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Modification of calcium silicate hydrates by inorganic / organic nano size materials

Research Project

Project/Area Number 17J11519
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Building structures/Materials
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

栗原 諒  名古屋大学, 環境学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsセメントペースト / カルシウムシリケート水和物 / 空隙構造 / 吸着 / 乾燥収縮
Outline of Annual Research Achievements

1.処女乾燥時における異なる鉱物組成・粒子径による収縮挙動の把握:セメントペーストの骨格構造を担うC-S-Hは、エーライト・ビーライトの2種のクリンカー鉱物の水和反応から析出するが,水和反応の遅いビーライトを多く含む低熱ポルトランドセメントおよびセメント粒度の異なる普通ポルトランドセメントを用いた試験体を作製した。C-S-Hの内、もとのセメント粒子の外側に析出する低密度なC-S-Hは、乾燥時の構造変化が大きくセメントペーストの乾燥収縮挙動へ与える影響が大きいと考えられる。試験体作製後の特定の材齢で水和反応率および相組成の評価、吸着試験による空隙構造の同定、比表面積の測定を行い、併せて乾燥収縮試験を行いセメント種類や粒径の違いによる低密度C-S-Hの析出性状および収縮ひずみとの関係評価を行う。普通セメントにおいて処女乾燥時のセメントペーストの乾燥収縮ひずみと使用セメントの粒子径および乾燥開始時の低密度なC-S-Hの割合は密接な関係を持っていることが確認され,令和元年度は,ビーライトが多く含まれる低熱ポルトランドセメントを使用した試験体では,水和の進行に伴った試験体材齢に対する窒素比表面積の変化は,普通ポルトランドセメントを使用した場合の傾向と異なっており,窒素吸着からC-S-Hの空隙構造を評価した際,低熱セメントペーストでは高密度C-S-Hの割合が高くなることが明らかとなった。
2.乾燥時の曲げ強度変化および空隙構造の変化に関する把握:水セメント比の異なる早強セメントペーストを作製し,各相対湿度で乾燥させた試験体の曲げ強度および吸着試験を行った。処女乾燥時の曲げ強度変化は,乾燥によるマクロ/メソ孔の増大による強度低下とC-S-Hの凝集による固相の強度増大による組み合わせによって決定されるが,水セメント比が異なる場合,強度の変化に大きく寄与する空隙径が異なることが明らかとなった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Effects of heating and drying on the strength and stiffness of high-early-strength Portland cement pastes2020

    • Author(s)
      R. Kurihara, I. Maruyama
    • Journal Title

      Cement and Concrete Composite

      Volume: 106 Pages: 103455-103455

    • DOI

      10.1016/j.cemconcomp.2019.103455

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TWO TYPES OF C(A)SH IN THE HARDENED CEMENT PASTES USING LOW HEAT / ORDINARY PORTLAND CEMENT EVALUATED BY NITROGEN SORPTION2019

    • Author(s)
      栗原 諒,杉本 裕紀,丸山 一平
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41 Pages: 47-52

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of TiO<sub>2</sub> Nanoparticles on Drying Shrinkage of Hardened Cement Paste2018

    • Author(s)
      Ryo Kurihara, Ippei Maruyama
    • Journal Title

      Journal of Advanced Concrete Technology

      Volume: 16 Issue: 6 Pages: 272-281

    • DOI

      10.3151/jact.16.272

    • NAID

      130007398954

    • ISSN
      1346-8014, 1347-3913
    • Year and Date
      2018-06-20
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DEVELOPMENT OF N2 AND H2O BET SURFACE AREA OF LOW HEAT PORTLAND CEMENT2018

    • Author(s)
      Hiroki SUGIMOTO, Ryo KURIHARA, Ippei MARUYAMA
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 40 Pages: 57-62

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of gamma-ray irradiation on hardened white Portland cement pastes exposed to atmosphere2018

    • Author(s)
      Ippei Maruyama, Shunsuke Ishikawa, Junichi Yasukouchi, Shohei Sawada, Ryo Kurihara, Masayuki Takizawa, Osamu Kontani
    • Journal Title

      Cement and Concrete Research

      Volume: 108 Pages: 59-71

    • DOI

      10.1016/j.cemconres.2018.03.005

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] IMPACT OF NANO-TiO2 PARTICLES ON DRYING SHRINKAGE OF HARDENED CEMENT UNDER FIRST DRYING2017

    • Author(s)
      栗原諒、丸山一平
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 39 Pages: 103-108

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 水和停止と前処理方法が吸着試験に及ぼす影響に関する基礎的検討2017

    • Author(s)
      杉本裕紀、栗原諒、Jiri Rymes、丸山一平
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 39 Pages: 427-432

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CARBONATION OF CEMENT PASTE USING HIGH EARLY STRENGTH PORTLAND CEMENT UNDER GAMMA-RAY IRRADIATION2017

    • Author(s)
      石川 俊介, 丸山 一平, 栗原 諒, 江藤 淳二
    • Journal Title

      Cement Science and Concrete Technology

      Volume: 71 Issue: 1 Pages: 240-247

    • DOI

      10.14250/cement.71.240

    • NAID

      130006588519

    • ISSN
      0916-3182, 2187-3313
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] TWO TYPES OF C(A)SH IN THE HARDENED CEMENT PASTES USING LOW HEAT / ORDINARY PORTLAND CEMENT EVALUATED BY NITROGEN SORPTION2019

    • Author(s)
      栗原 諒,杉本 裕紀,丸山 一平
    • Organizer
      コンクリート工学年次大会2019(札幌)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantification of two types of C-S-H in the Portland cement paste affected by cement Blaine value2019

    • Author(s)
      栗原 諒,杉本 裕紀,丸山 一平
    • Organizer
      第73回セメント技術大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between nitrogen specific surface area and drying shrinkage of ordinary Portland cement paste2019

    • Author(s)
      栗原 諒,杉本 裕紀,丸山 一平
    • Organizer
      日本建築学会大会(北陸)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ラマン分光を用いた中性化したセメントペースト中に含まれる3種の炭酸カルシウムのマッピング2018

    • Author(s)
      栗原諒,丸山一平,鈴木誠也,吉村雅満
    • Organizer
      日本建築学会大会(東北)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] IMPACT OF NANO-TiO2 PARTICLES ON DRYING SHRINKAGE OF HARDENED CEMENT UNDER FIRST DRYING2017

    • Author(s)
      栗原諒、丸山一平
    • Organizer
      日本コンクリート工学年次大会2017(仙台)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射線照射環境下にあるコンクリートの物性変化に関する研究(その17:ガンマ線がセメントペースト強度に及ぼす影響)2017

    • Author(s)
      栗原諒、丸山一平、紺谷修、澤田祥平、石川俊介、安河内淳一、滝沢真之
    • Organizer
      日本建築学会大会(中国)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Strength and Young’s modulus changes of hardened cement paste after long-term drying2017

    • Author(s)
      栗原諒、丸山一平
    • Organizer
      24th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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