iMaRRC
Newsletter

National Research and Development Agency
Public Works Research Institute (PWRI)

研究コラム

iMaRRC Newsletter Vol.16 November 2019Vol.16 November 2019

低品質な骨材を含有するコンクリートの長期暴露試験

コンクリートの劣化には様々な要因がありますが、なLong-term outdoor exposure tests of concrete

かには骨材の品質に起因する劣化もあります。このようなコンクリートの耐久性評価においては、実際の屋外環

Typically, laboratory tests under accelerated conditions areconducted to evaluate the durability of concrete. However,
the relationship between durability performance in laboratory
tests and actual outdoor performance is not necessarily welldefined. The iMaRRC is in the process of conducting a longterm outdoor exposure test for 12 years in Tsukuba city,
Ibaraki prefecture and in Chitose city, Hokkaido (Figure 1),
using concrete containing low-quality aggregates. The resultsof these tests are being compared to those of laboratory tests.
(1) Concrete containing aggregates that are weak for thefreeze-thawing action
Fracture with cracking was observed in the laboratory test
(Figure 2), whereas the spalling of aggregates near the surface
was observed in the outdoor exposure test (Figure 3).
(2) Concrete containing aggregates that are weak for thewet-dry cycle
Aggregates containing laumontite (a type of mineral) aredeteriorated by wet-dry cycles although laumontite is seldom
observed in aggregates. Cracking was observed in thelaboratory test (Figure 4), whereas crushing from the surface
was observed in the outdoor exposure test (Figure 5).
It was possible to identify concrete specimens that containlow-quality aggregates using the laboratory test; however,these samples exhibited different deterioration processes incomparison with those in outdoor environments. Thus,
further research is required to appropriately evaluate thedurability of concrete.

境と促進劣化試験との関連が、必ずしも明快にはなっていません。
そこで、低品質骨材を含有するコンクリートを屋外環境に暴露して劣化の状況を長期間観察し、この結果と促進劣化試験との対応について検討しています。暴露場は茨城県つくば市と北海道千歳市（Figure 1）の 2 箇所。暴露期間は今年で 12 年となっています。
(1) 凍結融解に弱い骨材を含むコンクリート
促進劣化試験では試験体にひび割れが発生し、破断に至りますが（Figure 2）、暴露試験では、表面付近の骨材が剥落する現象が見られました（Figure 3）。
(2) 乾湿の繰り返しで劣化する骨材を含むコンクリート稀な条件ですが、ローモンタイトが含有されている骨材を用いると、乾湿の繰り返しでコンクリートが劣化します。促進試験では試験体にひび割れが発生して劣化しますが（Figure 4）、暴露試験では表面から粉砕化されていく傾向が見られました（Figure 5）。
促進劣化試験により低品質な骨材を検出することは可能ですが、実環境での劣化メカニズムの解明という観点からは不十分であることが分かります。コンクリートの耐久性をより適切に評価するために、今後とも知見の収集が重要です。劣化写真をホームページに掲載しましたのでご覧ください。
実験動画等のページ（short video）
http://www.pwri.go.jp/team/imarrc/activity/movie.html

Figure 3: Outdoor exposure test of
concrete containing aggregates

Figure 1: Exposure test in
Chitose city,that are weak for the freeze-

Hokkaido

thawing action
Figure 4: Laboratory test of concrete
containing aggregates thatare weak for the wet-dry

Figure 2: Laboratory test ofcycle

concrete containing

Figure 5: Outdoor exposure test of

aggregates that areweak for the freeze-concrete containing

thawing action

aggregates that are weakfor the wet-dry cycle
1National Research and Development Agency
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研究コラム

iMaRRC Newsletter Vol.16 November 2019

ゴム堰用ゴム引布のクリープ試験

治水や利水のために、河川には堰が設けられることがCreep test of rubber-coated fabric for inflatable rubber

ありますが、それにはいろいろなタイプがあり、その一

gate

つにゴム引布製起伏堰（以下、ゴム堰）というものがあります（Figure 6）。このゴム堰は、繊維で強化されたゴThere are various categories of weirs, including rubber damsム（これをゴム引布という）でできたチューブ状の堰で、(Figure 6). A rubber dam is a tube-like gate made of rubber

空気（あるいは水）を出し入れすることにより、河川水

reinforced with fiber. By taking in or expelling air, it can damを流したり堰き止めたりすることができるようになっ

or flush water.ています。

The iMaRRC is researching efficient maintenanceiMaRRC では、ゴム堰の効率的な維持管理手法を検討するための研究を行っています。ゴム堰は、空気をmanagement methods for rubber dams. The rubber dam is

入れて膨らませた状態で使用するため、ゴム引布は長期にわたり引っ張られた状態になります。引っ張られた状態が長期間続くと、ゆっくりですが徐々に変形し、

coated fabric to be pulled for an extended period. If the

強度も落ちていきます。このような現象をクリープと

phenomenon is called a creep phenomenon). Given thatいいます。ゴム堰のゴム引布は何十年も使用するため、ゴム引布のクリープ試験（Figure 7）による評価も必要

rubber dams have been used for decades, it is important toです。
大型のゴム堰は、一枚のゴム引布では作れないので、ゴム引布とゴム引布の接合部分ができてしまいます。

7).

used in a state where it is inflated with air, causing the rubberduration of the stretched state is extensive, the rubber-coatedfabric gradually deforms and loses its strength (such aevaluate the rubber-coated fabric using the creep test (FigureThere are joints between constituent rubber-coated fabrics
because a large rubber dam cannot be made using a single

こうした接合部は、強度上の弱点になるので、慎重な評価が必要です。Figure 8 は、接合部のある供試体のクリープ試験後の破壊した状態を示しています。接合部

continuous structure. Given that these joints are weak points,

から破壊が始まり、最後は破断します。このようなクリープ試験による評価の結果は、長期間使用できる材料の設計や構造物の維持管理に役立てています。
実験動画等のページ（short video）
http://www.pwri.go.jp/team/imarrc/activity/movie.html

originate at the joint, which eventually lead to failure, as

Figure 6: Overview of inflatable rubber gate (rubber dam)

Figure 7: Creep test of rubber- Figure 8: Broken test piece

they should be evaluated in detail. Figure 8 depicts the stateof a specimen with a joint after the creep test. Structural flaws
illustrated in Figure 8. The results of such creep test
evaluations are useful for the material design andmaintenance management of these structures.

coated fabric2

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iMaRRC Newsletter Vol.16 November 2019

研究者紹介 iMaRRC Researchers
1. 宮本 豊尚
平成 31 年 4 月に、iMaRRC のMr. Toyohisa Miyamoto joined the iMaRRC as a senior

材料資源研究グループの主任研

researcher in April 2019. His research interests include the究員として着任しました。 現在

investigation of the process of recycling of sewage sludge andは、主に、下水汚泥や地域バイオbiomass from public works, and the development of new resource

マスのエネルギー利用、下水からand energy recovery methods. Before joining the iMaRRC, heの資源・エネルギー回収などの研worked as a researcher for the recycling team of the PWRI and究を行っています。国土交通省に

the Wastewater System Division of the NILIM, and as an official

採用されてから最初の勤務地がfor the MLIT and Ichikawa City. He intends to work hard at theiMaRRC 資源循環担当の前身である土木研究所リサイク

PWRI and effectively utilize his extensive experience with theルチームであり、その後国土技術政策総合研究所で管渠intention of publishing actively in the field.のストックマネジメントに関する研究や、国土交通省下Recently, due to the influence of his daughter, he has reviewed

水道部・市川市役所で行政に携わってきました。土木研究

the plant’s picture book with increasing regularity. The utilization

所での研究業務は 約 10 年ぶり 2 回目になりますが、こof biomass seems to begin with the learning of the names ofれまでの経験を生かしつつ、研究成果が残せるように頑different grasses.

張っていきたいと思います。最近は娘の影響もあり、植物図鑑を開く回数が増えてきました。バイオマスの利活用は草の名前を覚えることから始まるようです。

2. 髙橋 啓太
平成 31 年 4 月から新規採用職員とMr. Keita Takahashi joined the PWRI as a new employee in

して土木研究所に入所し、iMaRRC 材

April 2019, and became a researcher at the iMaRRC. He

料資源研究グループの研究員に着任

graduated from graduate school, and have passed eight months

致しました。大学院を修了し、社会人

from joined the organization. He is acclimated to new his work

として歩み出してから約8 ヶ月が経過

environment and doing research with the help of his colleagues.

しました。職場環境にも慣れ、周りのHe is developing technology for detecting cracks in concrete

方々のサポートを受けながら研究業務に勤しんでいます。

structures, developing tunnel repair methods which is superior to

私が携わっている主な研究は、コンクリート構造物でのworkability and maintenance, and evaluating the repair materials.

ひび割れ等の効率的な劣化検出技術の開発や、施工性・維He is a member of the Japanese drum team at the PWRI, and

持管理性に優れたトンネル補修工法の開発とその補修材

spends his free time to practice and, play at local events over the

料の評価方法の検討を行っています。

holidays. This experience is unique and very valuable.

プライベートでは現在、土木研究所の和太鼓チームに

As a new employee of the PWRI, his primary objective is to

所属しています。昼休みや就業後に練習に参加し、休日にcontribute to society via research in the field of civil engineering.

は、地域のイベントなどで演奏させて頂いています。和太
鼓を叩ける機会など滅多にないので、とても貴重な経験です。最後に、土木研究所に入所してからまだ間もないですが、今後、土木技術に関する研究業務を通じて社会に貢献していけるよう、何事にも直向きに頑張っていきたいと思います。
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海外出張報告iMaRRC Newsletter Vol.16 November 2019

Business Trip Report

iMaRRC の重村上席研究員は、中国のフフホトで開催

Mr. Hiroyuki Shigemura, a chief researcher at the iMaRRC,された ISO/TC275（「汚泥の回収、再生利用、処理及び廃attended the ISO/TC275 (sludge recovery, recycling, treatment,棄」に係る専門委員会）の第 7 回国際会議に参加しましand disposal) 7th international conference in Hohhot, China. Theた。本会議は、2019 年 9 月 16 日(月)～20 日(金)に開催さconference was held from September 16th to 20th, 2019.

れました。本会議には、日本を含め 6 カ国 (日本、フランResearchers and engineers from six countries (Japan, France,ス、ドイツ、 イタリア、フィンランド、中国)の参加があGermany, Italy, Finland, and China) attended the conference. Mr.

りました。日本 からは、重村以外に、民間企業の方や日Shigemura, engineers of private companies, and an employee of

本下水道事業団の方が参加しました。 本会議は、全体のthe Japan Sewage Works Agency represented Japan. The

会議と、各ワーキンググループ（WG2：評価方法、WG3：

conference consisted of a plenary meeting and working groups

消化、WG5：熱操作、 WG6：濃縮と脱水、WG7：無機物(WG2: characterization methods, WG3: digestion, WG5: thermal及び栄養塩類の回収）に分かれた会合が行われました。9process, WG6: thickening and dewatering, and WG7: inorganics

月 16 日～18 日は各ワーキンググループが開催され、20 日

and nutrients recovery). Each working group met fromに総会が開催されました。 ISO/TC275 は 2013 年に設置

September 16th to 18th, and the plenary meeting was held on

され、その後、各ワーキンググループを中心に、それぞれSeptember 20th. ISO/TC275 was established in 2013. In theの国際規格案や技術報告書案について議論が続けられて

working groups, we continued to discuss each draft of

おり、今回のフフホトの会議でも、その規格案や技術報告

international standards or drafts of technical reports. In the書案 について、各国からの意見を踏まえ、議論が行われHohhot conference, we discussed these drafts based onました。

comments from the representatives of each country.

また、9 月 19 日には、汚泥処理と資源利用に関する国

An international workshop on sludge treatment and resource

際ワークショップが開催され、これらの技術に関する各

utilization was held on September 19th. Presentations on these

国からの発表がありました。

technologies were delivered by engineers from several countries.

iMaRRC の山崎研究員は、ギリシャのロードス島で開催

Dr. Yamasaki Yukiyo, a researcher at the iMaRRC, participated

された、第 10 回 IWA 国際シンポジウム：農産業におけるin AGRO2019 (10th IWA International Symposium on Waste

廃棄物管理問題(AGRO2019)に参加しました。本シンポジ

Management Problems in Agro-Industries) held in Rhodos,

ウムは、2019 年 6 月 19 日(水)～21 日(金)に開催され、世Greece (Figure 9). She delivered a presentation titled “Natural界 32 か国から 131 名の参加があり、74 の口頭発表、33 のMicroalgae Cultivation Systems Using Primary Effluent andポスター発表、8 本の特別講演が行われました。

Excess Sludge.” In each session, there were research

山崎研究員は、「Natural Microalgae Cultivation Systems

presentations on energy efficiency in the agricultural andUsing Primary Effluent and Excess Sludge」と題して、下水流

sewerage fields, mixed anaerobic digestion of waste, nutrient

入水と下水汚泥を用いた藻類培養におよびエネルギー回

balance

収について、発表しました。

pathogenic microorganism

各セッションでは、廃棄物の有効利用のための、農業分

management,control, etc., for the effective

野や下水道分野でのエネルギー効率、廃棄物の混合嫌気

use of waste.

性消化、栄養塩収支の管理や病原性微生物対策などの研究発表があり、iMaRRC の研究分野に役立つ情報収集ができたとともに、iMaRRC での研究の重要性を再度強く感じ

Figure 9: Rhodos, Greeceました。

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iMaRRC Newsletter Vol.16 November 2019令和 2 年度交流研究員の募集のご案内
iMaRRC が交流研究員制度（国内の他機関に所属する研究者を土木研究所に受け入れる制度）により、令和 2 年度に受け入れる予定の研究課題が決まりまGuide for the recruitment ofcollaborating researchers

したので、紹介させて頂きます。令和 2 年度の受け入れ課題は下記の 13 で、応募者にはこのうち一つを選択して頂きます。各研究課題のより詳細な情報に

The researchthemes forthe

ついては、iMaRRC までのお問い合わせをお待ちしております（巻末の発行元

collaborating researchers that the

問い合わせ先のメールあるいは電話等をご利用下さい。
）。 また、受け入れの条

iMaRRC will be accepting in the fiscal

件等については下記の土木研究所ホームページをご参照下さい。なお、募集のyear 2020 have been decided. There are

締め切りは令和 2 年 1 月 10 日です。

13

https://www.pwri.go.jp/jpn/employ/ukeire/index.html#02No.
12345678910111213research

themes,includingdeterioration mechanism and durability

課題名
下水処理施設のコンクリートの劣化メカニズムおよび防食材料の耐久性評価に関する研究
下水試料に適した水中病原微生物の測定方法および消毒方法に関する研究
下水処理場における培養藻類または草木系バイオマスの有効利用に関する研究
あと施工アンカーの信頼性向上に関する研究
舗装用材料に関する研究
被覆系コンクリート補修・補強材料および防食に関する研究
鋼橋防食技術に関する研究
建設用新材料に関する研究
コンクリートの耐久性評価試験手法に関する研究
プレキャストコンクリートの品質評価手法に関する研究
再生骨材コンクリートに関する研究
塩分環境下のコンクリートの凍害劣化に関する研究
コンクリート構造物の点検結果活用に関する研究of the materials for sewage plants,
effective use methods of biomass insewage plants, evaluation methods forconcrete,advancedmaterials

forconstruction, etc.
For more information, please contact
theiMaRRC

information

directly. Additional

is available on

thehomepage of the PWRI.

受賞報告Research Awards賞

受賞者

論文名表彰団体

受賞日Award

Recipient Name

Title

Awarding

Dateorganization
第 33 回日本道路会議

田湯 文将

アスファルト混合物の疲労破壊抵抗性に優秀賞 (Excellent paper (TAYU Fumimasa)

関する評価方法の検討

award)(The examination of evaluation for fatigue fracture

2019/11/7

resistance of asphalt mixture)

公益社団法人

第 33 回日本道路会議 高橋 啓太

モアレ縞を活用したコンクリートひび割

日本道路協会

優秀賞 ポスターセッ (TAKAHASHI Keita)

れ幅計測技術の開発

ション（Excellent paper(Developmentaward, poster session）

measurement technology using moiré fringes)

第 33 回日本道路会議 川島 陽子

アスファルトヒューム暴露量に対する安ofconcretecrackwidth

2019/11/7(Japan RoadAssociation)

2019/11/8

優秀賞（Excellent paper (KAWASHIMA Yoko) 全性評価への取り組みaward）(Evaluate the safety of asphalt fume exposure)

iMaRRC Newsletter 発行元：(国研)土木研究所 先端材料資源研究センター( iMaRRC)
Tel:029-879-6761 Fax: 029-879-6733 Email: imarrc-at-pwri.go.jp *送信の際は、-at-を@に変更してください5