2017 Fiscal Year Annual Research Report
微細構造の理解に基づく内部膨張反応で劣化した構造物の診断と性能予測
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16H04393
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
川端 雄一郎 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (10508625)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | コンクリート / アルカリシリカ反応 / 遅延エトリンガイト生成 / 診断 / 性能予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，アルカリシリカ反応（ASR）や遅延エトリンガイト生成（DEF）などのコンクリートの内部膨張反応（ISR）を対象として，これらの微細構造の理解に基づき，ISRで劣化した構造物の診断と性能予測の構築を目指し，H29年度では以下について検討した。
(1)診断技術について，DEFの長期暴露試験体について，NMR分析やSEM-EDS分析を実施した。その結果，物質移動が強くDEFに影響していることを示し，特にフライアッシュによるDEF抑制効果は物質移動制御に強く依存していることが推察された。また，比較的大型の試験体を作製し，膨張のモニタリングを開始した（H30年度も継続）。現状として，ASRが生じる反応性骨材を使用した場合にDEF膨張が早期に発生することが確認された。また，診断の際に重要となる骨材からのアルカリについて，モデル実験から骨材からのアルカリ溶出はASRを必ずしも促進しないことを示した。
(2)ASRの膨張予測モデルについて，既往の数値解析プログラムに新しい膨張モデルを実装した。本モデルでは，ASRゲルが拘束圧で流動することを踏まえた，促進環境で膨張効率が低下するモデルである。本モデルを適用すると，高温・高アルカリ環境において膨張効率が低下することが明らかになった。
(3) 工学的試験法のうちASRに対する試験法について，アルカリ溶液を含んだ不織布でコンクリートを包んで膨張試験を取りまとめた。また，DEFの促進試験について，DEFを促進するために小型の円盤試験体を作製したが，現状としては十分な促進効果が得られなかった。これは，DEFのこれまで考えられている膨張メカニズムでは説明できない点であり，今後より詳細な原因分析が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度当初の目標を達成しており，「おおむね順調に進展している」と判断した。
診断，膨張モデルに関しては従来の理解を覆す結果も出ており，有益な成果が得られている。また， 工学的試験法については，DEFに関して想定した結果は一部で得られなかったものの，従来の理解では説明できない点が得られ，適切に原因分析を行うことで，有益な成果が得られると考えている。したがって，H30年度も予定通り引き続き継続する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的には当初の計画通り順調に進展しているため，継続して研究を進める。また，現在までの進捗状況で記載した通り，一部では想定していなかった結果が得られており，この原因分析を詳細に行うことで，診断技術，工学的試験法双の双方に有益な新しい成果が得られると考えている。したがって，研究方針は変更する必要がなく，平成30年度も継続して実施してよいものと考えている。
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