関 博 (セキ ヒロシ)

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所属

理工学術院

職名

名誉教授

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1965年

    早稲田大学   理工学部   社会環境工学科  

  •  
    -
    1965年

    早稲田大学   Faculty of Engineering   Dept. of Civil and Environmental Eng  

学位 【 表示 / 非表示

  • 東京大学   工学博士

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    アメリカコンクリート学会

  •  
     
     

    日本非破壊検査協会

  •  
     
     

    日本材料学会

  •  
     
     

    日本コンクリート工学協会

  •  
     
     

    土木学会

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 構造工学、地震工学

  • 土木材料、施工、建設マネジメント

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • コンクリート工学

  • Concrete Technology

書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • 環境材料学

    理工図書  2005年

Misc 【 表示 / 非表示

  • LCCおよびLCCO2を考慮したRC桟橋の最適かぶりと呼び強度に関する一考察

    伊澤允智, 山形麻弓, 関 博

    コンクリート工学年次論文集   Vol.28 ( No.2 ) 1657 - 1662  2006年

  • 電気防食におけるコンクリート中に埋設した陽極材の急速通電による性能評価について

    杉ノ上大我, 関 博, 青山敏幸

    コンクリート論文集   16 ( 1 ) 1 - 9  2005年

    DOI

  • 塩化物と中性化の複合作用を受けるRC部材の鉄筋腐食とかぶりコンクリートの発生するひび割れに関する研究

    飯泉興平, 関 博, 薛 昕

    コンクリート工学年次論文集   27 ( 1 ) 925 - 930  2005年

  • 中性化および乾湿繰返しを同時に受けるコンクリート中鉄筋の腐食機構に関する研究

    仁平達也, 井原啓知, 関 博

    土木学会論文集   ( 753 ) 65 - 79  2004年

    DOI CiNii

  • Life Cycle Cost Considering Factors Influencing Performance of Piers

    Sakai,M, Seki,H, Matsushima,M

    Porc.of 2nd.Inter.Symposium on Integraded Lifetime Engineerig of Building and Civil Infrastructures     117 - 122  2003年

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受賞 【 表示 / 非表示

  • セメント協会論文賞

    2006年  

  • 土木学会賞吉田賞

    1979年  

共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 社会基盤施設のライフサイクルシステムに関する研究

  • コンクリート部材のライフサイクルに関する研究

  • コンクリート部材の耐荷力向上に関する研究

  • コンクリートの耐久性に関する研究

  • Life Cycle Cost of Reinforced Concrete Members

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 社会基盤整備における資源便益を考慮した環境負荷低減と材料の有効活用に関する研究

    2008年  

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     年間約8千万トンと多量に排出される建設廃棄物のうちコンクリート塊は40‰強を占めている.高度経済成長期やそれ以前に建設された既存の施設は耐久性や機能性の限界に達っしたと評価されものが多く、多くは撤去される状況にあり,今後はその量は増加すると考えられる.また,現状では良好な普通骨材の供給不足が懸念されており,今後コンクリート塊より骨材を取り出して(いわゆる、再生骨材)コンクリート用の骨材として再利用することが必要不可欠と考えられる.このような状況を鑑み,これまでに3種類の再生骨材(再生骨材L, M, H)がJISにより制定されている.このうち,2005年に規定された再生骨材Hは普通骨材と同等の品質を有することを前提として規格が定められており,RC情造物への利用が期待されている.しかし,コンクリート用骨材としての基本的な規格は設定されたものの長期的な性能評価には至っていない.さらに、現状は再生骨材を活用したときの環境への影響(たとえば、利点としては地球環境における省資源)にまでは言及していない。そこで、本研究では、普通骨材コンクリートと再生骨材コンクリートに関して塩害における劣化予測を行うこととして、耐用年数を想定するために塩化物イオンの拡散係数を求める実験を実施した.さらに,再生骨材Hを用いた再生骨材コンクリート構造物の環境負荷をLCAの手法を用いて評価することとした.  塩害を受けるRC構造物の劣化予測には,コンクリートの塩化物イオン拡散係数が必要である.2007年制定のコンクリート標準示方言[設計編]では,使用骨材による拡散係数の違いについては記述されていない.そこで,実験では、普通ポルトランドセメントを選び,普通骨材および再生骨材の組み合わせによる7種類の供試体を作製し,電気泳動によるコンクリート中の塩化物イオンの実効拡散係数試験を行った.また,LCAに関しては,インベントリー分析によりLCCO2, LCSOx , LCNOx を算定した. 実験結果およびLCAの試算から,今回使用した再生骨材の範囲では,以下のことがわかった.(1)骨材の違いによる見掛けの拡散係数に有意な差は認められなかった.(2)本実験で求めた拡散係数を用いた塩害劣化予測の結果に有意な差は認められなかった.(3) LCAの評価では,骨材の違いによる環境負荷(LCCO2, LCSOx , LCNOxに有意な差は認められなかった.すなわち,再生骨材を使用することによって塩害劣化に対しても普通骨材と同等の抵抗性を有することを明らかにした.

  • 環境負荷および資源低減を視点とした再生骨材の活用に関する研究

    2007年  

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     21世紀は環境問題が大きな課題である。近代社会の技術の革新が人間社会に対して大きな寄与をなしてきたことは事実であるが、一方では地球環境への負荷も自然が浄化する限界を超えている。現代は大量生産・大量消費・大量廃棄の時代から適正生産・適正消費・リサイクルが要望されている。社会基盤整備に費やされる資源がわが国で消費される資源全量に占める割合は大きく、その抑制に関して我々の果たすべき役割は極めて大きいといえる。一方、高度成長期前後に整備された社会資本はすでに40~50年を経過し老朽化が顕著となっている。今後既存施設の改修や撤去が増加すると予想されるが、資源省力化の観点からも撤去資材の有効活用が望まれるところである。コンクリート用への再生材の活用はとりもなおさず、循環型社会の構築に合致し地球の省資源をもたらし、さらに、資源採取に伴う環境負荷低減に大きな貢献をなすものと考えられる。 今回はこの課題の先駆的部分を占めるもので、次に関して実験及び試算を試みることとした。すなわち、①再生骨材を用いたコンクリートの電気泳動に関する実験により部材の寿命推定を実施すること、②再生骨材の利用における供用年数を考慮した建設より廃棄にいたるLCCO2やLCR を算定することである。将来的な再生骨材の使用対象としてRC部材を念頭におき、再生骨材は加熱方式に製造されたものを用いた。 ①に関しては、塩害を対象として劣化予測に必要なコンクリートの塩化物イオン拡散係数を電気泳動による促進実験によりが求めた。実験で得られた拡散係数を利用し、塩害環境下にあるRC桟橋を対象として、外部から浸透してくる塩化物イオンにより鉄筋の腐食が開始するまでの時間を算定した。その結果、骨材の違いによる拡散係数の若干の差が劣化予測に及ぼす影響は今回の実験範囲ではほとんど認められなかった。 ②に関しては、RC桟橋の材料製造,建設と解体撤去時に排出されるCO2、SOx、NOx、ばいじんの排出量原単位を用いて、インベントリ分析とLIMEによる統合化評価を行なった。LCMの評価では、骨材の違いによる環境負荷に有意な差は認められなかった。 今回は再生骨材の種類、コンクリートの配合などが限定されており、今後要因をさらに拡張して所期の目的のために実験を継続する予定である。

  • コンクリート構造物のライフサイクルコストに関する研究

    2000年  

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     コンクリート構造物は社会基盤を支える重要な施設であり、今後とも施設を適切に維持するための必要性は論を待たない。さらに、地球資源の有効利用や環境保護のためには、新設や既存の施設をできるだけすくないエネルギー消費により永く活用することが大切となる。 メンテンナンスを有効に実施するためには、構造物の時間軸を考慮した挙動を把握する必要があり、さらに、これらをもとにミニマムコストの要因を精査して、それぞれ要因のウエイトを明らかにして、適切な維持管理方策を採用する必要がある。今年度は、RC部材における塩害による鉄筋腐食を取り上げて、塩化物の浸透、腐食速度などのバラツキを考慮し信頼性工学を応用して、ライフサイクルを定める要因の重みを感度解析により実施した。解析にあたっては、ばらつきを有する因子(かぶり、塩化物イオンの拡散係数、腐食速度など)は対数正規分布にしたがうと考え、モンテカルロ法によるシミュレーションを行なった。なお、既往の調査データから、コンクリート表面の塩化物量は数種の数値に固定し、ひび割れの前後での腐食速度の平均値は相違させている。 解析の結果によると、(1)鉄筋のかぶりや塩化物イオンの拡散係数は鉄筋の腐食量を定める大きな因子である、(2)コンクリート表面の塩化物量が多いと腐食発生時期への影響は小さいが、その後の内部鉄筋の腐食量を増加させる、(3)コンクリート表面の許容ひび割れ幅に対応するライフサイクルコストを考慮した適切な補修時期を提示することができる、などを明らかにした。

  • 環境保全とコンクリート構造の長寿命化に関する研究

    1997年  

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    近年、各分野においては環境保全が重要視されている。建築や土木における環境保全の方法としては、(a)資源の有効な活用、(b)実施したものの長寿命化、などが挙げられる。しかしながら、今まで(c)の観点から基礎的な研究は少なく、長期の耐久性を有するコンクリートの開発が強く要望されていると考えられる。そこで本研究では、コンクリートの耐久性の評価モデルを用い、環境保全におけるコンクリートの活用方策としてコンクリートの長寿命化を検討するものである。コンクリートの耐久性の評価モデルに関してはコンクリート中の物質移動によりアプローチするモデルを考えた。そのため、粗骨材の混入量及び種類に着目し、物質の移動経路のモデル化を検討し、コンクリート中の物質移動のメカニズムを明らかにすることを目的とした。 コンクリートの水セメント比を同一としたときに骨材の混入量が異なってもペースト部分の単位体積当たりの細孔量がほぼ同じであり、結合水量の測定結果及びX線回析測定結果も同様な傾向に得られており、水和反応速度及び水和生成物の種類がほとんど変わらないことが明らかとなった。また、細孔径分布の結果によると、骨材の混入量及び種類により細孔径分布が相違する。これは、骨材とセメントペーストの間にポーラスな領域(遷移帯)が存在するためと考えられ、骨材の混入量によって遷移帯を含む50nm以上の細孔量と50nm以下の細孔量が大きく変化する。骨材の混入量が0.55程度までは50nm以上の細孔量が大きくなるが、その以上は50nm以上の細孔量が少なくなる。さらに、同一骨材の混入量のときに骨材の径が小さいほど50nm以上の細孔量も少なくなる。従って、骨材と骨材の間が狭くなると、水がほとんどセメント水和反応のために使用されるため、骨材の界面に集まる水が少なくなり、骨材とセメントペーストの間にポーラス領域(遷移帯)も少なくなることが分かった。また、同一寸法のときに骨材の形状の影響はほとんど認められなかった。 コンクリートの細孔構造の結果より、物質の移動経路であるコンクリートを直線的な経路と考え、セメントペースト、遷移帯及び骨材の3部分に区別し、新たに「効果断面積」を考慮した物質の移動経路のモデルを提案することを試みた。その結果は、電気的手法応用した実験方法(ここでは、導電率)はイオンの移動が関係していると思われ、上記モデルをコンクリート中のイオン移動に関連した導電率に適用するほぼ満足した。さらに、コンクリート中の細孔構造を基にしたコンクリートの導電率を予測することが可能であることを示した。研究成果の発表1997.11 スジョノ、A.S.,関博、コンクリートの導電率の予測モデルについて、セメント・コンクリート研究討論会論文報告集、第24回、pp.51.561998.3 藤原淳、スジョノ、A.S.,関博、コンクリート骨材の種類と混入量が細孔構造に及ぼす影響について、関東支部技術研究発表会、第25回、834-8351998.7 スジョノ、A.S.,関博、導電率によるコンクリートの細孔構造の予測について、コンクリート工学年次論文報告集、第20回 No.2 pp.727-732

  • コンクリートの耐久性の評価方法に関する研究

    1995年  

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    橋梁,道路などの基幹施設であるコンクリート構造物は極めて重要な社会資本であり,今後共にその機能を十分に保持するためには,所要の構造物としての安全性等を保持することが不可欠である。しかし,コンクリートの経年による品質の変化(低下)は避け難いものであり,所要の年限内で構造物を有効に活用するためには,劣化の程度を予測すること,ないし,劣化に対する高い抵抗性(耐久性)を保持するコンクリートを造る必要がある。しかし,現在のところ,劣化を予測するための評価方法は極めて少なく,高い耐久性を有するコンクリートの判断は困難となっている。 コンクリートの劣化は,コンクリート中に気体,液体などが浸透することが基本的な原因であることから物質のコンクリートへの移動に着目した試験法を検討し,適切な耐久性の評価方法を提示することが大切である。今回は,コンクリート中のイオン移動を主眼として,円形の供試体を製作し,供試体両面のセルに溶液を充填させ,溶液にアノード電極およびカソード電極を通して電荷を加えて,モルタル中を流れるイオン量などに関して実験的に検討を加えた。 本実験より,ほぼ以下の結論が得られた。すなわち,1.カソード側セルに溶出してくるアルカリイオンおよびアノード側セルに溶出してくる陰イオンは,ほぼ一定となり,定常状態と見なすことができる2.イオンの移動量は,電流密度や通電期間によらず積算電流密度によりほぼ定まる。3.イオンの移動量は,定常状態の場合は,ネルンスト・プランクの式を用いることによって推定することが可能である。4.コンクリート中のイオンの担う電流の全電流に対する割合は3~15%と非常に小さな値であった。これは,コンクリート中のNa+,K+,Cl-,OH-の存在量が少ないことによるためと思われる。

 

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 1992年
    -
     

    日本コンクリート工学協会  理事