2020 Fiscal Year Research-status Report
Evaluation of Flowability of Fresh Concrete by Permeability Coefficient and Development of Quality Estimation Method for Hardened Surface Layer
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20K04802
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
犬飼 利嗣 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30548326)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 施工 / 流動性 / レオロジー / 透水係数 / 耐久性 / 表層 / 物質移動抵抗性 / 評価手法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンクリートの施工を合理化するには，その流動性を定量化することが不可欠である。しかし，流動性を定量化することは，具体的なデータを得る実験的研究の分野ではあまり進展していない。また，構造物の維持管理に関わる耐久性は，表層部の物質移動抵抗性により評価されることも多い。しかし，物質移動抵抗性を施工前に推定することは少なく，使用材料や配合などのデータを参考とする程度に留まっている。
本研究では，これまでの研究経緯を踏まえ，上述した要因を解決する上でフレッシュコンクリートの透水係数を適用した新たな手法を提案する。すなわち，コンクリート施工の合理化と構造物の耐久性の推定が同時に図れる，フレッシュコンクリートの透水係数によるコンクリートの流動性評価手法および硬化後表層部の品質推定手法を提案することを目的としている。
研究の初年度である令和2年度は，フレッシュコンクリートのレオロジー試験機の一つである小型羽沈入式試験器の測定原理を応用し，粗骨材を含むコンクリートにも適用可能な小型羽挿抜式試験器の開発を試みた。試行錯誤を重ねた結果，羽軸にトルクが大きく精度の高い電動スライダとロードセルを取り付け，羽が一定の速度で試料中を挿抜するとともに，せん断力も測定できる小型羽挿抜式試験器の試作品を開発した。現段階ではモルタルやコンクリートを試料とした実験を実施するには至ってはいないが，研究の2年目である令和3年度には予定どおりレオロジー定数の定量化に取り組めると考えている。
また，その一方で，硬化後表層部の品質推定手法に関する取り組みとして，小径ドリル型削孔試験による削孔跡を試験孔としたFigg-Poroscope法による簡易透気速度試験を試みた。その結果，ドリル削孔跡を試験孔とした簡易透気速度は，従来のFigg-Poroscope法による簡易透気速度と同様に，モルタルやコンクリート表層部の品質評価が可能であることを検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，研究期間は4年間を予定しており，研究の初年度である令和2年度の目的は，フレッシュコンクリートのレオロジー試験器を設計および開発することにある。モルタルやコンクリートを試料とした実験を実施するには至ってはいないが，羽軸にトルクが大きく精度の高い電動スライダとロードセルを取り付け，羽が一定の速度で試料中を挿抜するとともにせん断力も測定できる小型羽挿抜式試験器を試作している。試作した小型羽挿抜式試験器によるフレッシュコンクリートのレオロジー定数の定量化は，研究の2年目である令和3年度の課題としているので，研究はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の初年度である令和2年度は，羽軸にトルクが大きく精度の高い電動スライダとロードセルを取り付け，羽が一定の速度で試料中を挿抜するとともにせん断力も測定できる小型羽挿抜式試験器を試作した。研究の2年目である令和3年度は，フレッシュコンクリートの塑性粘度および降伏値と考案した透水試験で得られる透水係数の関係を整理し，透水係数によりレオロジー定数を定量化する検討することを主な目的としている。また，本研究の最終目的は，フレッシュコンクリートの透水係数によるコンクリートの流動性評価手法および硬化後表層部の品質推定手法を開発にある。したがって今後は，小型羽挿抜式試験器によるフレッシュコンクリートのレオロジー定数の定量化を詳細に検討するとともに，硬化コンクリート表層部の物質移動抵抗性評価についても検討する。また，コンクリート表層部の物質移動抵抗性を，促進中性化，塩化物イオンの拡散係数，ならびに凍結融解抵抗性などといった耐久性指標と比較検討する。さらには細孔構造やEPMAによる画像分析なども試み，物質移動抵抗性と各種耐久性指標ならびに分析結果を比較検討することで，硬化コンクリート表層部のより精度の高い品質評価手法を提案する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由
当初，予定していた旅費および原材料費などの支出がなかったため。
次年度使用額の使用計画
次年度は，小型羽挿抜式試験器を追加製作と吸引式フレッシュコンクリートの透水試験装置を改良することを計画しており，その際に使用する。
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