連動型巨大地震に対する復元力特性を有する新型材料および補強技術（テーマ1）
【背景と目的】
連動型巨大地震等，大規模震災に対し，より大きな復元力特性を有する新型材料や，復元力特性を向上させる補強技術の開発が期待されている。本研究では，比較的低価格で破断ひずみに優れるバサルト繊維複合材（BFRP）メッシュシートを補強材として内部に埋め込んだ高靱性コンクリート材料を構想し，曲げ応力に対する復元力特性の検討を行っている。また，従来用いられる連続繊維複合材（FRP）シート等をコンクリート表面に接着する補強技術や，最近研究開発を進めているBFRPロッド材の表面接着補強による，コンクリート構造物の復元力特性の向上効果についても研究を進めている。
【研究成果】
本研究では，打設前にBFRPメッシュ表面にエポキシ樹脂を塗布することにより付着を確保したBFRPメッシュ補強モルタルの曲げ挙動を，図１に示すモルタル供試体を用いて実験的に検討し，曲げ性能や靱性能を実験的に検証した。図２の荷重−変位関係に示すように，モルタルの打設直前に，エポキシ樹脂のように水分を含み難い接着材を塗布する方法（ウェットボンディングと呼称される。）を用いることで，モルタルとの付着性が向上され，より大きな曲げ性能や靱性能が得られることが明らかになった。一方，FRPシートやBFRPロッドをコンクリート表面に接着する補強を実施した構造物の曲げ性能や靱性能についても，実験的検討を進めている。次年度以降，上記の検討をより詳細に進めるとともに，自己センシング性を付与するための方法に関する研究を進める。
図-1 モルタル供試体の形状
※B3-W-1：ウェットボンディング有，B3-N-1：ウェットボンディング無
図-2 荷重−変位関係（BFRPメッシュシート埋込モルタル）
【関連論文リスト】
佐藤 大地，岩下 健太郎，稲垣 廣人，高見 肇：エポキシ樹脂で付着確保したBFRP メッシュ補強モルタルの曲げ挙動，コンクリート工学年次論文集，日本コンクリート工学会, Vol.35, No.2, pp.307-312, 2013. PDF
佐藤大地, 岩下健太郎, 八木洋介, 吉田光秀：FRPロッドを接着補強したRC梁の曲げ挙動に関する解析的研究，第13回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, 日本材料学会, pp. 593-596, 2013. PDF
佐藤大地, 岩下健太郎, 八木洋介, 吉田光秀：エポキシ樹脂充填鋼管を用いたFRPロッドの接着継手の強度に関する研究，第22回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集，pp. 495-498, 2013. PDF
佐藤大地，河上和久，岩下健太郎，稲垣廣人，呉智仁，佐藤譲得, 松本信行, 高見肇, 神崎豊裕：CFRP-BFRP積層メッシュ補強モルタルの曲げ特性，土木学会第68回年次学術講演会，V-19, pp. 37-38, CD-ROM, 2013. PDF
佐藤大地，河上和久，岩下健太郎，稲垣廣人，呉智仁，高見肇：BFRPメッシュ混入モルタルの曲げ挙動に関する研究，平成24年度土木学会中部支部研究発表会，CD-ROM，2013. PDF
佐藤大地，岩下健太郎，森政嘉，稲垣廣人，呉智仁，佐藤譲得，松本信行，高見肇，神崎豊裕：BFRP メッシュ補強モルタル部材への非線形FEM 解析の適用に関する研究，日本材料学会東海支部第7回学術講演会，No.211，2013. PDF
K. Iwashita, D. Sato, Y. Mori, N. Matsumoto, Y. Kanzaki: Flexural behavior of mortar prisms internally embedded BFRP and hybrid mesh sheets with wet-bonding process, The 7th international Conference on Fiber Reinforced Polymer (FRP) Composites in Civil Engineering (CICE 2014), Vancouver, 2014.
