| 研究課題/領域番号 |
16560396
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
土木材料・施工・建設マネジメント
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
鮎田 耕一 北見工業大学, 工学部, 教授 (90003186)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 海水 / 凍結融解 / スケーリング / 凍害発生機構 / 冷却速度 / 水分 / 微細構造 / セメントペースト / コンクリート / 凍害機構 |
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| 研究概要 |
寒冷海域にあるコンクリートの凍害機構を解明するために、海水と淡水中で冷却速度が異なる凍結融解試験を行いセメントペースト中の水分の挙動がスケーリングに及ぼす影響について検討した。
水セメント比が50%の海水あるいは淡水に28日間浸したモルタル供試体(φ1×2cm)を用いて最低温度を-30℃、冷却速度を0.25℃/min、0.5℃/min、0.75℃/minの3種類とした凍結融解試験を海水あるいは淡水中で12サイクルまで行った。
冷却速度が0.25℃/minの凍結融解作用を受けた海水浸漬供試体では凍結融解サイクルに伴いスケーリング率や細孔水率が増加したため、セメントペーストが劣化しやすく水分が浸入しやすい状態になるといえる。さらに、示差走査熱量分析を用いて凍結水率を求めた結果、冷却速度が0.25℃/minの凍結融解作用を受けた場合では凍結水率が増加した。淡水浸漬供試体では冷却速度やサイクル数に関わらずスケーリング率、細孔水率や凍結水率は増加しなかった。このことから、冷却速度が遅い凍結融解作用を受けた海水浸漬供試体ではセメントペーストに海水が浸入しやすいことに加え、浸入した水分が凍結する割合も大きいため水分の凍結によって生じる圧力が増加しセメントペーストを劣化させたと考えられる。さらに、海水あるいは淡水中で冷却速度が0.25℃/minの凍結融解試験を行った後のセメントペーストの微細構造を観察したところ、凍結融解サイクルが増加するに伴い微細ひび割れが多く発生した。また、細孔水率の増加と微細ひび割れの発生には相関関係があることからセメントペースト中の水分が凍結すると、凍結する際に発する圧力によってセメントペーストに微細ひび割れが発生しやすくなり、この微細ひび割れの発生が海水と凍結融解の複合作用を受けるコンクリートのスケーリング発生を左右する重要な要因であることを明らかにした。
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