2025/03/27 更新

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カワアイ ケイユウ
河合 慶有
Kawaai Keiyu
所属
大学院理工学研究科(工) 理工学専攻 環境建設工学 教授
職名
教授
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メールアドレス
外部リンク

学位

  • Ph.D. ( Supervisor: Prof. Ong Khim Chye, Gary, National University of Singapore, External examiner: Prof. Paulo J. M. Monteiro, University of California, Berkeley )

研究キーワード

  • 酸素透過

  • 防錆性能

  • コンクリート工学

  • 腐食

  • Self-healing

  • 物質輸送

  • 電気化学

  • 電気抵抗トモグラフィ

  • Corrosion

  • Infrastructure Materials

  • 社会インフラ材料学

  • 自己治癒

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 土木材料、施工、建設マネジメント  / コンクリート工学,社会インフラ材料学

学歴

  • National University of Singapore   Civil and Environmental Engineering

    2009年8月 - 2013年9月

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  • 東京工業大学 国際開発工学専攻

    2004年4月 - 2006年3月

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  • 東京工業大学 開発システム工学科土木コース

    2000年4月 - 2004年3月

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経歴

  • 愛媛大学   大学院理工学研究科   教授

    2024年10月 - 現在

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  • 愛媛大学工学部附属 社会基盤iセンシングセンター 副センター長

    2019年12月 - 現在

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  • 愛媛大学   理工学研究科 生産環境工学専攻   准教授

    2019年4月 - 2024年9月

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  • 京都大学インフラ先端技術共同研究講座   招聘研究員

    2016年10月 - 2019年3月

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  • 愛媛大学   理工学研究科 生産環境工学専攻   特任講師

    2016年10月 - 2019年3月

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  • Delft University of Technology   Civil and Environmental Engineering   Visiting Researcher

    2015年6月 - 2015年12月

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  • 愛媛大学   理工学研究科生産環境工学専攻   助教

    2013年10月 - 2016年9月

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  • National University of Singapore   Civil and Environmental Engineering   Research Engineer

    2013年7月 - 2013年9月

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  • 千代田化工建設   シビル設計センター

    2006年4月 - 2009年7月

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所属学協会

委員歴

  • 愛媛県生コンクリート品質管理監査会議   議長  

    2024年4月 - 現在   

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  • 日本コンクリート工学会   JCI-TA241A コンクリート用自己治癒材の性能評価と実環境での適用に関する研究委員会 委員長  

    2024年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 土木学会   調査研究部門 土木学会論文編集委員会コンクリート工学編集小委員会(51小委員会)委員  

    2023年6月 - 現在   

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  • 日本コンクリート工学会   JCI創立60周年記念事業実行委員会 委員  

    2023年6月 - 現在   

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  • 日本コンクリート工学会   JCI-TC235F コンクリート用自己治癒材の効果とその評価方法に関するFS委員会 委員長  

    2023年4月 - 2024年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本コンクリート工学会 年次大会2024(松山)実行委員会 副委員長  

    2023年1月 - 2024年6月   

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    団体区分:学協会

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  • ISO/TC156/ WG15委員会   委員  

    2022年8月 - 現在   

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  • 土木学会四国支部 副幹事長  

    2021年6月 - 2022年5月   

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  • 日本コンクリート工学会   実構造物の劣化予測における学術研究の役割とその成果の活用に関する研究委員会 委員  

    2020年4月 - 2022年10月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本コンクリート工学会四国支部   材料分離が生じたコンクリート中の鉄筋腐食性状の評価委員会 委員長  

    2020年4月 - 2022年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 土木学会   インフラメンテナンス総合委員会 知の体系化小委員会 委員  

    2020年3月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 四国地域橋梁管理委員会 委員  

    2019年5月 - 現在   

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    団体区分:自治体

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  • 愛媛県建設工事総合評価審査委員会 委員  

    2019年5月 - 現在   

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    団体区分:自治体

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  • 日本コンクリート工学会   コンクリート工学編集委員会 委員  

    2018年4月 - 2020年3月   

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    団体区分:学協会

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  • RILEM   TC 269 member Damage assessment in Consideration of Repair/ Retrofit-Recovery in Concrete and Masonry Structures by Means of Innovative NDT  

    2017年10月 - 2019年9月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本コンクリート工学会   コンクリートのひび割れ調査,補修・補強指針普及委員会 幹事  

    2017年7月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本コンクリート工学会   情報コミュニケーション委員会 委員  

    2016年12月 - 2018年4月   

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    団体区分:学協会

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  • 電気化学的手法を活用した実効的 維持管理手法の確立に関する研究委員会   委員  

    2016年4月 - 2018年4月   

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    団体区分:学協会

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  • 非破壊試験によるコンクリートに生じた ひび割れの補修評価方法の確立に関する 研究委員会   幹事  

    2016年4月 - 2018年4月   

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    団体区分:学協会

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  • 四国のコンクリート構造物インフラドックの 実現に向けた調査研究委員会   委員  

    2015年4月 - 2017年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 愛媛県生コンクリート品質管理監査会議 副議長  

    2014年4月 - 2024年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 各種混和材料のコンクリートへの積極利用 による高性能の付与に関する研究委員会   委員  

    2014年4月 - 2016年3月   

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    団体区分:学協会

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  • 塩害劣化を受けたコンクリート構造物の 耐荷力評価委員会   委員  

    2013年11月 - 2015年3月   

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    団体区分:学協会

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論文

  • Corrosion Resistance of Self-Healing Concrete Using Alkaliphilic Bacteria 査読

    Nami Ishizaki Keiyu Kawaai, Takahiro Nishida

    fib SYMPOSIUM ReConStruct   2024年11月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Threshold Value of Chloride Ion Concentration on Corrosion of Steel Bar in PAE-Based Polymer Cement Mortar 査読

    Kandai Fujishima, Keiyu Kawaai, Makoto Okubo

    fib SYMPOSIUM ReConStruct   2024年11月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • 納豆菌と生分解性プラスチックを混合したモルタルの自己治癒効果に関する実験的検討 査読

    西田孝弘, 河合慶有, 林俊斉, 中村孝道

    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   24   789 - 794   2024年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Experimental Investigation of Self-Healing Effect of Mortar Mixed with Bacillus Subtilis and Biodegradable Plastic

    Takahiro Nishida, Keiyu Kawaai

    9th International Conference on Self-Healing Materials   2024年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • PAE系PCMの鉄筋腐食発生限界塩化物イオン濃度に関する研究

    大久保誠, 河合慶有, 藤島幹大, 東山浩士

    コンクリート工学年次論文集   46 ( 1 )   535 - 540   2024年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 微生物代謝を活用したコンクリートの基礎的物性の把握 査読

    林俊斉, 齋藤淳, 河合慶有, 西田孝弘

    コンクリート工学年次論文集   46 ( 1 )   1291 - 1296   2024年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Numerical Model of Macro-cell Corrosion Controlled by Oxygen-Diffusion in Concrete 査読

    Shun Kusakabe, Keiyu Kawaai, Takahiro Nishida, Isao Ujike

    Conference: Proceedings of the Thirteenth International Conference on Geotechnique, Construction Materials & Environment   13   565 - 570   2023年11月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Investigation of cathodic polarization characteristics of steel bars in mortar mixed with green tea leaves

    Takahiro Nishida Keiyu Kawaai

    14th ISAJ Annual Symposium on Integrated Science for A Sustainable Society   2023年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • QUALITY EVALUATION ON THE SIDE WALL OF BOX CULVERT BASED ON AIR PERMEABILITY TESTS 査読

    Haruto Nakagawa, Isao Ujike, Keiyu Kawaai

    Conference: Proceedings of the Thirteenth International Conference on Geotechnique, Construction Materials & Environment   13   560 - 564   2023年11月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • AI Assisted Cause Estimation of Cracking in Concrete Based on Standard Investigation 査読

    Daiki Chikahara, Keiyu Kawaai, Takahiro Nishida, Isao Ujike

    Conference: Proceedings of the Thirteenth International Conference on Geotechnique, Construction Materials & Environment   13   551 - 555   2023年11月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • EFFECT OF INITIAL CURING ON CRACKING RESISTANCE AGAINST DRYING SHRINKAGE IN PCM SPECIMENS 査読

    Kandai Fujishima, Keiyu Kawaai, Isao Ujike

    Conference: Proceedings of the Thirteenth International Conference on Geotechnique, Construction Materials & Environment   13   556 - 559   2023年11月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Nondestructive Testing for Evaluation of Seel Coated with Heavy Duty Coating 査読

    Takahiro Nishida, Keiyu Kawaai

    Conference: Proceedings of 2023 International Conference on Unmanned System Application- Geoinformatics, Agriculture, Manufacturing & Environment   2023年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Self-healing Concrete Using Bacillus Subtilis and Biodegradable Plastic for Crack Repair 査読

    Keiyu Kawaai, Takahiro Nishida

    Conference: Proceedings of 2023 International Conference on Unmanned System Application- Geoinformatics, Agriculture, Manufacturing & Environment   2023年7月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Non-destructive evaluation for voids under airport pavement concrete in-situ 査読

    T. Nishida, F. Izu, Y. Kobayashi, M. Aizawa, K. Kawaai

    Life-Cycle of Structures and Infrastructure Systems   3086 - 3093   2023年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CRC Press  

    DOI: 10.1201/9781003323020-376

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  • Numerical evaluation on electrical resistivity of hardened cement paste using 3D pore model based on X-ray micro-CT images 査読

    K. Kawaai, T. Nishida

    Life-Cycle of Structures and Infrastructure Systems   3033 - 3040   2023年6月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CRC Press  

    DOI: 10.1201/9781003323020-369

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  • Activation Energies of Chloride Induced Corrosion of Steel in Concrete 査読

    Takahiro Nishida, Keiyu Kawaai, Nobuaki Otsuki

    GEOMATE2022   2022年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Corrosion of Underground Steel between Soil and Clay and Its Prevention 査読

    Keiyu Kawaai, Takahiro Nishida

    GEOMATE2022   2022年11月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • カソード分極試験における鋼材周囲の酸素濃度の変動と律速条件の関係 査読

    平城清志, 河合慶有, 西田孝弘, 氏家勲

    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   22   2022年10月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • 相対湿度の上昇に伴う水・酸素の供給が中性化よるマクロセル腐食に及ぼす影響

    深川 大輔, 河合 慶有, 西田 孝弘, 氏家 勲

    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   22   2022年10月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • Assessment of water absorption in concrete member by electrical resistance tomography 査読

    K.Kawaai, T. Nishida

    Proceedings of 11th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management   1560 - 1566   2022年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Application of bio-based materials to crack and patch repair methods in concrete 査読

    K.Kawaai, T.Nishida, A.Saito, T.Hayashi

    Construction and Building Materials   340 ( 7 )   127718   2022年7月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127718

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  • Crack detection inside concrete based on specific resistivity monitoring 査読

    T. Nishida, K. Kawaai

    Proceedings of 11th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management   1553 - 1559   2022年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Reliability of Non-Steady-State Electrophoretic Migration Test 査読

    Hiroshi Minagawa, Eisuke Nakamura, Keiyu Kawaai, Shin-ichi Miyazato, Yoshitaka Kato, Toshinobu Yamaguchi

    ACI Materials Journal   119 ( 3 )   223 - 233   2022年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 締固めを必要とする高流動コンクリートの実大寸法PC桁内での硬化後の品質について

    氏家勲, 河金甲, 河合慶有

    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM)   44   2022年

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  • 鋼材腐食抑制のための酸素低減型混和材の開発 招待 査読

    西田孝弘, 河合慶有, 齋藤淳, 大即信明

    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   2021年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • Reduction Of Dissolved Oxygen In Minimizing Corrosion 査読

    VENTANILLA, Mary Grace, ONGPENG, Jason, NISHIDA, Takahiro, KAWAAI, Keiyu

    Acta Polytechnica CTU Proceedings   33   624 - 630   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • セメント硬化体の自己治癒性状に与える種々の影響要因 査読

    河合慶有, 井手昌彦

    セメント・コンクリート論文集   74 ( 1 )   294 - 301   2021年3月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.14250/cement.74.294

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  • Effect of copper slag fine aggregate on corrosion processes and behavior in reinforced concrete prism specimen

    Nevy Sandra, Keiyu Kawaai, Isao Ujike

    Construction and Building Materials   271   2021年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2020 Elsevier Ltd This paper reports the result of experimental on the resistance to chloride diffusion and steel corrosion of concrete mixtures. A series of tests were performed to investigate the effect of copper slag as partial replacement of fine aggregate on corrosion processes and behavior in prism specimens. Chloride migration tests in steady-state were executed at the age of 28 and 91 days in accordance with Japan Society of Civil Engineers (JSCE) G571-2003 to determine the diffusion coefficient of chloride ions permeated through concrete specimens. In addition, some electrochemical tests were carried out through the repeated wet and dry (NaCl 10%) cycles up to 1 year to examines the probability of corrosion of steel bars in concrete, corrosion current density, and the rate of oxygen permeability. Based on the chloride migration test, which was obtained from the cumulative increase of chloride ion concentration, the results indicate that concrete with a longer curing period achieved lower chloride-ion concentration, thus suggesting that there is an increase in the resistance of concrete against chloride attack. The chloride penetration depth and distribution of chloride content in CUS prism specimens after exposure to wet and dry cycles for one year are almost similar to those of the OPC specimens. Thus, the durability performance of CUS concretes with respect to the resistance against chloride ingress was comparable to that of OPC concrete. Besides that, it is generally recognized that the incorporation of fly ash in blended cement by its the pozzolanic reaction of fly ash improves concrete protection against chloride-induced corrosion of steel bars by reducing its diffusivity and the rate of oxygen permeability.

    DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.121909

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  • 自由落下高さが異なる締固めを必要とする高流動コンクリートの硬化後の品質に関する検討

    氏家勲, 河金甲, 河合慶有, 蔦川昌希

    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM)   43   2021年

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  • Effect of Crack Repair by Bio-Based Materials Using Alginate and Bacillus Subtilis under Wet and Dry Environment Part-I 査読

    K. Kawaai, T. Nishida, A. Saito

    XV International Conference on Durability of Building Materials and Components. eBook of Proceedings   2020年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CIMNE  

    DOI: 10.23967/dbmc.2020.052

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  • Effect of Crack Repair by Bio-Based Materials Using Alginate and Bacillus Subtilis under Wet and Dry Environment Part-II 査読

    T. Nishida, K. Kawaai, A. Saito

    XV International Conference on Durability of Building Materials and Components. eBook of Proceedings   2020年10月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CIMNE  

    DOI: 10.23967/dbmc.2020.053

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  • EFFECT OF DEGREE OF WATER SATURATION ON OXYGEN PERMEABILITY IN MORTAR SPECIMENS MIXED WITH AEROBIC MICROORGANISM (accepted) 査読

    S. Sugitani, K. Kawaai, I. Ujike

    The 4th International RILEM conference Microstructure Related Durability of Cementitious Composites   2020年10月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Influence of copper slag on corrosion behavior of horizontal steel bars in reinforced concrete column specimen due to Chloride-induced corrosion 査読

    Nevy Sandra, Keiyu Kawaai, Isao Ujike

    Construction and Building Materials   255   2020年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2020 Elsevier Ltd Deterioration due to chloride penetration has been regarded as the major problem among the factors leading to a decrease in the durability of reinforced concrete (RC). Corrosion of steel bars in concrete propagates in the presence of water and oxygen by electro-chemical reactions. In recent years, the use of industrial by-products as construction materials has been promoted since it reduces pollutant waste and beneficial in construction works toward sustainable development. Copper slag fine aggregate (CUS) is an industrial by-product produced through the process of manufacturing copper. The aim of this study is to investigate the effects of CUS on the ingress of corrosive substances, including chloride ions and water, including dissolved oxygen associated with corrosion behavior and processes of horizontal steel bars in the reinforced concrete prototype specimen. A detailed analysis was carried out on the heterogeneity in cover concrete and integrity of horizontal steel bars due to bleeding water in concrete mixtures with a partial replacement of CUS and fly ash (FA) and ordinary Portland cement (OPC) as a control specimen. In this study, it is assumed that the deterioration of concrete structures results from chloride ion penetration in the sea. Chloride-induced corrosion through the wet and dry cycles are examined with respect to chloride ion concentrations and some parameters related to electro-chemical measurements. The results show that the partial replacement of fine aggregate with CUS (30 vol%) in reinforced concrete column specimens led to a lower rate of oxygen permeability on the cathodic reactions, which could be illustrated by changes of cathodic polarization properties in column specimens. Although macrocell corrosion is partly pronounced in CUS concrete due to cracking caused by segregation, the microcell corrosion current density observed in CUS concrete specimens is generally less severe compared to those observed in OPC concrete specimens. Based on the results obtained by XRD analysis, the addition of CUS in concrete mixtures as a sand replacement does not register new peaks but increases in peak intensity. The result indicates that CUS replacement does not affect the composition of minerals of concrete mixtures tested, and thus, it is evidently compatible with OPC mixtures. This beneficial effect of the addition of copper slag fine aggregate could contribute to good durability performance in concrete as a solution to the environmental problem of disposal industrial waste, and copper slag concrete has a wide application in the structures constructed in a marine environment.

    DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119265

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  • コンクリートの塩化物イオン拡散係数を求めるための非定常法電気泳動試験に関するラウンドロビン・テスト 査読

    皆川 浩, 中村 英佑, 河合 慶有, 宮里 心一, 加藤 佳孝, 山口 明伸

    コンクリートの性能評価試験の合理化・省力化に関するシンポジウム JCI-C97   305 - 310   2020年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • コンクリート面部材における透気係数の分布性状に関する検討 査読

    山川莉希, 氏家勲, 河合慶有, 山田純平

    コンクリート工学年次論文集   42 ( 1 )   1516 - 1521   2020年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Effects of bleeding on corrosion of horizontal steel bars in reinforced concrete column specimen

    Nevy Sandra, Keiyu Kawaai, Isao Ujike, Ippei Nakai, Willick Nsama

    IOP Conference Series: Materials Science and Engineering   620 ( 1 )   2019年11月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    © 2019 IOP Publishing Ltd. The durability of reinforced concrete proved to be predominantly controlled by the resistance against ingress of harmful substances including chloride ions, carbon dioxide, and moisture. The corrosion of steel bars taking place especially in a marine environment was likely to be severe, which depends on the availability of oxygen and moisture consumed by cathodic reactions. This study aims to investigate the effects of bleeding on the corrosion of horizontal steel bars placed in reinforced concrete column specimens. This was examined through electro-chemical tests including the half-cell potential, polarization resistance, and corrosion current density carried out using specimens in which corrosion was induced via dry and wet (NaCl 10%) cycles. The presence or absence of copper slag fine aggregate and fly ash replacement were taken up as experimental factors. The results suggested that the corrosion of horizontal steel bars in the upper part of the column concrete specimen was adversely affected even for the case of OPC specimens with relatively lower bleeding water. This was attributed to less resistance against the ingress of corrosive substances especially in those locations. In the case of fly ash mixtures, the corrosion resistance was significantly improved owing to lower oxygen permeability measured via cathodic polarization technique.

    DOI: 10.1088/1757-899X/620/1/012058

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  • Corrosion resistance of steel bars in mortar mixtures mixed with organic matter, microbial or other

    K. Kawaai, T. Nishida, A. Saito, I. Ujike, S. Fujioka

    Cement and Concrete Research   124   2019年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2019 Elsevier Ltd Dissolved oxygen in pore solution is often a controlling factor determining the rate of corrosion processes of steel bars in concrete. This study reports on corrosion resistance and polarization properties of steel bars in mortar specimen mixed with aerobic microorganisms. The properties are essentially associated with the permeability of dissolved oxygen in pore solution. This could be affected via metabolic activities of aerobic Bacillus subtilis natto mixed in hardened mortar specimens. Mortar specimens with segmented steel bars were prepared using culture solution as a partial replacement of mixing water. The mortar specimens cast with a w/c ratio of 0.50 were cracked by 4-point bending test and then they were exposed to dry (4 days) and wet (3 days) cycles using tap water containing 10% NaCl in order to accelerate corrosion especially at cracked parts. Electro-chemical measurements were carried out to examine the corrosion processes by AC impedance method, half-cell potential measurements, and macrocell corrosion measurements using zero-resistance ammeters. Cathodic polarization curves were measured at the ages of 28 and 91 days before and after the specimens were exposed to chloride-induced corrosion tests through dry and wet cycles. The results indicate that the rate of oxygen permeability inferred based on limiting current density is substantially smaller in the case of mortar specimens mixed with the bacillus subtilis natto. This can be explained by the fact that the dissolved oxygen is consumed by the oxidation of organic matter, a process initially catalyzed by Bacillus subtilis natto present in hardened mortar specimen during the monitoring periods. Based on the results obtained, the addition of culture solution containing Bacillus subtilis natto reacting with dissolved oxygen resulted in higher resistance against corrosion processes, which was confirmed by the results of half-cell potential and microcell and macrocell corrosion current density. There is a strong possibility that the reduced dissolved oxygen in pore solution through the aerobic processes could enhance the corrosion resistance in cracked mortar specimens.

    DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.105822

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  • 柱供試体に埋設した水平鉄筋の腐食性状に与える酸素透過の影響 査読

    河合 慶有, 氏家 勲

    コンクリート工学年次論文集   2019年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Effects of bleeding on the corrosion of horizontal steel bars in reinforced concrete column specimens 査読

    Nevy Sandra, Keiyu Kawaai, Isao Ujike, Ippei Nakai, Willick Nsama

    International Journal of Technology   10 ( 4 )   741 - 752   2019年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © IJTech 2019. The durability of reinforced concrete has proven to be predominantly influenced by its resistance against the ingress of harmful substances such as chloride ions, carbon dioxide and moisture. The corrosion of steel bars which occurs especially in marine environments is likely to be severe, depending on the availability of oxygen and the moisture consumed by cathodic reactions. This study aims to investigate the effects of bleeding on the corrosion of horizontal steel bars placed in reinforced concrete column specimens. The issue was examined through electro-chemical tests, including half-cell potential, polarization resistance and corrosion current density, conducted using specimens in which corrosion was induced via dry and wet (NaCl 10%) cycles. The presence or absence of copper slag fine aggregate and fly ash replacement was employed as an experimental parameter. The results suggest that the corrosion of horizontal steel bars in the upper part of the column concrete specimens was adversely affected, even in the case of OPC specimens with relatively lower bleeding water. This was attributed to lower resistance against the ingress of corrosive substances, especially in such locations. In the case of fly ash mixtures, resistance to corrosion was significantly improved owing to lower oxygen permeability of less than 1.0×10-11mol/cm2/sec, measured via the cathodic polarization technique. The replacement of fly ash is effective in facilitating more uniform quality in the column specimens due to a lower level of bleeding water and higher resistance to segregation and pozzolanic reactions.

    DOI: 10.14716/ijtech.v10i4.2503

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  • Application of bio-based material for concrete repair: case study leakage on parallel concrete slab 査読

    Prima Yane Putri, Isao Ujike, Keiyu Kawaai

    MATEC Web of Conferences 258:01013   2019年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Effect of oxygen permeability on corrosion properties in mortar specimens mixed with bacillus subtilis 査読

    Saaya Sugitani, Keiyu Kawaai, Isao Ujike

    MATEC Web Conf. 7th International Conference on Concrete Repair   289   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Corrosion Current Density of Macrocell of Horizontal Steel Bars in Reinforced Concrete Column Specimen 査読

    N. Sandra, K. Kawaai, I. Ujike

    International Journal of Geomate   16 ( 54 )   123 - 128   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • コンクリートの品質評価のための表層透気試験の測定数について

    氏家勲, 河合慶有, 山川莉希

    第46回セメント・コンクリート研究討論会論文報告集:Proceedings of the 46th JUCC Congress on Cement and Concrete   2019年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • Electrical Resistance Tomography for Assessing Water Movement in Cracked Cementitious Mixtures

    Keiyu Kawaai, Isao Ujike

    MATEC Web of Conferences   199   2018年10月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    © 2018 The Authors, published by EDP Sciences. Electrical resistance tomography (ERT) has been studied for visualizing variations of conductivity in concrete specimens. In recent years, unsaturated water flow through pores formed in concrete has been intensively examined though ERT systems to visualize the permeation front that gradually changes with elapsed time. This study examines water movement through internal cracks which are typically not observed on the surface of mortar or concrete specimens via ERT systems. The results indicate the gradual increase of saturated region owing to the ingress of water through cracked surface up to 120 hours. And, the region with higher conductivity estimated in uncracked parts is evidently in good agreement with higher moisture content measured by moisture meter on the split surface. In addition, the presence of crack in concrete specimen subjected to water ingress is clearly visualized via ERT images owing to rapid water movement in cracked zones. This study has provided the important insight that the ingress and the movement of water through pores and cracks formed in cementitious mixtures could be assessed via electrical measurements.

    DOI: 10.1051/matecconf/201819911016

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  • ALGINATE-BACILLUS SUBTILIS BASED REPAIR MATERIALS FOR SEALING CRACKS IN CONCRETE 査読

    Masahiko Ide, Keiyuu Kawaai, Isao Ujike

    2018年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • EFFECT OF INITIAL CURING ON CORROSION BEHEAVIOR OF STEEL BARS IN FA CONCRETE UNDER DRY AND WET ACTIONS 査読

    Wakako Sugino, Keiyuu Kawaai, Isao Ujike

    2018年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Influence of bleeding on modification of pore structure and carbonation-induced corrosion formation 査読

    Willick Nsama, Isao Ujike, Keiyu Kawaai, Yuto Kubo, Nevy Sandra

    4th International Conference on Service Life Design for Infrastructures   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Abundance and size of microplastics in a coastal sea: Comparison among bottom sediment, beach sediment, and surface water 査読

    Nao Sagawa, Keiyu Kawaai, Hirofumi Hinata

    Marine Pollution Bulletin   133   532 - 542   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2018 Elsevier Ltd Microplastics have adverse effects on marine life. This study examined the abundance and size of microplastics as well as their polymer types in the surface water and the bottom and beach sediments of Hiroshima Bay. The fragmentation process and sinking factors of foamed polystyrene (FPS) microplastics were also examined. Serious FPS pollution spread out not only in the beach sediments but also in the bottom sediments. The average size of FPS particles in the bottom sediments was significantly smaller than that of beached FPS particles. Field emission scanning electron microscopy images suggest that large amounts of microsized or nanosized FPS fragments are likely to be generated from the margins of beached FPS microplastics. X-ray computed tomography images show that FPS microplastics from the bottom sediments had tunnel-like structures inside the particle. Based on these images, FPS microplastics in the bottom sediments were susceptible to biofouling and soil deposition.

    DOI: 10.1016/j.marpolbul.2018.05.036

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  • CORROSION PROPERTIES OF HORIZONTAL STEEL BARS IN CONCRETE COLUMN SPECIMENS CAST WITH COPPER SLAG FINE AGGREGATE 査読

    N. Sandra, K. Kawaai, I. Ujike

    4th International Conference on Service Life Design for Infrastructures   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • APPLICABILITY OF BIO-BASED MATERIALS TO REPAIR WATER LEAKAGE OF CONCRETE 査読

    Prima Yane PUTRI, Isao UJIKE, Keiyu KAWAAI

    40th Japan Concrete Institute Annual Convention   2018年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 非破壊試験によるコンクリートに生じたひび割れの補修評価方法の確立に関する研究委員会

    塩谷智基, 西田孝弘, 河合慶有, 濱崎仁, 渡辺健, 今本啓一

    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM)   40   ROMBUNNO.0003   2018年6月

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

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  • CATHODIC POLARIZATION PROPERTIES OF STEEL BARS IN CONCRETE MIXED WITH AEROBIC MICROORGANISM 査読

    K. Kawaai, I. Ujike, S. Fujioka, T. Nishida, A. Saito

    Final Conference of RILEM TC 253-MCI   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Restrained early age shrinkage at the vertical interface between fresh cementitious mixtures and hardened substrates Part-II 査読

    K. Kawaai, O.K.C. Gary

    International Journal of Engineering Research and Applications   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Restrained early age shrinkage at the vertical interface between fresh cementitious mixtures and hardened substrates Part-I 査読

    K.Kawaai, O.K.C. Gary

    International Journal of Engineering Research and Applications   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • ブリーディングに起因する表層品質の相違に対する透気係数および含水率の関係に基づく評価方法 査読

    久保 勇登, 河合 慶有, 氏家 勲

    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   2017年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 初期養生がフライアッシュコンクリート中の腐食因子の侵入と鉄筋腐食抵抗性に与える影響 査読

    河合 慶有, 氏家 勲

    材料   66 ( 8 )   608 - 614   2017年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Influence of bleeding on variations of permeability in concrete column specimens 査読

    W. Nsama, K. Kawaai, I. Ujike, Y. Kubo, N. Sandra

    OWICS 2017   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • 銅・マンガンスラグ細骨材およびフライアッシュを用いたコンクリートの乾燥収縮ひび割れ抵抗性 査読

    河合 慶有, 氏家 勲, 水越 睦視

    材料(Journal of the Society of Materials Science)   66 ( 8 )   615 - 620   2017年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2472/jsms.66.615

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  • 初期養生がフライアッシュコンクリート中の腐食因子の侵入と鉄筋腐食抵抗性に与える影響 査読

    河合 慶有, 氏家 勲

    材料(Journal of the Society of Materials Science)   66 ( 8 )   608 - 614   2017年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2472/jsms.66.608

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  • 鉄筋コンクリートの防食電流・電位の変動要因と防食効果 査読

    河合 慶有, 大即 信明, 西田 孝弘

    材料   66 ( 8 )   601 - 607   2017年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 鉄筋コンクリートの防食電流・電位の変動要因と防食効果 査読

    河合 慶有, 大即 信明, 西田 孝弘

    材料(Journal of the Society of Materials Science)   66 ( 8 )   601 - 607   2017年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2472/jsms.66.601

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  • 銅・マンガンスラグ細骨材およびフライアッシュを用いたコンクリートの乾燥収縮ひび割れ抵抗性 査読

    河合 慶有, 氏家 勲, 水越 睦視

    材料   66 ( 8 )   615 - 620   2017年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 材料分離に起因する不均質さが水平鉄筋の腐食性状に与える影響 査読

    河合 慶有, 氏家 勲

    コンクリート工学年次論文集   2017年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 製紙スラッジ焼却灰を利用した低炭素コンクリートの性能評価 査読

    木下 尚樹, 氏家 勲, 河合 慶有, 川口 隆, 安原 英明, 長江 俊勝

    Journal of MMIJ   2017年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2473/journalofmmij.133.132

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  • Influence of the type of dry yeast on precipitation rate of calcium carbonate in bio-based repair materials 査読

    P. Y. Putri, I. Ujike, K. Kawaai

    ICBBM ECOGRAFI 2017   2017年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Alginate capsules encapsulating aerobic and anaerobic microorganism for repairing cracks in concrete 査読

    K. KAWAAI, H. OKUNO, I. UJIKE

    6th International Conference on Self-Healing Materials   2017年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Influence of different concentration of tris buffer solution on calcium carbonate precipitation in bio-based repair materials 査読

    Prima Yane Putri, Keiyu Kawaai, Isao Ujike, Hiroshi Okuno

    International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology   7 ( 5 )   1879 - 1885   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Insight Society  

    This research examined differences in the concentration of Tris buffer solution on calcium carbonate precipitation in biobased repair materials. Four concentrations of Tris buffer solution were chosen based on previous research with initial pH 8.0 and 9.0. Initial experiments demonstrated that the concentration and pH of Tris buffer solution had an influence on the amount of precipitation of calcium carbonate. X-Ray Diffraction (XRD) analysis elucidated the morphological and structural differences of the calcium carbonate crystal, including calcite and vaterite. They are the prominent forms of CaCO3 detected based on results obtained by according to FT-IR analysis. The result further explains the effectiveness of Tris buffer concentration.

    DOI: 10.18517/ijaseit.7.5.3452

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  • Influence of bleeding on durability of horizontal steel bars in RC column specimen 査読

    K. Kawaai, I. Ujike

    Life-Cycle of Engineering Systems: Emphasis on Sustainable Civil Infrastructure - 5th International Symposium on Life-Cycle Engineering, IALCCE 2016   839 - 846   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    © 2017 Taylor & Francis Group, London. This study reports on the influence of bleeding on the durability of reinforced concrete, especially horizontally placed steel bars in RC column specimens. This was examined through the use of insitu air permeability tests and electro-chemical tests. The results showed that air permeability coefficients measured in the upper parts of column specimen were relatively higher when the specimens were dried under room conditions, which was dependent on bleeding rate. Although the durability of horizontal steel bars was aggravated by bleeding in a form of segregation, which was confirmed by larger corrosion current density caused by chloride attack through dry and wet cycles, the adverse effect on the durability of horizontal steel bars was less prominent in fly ash mixtures tested in this study.

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  • Study on detection method of defects in coveredconcrete using electrical resistivity measurement 査読

    Keiyu Kawaai, Isao Ujike, Hiroshi Okuno

    ISEC 2017 - 9th International Structural Engineering and Construction Conference: Resilient Structures and Sustainable Construction   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Copyright © 2017 ISEC Press. This study reports on a fundamental study on the investigation of electrical resistivity measurements for detecting internal defects or damages, which aims at developing Electrical Resistance Tomography techniques based on electrical resistivity distribution measured via Wenner method. In particular, this study examined the changes of resistivity upon the presence of damages in the bottom of concrete specimens which mirror internal cracking not visually observed on the concrete surface in typical reinforced concrete structure. For the experimental investigation, ten electrodes comprising stainless steel and electric conductive epoxy were partially embedded on the surface of prism concrete specimen. Then, electrical resistivity was measured via Wenner method using four electrodes selected among the electrodes placed 20 mm apart each other. In addition, analytical investigation simulating the influence of internal damages on current flow and measured voltage or potential was carried out by FEM analysis. As a result, electrical resistivity increased depending on the depth of slits with 1 mm width, which was sawed at the bottom of the specimen. This could be attributed to the influence of the damages on the current flow and equipotential planes, thus suggesting that there is a good possibility that internal damages can be detected based on the changes and the distributions of the electrical resistivity.

    DOI: 10.14455/isec.res.2017.102

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  • Enhancement of corrosion resistance in mortar using aerobic bacillus subtilis 査読

    K. Kawaai, I. Ujike, P.Y. Putri

    HealCon   2016年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • ひび割れ抵抗性試験に対する計算モデルの提案 査読

    石川 雅美, 河合 慶有

    セメント・コンクリート研究討論会 論文報告集   2016年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • イースト菌による微生物代謝を利用したひび割れ補修材のカプセル化

    河合 慶有, 氏家 勲, 奥野 宙

    セメント・コンクリート研究討論会 論文報告集   2016年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • A study on the factors affecting electro-migration characteristic of chloride ion in concrete 査読

    Ujike, I, Kawaai, K

    ASEA SEC 3rd International Conference   2016年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • コンクリート内部の損傷が電気抵抗率の分布に与える影響 査読

    岡田 辰夫, 河合 慶有, 氏家 勲

    コンクリート工学年次論文集   38   2016年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 自然環境下の表層コンクリートに対する透気試験を用いた耐久性能推定手法の適用可能性 査読

    村上 賢晃, 氏家 勲, 河合 慶有

    コンクリート工学年次論文集   38   2016年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • A Novel Method in Enhancing Corrosion Resistance in Concrete Using Aerobic Bacillus Subtilis 査読

    K. Kawaai, T. Nishida, A. Saito, I. Ujike

    International Symposium on Concrete and Structures for Next Generation: Ikeda & Otsuki Symposium (IOS 2016)   2016年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • Effect of Temperature on Precipitation Rate of Calcium Carbonate Produced Through Microbial Metabolic Process of Bio Materials 査読

    Prima, Y. P, Kawaai, K, Ujike, I

    Journal of Civil Engineering Science and Application   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Some considerations on precipitation rate of calcium carbonate in bio-based materials used for concrete repair 査読

    K. Kawaai, I. Ujike, S. Yamamoto, P. Y. Putri

    Concrete Solutions - Proceedings of Concrete Solutions, 6th International Conference on Concrete Repair, 2016   571 - 578   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CRC PRESS-TAYLOR & FRANCIS GROUP  

    © 2016 Taylor & Francis Group, London. This paper presents some considerations on repair methods using bio-based materials comprising yeast, glucose or sucrose and calcium acetate mixed inTris buffer solution.The investigation revealed that calcium carbonate can precipitate as crystals within 24 hours depending on the concentrations of these materials used in the mixture and pH levels. The results suggested that reaction rate at early stages e.g. 6 hours later and resulting precipitates up to 24 hours after mixing may have a significant effect on the effectiveness of sealing cracks in concrete.

    Web of Science

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  • CARBONATION AT VERTICAL INTERFACES FORMED BETWEEN FRESHLY CAST CEMENTITIOUS MIXTURES AND HARDENED CONCRETE SUBSTRATES 査読

    K. Kawaai, A. Annapareddy, K.C.G. Ong, C.T. Tam

    40th Conference on Our World Concrete & Structures   1 - 8   2015年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • ESTIMATION METHOD FOR DURABILITY PERFORMANCES IN COVER CONCRETE BY IN-SITU AIR PERMEABILITY TESTS 査読

    K. Kawaai, I. Ujike

    The Fifth International Conference on Construction Materials: Performance, Innovations and Structural Implications   2015年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • 炭酸カルシウムの析出速度及び析出量に及ぼす諸要因に関する研究 査読

    山本沙也, 久保郁貴, 河合慶有, 氏家勲

    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM)   37   ROMBUNNO.1259   2015年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    J-GLOBAL

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  • 銅スラグ細骨材とフライアッシュを使用した乾燥収縮ひび割れ抑制コンクリートの開発 査読

    仲井一平, 高本直樹, 河合慶有, 氏家勲

    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM)   37   ROMBUNNO.1072   2015年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    J-GLOBAL

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  • 乾湿繰り返し作用を受けるフライアッシュコンクリートの鉄筋腐食性状に及ぼす初期養生および水結合材比の影響 査読

    門屋朱里, 春日翔平, 河合慶有, 氏家勲

    コンクリート工学年次論文集(CD-ROM)   37   ROMBUNNO.1129   2015年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Effects of Internal Cracking and Drying Shrinkage on the Corrosion Processes of RC Beam Specimens 査読

    K. Kawaai, I. Ujike, I. Nakai

    CONCREEP 2015: Mechanics and Physics of Creep, Shrinkage, and Durability of Concrete and Concrete Structures - Proceedings of the 10th International Conference on Mechanics and Physics of Creep, Shrinkage, and Durability of Concrete and Concrete Structures   477 - 486   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER SOC CIVIL ENGINEERS  

    © ASCE. Internal cracking tend to arise from the edge of knots present in deformed bars embedded in tension zone of reinforced concrete structure when loaded up to 100 N/mm. This could be further exacerbated by drying shrinkage depending on types of aggregate used in concrete mixtures under dry environment. The objective of this study was to examine the durability performance of internally cracked RC beam specimens cast using aggregate including crushed limestone and sandstone with different absorption capacity obtained in regional resources. Based on accelerated chloride-induced corrosion tests carried out via a cycle of 3-day wet and 11-day dry until the age of 1 year, although corrosion tended to occur severely in the cracked parts with higher chloride content depending on the drying shrinkage of concrete specimens, the results showed that internal cracking could trigger localized corrosion initiated especially at the knots of deformed steel bar.

    DOI: 10.1061/9780784479346.057

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  • Effect of curing condition on air permeability coefficient measured by in-situ test method 査読

    K. Kawaai, I. Ujike, S. Kunikata, S. Okazaki

    Life-Cycle of Structural Systems: Design, Assessment, Maintenance and Management - Proceedings of the 4th International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering, IALCCE 2014   1207 - 1214   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CRC PRESS-TAYLOR & FRANCIS GROUP  

    © 2015 Taylor & Francis Group, London. This paper presents the investigation on an in-situ assessment technique for durability performances of cover concrete based on the relationship between air permeability coefficients and moisture content. First, an assessment technique for the quality of cover concrete using insitu air permeability tests in conjunction with moisture content measurements was examined. Durability performances of concrete specimens subjected to different curing conditions at an early age were subsequently studied via accelerated tests. Finally, this study exemplified the application of the assessment technique to existing RC structure.

    DOI: 10.1201/b17618-178

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  • SHORT-TERM AND LONG-TERM SOLUTIONS USING FLY ASH FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT IN CONCRETE CONSTRUCTION INDUSTRY 査読

    K. Kawaai, I. Ujike, S. Kasuga, H. Miyake

    Proceedings of Workshop on Utilization of Waste Materials, Manila   2014年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

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  • 微生物を利用した補修工法における多析出可能な配合の検討 査読

    久保 郁貴, 矢野元 智也, 氏家 勲, 河合 慶有

    コンクリート工学年次論文集   36 ( 1 )   1948 - 1953   2014年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 現場透気試験によるかぶりコンクリートの耐久性能評価手法の検討 査読

    河合 慶有, 國方 翔太, 氏家 勲

    コンクリート工学年次論文集   36 ( 1 )   2140 - 2145   2014年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Influencing factors affecting microbial metabolic processes of bio materials used for leaking repairs 査読

    I. Ujike, F. Kubo, K. Kawaai, S. Okazaki

    Concrete Solutions - Proceedings of Concrete Solutions, 5th International Conference on Concrete Repair   127 - 133   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CRC PRESS-TAYLOR & FRANCIS GROUP  

    This paper presents influencing factors on repair methods using bio grout comprising dry yeast, sucrose and calcium acetate.The investigation reveals that calcium carbonate can precipitate as crystals depending on the concentrations of those materials used in the grout and pH levels. The results suggest that the precipitates can increase even at higher concentrations than materials used, which could be attributed to the proper treatment of pH adjustment. It was found that the precipitates were large enough to seal gaps formed between concrete specimens and the effectiveness in reducing water permeability was also shown. © 2014 Taylor & Francis Group.

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  • DURABILITY DESIGN OF TYPICAL DFD (DESIGN FOR DISASSEMBLY) COMPONENTS FOR A TROPICAL ENVIRONMENT 査読

    KEIYU KAWAAI

    National University of Singapore   2013年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:学位論文(博士)  

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  • SIZE-EFFECT OF EARLY AGE SHRINKAGE AT THE INTERFACE BETWEEN FRESH CEMENTITIOUS MIXTURES AND HARDENED CONCRETE SUBSTRATE 査読

    K.C.G. Ong, K. Kawaai, C.T. Tam, Sze-Dai Pang

    37rd Our World in Concrete and Structures   309 - 320   2013年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • STUDY ON CURRENT DISTRIBUTION AT CONCRETE DEFECTS FOR CATHODIC PROTECTION IN REINFORCED CONCRETE MEMBER INDUCED BY CHLORIDE ATTACK 査読

    K. Kawaai, N. Otsuki, K. Matsukawa

    33rd Our World in Concrete and Structures   2008年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • PROPOSED DESIGN METHOD OF CATHODIC PROTECTION SYSTEM FOR REINFORCED CONCRETE MEMBER INDUCED BY CHLORIDE ATTACK 査読

    K. Kawaai, N. Otsuki, T. Nishida, K. Matsukawa

    31rd Our World in Concrete and Structures   207 - 213   2006年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • FUNDAMENTAL STUDY ON FACTORS INFLUENCING THE CURRENT DISTRIBUTION OF CATHODIC PROTECTION METHOD FOR REINFORCED CONCRETE

    K. Kawaai, N. Otsuki, T. Nishida, R. Zheng

    Proceedings of the Sixth International Summer Symposium, JSCE   Vol.6   361 - 364   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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書籍等出版物

  • コンクリートのひび割れ調査,補修・補強指針-2022年版の概要-

    鎌田敏郎, 今本啓一, 長田光司, 河合慶有( 担当: 共著)

    PC工学会会誌 解説  2023年9月 

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  • 生分解性プラスチックを用いたコンクリート用自己治癒材の開発

    河合慶有( 担当: 単著)

    ファインケミカル  2023年3月 

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  • 「コンクリートのひび割れ調査,補修・補強指針 2022」の概要とポイント

    今本啓一, 鎌田敏郎, 西田孝弘, 宮里心一, 長田光司, 河合慶有, 網野貴彦, 大即信明( 担当: 共著)

    コンクリートテクノ  2023年 

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  • コンクリートのひび割れ調査,補修・補強指針2022

    ( 担当: 分担執筆)

    公益社団法人 日本コンクリート工学会  2022年6月 

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  • “はじめて”のインフラメンテナンス講座

    宮里 心一, 石川 裕夏, 今井 努, 臼井 裕喜, 風間 洋, 上原子 晶久, 河合 慶有, 木下 幸治, 櫻庭 浩樹, 出水 享, 蓮池 里菜, 藤田 弘昭( 担当: 分担執筆)

    インフラメンテナンス総合委員会 知の体系化小委員会  2022年5月 

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  • 自己治癒材の活用と将来展望ーひび割れ補修と防錆性能ー

    河合慶有( 担当: 単著)

    コンクリート工学  2022年1月 

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  • コンクリート中鋼材の腐食抑制のための酸素低減型混和材の開発

    河合慶有, 西田孝弘, 齋藤淳, 大即信明( 担当: 分担執筆)

    コンクリート工学  2021年5月 

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  • 生物代謝を利用した高機能コンクリートの開発

    河合慶有, 西田孝弘, 齋藤淳( 担当: 分担執筆)

    月間コンクリートテクノ  2020年10月 

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  • 自己修復材料、自己組織化、形状記憶材料の開発と応用事例

    ( 担当: 分担執筆)

    技術情報協会  2020年3月 

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  • スマートマテリアル総覧 (自己修復材料編)

    河合 慶有( 担当: 分担執筆 範囲: コンクリート材料)

    2018年10月 

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  • 「非破壊手法を用いたコンクリート構造物の補修評価」に関するシンポジウム委員会報告書

    塩谷智基, 今本啓一, 河合慶有, 西田孝弘, 濱崎仁, 水谷司, 渡辺健, 大野健太郎, 奥出信博, 小椋紀彦, 神田利之, 小林義和, 小室睦江, 鈴木哲也, 西脇智哉, 増井直樹, 松山公年, 渡辺佳彦, 渡部一雄, 大津政康, 高田和法

    2018年 

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講演・口頭発表等

  • 茶葉を混合したモルタル中鋼材のカソード分極特性に関する基礎的検討

    西田孝弘, 河合慶有

    セメント技術大会講演要旨(CD-ROM)  2023年 

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    開催年月日: 2023年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 炭酸水による二酸化炭素のセメント硬化体への固定の検討

    濱岡祥樹, 氏家勲, 河合慶有, 力石傑

    セメント技術大会講演要旨(CD-ROM)  2023年 

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    開催年月日: 2023年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • コンクリート中鋼材の腐食抑制のための酸素低減型混和材の開発 (特集 コンクリート中鋼材の腐食診断と防食・補修の現状と未来) -- (防食・補修技術の現状とこれから)

    河合 慶有, 西田 孝弘, 齋藤 淳, 大即 信明

    コンクリート工学  2021年5月  日本コンクリート工学会

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    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語  

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  • フィリピンで産出される副産物を利用した酸素低減型混和材料の探索

    西田孝弘, 河合慶有, 齋藤淳, ONGPENG Jason Maximino C., VANTANILLA Mary Grace

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)  2020年 

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    開催年月日: 2020年

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  • 細菌を活用したコンクリートの性能向上技術の開発のための基礎的検討

    齋藤淳, 中島史暁, 河合慶有, 西田孝弘

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)  2018年 

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    開催年月日: 2018年

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  • 養生の相違がフライアッシュコンクリートの鉄筋腐食に及ぼす影響

    春日翔平, 三宅宏明, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2014年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 透気試験方法の違いが養生条件の異なるコンクリートの透気係数と含水率の関係に及ぼす影響

    柴田真帆, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2014年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 炭酸カルシウムに及ぼすバイオグラウトの配合要因に関する検討

    久保郁貴, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2014年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • コンクリートの初期養生及び材齢が電気泳動試験に及ぼす影響

    河合慶有, 氏家勲, 國方翔太

    土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM)  2014年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 銅スラグ細骨材を使用したコンクリートに対する品質評価図の適用可能性

    久保勇登, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2016年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 塩化物イオンの電気泳動特性に影響を及ぼす諸要因に関する検討

    門屋朱里, 吉田大貴, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2016年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • バイオ材料の炭酸カルシウム析出過程に及ぼす温度の影響

    山本沙也, Prima Yane Putri, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2016年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • フライアッシュの混和が配置高さの異なる水平鉄筋の腐食性状に与える影響

    仲井一平, 長野沙紀, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2016年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 養生条件および材齢の相違が塩化物イオンの電気泳動特性に及ぼす影響

    高市茂, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2015年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 骨材種類に起因する乾燥収縮量の違いがRC梁供試体の鉄筋腐食性状に及ぼす影響の検討

    仲井一平, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2015年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • コンクリート供試体の境界条件を考慮した透気係数‐含水率の関係に関する考察

    村上賢晃, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2015年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 電気抵抗率測定を用いた鉄筋コンクリート内部劣化の定量化に関する基礎的研究

    岡田辰夫, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2015年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • フライアッシュ及び非鉄スラグ細骨材を用いたコンクリートの乾燥収縮ひび割れ抵抗性

    村上賢晃, 河合慶有, 氏家勲

    材料学会四国支部発表会  2016年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • コンクリートの材料分離が配置高さの異なる水平鉄筋の耐久性に及ぼす影響

    河合 慶有, 西村 沙希, 氏家 勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2015年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 電気抵抗率測定を用いたコンクリート内部欠陥の検知手法の実験的検討

    喜多村征生, 岡田辰夫, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2016年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 微生物を利用したコンクリートの補修技術 招待

    河合 慶有

    関西道路研究会  2018年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 好気性微生物による貧酸素環境がセメント硬化体中の酸素透過に与える影響

    杉谷紗理, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2019年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 枯草菌の微生物代謝を利用した断面修復材の基礎的研究

    阿部光一郎, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2019年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 自己治癒カプセルを用いたモルタルの乾燥収縮ひび割れ抵抗性

    坂井大河, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2020  2020年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • コンクリート中の溶存酸素に着目した腐食抑制方法について 招待

    河合 慶有

    マルチフィールド研究会  2016年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 銅スラグ細骨材を用いたコンクリートの高性能化について 招待

    河合 慶有

    JCI四国支部研究委員会 講習会  2016年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 枯草菌の代謝を用いたカプセル中の炭酸カルシウム析出過程の検討

    奥野 宙, 河合 慶有, 氏家 勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2017年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 材料分離の影響を受けた水平鉄筋の腐食性状に及ぼす酸素透過の影響

    河合 慶有, 仲井 一平, 氏家 勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2017年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 技術者教育について 招待

    河合 慶有

    日本コンクリート工学会四国支部報告会  2017年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • ブリーディングが柱供試体の表層品質に与える影響分析

    深川大輔, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2021  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ひび割れ中の酸素濃度を対象とした非接触式酸素計測に関する検討

    谷川魁, 高升那々子, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2021  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • X線CT画像を用いた細孔構造に基づく電気抵抗率の直接計算

    田中碧, 阿部光一郎, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2021  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 微生物を用いたひび割れ補修と腐食抑制 招待

    河合慶有

    独立行政法人日本学術振興会 レジリエントインフラのための次世代建設材料の創成R023委員会  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 酸素低減材を断面修復部に用いたコンクリート中鉄筋の腐食性状

    増原菜美, 杉谷紗理, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2021  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 分極特性を考慮したコンクリート中の鉄筋腐食モデルに関する研究

    深川大輔, 杉野和可子, 河合, 慶有 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2020  2020年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 表層コンクリートの乾燥がERTの表面電位に与える影響

    立松佳祐, 河合慶有, 氏家 勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2020  2020年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • フィリピンでの副産物を利用した酸素低減型混和材料の探索

    西田孝弘, 河合慶有, Jason Maximino, C. Ongpeng,Mary Grace Vantanilla

    土木学会全国大会  2020年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • カソード分極試験中の鉄筋表面周囲における酸素拡散に関する基礎的研究

    平城清志, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2021  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 土木学会 知の体系化小委員会の取り組み

    河合慶有

    地域のインフラメンテナンスの明日を考えるシンポジウム(パネリスト)  2023年1月 

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    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

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  • Bio-based materials: crack repair and enhancement of corrosion resistance 招待

    Keiyu Kawaai

    International Conference on Civil and Mining Engineering (Keynote)  2022年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

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  • 水分浸透と酸素透過を対象とした計測技術

    河合慶有

    JCI-TC201A コンクリート構造物の劣化予測における学術研究の役割とその成果の活用に関する研究委員会報告会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 鉄筋コンクリートに対する適切な電気防食回路の設計に関する基礎的研究

    河合慶有, 大即信明, 西田孝弘, 鄭仁沢

    セメント技術大会講演要旨  2004年4月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • X線CT画像から取得した空隙構造を用いた透気性状の検討

    氏家勲, 柴田真帆, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2015年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • バイオグラウトの炭酸カルシウム析出時間に影響を及ぼす要因の検討

    山本沙也, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2015年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 養生条件の違いがフライアッシュコンクリートの中性化に及ぼす影響

    門屋朱里, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会  2015年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 乾燥収縮量の異なる骨材を使用したRC梁の一定持続載荷下での鉄筋腐食に関する研究

    高本直樹, 菅野啓介, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2014年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 電着工法におけるひび割れ深部での電着物析出阻害の機構解明およびその改善

    鈴木一平, 大即信明, 西田孝弘, 河合慶有

    セメント技術大会講演要旨  2006年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • コンクリートの電気抵抗率がマクロセル腐食性状に与える影響

    日下部駿, NGUYEN THI THAO QUYNH, 河合慶有, 氏家勲

    土木学会四国支部技術研究発表会2021  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • PAE系PCMの鉄筋腐食発生限界塩化物イオン濃度に関する実験的研究

    藤島幹大, 河合慶有, 大久保誠

    土木学会四国支部第30回技術研究発表会  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • コンクリート中における酸素低減型混和材の腐食抑制効果に関する実験的検討

    石﨑名美, 河合慶有, 西田孝弘

    土木学会四国支部第30回技術研究発表会  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 機械学習を用いたコンクリートのひび割れ原因推定プログラムの提案

    近原大樹, 河合慶有, 西田孝弘

    土木学会四国支部第30回技術研究発表会  2024年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 現場透気試験による構造体コンクリートの耐久性評価指標の検討

    國方翔太, 氏家勲, 河合慶有

    土木学会四国支部技術研究発表会  2014年5月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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産業財産権

  • 混和材料,セメントの練混ぜ方法,セメント系プレミックス材料,鉄筋コンクリートの腐食防止方法

    河合 慶有

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    出願番号:特願2016-087837  出願日:2016年4月

    公開番号:特開2017-197393  公開日:2017年11月

    特許番号/登録番号:特許第6716331号  登録日:2020年6月 

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  • 補修材料及び補修方法

    河合慶有

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    出願番号:特願2017-071416 

    特許番号/登録番号:特許第6871570号 

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受賞

  • 学長賞

    2021年   愛媛大学  

    河合慶有

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  • 学長特別賞

    2020年   愛媛大学  

    河合慶有

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  • 論文奨励賞

    2018年3月   日本材料学会   初期養生がフライアッシュコンクリート中の 腐食因子の侵入と鉄筋腐食抵抗性に与える影響

    河合 慶有, 氏家 勲

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  • SCI excellence award

    2013年11月   Singapore Concrete Institute  

    河合 慶有

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  • SINGA award

    2009年8月   Agency for Science, Technology and Research  

    河合 慶有

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  • 修士論文発表会ベストプレゼンテーション賞

    2006年2月   東京工業大学  

    河合慶有

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 教育用デジタルプラットフォームの構築と技術者教育・アウトリーチ活動への展開

    2023年11月 - 2028年3月

    内閣府  戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)スマートインフラマネジメントシステムの構築 

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    担当区分:研究分担者 

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  • 電気化学・光学計測に基づく鉄筋腐食機構の再整理と物理化学連成解析による検証

    2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    河合 慶有

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    担当区分:研究代表者 

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  • Norway-Japan-China Consortium on Smart and Sustainable Road and Rail Infrastructure (ConStruct)

    2023年1月 - 2026年12月

    Norwegian Agency for International Cooperation and Quality Enhancement in Higher Education  UTFORSK UTF-2021/10090  Construction engineering, architecture (403)

    PI: Assoc. Prof. Jian Dai, Co-PI: Assoc. Prof. Keiyu Kawaai

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    担当区分:研究代表者 

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  • 銅スラグを用いた鉄筋腐食抑制・抗菌性コンクリートの開発

    2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    氏家 勲, 河合 慶有

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

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  • 反応/輸送を考慮した土中鋼材の腐食要因抽出とその対応法の提案

    2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    西田 孝弘, 河合 慶有

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    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    本研究の目的は,土中の鋼材を対象として,(1)鋼材腐食の進行速度に及ぼす要因の抽出,および(2)抽出された要因を踏まえた腐食の対策方法の確立を行うことである.
    令和3年度は,令和2年度に曝露を開始した砂中,石中および海水中に埋設した鋼材の分極抵抗,自然電位などの電気化学的パラメータを,曝露試験を通じて計測した.その結果,自然電位としては,経過時間に対する変化は小さく,曝露条件(砂,石)の違いは確認されなかった.全体的に海水中より砂中および石中の場合の方が自然電位は低い結果となった.分極抵抗から算出した腐食速度としては,曝露初期に一度上昇し,その後低下する傾向が確認された.ただし,砂の場合で,下部に設置した場合は,大きな腐食速度の上昇は確認されなかった.この原因としては,年度を通じた温度の変化に伴い分極抵抗が変化したこと,砂の場合には下部における酸素量が低下したことなどが想定される.
    何れの結果(自然電位,腐食速度)に関しても,埋戻し材を砂,あるいは石としても顕著な差異は確認されなかった.一方で,海水中での腐食と比較した場合,酸素の供給や海水の循環がしにくい深部においては,腐食速度が若干低い傾向が確認されたが,上部(表面から5㎝程度の位置)では,水中と同程度の速い腐食速度となる場合もあった.一方で,抑制方法の検討については,酸素が腐食に及ぼす影響を評価し,中でもマクロセル腐食に及ぼす影響の評価を行った.
    令和4年度は,曝露試験を継続するとともに,土中環境による酸素濃度の違いから生じる起電力,さらには腐食速度に及ぼす影響を評価する。

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  • 微生物代謝を利用した高機能コンクリートの開発

    2019年11月 - 2021年3月

    JST  A-STEP機能検証フェーズ 

    河合 慶有

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 酸素透過性に基づく鉄筋腐食抵抗性の評価方法に関する研究

    2019年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    河合 慶有

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    配分額:17030000円 ( 直接経費:13100000円 、 間接経費:3930000円 )

    2021年度は,セメント硬化体中の物資移動に立脚した電気抵抗率と酸素拡散を評価するFEMモデルを構築した。細孔構造モデルには,X線CT画像から画像解析に基づき3DFEMモデルを用いた。特に,空隙中の飽和・不飽和状態を考慮して水分飽和度を変化させた細孔構造モデルを構築した。また,鉄筋腐食反応の支配的要因となる電気抵抗率と酸素透過性に関する物性情報について,数値解析を用いて評価する方法を提案した。当該手法は,実構造物から採取した小片試料を対象として実施可能であることから,実構造物における腐食劣化予測の高度化に寄与する知見を得ることができたと考えている。
    また,好気性微生物を用いた腐食抑制技術に関しては,腐食速度を律速する条件を踏まえた対策方法の有用性を示した。具体には,断面修復後のマクロセル腐食形成を伴う再劣化に対する対策として,断面修復部に枯草菌(納豆菌)を練り混ぜることでカソード反応を抑制し,カソード防錆剤として機能することを示した。以上の知見を踏まえて,酸素濃度,セメント硬化体中の酸素拡散と腐食反応の連成解析モデルを構築し,酸素拡散律速に至る現象解明に繋がる新たな知見を得た。

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  • 自己治癒補修効果と鉄筋腐食抵抗性による評価方法に関する研究

    2017年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(A)  若手研究(A)

    河合 慶有

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    配分額:14430000円 ( 直接経費:11100000円 、 間接経費:3330000円 )

    平成30年度は,自己治癒補修材(グラウト)のひび割れ補修効果および枯草菌を練り混ぜたモルタル供試体における酸素透過性と鉄筋腐食抵抗性の連関について検討を行った。
    自己治癒補修材(グラウト)を対象として,ひび割れ閉塞効果および劣化因子の遮断性について検討を行った。グラウト材によるひび割れ閉塞効果では,ひび割れ補修したモルタル供試体(ひび割れ幅0.3~0.7mm)を対象として蒸留水を用いた浸漬試験,乾湿繰り返し試験,及び毛管浸潤試験を実施した。その結果,以下の知見が得られている。
    (1)乾湿・浸せきのいずれの環境条件においても水分保持効果のあるゲル被膜がひび割れ部に付着していることにより,ひび割れ閉塞効果の向上に寄与することが示唆される。2)乾湿繰り返し試験と比較すると,湿潤環境が保たれる塩分浸せき試験の方が炭酸カルシウムの析出率(ひび割れ閉塞率)が高まることがわかった。(3)ひび割れ閉塞率が高いほど水分浸透抵抗性は向上することがわかった。特に水分浸透に対する高い抵抗性が確認されたのは,いずれの曝露条件においてもゲル被膜が残存し,高いひび割れ閉塞率(析出率)が得られたN1-G1-T0(グルコース有り,Trisアルカリ緩衝液無し)であった。
    好気性微生物を使用した補修材の鉄筋腐食抵抗性に与える影響ついて、電気化学的計測による非破壊試験方法(ACインピーダンス法、自然電位法、無抵抗電流計、カソード分極極性)を用いて検討を行った。本研究においては,好気性微生物によるコンクリート中の溶存酸素濃度の低減により,鉄筋腐食が抑制される効果を示すことに成功した。また,細孔溶液中の溶存酸素濃度の低減に伴い,カソード分極特性が変動し自然電位が卑下する現象が確認された。今後は,これらの知見を踏まえて効果の持続性を評価する方法を検討する予定である。

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  • 微生物代謝を利用したコンクリートのひび割れ等の補修方法の実用化に関する研究

    2015年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    氏家 勲, 岡崎 慎一郎, 河合 慶有

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    配分額:17810000円 ( 直接経費:13700000円 、 間接経費:4110000円 )

    本研究は微生物の代謝による炭酸ガスとカルシウム源との反応により析出する炭酸カルシウムを充填材(以下、バイオグラウト)とする補修方法の実用化に向けて、炭酸カルシウムの析出率の高い条件を見出すことおよびひび割れや漏水個所への充填方法について検討することを目的としている。
    バイオグラウトの配合やその濃度および温度により炭酸カルシウムの析出率は変化するが、アルカリ緩衝作用を適切に調整することにより、24時間経過後のpHが7.5を下回らないことが炭酸カルシウムの高い析出率が持続する条件であり、また、バイオグラウトを繰り返しひび割れに注入することで止水することができることが明らかとなった。

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  • 材料分離の影響を受けた表層コンクリートの耐久性能推定手法に関する研究

    2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    河合 慶有

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    本研究では、材料分離に起因する不均質さがかぶりの物質透過抵抗性に与える影響について検討を行った。その結果、含水率の低下に伴い透気係数は大きくなり、この傾向はブリーディング量に関わらず柱供試体の上部において確認された。また材齢180日までの透気試験および含水率の測定結果に基づいて、材料分離による供試体上部の多孔質化を評価できる可能性を示した。またこのような部位では塩化物イオンの浸入が容易となり,塩化物イオン含有量が増加するほどミクロセル電流密度は大きくなる傾向が一定程度認められた。本研究では、カソード反応における酸素透過速度がミクロ・マクロセル腐食をそれぞれ律速していると考えられる。

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担当経験のある科目(授業)

  • 科学技術英語

    2023年4月 - 現在

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  • 研究倫理特論

    2023年4月 - 現在

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  • 実践アセットマネジメント

    2023年4月 - 現在

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  • 瀬戸内工学

    2020年4月 - 現在

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  • 工学入門

    2020年4月 - 2020年9月 機関名:愛媛大学

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  • 物理学入門

    2019年4月 - 2023年3月 機関名:愛媛大学

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  • 技術英語プレゼンテーション

    2019年4月 - 2022年3月

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  • 社会資本の整備と運用

    2014年4月 - 現在 機関名:愛媛大学

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  • 建設材料学

    2014年4月 - 現在 機関名:愛媛大学

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  • コンクリート実験

    2014年4月 - 2023年3月 機関名:愛媛大学

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  • 測量学実習

    2014年4月 - 2022年3月 機関名:愛媛大学

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  • 構造力学Ⅰ同演習

    2014年4月 - 2018年3月 機関名:愛媛大学

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  • Computer Applications in Civil Engineering

    機関名:National University of Singapore

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  • Structural Mechanics and Materials

    機関名:National University of Singapore

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社会貢献活動

  • 愛媛県生コンクリート品質監査会議

    役割:運営参加・支援

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  • ME養成講座

    役割:講師

    愛媛大学防災情報研究センター 

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    種別:出前授業

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メディア報道

  • デジタル活用で点検効率化/人材育成ツール開発へ 新聞・雑誌

    建設工業新聞  2024年3月

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  • 納豆菌で鉄筋を防錆 新聞・雑誌

    コンクリート新聞(週刊)第2718号  2023年11月

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    執筆者:本人以外 

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  • 納豆菌でコンクリートが長持ち 自己治癒に加え鉄筋腐食を抑制 新聞・雑誌

    日経コンストラクション  2021年7月

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  • 菌の呼吸、建物補修に全集中 自分で直す材料を開発 新聞・雑誌

    日本経済新聞  科学&新技術  2021年3月

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