• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

高温環境下におけるコンクリートの物性変化に着目した原子力発電所の耐久性予測

Research Project

Project/Area Number 11J10116
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionNagoya University
Research Fellow 五十嵐 豪  名古屋大学, 環境学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords水蒸気吸着等温線 / 拡張BET理論 / C-S-H / トバモライト / 層間距離 / 長期乾燥 / ヒステリシス / スリット型細孔 / 非破壊測定 / 骨材 / 超音波 / 蛍光エポキシ樹脂含浸法 / X線トモグラフィ / 乾燥収縮 / 膨張性粘土 / 結合水量 / セメントペースト / 体積変化 / 水分移動 / BET比表面積 / 水分伝導率 / ヤング率 / 相組成
Research Abstract

セメントペーストやコンクリートの性質は, 乾燥によって変化することが知られており, その解明にはカルシウムシリケート水和物(C-S-H)の分子構造とナノスケールの凝集構造におけるコロイド的性質の両者を理解する必要がある。このとき, C-S-Hは, 微晶質かつ分析に伴う前処理乾燥によって容易に変質を生じることから粉末X線回折分析や電子顕微鏡観察などにより定量的評価を行うことが困難である。本検討では, セメントペーストの水蒸気吸着等温線を分析することにより, 間接的に外部環境による長期的な乾燥などに伴う変質を評価する手法の確立を目的とした。
これまでにB㎜auer et al.によって提唱された多分子層吸着理論(以下, BET理論)は, ある吸着等温線をなす材料の比表面積を求めるために有効な手法であるが, 一般的に吸着等温線の相対圧0.05~0.40の領域のみしか評価, 再現できないことが知られており, これを修正された理論がいくつか提案されている。本検討では, BET理論について, 相対する二面から生じる水蒸気―固体表面間にはたらくポテンシャル場の重ねあわせを考慮することにより, 相対圧全域にわたる物理吸着性状の評価を可能とする理論への拡張を行い, 吸脱着プロセス中に生じるセメントペーストの水蒸気吸着性状の変化を評価することを試みた。
上述のスリット状細孔に適用可能な修正BET理論を用い, 吸着サイト数, 吸着熱, および, 制限空間について分析した結果, 吸着等温線測定中にカルシウムシリケート水和物の層間は, 14Å, 11Å, 9A程度に連続的に3段階に変化すること, 短期間の吸着等温線測定過程では吸着サイト数は大きく変化しないこと, 毛管凝縮は大きくは生じないことなどを明らかにし, カルシウムシリケート水和物の等温吸着モデルを提案した。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report

Research Products

(32 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 17 results) Presentation (12 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Strain and thermal expansion coefficients of various cement pastes during hydration at early ages2014

    • Author(s)
      Ippei Maruyama, Atsushi Teramoto, Go Igarashi
    • Journal Title

      Materials and Structures

      Volume: 47 Pages: 27-37

    • DOI

      10.1617/s11527-013-0042-4

    • Related Report
      2013 Annual Research Report 2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microstructural and bulk property changes in hardened cement paste during the first drying process2014

    • Author(s)
      Ippei Maruyama, Yukiko Nishioka, Go Igarashi, Kunio Matsui
    • Journal Title

      Cement and Concrete Research

      Volume: 58 Pages: 20-34

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CARBONATION AND FASTENING STRENGTH DETERIORATION OF CALCIUM SILICATE BOARD2013

    • Author(s)
      丸山一平, 五十嵐豪, 西岡由紀子, 谷川恭雄
    • Journal Title

      J. Struct. Constr. Eng.

      Volume: 78 Issue: 689 Pages: 1203-1208

    • DOI

      10.3130/aijs.78.1203

    • NAID

      130004508299

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セメントペーストの乾燥条件下における水蒸気吸着性状の変化2013

    • Author(s)
      丸山一平, 西岡由紀子, 杉江和, 五十嵐豪
    • Journal Title

      材料

      Volume: 62 Pages: 219-223

    • NAID

      130003367154

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] けい酸カルシウム板の中性化と留付け強度低下に関する研究2013

    • Author(s)
      丸山一平, 五十嵐豪, 西岡由紀子, 谷川恭雄
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 78(掲載確定)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 水和反応過程におけるセメント硬化体の熱伝導率と相組成の関係2012

    • Author(s)
      五十嵐豪, 杉江和, 丸山一平
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 34 Pages: 538-543

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 早期脱型を行ったコンクリートにおける中性化進行予測2012

    • Author(s)
      西岡由紀子, 五十嵐豪, 丸山一平
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 34 Pages: 658-663

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 各種ポルトランドセメントおよび高炉スラグ微粉末を用いたセメント硬化体の結合水量と水蒸気BET比表面積の関係2012

    • Author(s)
      五十嵐豪, 寺本篤史, 丸山一平
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 77 Pages: 1819-1828

    • NAID

      130004752627

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 温度履歴を受ける各種ポルトランドセメントペーストの若材齢体積変化2012

    • Author(s)
      寺本篤史, 五十嵐豪, 丸山一平
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 77 Pages: 153-160

    • NAID

      130004752512

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高経年化した部材中のコンクリート強度予測手法の提案2012

    • Author(s)
      丸山一平, 五十嵐豪
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 77 Pages: 323-332

    • NAID

      130004508124

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 「200N/mm2級超高強度コンクリートの強度・自己収縮特性における初期高温履歴の影響メカニズム」に対する討論2012

    • Author(s)
      丸山一平, 寺本篤史, 五十嵐豪
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 77 Pages: 509-510

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 水蒸気吸着によるC-S-HのBET比表面積とC-S-Hが有する反応基との相関に関する基礎的考察2012

    • Author(s)
      五十嵐豪, 丸山一平
    • Journal Title

      セメント・コンクリート論文集

      Volume: 65 Pages: 140-145

    • NAID

      130004745668

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ポルトランドセメントの水和反応と水蒸気吸着試験による硬化体の比表面積2011

    • Author(s)
      丸山一平, 五十嵐豪
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 76 Pages: 865-873

    • NAID

      130004752434

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セメント硬化体の水蒸気吸着等温線モデル2011

    • Author(s)
      丸山一平, 五十嵐豪
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 76 Pages: 1033-1041

    • NAID

      130004752450

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 含水率の変化による骨材の体積変化に関する基礎研究2011

    • Author(s)
      堀口直也, 丸山一平, 五十嵐豪
    • Journal Title

      日本コンクリート工学年次論文集

      Volume: 33 Pages: 131-136

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 異なる平衡相対湿度条件下でのセメント硬化体のヤング率と相組成の関係2011

    • Author(s)
      五十嵐豪, 堀口直也, 丸山一平
    • Journal Title

      日本コンクリート工学年次論文集

      Volume: 33 Pages: 365-370

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セメント硬化体中の水分移動に関する基礎研究2011

    • Author(s)
      丸山一平, 五十嵐豪, 岸直哉
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 76 Pages: 1737-1744

    • NAID

      130004752491

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 放射線照射環境下にあるコンクリートの物性変化に関する研究-その4 中性子・ガンマ線照射試験のための調合選定2013

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2013-08-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 強熱減量による骨材の乾燥収縮ひずみの簡易評価手法の提案2013

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      セメント技術大会
    • Place of Presentation
      ホテルメトロポリタン(東京)
    • Year and Date
      2013-05-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 乾燥下におけるセメントペーストの物性変化-III. SAXSによる評価-2013

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      セメント技術大会
    • Place of Presentation
      ホテルメトロポリタン(東京)
    • Year and Date
      2013-05-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 強熱減量による骨材の乾燥収縮ひずみの簡易評価手法の提案2013

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      セメント技術大会
    • Place of Presentation
      ホテルメトロポリタン(東京都)(発表確定)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 乾燥下におけるセメントペーストの物性変化-III. SAXSによる評価-2013

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      セメント技術大会
    • Place of Presentation
      ホテルメトロポリタン(東京都)(発表確定)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] セメント硬化体の相組成と熱伝導率特性との関係に関する研究2012

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      材料学会東海支部講演会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2012-03-05
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 各種ポルトランドセメントを用いたセメント硬化体の統計的吸着厚さの経時変化2012

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      日本建築学会東海支部研究発表会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2012-02-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] セメント硬化体の処女脱着等温線およびBET比表面積の温度依存性のモデル化2012

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      日本建築学会東海支部研究発表会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2012-02-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 水蒸気吸着等温線に基づくC-S-Hの比表面積に関する基礎的検討2011

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      土木学会全国大会
    • Place of Presentation
      愛媛
    • Year and Date
      2011-09-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱力学相平衡モデルによるC-S-Hの吸着性状に及ぼす温度の影響に関する考察2011

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-08-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる平衡相対湿度条件下でのセメント硬化体のヤング率と相組成の関係2011

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      コンクリート工学年次大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011-07-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 各種ポルトランドセメント硬化体の比表面積と水和反応との関係2011

    • Author(s)
      五十嵐豪
    • Organizer
      セメント技術大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-05-18
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.degas.nuac.nagoya-u.ac.jp/Igarashi/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.degas.nuac.nagoya-u.ac.jp/Igarashi/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.degas.nuac.nagoya-u.ac.jp/Igarashi/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-11   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi