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Evaluation of the mass transfer properties of concrete by hydration product in consideration of the environmental effects of Okinawa

Research Project

Project/Area Number 17K14709
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Civil engineering materials/Construction/Construction management
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

Suda Yuya  琉球大学, 工学部, 助教 (10636195)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
KeywordsC-S-H / 乾燥 / 炭酸化 / 微細構造 / 拡散係数 / 相対湿度 / 重合度 / Ca/Si比 / 空隙構造 / 水和物 / 酸素の拡散係数 / 平均鎖長 / 水酸化カルシウム / 塩化物イオンの拡散係数 / 塩化物イオン / 凝集構造 / ひずみ / 組成
Outline of Final Research Achievements

The environmental effect in Okinawa on mass transport of concrete was investigated. In addition, the purpose of this study is to clarify the different of the environmental effect between areas. As a result, the diffusion coefficient of chloride ion and oxygen gas increased with the decreasing the relative humidity at the arbitrary drying condition . In order to evaluate the effect between areas on diffusion coefficient of ion, hardened cement samples were exposed at Okinawa and Niigata. The diffusion coefficient of sample changed during the proceeding of exposure period. Results indicated that the property of mass transport is influenced by the drying and carbonation during the exposure period. In the fundamental study, cement paste samples were exposed to accelerated carbonation under 3% carbon dioxide concentration at different RH conditions. It is clarified that the change of the mass transport is affected by the structural change with the change of chemical composition of C-S-H.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果より,暴露後のコンクリートの性能が乾湿繰返しや炭酸化などの影響によって,長期的に変化していくことが明らかとなり,特に,炭酸化による影響が大きいことが明確となった.さらに,炭酸化時の湿度の違いによって,炭酸化する水和物が異なることが示され,C-S-Hについては,ポルトランダイトと比較して中程度の湿度で炭酸化が進行しやすいことを示した.これにより,本研究成果は,環境作用も含めた適切な劣化診断技術の確立と適材適所の材料利用を促すことが可能となる基礎資料として位置づけられ,沖縄県だけでなく東南アジアや大洋州などにも本成果の応用が期待できる.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] EFFECT OF RELATIVE HUMIDITY ON CARBONATION SHRINKAGE AND HYDRATION PRODUCT OF CEMENT PASTE2020

    • Author(s)
      須田裕哉,富山潤,斎藤豪,佐伯竜彦
    • Journal Title

      Cement Science and Concrete Technology

      Volume: 73 Issue: 1 Pages: 71-78

    • DOI

      10.14250/cement.73.71

    • NAID

      130007822447

    • ISSN
      0916-3182, 2187-3313
    • Year and Date
      2020-03-31
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 自然環境下におけるセメント硬化体の変質と酸素および塩化物イオンの拡散性状に関する研究2019

    • Author(s)
      須田裕哉,長嶺剛,富山潤
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41 Pages: 593-598

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ひび割れ画像解析と均質化法を用いたASRに起因した材料劣化推定に関する基礎研究2019

    • Author(s)
      富山潤,古田泰祐,須田裕哉,堀口賢一
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 41 Pages: 1429-1434

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] UAV撮影画像の解析岐津を活用した離島架橋のひび割れ点検に関する考察2019

    • Author(s)
      富山潤,須田裕哉,崎原康平,山田義智,堀口賢一,岡部成行
    • Journal Title

      土木学会論文集F4(建設マネジメント)

      Volume: 75 Issue: 1 Pages: 11-23

    • DOI

      10.2208/jscejcm.75.11

    • NAID

      130007681770

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] コンクリート橋上部工の部位・部材毎の塩害劣化予測シミュレーション2019

    • Author(s)
      富山潤,有澤希,須田裕哉,山口明伸,加藤佳孝
    • Journal Title

      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

      Volume: 19 Pages: 617-622

    • NAID

      40022282756

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 湿度変化による乾燥作用を受けたセメントペーストの空隙構造と塩化物イオンの拡散性状の関係に関する基礎的検討2018

    • Author(s)
      須田裕哉, 富山潤, 斎藤豪, 佐伯竜彦
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 40 Pages: 747-752

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 炭酸化によるフライアッシュを用いたセメント硬化体の相組成変化と収縮挙動に及ぼす相対湿度の影響2020

    • Author(s)
      須田裕哉,富山潤,斎藤豪,佐伯竜彦
    • Organizer
      第74回セメント技術大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] セメント硬化体の炭酸化収縮に及ぼす相対湿度の影響に関する研究2019

    • Author(s)
      須田裕哉, 富山潤, 斎藤豪, 佐伯竜彦
    • Organizer
      第73回セメント技術大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 湿度による乾燥を受けたフライアッシュセメントペーストの 塩化物イオンの拡散性状に関する基礎的検討2018

    • Author(s)
      須田裕哉, 富山潤, 斎藤豪, 佐伯竜彦
    • Organizer
      土木学会第73回年次学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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