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2013 Fiscal Year Annual Research Report

汎用的コンクリート材料としての環境調和型セメント系材料による環境技術革新

Research Project

Project/Area Number 13F03063
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

濱 幸雄  室蘭工業大学, 工学研究科, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HASSAN M.z.  室蘭工業大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
Keywordsフライアッシュ / 高炉スラグ微粉末 / 循環流動層ボイラー灰 / 自己修復性能 / 高靭性 / 高耐久 / 環境調和 / 繊維補強
Research Abstract

本研究では, 環境調和型高耐久性セメント系材料(green material)の開発および実用化を目指して, 副産物資源の成分, 粒度, 配合条件, 養生条件が諸物性に及ぼす影響を実験的に明らかにすることを目的としている。産業副産物であり, コンクリート製造時のCO_2排出量を削減させることができるフライアッシュ(FA), 高炉スラグ微粉末(GGBFS)は供用期間中に生じたひび割れをコンクリ一ト自らが閉塞させる優れた自己修復性を有することが明らかとなっており, その性能を有効に活用するとともに繊維補強等の最新の技術と複合することで高靭性, 高耐久性の新しい建設材料の開発を目指している。そのために, 平成25年度の研究では, FA, GGBFSおよび大規模工場の自家発電施設から排出される循環流動層ボイラー灰(CFB灰)を単独または混合して使用したセメント硬化体を作製し, その力学特性と耐久性、自己修復性能の評価を行った。
実験要因として, 各種混和材料の種類, 粒径および粉末度, セメント種別, 水結合材比, セメント種別, 養生条件を変化させて試験体を作製した。また試験項目は, 力学特性は材齢28日での圧縮強度, ヤング係数, 曲げ強度で評価している。一方, 耐久性は促進中性化試験および凍結融解抵抗性試験により評価するとともに, 初期・劣化後・修復後のそれぞれの段階でのポテンシャルとしての耐久性の変化を比較することで自己修復性能を評価している。なお, 自己修復性能の評価にあたっての凍結融解の付与方法として通常のASTM法だけでなく液体窒素を用いた迅速法も採用し, その影響程度の違いについても検討を加えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画していた材料物性レベルでの強度性状試験, 耐久性試験, 自己修復性能試験は予定通り進行している。

Strategy for Future Research Activity

自己修復性能について、同一試料での初期状態、劣化後(ひび割れ発生後)、自己修復後(ひび割れ修復)のそれぞれの状態をX線CT等を用いた画像を取得して定量的に評価できる方法について検討し、技術を確立する。

  • Research Products

    (4 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Influence of Aggregate Materials Characteristics on the Drying Shrinkage Properties of Mortar and Concrete2013

    • Author(s)
      Wenyan Zhang, Mohamed Zakaria, Yukio Hama
    • Journal Title

      Construction and Building Materials

      Volume: Vol. 49 Pages: 500-510

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2013.08.069

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Experimental Investigation on Strength Properties of Mortar with Circulating Fluidized Bed Boiler Ash and Blast Fumace Slag2014

    • Author(s)
      Ryo Hasegawa, Kotaro Yamashita, Takahiro Sagawa, Yukio Hama, Mohamed Zakaria
    • Organizer
      2014 Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research
    • Place of Presentation
      Muroran Institute of Technology, Japan
    • Year and Date
      2014-03-07
  • [Presentation] Influence of Fly Ash on Self-healing Performance in Cracked Concrete2013

    • Author(s)
      Mohamed Zakaria, Na Seung Hyun, Yukio Hama
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Engineering and Applied Science
    • Place of Presentation
      Rihga Royal Hotel Osaka, Japan
    • Year and Date
      20131115-17
  • [Presentation] Effective approach for shear design of prestressed concrete beams2013

    • Author(s)
      Mohamed Zakaria, Yoshihiko Kishimoto, Yukio Hama
    • Organizer
      7th International Symposium between Korea, China and Japan Performance Improvement of Concrete for Long Life Span Structure
    • Place of Presentation
      Yanji University, China
    • Year and Date
      2013-08-20

URL: 

Published: 2015-06-25  

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