コンクリート製造・施工の効率化を目指した調合設計・養生計画支援システム

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04424
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 杉山 央 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 教授 (50344015)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: コンクリート / 水和発熱 / 水分拡散 / 強度発現 / シミュレーション

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、コンクリート製造・施工の効率化を進めるため、数値計算によって調合設計や養生計画を策定するための支援システムを構築することを目的とする。すなわち、コンクリート部材内のセメント水和反応、微細組織形成、発熱・熱伝導、水分移動、強度発現を精緻に予測するシミュレーション技術をベースとして、計算によって調合や養生の最適解を導出するシステムを構築する。
2018年度は、小型風洞装置を製作し、これを利用してコンクリート試験体からの水分逸散速度を調べるための実験を行った。この実験結果から、水分逸散に関する基礎物性値（コンクリート表面の物質移動係数、交換速度係数など）を明らかにした。
2019年度は、2018年度に明らかにしたコンクリートの水分逸散の基礎物性値を利用して、熱拡散・水分逸散シミュレーションのプロトタイプモデル（プログラム）を構築した。また、予測計算結果の妥当性を検証するために必要な実測データを得るため、各種の調合・湿潤養生期間のコンクリート試験体を作製し、温度と含水率の経時変化ならびに強度を調べる実験の計画を策定した。
2020年度は、コンクリート部材内の発熱・熱伝導・水分移動とコンクリート部材外への熱拡散・水分逸散を統合して予測計算することが可能なシミュレーションモデルを構築し、この成果を日本建築学会論文集に投稿した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症拡大の影響を受け、2020年度に計画していた実験が実施できなかった。このため、未検証ではあるが、シミュレーションモデルの構築を先行して進めた。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は、2020年度に実施できなかった各種の調合・湿潤養生期間のコンクリート試験体による温度、含水率および強度を調べるための実験を実施する。さらに、実測したデータを用いて、調合設計・養生計画支援システムの適合性を検証する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症拡大の影響を受け、2020年度に計画していた実験が実施できなかった。このため、2021年度に繰り越して実験を実施することにした。
2021年度に、実験に必要な費用として使用する予定である。