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ナノ・分子スケールのセメント水和物構造変化に基づくコンクリート構造の耐久性力学

研究課題

研究課題/領域番号 15H04077
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関名古屋大学

研究代表者

丸山 一平  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (40363030)

研究分担者 寺本 篤史  広島大学, 工学研究科, 助教 (30735254)
五十嵐 豪  東北大学, 工学研究科, 助教 (10733107)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードコンクリート / 乾燥 / 剛性 / 収縮ひび割れ / C-S-Hの変質 / 鉄筋コンクリート構造 / セメントペースト / 乾燥収縮ひずみ / カルシウムシリケート水和物 / C-S-H / 水分移動 / 微細ひび割れ / ナノスケールの変質 / 不可逆変化 / 収縮 / ひび割れ / 鉄筋コンクリート部材剛性 / 鉄筋コンクリート部材耐力
研究成果の概要

本研究は、鉄筋コンクリート構造物が、乾燥といった一般的な環境に対して、特に強度の変化、剛性の低下、ならびに収縮ひび割れの発生という材料レベルの変質を通じて構造性能を変化させるメカニズムの解明と将来予測に資するデータの蓄積を目的とした研究である。本研究では、セメントペーストの乾燥時のナノスケールの動的な空隙構造変化や強度の変化を明らかにするとともに、コンクリートで骨材とセメントペーストの体積変化の非均一性による相互作用が物性変化を決定することを数値解析によって明らかにした。さらに乾燥が鉄筋コンクリート壁の初期剛性低下や最大耐力時の変形に影響を与えることを実験的に確認した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (4件)

  • [国際共同研究] Imperial colleage of London(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Imperial college of London/Surrey University(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-scale numerical model for bending performance of rc members affected by concrete shrinkage2017

    • 著者名/発表者名
      H. Sasano, I. Maruyama
    • 雑誌名

      24th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology, SMiRT-24

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of aggregate in concrete through volumetric stability2017

    • 著者名/発表者名
      I. Maruyama
    • 雑誌名

      2nd International RILEM/COST Conference on Early Age Cracking and Serviceability in Cement-based Materials and Structures (EAC2), S. Staquet, D. Aggelis (Eds.)

      巻: 1 ページ: 277-284

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] A new model for the C-S-H phase formed during the hydration of Portland cements2017

    • 著者名/発表者名
      Gartner Ellis、Maruyama Ippei、Chen Jeffrey
    • 雑誌名

      Cement and Concrete Research

      巻: 97 ページ: 95-106

    • DOI

      10.1016/j.cemconres.2017.03.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microstructural changes in white Portland cement paste under the first drying process evaluated by WAXS, SAXS, and USAXS2017

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, I., Sakamoto, N., Matsui, K., Igarashi, G.
    • 雑誌名

      Cement and Concrete Research

      巻: 91 ページ: 24-32

    • DOI

      10.1016/j.cemconres.2016.10.002

    • NAID

      120005981225

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-scale Review for Possible Mechanisms of Natural Frequency Change of Reinforced Concrete Structures under an Ordinary Drying Condition2016

    • 著者名/発表者名
      I. Maruyama
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology

      巻: 14 号: 11 ページ: 691-705

    • DOI

      10.3151/jact.14.691

    • NAID

      130005282027

    • ISSN
      1346-8014, 1347-3913
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Action Mechanisms of Shrinkage Reducing Admixture in Hardened Cement Paste2016

    • 著者名/発表者名
      I. Maruyama, K. Beppu, R. Kurihara, A. Furuta
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology

      巻: 14 号: 6 ページ: 311-323

    • DOI

      10.3151/jact.14.311

    • NAID

      130005161592

    • ISSN
      1346-8014, 1347-3913
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of Aggregate Properties on the Development of Shrinkage-Induced Cracking in Concrete under Restraint Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      I. Maruyama, H. Sasano, M. Lin
    • 雑誌名

      Cement and Concrete Research

      巻: 85 ページ: 82-101

    • DOI

      10.1016/j.cemconres.2016.04.004

    • NAID

      120005866826

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact of demolding age and mineral composition of cement on drying shrinkage of cement paste2016

    • 著者名/発表者名
      T. Haji, S. Kotera, R. Kurihara, I. Maruyama
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Concrete Institute

      巻: 38(1) ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of properties of dried concrete considering interfacial transition zone2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, Y. Yamamoto, I. Maruyama
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Concrete Institute

      巻: 38(1) ページ: 645-670

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 湿度変化による乾燥を受けたコンクリートの透気性に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      小寺周, 張仁淇, 丸山一平
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 38(1) ページ: 63-68

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 合成エトリンガイトの体積変化メカニズムに関する基礎的研究2016

    • 著者名/発表者名
      93.赤羽根駿之介, 五十嵐豪, 西脇智哉, 丸山一平
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 38(1) ページ: 579-584

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] IMPACT OF DEMOULDING AGE AND MINERAL COMPOSITION OF CEMENT ON DRYING SHRINKAGE OF CEMENT PASTE2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya HAJI, Shu KOTERA, Ryo KURIHARA, and Ippei MARUYAMA
    • 雑誌名

      Proceedings of Japan Concrete Instituite

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NUMERICAL SIMULATION OF PROPERTIES OF DRIED CONCRETE CONSIDERING INTERFACIAL TRANSITION ZONE2016

    • 著者名/発表者名
      Kota OGAWA, Ippei MARUYAMA
    • 雑誌名

      Proceedings of Japan Concrete Instituite

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 湿度変化による乾燥を受けたコンクリートの透気性に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      小寺 周, 張 仁淇, 丸山 一平
    • 雑誌名

      日本コンクリート工学会年次論文集

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Experimental study on relative humidity change and its distribution in cylindrical concrete under heating and one-sided dry2016

    • 著者名/発表者名
      小寺周,丸山一平,張仁淇
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      福岡大学,福岡市
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Impact of two types of calcium silicate hydrate on drying shrinkage of Portland cement paste2016

    • 著者名/発表者名
      櫨辰也, 丸山一平
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      福岡大学,福岡市
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] セメントペーストの微分熱重量測定によるアモルファス量の推定に関する基礎研究2016

    • 著者名/発表者名
      307.杉本裕紀,櫨辰也,栗原諒,丸山一平
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      福岡大学,福岡市
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Numerical analysis of properties of dried concrete of considering interfacial  transition zone2016

    • 著者名/発表者名
      小川浩太,丸山一平
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-26  

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