2019 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of the mass transfer properties of concrete by hydration product in consideration of the environmental effects of Okinawa
| Project/Area Number |
17K14709
|
|---|
| Research Institution | University of the Ryukyus |
|---|
Principal Investigator |
須田 裕哉 琉球大学, 工学部, 助教 (10636195)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 相対湿度 / 空隙構造 / 水和物 / 炭酸化 / C-S-H / 酸素の拡散係数 / 平均鎖長 / 水酸化カルシウム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
混合セメント硬化体の物質移動特性や硬化体内部の水和物，空隙構造の変質に及ぼす炭酸化の影響について基礎的な検討を行った．本研究では，混和材として高炉スラグ微粉末を用い，炭酸化したセメント硬化体の酸素の拡散性状について検討を行うため，炭酸化後の供試体の炭酸化収縮ひずみ，空隙径分布およびC-S-Hの組成変化を評価した．その結果，炭酸化前と比較して，炭酸化によって，普通ポルトランドセメント系の供試体では酸素の拡散係数は低下し，高炉スラグ微粉末を用いた供試体は増加した．炭酸化による相組成および微細構造変化を評価した結果，C-S-Hの炭酸化が進行するとともに，炭酸化収縮ひずみは大きくなった．高炉スラグ微粉末を置換した供試体のひずみの変化は，無置換の供試体よりもC-S-Hの炭酸化の影響を顕著に受けることを確認した．さらに，C-S-HのCa/Si比が1.0以下になることでひずみは急激に増加した．C-S-Hの平均鎖長を評価した結果，このひずみの増加傾向はC-S-Hの平均鎖長の増加と類似した傾向を示し，この構造変化に起因した空隙の粗大化が気体の拡散性状に影響を及ぼしていることが示唆された．
次に，フライアッシュを混和したセメント硬化体について，水和物の炭酸化に及ぼす相対湿度の影響を検討した．その結果，相対湿度が高いほど水酸化カルシウムの炭酸化が進行し，低い場合では，C-S-Hの炭酸化進行が顕著になる結果を示した．
以上の結果より，混和材の使用量が多く湿度が低い場合では，C-S-Hの炭酸化が進行しコンクリートの物質移動に対する抵抗性が著しく低下することが示された．一方で，これらコンクリート品質の低下は， C-S-Hの炭酸化によるミクロスケールの構造変化が主要因として考えられ，C-S-Hの構造変化を抑制することによって，一定のコンクリート品質を維持できる可能性が示唆される結果を示した．
|
