2017 Fiscal Year Research-status Report
厳冬期の耐寒促進剤コンクリートの膨張収縮およびひび割れ予測手法の開発
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17K14753
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
崔 希燮 北見工業大学, 工学部, 助教 (70710028)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 耐寒促進剤 / ひび割れ / 低温環境 / 初期圧縮応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
寒中コンクリート施工では，凝結硬化の初期にコンクリート中で水分が凍結することにより生じる初期凍害と低温による強度発現の遅れが問題となる。そのため，寒中コンクリート(日平均気温4℃以下)の施工にあたっては，打設後のコンクリート強度が5N/mm2となるまでは，コンクリートを凍結させないように初期養生を行うこと，その後の強度発現に対しては保温養生や給熱養生等の対策を行うことが推奨されている。しかし，寒中コンクリート工事の施工条件によっては，急傾斜，狭隘，強風，吹雪など仮囲いの設置が困難なケースもある。このような場合には簡易なシート養生などで初期凍害を防止し，セメントの水和反応を促進させることのできる「耐寒促進剤」が使用されている。しかし，北海道をはじめとする積雪寒冷地域，特に内陸部では日平均気温が-10℃以下になる地域では，給熱養生のための養生仮囲いや打設後の品質管理が困難な場合における寒中コンクリート工事への対応が現状では困難である。このような場合にコンクリート自体の凝結・硬化を促進するには，耐寒促進剤の添加量を増量する必要がある。一方，耐寒促進剤の添加量が多くなるほど，コンクリートの膨張量および収縮量が増大し，ひび割れの発生進展の懸念が高まると予想されるが，この点に着眼して耐寒促進剤がコンクリートに及ぼす物理・化学的な影響を定量的に評価した研究は極めて少ないのが現状である。平成29年度では、耐寒促進剤を多量添加したコンクリートの水和による膨張と収縮機構を明らかにし，その膨張と収縮現象に対する理論的な解明を行った。ミクロレベルでは，耐寒促進剤の添加率の変化によるセメント硬化体の膨張と収縮ひずみを対象として水和反応などの理論的究明を目的として、各種拘束条件下での耐寒促進剤の膨張収縮効果およびひび割れの発生および進展の挙動について定量的評価を行った。
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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
各種拘束条件下での耐寒促進剤の膨張収縮効果およびひび割れの発生および進展の挙動について定量的評価を目的とし，１軸拘束実験により添加量による耐寒促進剤の効果を実験的に検討した。セメントペーストおよびモルタルを対象にし，１軸拘束実験により多様な低温環境条件下で耐寒促進剤の添加量によるコンクリートの初期圧縮応力およびひび割れの挙動について検討を行った。同時に同一断面と露出条件を有する試験体の自由収縮実験および引張強度実験を行い，拘束度および応力弛緩，収縮ひび割れの発生可能性などを複合的に評価した。さらに，セメントペーストおよびモルタルの拘束実験結果に基づき，耐寒促進剤を多量添加したコンクリートを対象として，外気温が-10℃以下での若材齢の発生応力の評価および強度をベースとしたひび割れの発生可能性の検討を行い，コンクリートの変形挙動について評価した。以上は当初評価どおりであることから概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度の実験結果に基づき、耐寒促進剤の効果について，微視的な観点からアプローチし，耐寒促進剤を多量添加したコンクリートのモデル化を試みる。詳細として、耐寒促進剤を多量添加したセメント硬化体の圧縮強度および弾性係数などの力学的特性，収縮および膨張などの体積変化現象，クリープ現象などについてモデル化を行い，耐寒促進剤を多量添加したコンクリートの膨張収縮挙動に関する理論的モデルの構築を目標にする。
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| Causes of Carryover |
耐寒促進剤を多量添加したコンクリートのモデル化のため、次年度の研究金額が必要となる。計画は下記のとおりである。
耐寒促進剤の効果について，微視的な観点からアプローチし，耐寒促進剤を多量添加したコンクリートのモデル化を試みる。耐寒促進剤を多量添加したセメント硬化体の圧縮強度および弾性係数などの力学的特性，収縮および膨張などの体積変化現象，クリープ現象などについてモデル化を行い，耐寒促進剤を多量添加したコンクリートの膨張収縮挙動に関する理論的モデルの構築を目標にする。
消費税等により23円の残額が生じたが、誤差の範囲である。
次年度の使用計画に変更はなく、最初の計画どおり進めていく。
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Research Products
(5 results)
