５）ＧＲＣに関する研究

５）ＧＲＣに関する研究

 

５－１　研究の背景

ガラス繊維の強度と弾性係数は、炭素繊維より小さいが合成有機繊維より大きく、質量当たりの強度は鋼材よりはるかに高い。価格も比較的安いので、セメントコンクリートの補強繊維として利用が試みられていた。セメントコンクリート中にはアルカリがあるので、通常のガラスは溶けるので耐久性がない。ジルコニアをガラスに入れると耐アルカリ性が向上するので、外国でジルコニアを入れた繊維が製造されていた。しかし製造技術の制限からジルコニアの含有量が低く耐アルカリ性が十分でなかった。（株）日本電気硝子が耐アルカリ性に優れるジルコニアを多量に含有する耐アルカリガラス繊維の製造技術を開発したことで、耐アルカリガラス繊維補強セメント（ＧＲＣという）の利用が始まった。

ＧＲＣを扱う企業が集まってＧＲＣ工業会を設立し、関係機関が加わって、ＧＲＣの利用技術の研究を行った。そこで多くの研究に参加した。研究の中心を担ったものもあれば、補助的な役割をしたものもある。

 

５－２　ＧＲＣの性質に関する試験研究

ＧＲＣの性質を試験により明らかにして、性能のデータベースとして公表する研究に参加した。

研究成果

＠＠　ＧＲＣの凍結融解      　　    昭和５６年    建築研究振興協会、ＧＲＣ

抵抗性および透水性に              １１月     研究委員会報告（第３報）

関する試験                               （著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣの圧縮強度      　　    昭和５６年    建築研究振興協会、ＧＲＣ　　　　　および耐衝撃性に関す              １１月      研究委員会報告（第４報）

る試験                                    （著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣの乾湿繰り　　　　　  　昭和５８年　　建築研究振興協会、ＧＲＣ　　　　　返しによる長さ変化に　            ３月        研究委員会報告（第５報）

関する試験                                 （著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣの乾燥による      　　    昭和５８年    建築研究振興協会、ＧＲＣ

長さ変化に関する研究              ３月       研究委員会報告（第６報）

（著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣの曲げクリ－   　　    昭和５９年    繊維補強コンクリ－トに関

プに関する研究                    ２月         するシンポジウム論文集

(著者　平居孝之、友沢史紀、三島

清敬、田原正夫）、pp81-84

＠＠　ＧＲＣの耐摩耗性      　　    昭和５９年    建築研究振興協会、ＧＲＣ

に関する研究                      ３月         研究委員会報告（第７報）

（著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣの熱伝導率      　　　　昭和５９年    建築研究振興協会、ＧＲＣ

に関する試験                      ３月       研究委員会報告（第８報）

（著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣの曲げクリ      　　    昭和５９年    建築研究振興協会、ＧＲＣ　　　  －プに関する試験                  ３月        研究委員会報告（第９報）

（著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣのガラス繊      　　    昭和５９年    建築研究振興協会、ＧＲＣ

維含有率試験方法に関              ３月        研究委員会報告（第１０報）

する研究                                    （著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣの引張試験      　　    昭和６０年    建築研究振興協会、ＧＲＣ

方法に関する研究                  ３月        研究委員会報告（第１１報）

（著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

＠＠　ＧＲＣの耐久性に      　　    昭和６０年    建築研究振興協会、ＧＲＣ

関する研究　　　　　              ３月        研究委員会報告（第１２報）

（著者　岸谷孝一、平居孝之、

ほか１２名）

162　ＧＲＣの引張試験　　　　　    昭和６０年    日本建築学会大会学術講演梗概集

１０月      Ａ（著者　平居孝之、友沢史紀、

渡辺邦孝、毛利隆）  Ｐ２３

@@　ＧＲＣの物性と試験方法        昭和６２年    ＧＲＣ工業会

１０月　　　　引張挙動pp49-55, せん断　　　　　　　　　　　　　　　試験方法pp77-80、クリ－　　　　　　　　　　　　　　　プpp83-93、引張試験方法　　　　　　　　　　　　　　　pp179-185を担当、

 

５―３　ＧＲＣの引張試験方法に関する研究

　ＧＲＣは、マトリックスであるセメント水和物に分散された耐アルカリガラス繊維が引張応力を負担するので高い引張強度を有する。またセメント水和物が局部的に引張破断してもそこを横切るように位置する耐アルカリガラス繊維が、セメント水和物の部分をつなぎ止めるので、全体としては破断せず、かつ高い引張応力を負担しながら伸びる。このため、補強されていないセメントマトリクスが全く伸びずに破断するのに比べると、靱性が著しく向上する。伸びは、金属などの延性に比べると小さいので、鋼材のような強靱な性能ではないが、セメントを使った一般の材料が脆性であるのに比べるとはるかに優れている。

ＧＲＣの伸びる性質を調べることができるように、ＧＲＣの引張試験方法の開発研究を行った。コンクリートの割裂引張試験のような方法でなく、試験体を直接引っ張り、等断面の十分な長さの部分の伸びを計測できて、その区間で破断する試験方法が理想的であった。研究成果に示すように、この要求を満たす引張試験方法を開発した。

この引張試験方法において、ＧＲＣ試験体は一定の矩形断面の長い板であり、それを偏心しないようにモーメントが作用しないように両端部に引張変位を与えると、中央付近で破断する。なぜ中間付近で破断するかを理論的に裏付けようと試みたが、までできていない。　同一断面の試験体を引っ張ると、破断する位置は中央付近とは限らないという意見が多いが、私は延性材料のときは中央付近で破断するのではないかと考えている。これを読んだ誰かが、それを理論的に裏付けてくれることを期待しています。

研究成果

307　Testing Method for  　   　　    昭和５８年    Transactions of The Japan Concrete　  Tensile Properties of       　　      １２月        Institute, Vol.5, （著者　平居孝之、　  Glass Fiber Reinforced              　　            友沢史紀、秋浜繁幸、石井義朗）

cement                                          pp205-210

「 ＧＲＣの引張試験に    　　    昭和５８年    第５回コンクリ－ト工学年次講演

おける載荷方法と試験体            ６月          会講演論文集、（著者　平居孝之、

寸法　　　　　　　　　　　　　　　　　  友沢史紀、秋浜繁幸、石井義朗）, pp25-28」

350　ＧＲＣの引張試験に    　　    昭和５８年    日本建築学会大会学術講演梗概集

おける試験体破断位置              ９月        （著者　　平居孝之、友沢史紀、

三島清敬、秋浜繁幸、中野昌之）

330　ＧＲＣの引張試験に　　　　    昭和５９年    日本建築学会大会学術講演梗概集

おけるひずみ度の測定方法         １０月        （著者　平居孝之、友沢史紀、

三島清敬、石井義朗、関芳和）

334　ＧＲＣの引張試験に　  　　    平成元年　 　 日本建築学会大会学術講演梗概集

おけるＡＥ計測　　　　　　      　１０月      　Ａ（著者　平居孝之、桑原英一郎、

村上聖）

 

５－４　ＧＲＣ打込み型枠の接合面に関する研究

ＧＲＣは鉄筋コンクリート構造物を造るときの型枠に使うことができる性能を有している。型枠として使い、打設したコンクリートが硬化した後に取り外すことなくそのままにして、コンクリートと一体となって部材断面の一部とする利用方法（打込み型枠）においては、コンクリートとＧＲＣ打込み型枠が十分に接合されて、必要な応力伝達性能を有している必要がある。この性能があることを試験により明らかにした。

研究成果

92　打込み型枠を用いたコ  　　    平成６年　  日本建築学会九州支部研究報

ンクリ－ト試験体の部分圧        　３月　      告集１９９３年度、第３４回、

縮試験の解析その１完全弾　　　　　　　　　　　（著者　平居孝之、村上聖、

性体を仮定した場合　　　　　　　　　　　　　　前田孝一、林俊宏）Ｐ８５－８８

91　打込み型枠を用いたコ  　　    平成６年　  日本建築学会九州支部研究報

ンクリ－ト試験体の部分圧        　３月　      告集１９９３年度、第３４回、

縮試験の解析その２接合面　　　　　　　　　　　（著者　平居孝之、村上聖、

のすべりを考慮した場合　　　　　　　　　　　　前田孝一）　Ｐ８９－９２

87　部分圧縮試験による打　　　    平成６年　  日本建築学会大会学術講演梗

込み型枠接合面の解析　　        　９月　      概集Ａ（著者　平居孝之、

村上聖、前田孝一、岸谷孝一）

Ｐ１０８５－１０８６

72　ＧＲＣ打込み型枠　  　   平成８年　   日本建築学会構造系論文報告集、

とコンクリ－トの接合　　　　　７月　　　  Ｎｏ．４８５、（著者　平居孝之、

面における応力伝達に　  　　　       　    岸谷孝一、村上聖、前田孝一、徳富

関する基礎的考察　　　                     久二、何仕栄）pp17-24

78 　ＧＲＣ打込み型枠に関　　　    平成８年　  日本建築学会大会学術講演梗

する研究（２）接合面の応        　９月　      概集Ａ、PP531-532、（著者

力伝達機構                                    何仕栄、平居孝之、岸谷孝一、

村上聖、前田孝一、徳富久二）

77 　ＧＲＣ打込み型枠に関　　　    平成８年　  日本建築学会大会学術講演梗

する研究（３）圧縮におけ        　９月　      概集Ａ、PP533-534、（著者

る接合面の性能評価                            平居孝之、岸谷孝一、村上聖、

前田孝一、徳富久二、何仕栄）

70　接合面に凹凸を付　　  　　   平成９年　   コンクリ－ト工学論文集

けたコンクリ－トのせ　　　　　　 ７月　　　 　Vol.8, No2, PP11-18

ん断応力伝達性能に関　　 　　　　             （著者　　　何仕栄、平居孝之、

する研究　　　　　　　                        村上聖、福田亮治）

62　表面にシャ－キを　    　　   平成９年　   日本建築学会構造系論文報告集、

付けたガラス繊維補強　　　　　　 ７月　　　 　Ｎｏ．４９７、

セメントパネルとコン　　 　　　　            （著者　何仕栄聖、平居孝之）

クリ－トの接合性状に　                        pp9-15

関する研究

63   歪追従性による接合面　　　　　平成９年　　日本建築学会大会学術講演

の性能評価　　　　　　　　      　９月　　　　梗概集PP821-822,（著者

何仕栄、平居孝之、福田亮治）

282　圧縮におけるコン　　　　　平成９年　　大分大学工学部研究報告、

クリ－トとＧＲＣパネ         １０月     第３６号、ＰＰ３３－３９、

ルの接合性状に関する                   （著者　何仕栄、平居孝之

実験的研究　                           村上聖）

@@  数値解析による接合　　　　平成１０年　大分大学工学部研究報告、

面の破壊機構のシミュレ       ３月       第３７号、ＰＰ６９－７４

－ション　　　　　　                   （著者　何仕栄、平居孝之）

 

５－５　ＧＲＣ打込み型枠を用いたＲＣ梁の構造部材に関する研究

ＧＲＣ打込み型枠を用いた鉄筋コンクリート部材を、建築の構造部材として使えることを実大部材を用いた試験などにより明らかにした。研究は村上聖氏が主となって行った。

研究成果

@@　ＧＲＣ打込み型枠によ  　　　　平成７年　　ＧＲＣシンポジュウム、

るＲＣはりの曲げ性状            　２月　　　　講演要旨集Ｐ６－１０、（

著者　武田浩二、村上聖、平

居孝之、前田孝一、岸谷孝一、

三井宜之、加藤信義

229  ＧＲＣ打込み型枠を用　　　　平成７年　熊本大学工学部研究報告、第　　　　　　　いた鉄筋コンクリ－トはり       ９月   　４４巻、第２号、PP111-131,

の構造特性に関する実験的               （著者　村上聖、武田浩二、

研究　　　　　　　　　　　              平居孝之、前田孝一、岸谷孝

• 三井宜之、市村信、加藤信義）

71　ＧＲＣ打込み型枠　    　　   平成８年　   日本建築学会構造系論文報告集、

による鉄筋コンクリ－　　　　　　 ９月　　　 　Ｎｏ．４８７、（著者　村上聖、

トはりの構造特性に関　　 　　　　             平居孝之、岸谷孝一、前田孝一、

する実験的研究その１ 　                       武田浩二、三井宜之、市村信）

変形および耐荷性状　　　　　　　　　　　　　  pp21-28

76 　ＧＲＣ打込み型枠に関　　　    平成８年　  日本建築学会大会学術講演梗

する研究（４）模型部材実        　９月　      概集Ａ、PP535-536、（著者

験　　　　　　　　　　　                      徳富久二、岸谷孝一、平居孝

之、橋口隆、田中秀人）

75 　ＧＲＣ打込み型枠に関　　　    平成８年　  日本建築学会大会学術講演梗

する研究（５）部材構造試        　９月　      概集Ａ、PP537-538、（著者

験　　　　　　　　　　　                      村上聖、平居孝之、岸谷孝一、

前田孝一、三井宜之、武田浩二）

@@　ＧＲＣ打込み型枠　    　　   平成９年　   日本建築学会構造系論文報告集、

による鉄筋コンクリ－　　　　　　 ４月　　　 　Ｎｏ．４９４、（著者　村上聖、

トはりの構造特性に関　　 　　　　             平居孝之、岸谷孝一、前田孝一、

する実験的研究　　　　                        三井宜之、武田浩二）

その２負荷の下でのＧ　　　　　　　　　　　　　pp29-36

ＲＣ打込み型枠の付着

剥離性状

66  ＧＲＣ板を埋設した鉄　　　　　平成９年　　日本建築学会大会学術講演

筋コンクリ－ト梁の曲げ挙        　９月　　　　梗概集PP585-587,（著者

動　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　徳富久二、平居孝之、橋口隆、

田中秀人）

 

５－６　ＧＲＣ打込み型枠を用いたＲＣ梁の耐火試験

ＧＲＣ打込み型枠を用いた鉄筋コンクリート部材を、建築の構造部材として使うために、ＪＩＳに規定された耐火試験を行い所定の性能があることを明らかにした。研究は藤田直明氏が主となって行った。

研究成果

@@  ＧＲＣ打込み型枠の耐　　　　　平成８年　　ＧＲＣシンポジュウム、

火性　　　　　　　　            　２月　　　　講演要旨集PP33-37、（共

著者　藤田直明、平居孝之、

岸谷孝一）

74　ＧＲＣ打込み型枠に関　　　    平成８年　  日本建築学会大会学術講演梗

する研究（６）耐火試験　        　９月　      概集Ａ、PP539-540、（著者

験　　　　　　　　　　　                    藤田直明、平居孝之、岸谷孝一）

240　STUDY ON COVERING　　　　平成１０年　ＩNTERNATIONAL CONGRESS

DEPTHS OF REINFORCED        ４月　　　　 GRC 98,p4-1-1～p4-1-10,1998,4

CONCRETE BEAMS COVERED               （著者　N.Fujita, T.Hirai, K.

WITH GRC BY FIRE RESISTANT　　　　　　　Murakami）

TESTS

48　耐アルカリガラス繊　　　　　平成１１年　　コンクリ－ト工学論文集、

維補強セメント打込み型          ９月　　　　Vol.10, NO.3, pp47-59, 1999, 9

枠を用いたＲＣ梁の耐火                    （著者　藤田直明、平居孝之、

性能に関する考察　　　　　　　　　　　　　　　村上聖、佐藤嘉昭）

233  耐アルカリガラス繊維　　　　　平成１３年　　Reports　of the Research Laboratory,

補強セメント打込み型枠を　　　　　５月　　　　　Asahi　Glass　Co.,Ltd.、

用いたＲＣ梁の耐火性能に　　　　　　　　　　　　５１（２００１）,ｐｐ71-101

関する研究　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（著者　藤田直明、平居孝之）

 

５－７　ＧＲＣ打込み型枠の適用に関する研究

ＧＲＣ打込み型枠を用いた鉄筋コンクリート部材を、建築の構造部分に適用するための研究を行った。

ＧＲＣの中性化に関する研究は依田彰彦氏が中心になって行った。

研究成果

@@　構造用ＧＲＣ打込　　　　　　　平成６年　　ＧＲＣレビュ－第１３号

み型枠　　　　　　　　　　　　　　１２月　　　PP13-14、、平居孝之ほか３名

@@　ＧＲＣ打込み型枠      　　　　平成７年　　日本ＧＲＣ工業会

調査・研究委員会報告書　　　　　　３月　　　　pp1-157,（著者　平居孝之、

前田孝一、村上聖他１２名）

263　ＧＲＣ打込み型枠の　　　　　　平成９年　　　ＧＲＣレビュ－、第１９号、

適用                          １２月　　　　PP10-12　著者　平居孝之

@@   ＧＲＣ打込み型枠を使　　　　　平成９年　　ＧＲＣシンポジュウム、

用したＲＣの中性化試験（        　２月　　　　講演要旨集PP51-54、（共

• 著者　依田彰彦、横室隆、平

居孝之、藤田直明）

@@ ＧＲＣ打込み型枠を使用　　　　平成１０年　　第１０回ＧＲＣシンポジウム

したＲＣの中性化試験Ⅱ　　　　　２月　　　　講演要旨集、pp51-54

（著者　依田彰彦、横室隆、

平居孝之、藤田直明）

53　ＧＲＣ打込み型枠を　  　　　 平成１０年  コンクリ－ト工学年次論文報告集、

使用した梁の施工に関す            ７月　     Vol.20,No.2,（著者、竹内好雄、藤田

る考察                                        直明、平居孝之）PP1219-1224

@@  ＧＲＣ込み型枠を使用　　　　平成１１年　　第１１回ＧＲＣシンポジウム講演

したＲＣの中性化試験Ⅲ　　　　　　２月　　　　　　要旨集、pp1-4、（著者、依田

彰彦、横室隆、平居孝之、藤田直明）

261　ＧＲＣ打込み型枠研究　　　　　平成１１年　　日本ＧＲＣＶ工業会　全３１頁

委員会報告書　　　　　　　　　　３月　　　　　　著者　平居孝之、依田彰彦、村上聖、

松本行夫、藤田直明、伊藤哲郎、石井卓郎、藤井洋、竹内好雄、三島清敬

@@　ＧＲＣ打込み型枠を使用　　　　平成１４年　第１４回ＧＲＣシンポジウム講演要旨集

したＲＣの中性化試験（Ⅳ）　　　　３月　　　　pp44-47、（著者　依田彰彦、横室隆、

平居孝之、加藤信義）

260　ＧＲＣ打込み型枠を使用　　　　平成１７年　月刊コンクリートテクノ　２６巻　１１号

したＲＣの中性化試験―１０　　　　１１月　　　pp33-38、（著者　依田彰彦、横室隆、

年間の試験結果―　　　　　　　　　　　　　　　平居孝之、相子恒夫）