さらに繰り返し同一供試体の測定が可能であり、測定前の試料準備も不要になることから、評価判定までの生産性を著しく向上することが示された。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 21H01402
  • Development of an innovative inspection and soundness diagnosis method for concrete structures using perspective technology
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2017
    SUGIYAMA TAKAFUMI, PROMENTILLA Michael
    This research has focused on X-ray CT as a nondestructive diagnostic method for concrete structures. Varied mechanisms of the alteration due to load application, water attack, carbonation, freezing and thawing action and the reinforcement corrosion were clarified.
    Deformed reinforcing bar embedded in concrete was clearly extracted. In addition, the amount of cross section reduction of electrically corroded rebar was calculated. A part of the cross section corroded in the early period and then spread over the entire cross section. The core was collected from the bottom surface of the road bridge RC slab, and as the crack length increased, chloride ions permeated deep. However, the influence of the crack width was not large. Furthermore, when carbonated and passed through water, the portlandite in the cracked concrete disappeared relatively earlier. With continuous water flow the surroundings of the aggregate eventually weakened, and the paste itself flowed out due to the leaching.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 26289133
  • Development of Non-destructive Integrated CT-XRD Method and its application for the study of deteriorating cementitious materials
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2016
    Sugiyama Takafumi, KAJIWARA Kentaro, HITOMI Takashi, Henry Michael Ward
    X -ray CT method allows to visualize the geometrical spatial distribution in a given material. X-ray Diffraction, XRD is a analytical technique for identifying the crystalline material . A new technique to have these CT and XRD measurements as single unit has been developed in the beam line 28B2 of large-scale synchrotron radiation facility (Spring 8), Japan. It is named " Non-destructive Integrated CT-XRD method". This new technique has been applied to study hardened cementitious material. By using white X- rays , substance identification of low energy region unique to cementitious materials is possible and it is revealed to be an effective method by short time measurement. Distributions of cracking in cementitious material and aggregate can be visualized and the leaching of cement hydration products can be examined in a micrometer area.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 26630200
  • Elucidation and perception for stagnations of liquid water seepage and salt ion permeation and its application for durability design
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2016
    KISHI TOSHIHARU, MATSUDA Yoshinori, UEDA Hiroshi, KURASHIGE Isao
    In this study lots of experiments were carried out to elucidate the mechanisms on stagnations of liquid water seepage and salt ion permeation into hardened cement based concrete. Firstly, it was clarified by a series of experiments using micro and nano-channels on glass chip that diffusion of Chloride ion through condensed water in very fine pore less than 10nm diameter could be blocked due to electrical double layers formed on the wall. Secondary, their stagnations were experimentally verified by mortar specimens which were made from various powder admixtures and cured under different conditions. Then, it was confirmed that to use powder admixtures such as fly ash, silica fume and blast furnace slag which consumes free calcium hydro-oxide are beneficial to restrain liquid water permeation and related Chloride ion suction and diffusion through relatively larger connective pores. It was also suggested that air bubbles and liquid-water interface directly blocks and brakes them in pores.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), The University of Tokyo, 25249060
  • 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               
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2014 - 2016
    杉山 隆文
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • Mechanical characteristics modeling of concrete under environmental action based on meso-scale perspective
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2015
    SATO yasuhiko, SUGIYAMA Takafumi, HASHIMOTO Katsufumi
    Concrete structures in hot spring area, underground structures, sewerage structures are suffered from mechanical actions such as earthquake and at the same time environmental actions. However, understandings on the mechanical characteristics of concrete under combined actions are not progressing. In this study, therefore, a mass transfer model; chemical reaction analysis method for prediction of cement hydrates and porosity change under environmental actions (Ca leaching and acid attach) and a fracture analysis method considering reduction in strength, Young's modulus and facture energy based on meso scale perspective are developed and those methods are integrated so as to predict the mechanical characteristics of semi-macro concrete.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 24560560
  • 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               
    科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    2014 - 2015
    杉山 隆文
    文部科学省, Principal investigator, Competitive research funding
  • Development of visualization technique relating to physical property for the diagnosis of concrete structure
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    2011 - 2013
    SUGIYAMA Takafumi, SHIMURA Kazunori, HENRY Michael
    Concrete is a primary construction material and hence has been used for varied types of structural members under diverse environments. It has been found that some concrete structures exhibit deterioration with cracks and alteration. For upgrading these degraded concrete the technology of diagnosis needs to be further developed first so that one can take next proper action for repairing.
    Visualization technique is now popular because rational evaluation can be made through image analysis and similar methods. To do so a X-ray Computed Tomography (XRCT) is considered promising tool. It can enable to obtain three dimensional images of internal microstructure and cracks. Then this research aims to clarify the capacity of the XRCT using mortar specimens. It was found that the 3D crack image could be obtained and the crack geometry such as crack width distribution with 10 micrometers or larger was quantified.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 23360187
  • Geo-and bio-resource science and technology learnt from the processes in hyperalkaline springs at Oman
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    2009 - 2011
    SATO Tsutomu, MICHIBAYASHI Katsuyoshi, NAGANUMA Takeshi, SUZUKI Masakazu, UEDA Akira, SUGIYAMA Takafumi, MIYASHITA Sumio, SUNAMURA Michinari, FUKUSHI Keisuke, TANAKA Shigeyasu
    Study on geo-and bio-resource science and technology learnt from the processes in hyperalkaline springs at Oman was conducted by geologists, geochemists, biologists, engineers to understand geological condition and geo-scientific impact of hyperalkaline springs, adaptation mechanism of microorganisms and fish for hypealkaline condition, long-term stability of natural concrete and effective storage of CO_2 in geological strata. From the results of this study, the following points were cleared ; 1) petrology and structure of geology for production of hyperalkaline springs, 2) kinetics of carbonate formation at the hyperalkaline springs, 3) role of the aragonite and monohydro-calcite on anion migration in groundwater, 4) the highest δD value of hyperalkaline water, 5) existence of new micooganisms and their genes, 6) existence and adaptation to hyperalkaline water of freshwater fishes and frog, 7) strength and long term stability of natural concrete at Oman.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 21404017
  • 高分解能X線CTによるコンクリート微細組織の三次元構造解析
    科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    2009 - 2010
    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, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 21656109
  • 高分解能X線CTを用いたコンクリート空隙構造の三次元幾何学形状解析とその応用
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    2008 - 2009
    杉山 隆文, PROMENTILLA Michael Augeb, PROMENTILLA Michael Angelo Baliwag
    本研究は,X線CT法をコンクリートの耐久性問題へ応用するために実施した.つまり,コンクリートの空隙構造と劣化現象の関係を調べるために,先ず高分解能X線CT撮影による直接観察を実施することで三次元空間における空隙径分布や空隙の連続性を定量化した.また,コンクリート構造物における劣化要因としては凍害およびカルシウムの溶出を対象とした.
    凍害については,AE減水剤やAE剤を添加したAEモルタルの空隙構造を定量的に調べ,空隙構造と凍結融解作用の繰り返しによるスケーリングやひび割れ発生との関係を調べた.X線CTはマイクロフォーカスX線源を有する装置を用いた.その結果,AEモルタル中には,空隙径が40~50μmをピークとして300μmに及ぶ空隙構造であることを明らかにした.また,三次元空間における気泡間隔係数を,ASTM法の計算式を準用して算出した.AEモルタルでは200μm以下となり,平面解析から得られた値とほぼ対応した.さらに凍結融解作用によって生じたひび割れの長さや分布状態を視覚化した.
    溶出に伴うセメントペーストの空隙構造の変化について,大型放射光施設(SPring-8)を利用して既に所得しているデータを詳細に分析することで,EPMAによるカルシウム-シリカ比と空隙の粗大化の関係を明らかにした.SPring-8は,サブミクロンレベルの空隙構造を把握するのに適しており,本研究ではピクセルサイズが0.5μmの場合の関係を示している.
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 08F08072
  • Integrated model to evaluate environmental aspects and durability for concrete structures in marine cold regions
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2007 - 2009
    Takafumi SUGIYAMA, Kazunori SHIMURA
    Methodology to construct environment-friendly and durable concrete structures in marine cold regions was studied. Coal ash that is a by-product in thermal power plants was used for cement and sand replacement in mixing concrete. In this way concrete with coal ash showed higher durability against salt attack and freezing and thawing cycles. Integrated design to achieve both aspects was proposed.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 19360193
  • X線CTを用いた空隙構造の三次元画像計測と電気泳動によるコンクリートの空隙評価
    科学研究費補助金(萌芽研究)
    2007 - 2008
    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, 萌芽研究, 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 19656106
  • High performance composite structures with combination of expansive concrete and fiber reinforcements
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2005 - 2006
    Yukikazu TSUJI, 睦好 宏史, 杉山 隆文, 岸 利治
    In this study, in order to experimentally investigate the flexural behaviors of high performance composite structures, trial combinations of high strength expansive concrete and fiber reinforcements were carried out. Fiber reinforcements consist of short fibers and continuous fiber reinforcements. A depth of reinforced concrete member is limited to 10 cm. Target compressive strength of expansive concrete is larger than 80N/mm^2. High strength expansive concrete can be applied to composite steel structures for the purpose of not only to protect steel corrosion but also to introduce chemical ...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 17360202
  • Study on Interface Chemistry of Concrete with Other Different Materials such as Surface Coating by Migration Technique
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2004 - 2006
    Takafumi SUGIYAMA, 山田 一夫, 辻 幸和
    This research aimed at following objectives;・Ionic Transport in Concrete Influential on Interface Chemistry・Determination of Effective Diffusion Coefficient of Surface Coating and Restoration Materials by Migration Technique・Chloride Ingress in Surface Treated Concrete・Interface Resistivity of Concrete with Surface Treated Materials・Accelerated Leaching of Calcium Ions in Concrete by Migration Technique・Alternation of Bentonite by Contact with Concrete Using Migration TechniqueBased on this research primarily findings were as followed;(1)Effective diffusion coefficients of polymer cement mo...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 群馬大学->北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 16360215
  • 超耐久性コンクリート構造物の構築手法の開発
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2005 - 2005
    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, 基盤研究(C), 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 17636008
  • コンクリートの沈下ひび割れ自己治癒機能に関する評価手法
    科学研究費補助金(萌芽研究)
    2004 - 2005
    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, 萌芽研究, 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 16656130
  • Evaluation of Durability of Concrete through the Nation-wide Testing and Local Climate Monitoring
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(A))
    2003 - 2004
    Makoto HISADA, 岩波 光保, 杉山 隆文, 加藤 佳孝, 山口 明伸, 河合 研至
    The purpose of this study is to evaluate the durability of concrete through the nation-wide testing and local climate monitoring. The test has been started since 2003, and still continuing.From these investigations, following conclusion was clarified.(1)The climate condition at Tsukuba was much severe than that at Kurihama in both summer and winter. In other word, Tsukuba was colder than Kurihama in winter season, and Tsukuba was hotter than Kurihama in summer season.(2)Therefore, the compressive strength of concrete exposed in Tsukuba were remarkably influenced more than that in Kurihama.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(A), 独立行政法人土木研究所, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 15206053
  • Mechanical behavior of PPC member with a vertical joint and the influence of PC grout quality assessment
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2003 - 2004
    Yukikazu TSUJI, 保利 彰宏, 睦好 宏史, 杉山 隆文
    In this study, in order to experimentally investigate the flexural and shear behaviors of the Partially Prestressed Concrete(PPC) structure with vertical construction joints, the bending strength tests are carried out for 45 beam specimens of size of 30cm×60cm×360cm. The parameters for the experimental work have been classified by the following factors ; 2 quality classes of the vertical joints, 35 and 70 N/mm^2 of compressive strength of concrete, the amounts of applied prestressing forces are 60% and 80% of the 0.2% offset yield strength of φ 13mm prestressing steel bar, the compressive s...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 15360229
  • Development and Practicability Study on Methods for Assessing Environmental Impact of Concrete
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2002 - 2003
    Kenji KAWAI, 枝松 良展, 小澤 一雅, 杉山 隆文, 鶴田 滋, 市川 牧彦, 枝松 良道
    The aim of this study is to develop an evaluation method of environmental impact of concrete in which an action toward effective uses of resources and sustainable development becomes practicable in terms of economical aspects. The development of an evaluation system of materials for concrete and the proposal of methods for evaluating environmental impact of concrete were discussed in this study.In the development of an evaluation system of materials, the effects of heavy metal leaching from concrete on environmental impact was investigated. As a result, it was found that current batch tests...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 広島大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 14350234
  • Evaluation for the influence of leaching substances from concrete during construction
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2002 - 2003
    Hirotaka KAWANO, 河合 研至, 小澤 一雅, 坂井 悦郎, 久田 真, 杉山 隆文
    The purpose of this study is to evaluate the influence of leaching substances from concrete during construction. Cr^<6+>,Cu^<2+> and Zn^<2+> were selected as the main substances. In addition, the amount of leaching these substances were measured during construction site.As the results, following conclusions were summarized :1.Small amount of Cr^<6+> were measured in construction site, for example, in breeding water, washing water. However, no substances were leached when concrete structures were in service.2.Basically, the amount of were quite small. Therefore, too much care against the lea...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 独立行政法人土木研究所, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 14350236
  • 性能評価に基づくコンクリート構造物のライフサイクルマネージメントに関する研究企画
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2002 - 2002
    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, 基盤研究(C), 群馬大学, Principal investigator, Competitive research funding, 14605010
  • 細孔溶液中のイオン種の拡散とセメント水和物との相互作用に関する分子論的解明
    科学研究費補助金(奨励研究(A), 若手研究(B))
    2001 - 2002
    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, 奨励研究(A), 若手研究(B), 群馬大学, Principal investigator, Competitive research funding, 13750438
  • 自己治癒機能を有するコンクリートの開発
    科学研究費補助金(萌芽的研究, 萌芽研究)
    2001 - 2002
    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, 萌芽的研究, 萌芽研究, 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 13875083
  • Development of Analytical System for Damage and Deterioration of Concrete Structures
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    1999 - 2001
    Takumi SHIMOMURA, 佐藤 靖彦, 杉山 隆文, 中村 光, 徳重 英信, 今野 克幸
    The objective of this research project is to develop an analytical system that can predict performance of concrete structures subjected to various load and environmental actions. Following results were obtained.1) A computer program for numerical simulation of time-dependent performance change of RC bridges subjected to chloride attack was developed. It can predict effectiveness of some rehabilitation techniques as desalination method and retrofitting of CF sheet on service life of structures.2) Material models in the computational system mentioned above were improved, which are material tr...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 長岡技術科学大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 11555117
  • Mechanical Behaviors of Super High Strength Partially Prestressed Concrete Having a Vertical Construction Joint
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))
    1997 - 1998
    Yukikazu TSUJI, 橋本 親典, 杉山 隆文
    Reinforced concrete beams and partially prestressed concrete beams having a vertical construction joint were produced by using both ordinary strength concrete and super high strength concrete. The vertical construction joint was placed in a shear span of the beam. A flexural loading test was carried out to take cracking behaviors and stirrup's strains of the beam. Strengthening effect of placing steel plates and prestressing to the beam was also investigated. The test results are as follows.1) The reinforced concrete beam with ordinary strength concrete was cracked firstly in the vertical c...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(C), 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 09650502
  • 初期欠陥を有するRC部材の力学的性状と鋼板被覆による耐震補強
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    1996 - 1996
    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, 基盤研究(C), 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 08650525
  • 付着性状の異なる各種緊張材を配置した高強度PRC部材の力学的性状
    科学研究費補助金(一般研究(C))
    1995 - 1995
    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, 一般研究(C), 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 07650524
  • Experimental Study on Pulsatile Flow of Concrete Flowing in Pipe
    Grants-in-Aid for Scientific Research(試験研究(B))
    1993 - 1994
    Chikanori HASHIMOTO, 丸山 久一, 杉山 隆文, 辻 幸和
    A pulsatile flow of concrete flowing in pipe will adversely affect the property of the fresh concrete after being pumped as well as the pumping pipe itself. In addition, the noise resulting from the pulsating concrete flow in pipe might exceed an acceptable level from environmental points of view in the job site.This research project has been conducted to develop a novel system for pumping concrete with a minimizing degree of the pulsation in the pipe. A pumping devise designed on a small scale has two hydraulic cylinders : one for a main stream and the other for a supplemental stream, resp...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 試験研究(B), 群馬大学, Coinvestigator not use grants, Competitive research funding, 05555119
  • 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               
    Competitive research funding
  • コンクリート構造物のライフサイクルマネジメント               
    Competitive research funding
  • セメント水和物系システムの移動現象論               
    Competitive research funding
  • Degradation mechanisum of concrete bentonite composite system               
    Competitive research funding
  • Performance-Based Design of Concrete Structures               
    Competitive research funding
  • Transport Property of cement hydrated system               
    Competitive research funding

syllabus

  • 環境コンクリート工学特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 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, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 環境コンクリート工学特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • コンクリート構造学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 応用数学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 構造設計論, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 社会基盤と国土政策, 2024年, 学士課程, 工学部