2020 Fiscal Year Research-status Report
Experimental study on the effect of temperature history on the lifetime properties of concrete structures
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19K04695
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
佐藤 幸恵 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 准教授 (70408714)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 強度発現 / 水和反応 / 空隙構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長期的に高温加熱を受けるコンクリート躯体の物性変化の予測を行うための基礎的知見を得ることを最終的な目的とし実験を行った．セメントペーストを用いた実験では，セメント硬化体の供試体により構造体を模擬し部材の片面から加熱された条件を再現し，加熱面からの温度履歴とセメント硬化体の各種性状変化を空隙構造および水和生成物の生成状態を分析した．前年度は材齢が28日から91日での検討としたが，今回は，材齢が半年以上経過し比較的残存する未水和セメントが無い状態のものを用いて検討した．また，温度履歴の明らかなコンクリート部材実験結果を用いて強度評価に用いられる各種供試体の強度発現性について検討しコンクリートとセメントペーストの整合性について検討を行った．
その結果，加熱面に近いとCSHの生成が促進しCH生成量は少なくなり，昨年度までの研究と同様の結果となった．CSHのほうがCHより物理的な強度が小さくなるため，圧縮強度としても低下したと考えられる．従って加熱面に近く高温加熱を受けるセメント硬化体の強度は低下すると考えられる．圧縮強度の結果から，60℃および80℃のいずれも,加熱点に近い試料ほど強度が低下しており，水和物生成量と関連があることが推察された．また，低温DSCによる空隙評価から，加熱面ほど空隙が大きく，空隙量が多くなる傾向が得られた結果とも符合した．空隙径の増大や空隙量の増加の要因として，高温加熱による水和物形態の変化や微細なクラックの発生などが考えられるため今後の検討が必要である．
また，コンクリート部材の強度結果から，より詳細な温度履歴時期の特定が必要と考えられ，今後検討が必要である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍による入構制限や施設の使用制限により実験開始が遅れた．初年度には台風被害により実験室水没となり実験が中断したこともあり，2年連続して円滑に実験をすることが難しかったため，最善を尽くしたが進捗としてはやや遅れていると判断される．
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| Strategy for Future Research Activity |
セメントの水和および強度発現に対しては初期温度履歴の影響を考慮することも重要であり，これまでは20℃環境下で作製したサンプルを使用して実験してきたが，注水時や注水後の温度履歴の影響を考慮した検討を行う予定である．
これについては，世界的な気候変動による影響で気温上昇しており，日本において暑中期間が長期化していることを考慮し，コンクリート部材の高温履歴とその履歴影響要因を整理することを目的として検討を進める．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により，参加予定の国際会議，国内学会がオンラインまたは中止となり当初旅費として計上した予算が不要となったり，オンライン化したことで参加費の変更があり当初予定から使途が減額されたことが影響した．次年度もこの状況は続くと思われるが，昨年度の状況から想定しつつ適切に使用したい．
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