超高強度・高靭性ハイブリッド型繊維補強セメント系材料の開発

次世代の安全・安心建築につながる新しい建築材料となり得る，超高強度・高靱性ハイブリッド型繊維補強セメント系材料（UHP-HFRCC）の開発に当たり，平成27年度は，主に以下の2の項目について検討を行った。項目1では繊維の配向性がUHP-HFRCCの引張性能に与える影響，項目2ではUHP-HFRCCの自己治癒性能についての検討を行い，以下の成果が得られた。（項目1）繊維補強セメント複合材料（FRCC）に用いられる補強繊維は異方形状であるため，補強鋼繊維の配向性がFRCCの力学性能に影響を与えることが知られている。 平成27年度は，打ち込み方法と試験体寸法が繊維の配向特性に与える影響を調べることを目的とした。その結果，試験体寸法・打ち込み方法と配向性を示す配向係数には強い相関がある事が確認された。また，配向係数と引張力学性能の間には相関があり，引張応力方向への繊維配向性が高いほど，引張力学性能が向上することが明らかとなった。（項目２）UHP-HFRCCの自己治癒性能に関する検討については，自己治癒によるひび割れ閉塞の定量的な評価を行った。また，自己治癒メカニズムを明らかにする事を目的として，自己治癒による生成物質の分析を行った。その結果，UHP-HFRCCの性能を発揮する際に発生するひび割れは，ひび割れ幅が0.07mm以下と極めて微細であり，28日間の水中浸漬によってひび割れを自己治癒し，透気係数を評価パラメータとした場合にはほぼ100%回復することがマイクロスコープの観察と透気試験によって確認された。また，自己治癒物質は主にCaCO3であることがEDXとRaman spectroscopy分析によって明らかになった。加えて，UHP-HFRCCに含まれる大量の未水和セメントの再水和が，自己治癒に影響を及ぼすことを水和度分析によって確認した。

次世代の安全・安心建築につながる新しい建築材料となり得る，超高強度・高靱性ハイブリッド型繊維補強セメント系材料（UHP-HFRCC）の開発に当たり，平成27年度は，主に以下の2の項目について検討を行った。項目1では繊維の配向性がUHP-HFRCCの引張性能に与える影響，項目2ではUHP-HFRCCの自己治癒性能についての検討を行い，以下の成果が得られた。（項目1）繊維補強セメント複合材料（FRCC）に用いられる補強繊維は異方形状であるため，補強鋼繊維の配向性がFRCCの力学性能に影響を与えることが知られている。 平成27年度は，打ち込み方法と試験体寸法が繊維の配向特性に与える影響を調べることを目的とした。その結果，試験体寸法・打ち込み方法と配向性を示す配向係数には強い相関がある事が確認された。また，配向係数と引張力学性能の間には相関があり，引張応力方向への繊維配向性が高いほど，引張力学性能が向上することが明らかとなった。（項目２）UHP-HFRCCの自己治癒性能に関する検討については，自己治癒によるひび割れ閉塞の定量的な評価を行った。また，自己治癒メカニズムを明らかにする事を目的として，自己治癒による生成物質の分析を行った。その結果，UHP-HFRCCの性能を発揮する際に発生するひび割れは，ひび割れ幅が0.07mm以下と極めて微細であり，28日間の水中浸漬によってひび割れを自己治癒し，透気係数を評価パラメータとした場合にはほぼ100%回復することがマイクロスコープの観察と透気試験によって確認された。また，自己治癒物質は主にCaCO3であることがEDXとRaman spectroscopy分析によって明らかになった。加えて，UHP-HFRCCに含まれる大量の未水和セメントの再水和が，自己治癒に影響を及ぼすことを水和度分析によって確認した。