2022 Fiscal Year Research-status Report
Study on Application of small-diameter drilling test to surface quality of concrete
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19K04719
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| Research Institution | Daido University |
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Principal Investigator |
藤森 繁 大同大学, 工学部, 准教授 (60437077)
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2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 小径ドリル型削孔試験 / 削孔速度 / コンクリート / モルタル / セメントペースト / 表層品質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，小径ドリル型削孔試験を用いて，簡便かつ詳細に，コンクリートの強度と併せて，表層の健全性を評価することを目的とする。
これまでに，ブリーディング量，各種透気試験結果と削孔速度との関係を実験的に検討することで，表層5mmの範囲で得られる削孔速度を用いて表層の物質移動抵抗性について評価できる可能性を示した。また，既存の各種非破壊・微破壊試験法の測定値とドリル削孔速度との関係についての検討することで，削孔速度を用いて，コンクリート表層の健全性の評価のみならず，構造体の圧縮強度を推定できる可能性についても示した。一方で，試験体表層を構成する材料の変化によって，削孔速度と各試験法の測定値との対応関係に影響を及ぼすことも明らかになった。
そこで，本年度は表層を構成する材料のうち細骨材の粒度が異なるモルタル，および水セメント比の異なるセメントペーストを対象に削孔試験を実施し,以下の点について明らかにした。
1) 細骨材の粒度が小さいモルタルほど削孔速度が小さくなり，削孔速度に及ぼす細粒分の影響が大きいこと。2) セメントペーストのみを削孔した場合，削孔速度は，水セメント比の違いによらず，モルタルを対象とした場合の5割程度であり，これまでセメントペースト部分として取り扱ってきた測定値は,細骨材の影響を大きく受けたものであること。3) セメントペーストのみを削孔して得られた削孔速度によっても, 5%程度の水セメント比の差異を捉えられること。
また，前述の実験結果を分析し，モルタルやコンクリートからセメントペースト部分の削孔速度を抽出する条件を再整理して,既往の実験結果を用いてセメントペースト部分の削孔速度の抽出を試みた。修正した条件で得られた削孔速度は，セメントペーストのみを削孔して得られた測定値と同等の値を示し，かつ，水セメント比の差異についても評価できることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
表層5mmの範囲で得られた削孔速度と表層の透気性との関係については，これまでの研究によって明らかとなりつつあり，表層の健全性の評価ならびに構造体コンクリートの強度推定のいずれについても，小径ドリル型削孔試験を適用できる可能性を示すことができた。
現在の進捗を「やや遅れている」とした理由は，鉄筋コンクリート部材のかぶり厚さ相当の深さについて十分に検討できていないことによる。要因は，1) コロナ禍により，センサ類の調達が困難であるため，改良型試験機の調達ができないこと，2) 作成した試験機において，既存の試験機では解決済みであった削孔速度の低下現象が再発し修正が必要であること，3) 小径ドリル型削孔試験において，削孔速度がコンクリート表層の構成材料や構造のうち何を評価しているのかが十分に明らかになっていなかったこと、の3点である。
1)については，現在もまだ調達が難しい状況が継続している。2)については，本年度末をもって修正の目処がついたところである。また，3)については，本年度の研究結果により，より精度の高いセメントペースト部分の抽出条件を割り出すことができたため，今後は1)に精力的に取り組む予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究成果を利用して，今後は当初の計画に戻り，鉄筋コンクリート部材のかぶり厚さ相当深さである，およそ3cmから5cm程度の範囲を対象として，削孔速度と簡易透気試験および簡易吸水試験を実施し，削孔速度と各種物質移動抵抗性との関係について実験的に検討する。具体的には，実験室レベルで作成したモルタル，コンクリート試験体を対象とし，削孔速度から得られる表層の物理的性質や物質移動抵抗性との関係について検討することで，適切な物質移動抵抗性評価のために必要な削孔深さについて明らかにする。
しかしながら，削孔深さの延伸のための改良を施した新しい試験機の部品調達が未だ困難な状況が続いている。そのため，まずは実験室レベルで製作した試験体を切断し，切断面に小径ドリル型削孔試験を適用することによって研究を推進する。本研究を推し進めるために想定される課題は，試験体の切断により，切断面の性状に影響を及ぼすと考えられ，それが削孔速度に及ぼす影響が不明であることであるため，切断面を対象とした予備実験から進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の長期継続により，削孔深さを現行試験機の1cmから，3cmから5cmまで延伸した試験装置に必要なセンサの入手が困難であり，結果として改良型試験機の製作が滞っているためその導入ができないことに起因する。
差額については，主として削孔深さを延伸した改良型試験機の購入費用として使用する。また，一部については，本年度の研究成果の発表にともなう旅費，次年度の研究遂行のための試験体や型枠の作成費用および試験体切断のための専門業者への依頼のために使用する。
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