Research on the air content and frost resistance of concrete structures with the construction

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04209
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: OYAMADA Tetsuya 岩手大学, 理工学部, 教授 (70361045)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 羽原 俊祐 岩手大学, 理工学部, 嘱託教授 (10400178)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: スケーリング抵抗性 / 連行空気 / 振動締固め / 微細気泡 / セメントコンクリート

Outline of Final Research Achievements

It was obtained three important findings regarding the effect of entrained air on the freeze-thaw resistance of concrete construction. Firstly, there is a strong correlation between the amount of entrained air after curing and the scaling resistance of concrete at equivalent strength levels, regardless of the materials used, particularly noting the necessity of entrained air below 150 micro meter. Secondly, it was found that the diameter of air in concrete necessary for scaling resistance is below 150 micro meter, and for normal strength concrete, ensuring around 3% air content in the concrete satisfies the target upper limit. Thirdly, the movement of entrained air by vibrators was observed, indicating that entrained air in concrete moves away from the vibrator direction regardless of the size of bubbles.

Free Research Field

土木材料、建設マネジメント

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コンクリートの凍害劣化は復興・復興支援道路の長期耐久性確保に向けた取組みの中で重要視した課題の一つであった。特に施工工程を経たコンクリートの耐凍害性確保における本研究の知見は、国内でその妥当性が評価されるなど学術的な反響は大きい。またコンクリートの施工に伴う連行空気を明確に位置付け、そもそも硬化コンクリートの空気量を確保しなければならない点、どの程度の質と量を確保すれば良いかの点、施工に伴う連行空気の移動を実験的に検証した点など、今後のコンクリート構造物の施工方法の改善に対する留意点も挙げている。国土交通省東北地方整備局では、この研究結果を手引きとして通知しており、社会的な貢献も大きい。