2017 Fiscal Year Annual Research Report
Durability mechanics of concrete structure based on nano-atomic scale alteration of C-S-H
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15H04077
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
丸山 一平 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (40363030)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺本 篤史 広島大学, 工学研究科, 助教 (30735254)
五十嵐 豪 東北大学, 工学研究科, 助教 (10733107)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 鉄筋コンクリート構造 / コンクリート / セメントペースト / 乾燥収縮ひずみ / カルシウムシリケート水和物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄筋コンクリート構造物の維持管理においては、材料の変質を考慮した上で、耐震性能評価を行うことが重要である。特に構造物に用いられる材料が変質する場合には、その変質の速度、最終状態を評価し、その上で、構造物がどのような性能にむかってどのような速度で変化しているかを理解して、適切な対応をとりつつ、構造物に求められる性能を使用期間中保持しなくてはならない。本研究期間中に、実施者は既往のコンクリート系構造物のヘルスモニタリング評価データを収集し、コンクリートの剛性が低下し続けること、その影響はコンクリートの乾燥に伴うものであることを示した。一般に剛性と強度は多孔材料の場合には相関が高いので、構造耐力に大きな影響があるかどうかが重要である。既往研究では、東京大学・青山名誉教授の博士論文の中で、自己釣合状態における初期応力は最終状態に大きな影響が無いことが、特に曲げ部材において指摘されていた。そのため、本検討ではせん断壁部材について、乾燥の有無による剛性変化と耐力変化を確認し、最終耐力が変化しない条件を実験と剛体バネモデルによる数値解析によって示した。
また、この剛性低下については、セメントペーストの変質、コンクリート中のペーストと骨材の非均質な体積変化、ならびに、コンクリート構造物の場合には、部材間断面の差異によって生ずる乾燥収縮ひずみの差異によって部材間拘束が生じ、乾燥収縮ひび割れが発生することに起因することを示した上で、セメントペーストの変質が、カルシウムシリケート水和物（C-S-H）の凝集構造の変化を主因とすることを示した。この挙動を水蒸気吸着等温線、窒素吸着等温線、およびX線小角散乱において確認し、処女乾燥化におけるC-S-Hの動的変化が主たる要因であることを実験的に確認した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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