2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on shrinkage behavior of cementitious materials with large addition of calcium nitrite under restraint conditions
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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, 准教授 (70710028)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 寒中コンクリート / 亜硝酸カルシウム / 硝酸カルシウム / 水和熱 / 膨張 / 収縮 / ひび割れ |
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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。また，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，日平均気温が-10℃以下になる厳冬期では，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。
本研究では、亜硝酸塩系耐寒促進剤（CN）を多量添加したコンクリートの収縮挙動およびひび割れの発生・進展を明らかにすることを目的とし，CNを多量添加したモルタルの物理的特性および収縮ひび割れ特性について，定量的に評価するため各種実験を行った。その結果，亜硝酸塩系耐寒促進剤を多量添加するとセメントマトリクスの水和が促進され，収縮の開始時点が早くなるとともに，収縮が大きくなることで，無添加のケースと比べてひび割れが発生しやすくなることが確認できた。
また、材齢 24 時間までの初期水和に着目してセメントペーストを用いた実験・分析を行い，亜硝酸・硝酸カルシウムが水和反応に与える影響を確認した。その結果，亜硝酸・硝酸カルシウムを添加することで，C3A と NO2－，NO3－の急激な反応による亜硝酸・硝酸系水和物に加え，C3S の水和が活性になり，AFt や C-SH などの水和物が増大し，空隙を効果的に充填することで良好な初期強度発現が得られることを確認した。
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