Moisture transport mechanism in cement-based materials under the first desorption process
| Project/Area Number |
18H03804
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
丸山 一平 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (40363030)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大竹 淑恵 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (50216777)
大窪 貴洋 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50534541)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥36,400,000 (Direct Cost: ¥28,000,000、Indirect Cost: ¥8,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2019: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
|
|---|
| Keywords | 水分移動 / コロイド的性質 / 動的空隙構造変化 / セメント / 珪酸カルシウム水和物 / セメント系材料 / C-S-H / コンクリート / 乾燥 / 時間依存性 / コロイド |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
名古屋大学では、1H-NMR Relaxometryでの測定を継続している。現在では、空隙構造が珪酸カルシウム水和物のコロイド的性質にあることを実証するために、エーライト（C3S、C:CaO、S：SiO2）を合成し、エーライトペーストの作製を行った。その上で、前年度と同様の乾燥下での1H-NMR Relaxometryの実験を行い、空隙構造の動的変化が生ずることを確認した。また、収縮低減剤の作用メカニズムを確認するために、同様なペーストに収縮低減剤を混和したものについても同様な実験を行い、収縮低減メカニズムの作用機構解明に資する基礎的データの蓄積を行った。さらに乾燥条件下における空隙構造変化について1H-NMR Relaxometry以外の測定方法での評価方法として、名古屋大学で従来より取り組んできた水蒸気吸着測定と窒素吸着測定の実施を行い、表面緩和理論による比表面積算出との比較による現象解明について検討を開始した。また、理研と共同で水分移動を測定する実験に着手し、X線ラジオグラフィ装置による吸水試験実験と、理研小型中性子源システム RANS-IIを用いた吸水実験の比較を行い、非破壊および質量変化による吸水試験が適切に透過画像の測定により定量的に算出することを確認した。千葉大学では、NMRの測定の高度化をすすめた。水分量の少ないセメントのNMR測定では、緩和時間が極端に短くなる。そのため、品質管理等の目的で市販装置されている永久磁石型のNMR装置ではデッドタイムが20 us程度であり信号の観測が難しい。そこで、信号の観測できないデッドタイムを短くするため、コイルの配置を工夫することと、受信系の信号ゲートを適切に作動させるよう送受信回路の改造を行った。その結果、最小で5 usのデッドタイムでNNR信号を観測できるようになった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
過年度遅延したが、千葉大学のNMRシグナルの取得状況、名古屋大学と理研で実施した中性子とX線透過画像による水分吸水画像の取得、X線透過画像と湿度測定による水と湿度の同時測定手法の構築など、当初実施した内容が適切に進捗した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2020年度においては、千葉大学はNMRの装置でNMRパルス波によるセメントペースト中の水の挙動を評価するデータを取得し、既往の名古屋大学データとの比較による検証を行う。また、Pythonを用いた評価アプリケーションの構築を行う。名古屋大学では、相対湿度計とX線ラジオグラフィによる水分移動測定を継続して行い、水和と吸着等温線のIn-situでの取り扱いを明らかにする手法を構築する。さらに、RANSおよびXラジオグラフィ測定の比較実験を行い、両者の測定が定量的に問題ないことを確認し、2020年度以降に3者による同時測定の準備を行う。
|
Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
