2013 Fiscal Year Research-status Report
界面化学性状に基づくセメント硬化体の物質移動メカニズムの解明
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25420565
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
胡桃沢 清文 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40374574)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 界面性状 / イオン / 空隙 / コンクリート / セメント |
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| Research Abstract |
コンクリートの耐久性はその物質移動特性に大きく依存しているため、それを明らかにすることによって鉄筋コンクリート建築物の長期耐久性能を維持することが可能となる。その物質移動特性は、水和により生じるセメント水和物によって形成される空隙構造とその表面性状に大きく依存しているが、表面性状と移動する物質(水やイオン等)との相互作用について詳細に検討した研究はない。そこで本研究では物質移動特性の中でもイオンの移動特性に着目してその移動メカニズムをセメント水和物の表面性状の観点から明らかにすることを目的とする。特にセメント水和物の主要構成物であるケイ酸カルシウム水和物に着目し、その構造とイオンとの相互作用に関してシリケート鎖の構造及び表面エネルギーによる界面化学的観点から明らかにする。X線光電子分光装置を用いてセメント硬化体の表面性状を分析した結果、Siの結合エネルギーがセメント硬化体の劣化状態によって変化することを明らかにした。また、その結果は固体核磁気共鳴装置によって得られたスペクトルと同様の傾向をしめすことを明らかにした。一方、イオンの吸着に関しては高炉スラグ微粉末を混和したセメント硬化体の塩化物イオン吸着量はセメントのみと比べて大きいことを明らかにした。また、その吸着量はカルシウムとシリカの比だけではなく、アルミニウムの含まれている量にも依存していることを明らかにした。
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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
硬化セメントペーストによる反射電子像測定、塩分吸着量測定、比表面積測定、XRDリートベルト法測定、X線光電子分光測定、NMR測定などの硬化体のキャラクタリゼーション及び物性に関しては測定がほぼ終了している。そのため本研究におけるセメント硬化体の表面性状の分析および吸着量の分析はおおむね終了していることから、研究計画はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
硬化セメントペーストによる分析はおおむね測定が終了していることから、セメント硬化体の空隙構造評価を今後精度よく行うことにより物質移動特性に及ぼす空隙構造の影響を定量的に明らかにすることを今後推進する予定である。また、得られた実験データを用いて物質移動特性をモデル化することにより固体表面が物質移動に及ぼす影響を明らかにする予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
3月中に購入した物品の支払いが4月になったために次年度使用額が生じた。
すでに研磨紙等を3月中に購入を行っており、使用計画は達成されている。
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