Study on mechanism of DEF occurrence and inhibition based on material and environmental conditions and structural performance of DEF affected members

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02219
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: Asamoto Shingo 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50436333)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川端 雄一郎 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (10508625) ; 三浦 泰人 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10718688) ; 宮本 慎太郎 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60709723)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 初期温度履歴 / 遅延エトリンガイト生成 / アルカリ骨材反応 / 化学ー力学膨張モデル / 構造性能評価

Outline of Final Research Achievements

Concrete cubes with Japanese and French cements were fabricated to be exposed to high temperatures of 80°C, and the expansion behavior related to the high temperature exposure was studied at four locations: Saitama, Yokosuka, Nagaoka, and Okinawa. The results showed that expansion occurred regardless of cement type. The environmental dependency of the expansion rate was dependent on the cement type. The flexural performance of prestressed concrete beam with the expansion was studied. It was found that the effect of the large expansion on the flexural stiffness and loading capacity of the beam was small even though a large number of expansion cracks were observed in the beam.

Free Research Field

コンクリート工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コンクリートに70℃以上の高温が作用して生じ得るDEF膨張は1%を超える過大のものであるが，本研究によって，鋼材で膨張が十分に拘束されていると，ひび割れは生じるものの，構造性能に与える影響は小さいことが分かった．現状，フランスではDEFによる膨張劣化が確認されている一方で，日本では明確にDEFが主要因とされる劣化は確認されていない．将来日本でもDEFが発生するリスクはゼロではないが，上記の本研究成果から仮にDEF膨張が発生しても構造物に与える影響は小さいことが示唆され，その意義は大きい．