2016 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of crack reduction technology by concrete expansion material
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15K18156
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
寺本 篤史 広島大学, 工学研究院, 助教 (30735254)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超高強度コンクリート / 膨張材 / 自己収縮 / 収縮低減剤 / 水酸化カルシウム / エトリンガイト / 遅れ膨張 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，超高強度コンクリートのひび割れ発生要因である若材齢の自己収縮ひずみに対して，膨張材や収縮低減剤といった混和材料を使用してひび割れを低減する現状の技術をより高度化することを目的に実施した。
膨張材は，エトリンガイト（AFt）や水酸化カルシウム（CH）といった膨張性水和物を生成することにより自己収縮低減に寄与するとされていたが，本研究により，超高強度領域の水セメント比においては，AFtは自己収縮低減にほとんど寄与せずCHの生成がより大きな効果を有していることが明らかになった。また膨張材混和による収縮低減量は，ある程度セメントペーストの硬化が進行した材齢1日以降は，セメントペーストの剛性によらずCH生成量と高い相関性を有することが示された。
以上の成果から予測される通り，膨張材を多量に混合することによってCH生成量を増大させ，自己収縮の低減効果を増大することが可能であることが実験的に確認したが，膨張材を多量に使用した場合，セメントペーストが十分に硬化した後に未反応の膨張材が水和反応し，膨張圧による有害なひび割れを発生させる場合があること，これらの遅れ膨張は，水分が十分に供給されていない条件でも発生しうることが明らかにされ，膨張材の使用量には上限を設ける必要性が再確認された。
また，通常の骨材はセメントペーストの体積変化を拘束する効果をもち，この拘束効果は自己収縮や乾燥収縮といった収縮成分に関しては複合則理論で推定可能とされているが，本研究において，膨張材によるセメントペーストの膨張についても，従来提案されている複合則で推定可能であることが示された。
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