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アルカリラッピングを適用したASR加速試験法の確立および膨張劣化予測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H04389
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 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関九州大学

研究代表者

佐川 康貴  九州大学, 工学研究院, 准教授 (10325508)

研究分担者 五十嵐 豪  東北大学, 工学研究科, 助教 (10733107)
富山 潤  琉球大学, 工学部, 准教授 (20325830)
合田 寛基  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (20346860)
上田 尚史  関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (20422785)
黒田 保  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (30263487)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワードアルカリシリカ反応 / 劣化予測 / 膨張量 / アルカリラッピング / アルカリシリカゲル / 反応速度論 / 曝露試験 / アルカリ総量 / 膨張予測 / シミュレーション / コンクリート / 加速試験 / ASR / コンクリートプリズム / 膨張率 / ペシマム現象
研究成果の概要

本研究は,アルカリシリカ反応(ASR)を生じるコンクリートの膨張挙動を予測する手法を構築することを目的とした。コンクリート中の空隙水のアルカリ濃度に相当するNaOHを含浸させた不織布でコンクリート角柱をラッピングし,加速試験(AW-CPT法)を提案,実施し,膨張挙動を表す各種パラメータを求めた。それらを,反応速度論に基づく数値解析手法に導入した結果,自然環境下に設置した曝露供試体の膨張挙動を精度よく再現できることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

代表的なインフラ構造物であるコンクリート構造物において近年,アルカリシリカ反応(ASR)と呼ばれる膨張による劣化現象が散見されているが,維持管理で有用となる劣化予測手法が未だ確立されていないのが現状である。本研究で提案した加速試験法(AW-CPT)および数値解析手法による成果は,ASR膨張予測の精度・信頼性向上に寄与するとともに,抑制対策を検討する上で必要となる膨張機構の解明,加速倍率の設定に貢献できる。また,この結果は,インフラ構造物の効率的な維持管理や,適切な補修時期の選定に有用である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] コンクリート断面に現れるASR ゲルの観察における二重着色法(ゲルステイン法)とゲルフルオレッセンス法との比較2019

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 豪・山田 一夫・村上 光樹・佐川 康貴
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 41

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alkali-Wrapped Concrete Prism Test (AW-CPT) – New Testing Protocol Toward a Performance Test against Alkali-Silica Reaction–2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kawabata, Kazuo Yamada, Yasutaka Sagawa, Shoichi Ogawa
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology

      巻: 16 号: 9 ページ: 441-460

    • DOI

      10.3151/jact.16.441

    • NAID

      130007483622

    • ISSN
      1346-8014, 1347-3913
    • 年月日
      2018-09-14
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アルカリラッピングしたコンクリートプリズムを用いたASR加速試験の適用性に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      佐川康貴,富山潤,五十嵐豪,吉田夏樹,小川彰一
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集

      巻: 17 ページ: 485-490

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アルカリ反応性を有する急速膨張性骨材のペシマム混合率の経時的変化に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      上野貴行,川端雄一郎,山田一夫,佐川康貴
    • 雑誌名

      性能規定に基づくASR制御型設計・維持管理シナリオに関するシンポジウム論文集

      巻: 1 ページ: 231-238

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASR劣化したRC耐震壁の構造性能に関する解析的研究2017

    • 著者名/発表者名
      上田尚史
    • 雑誌名

      性能規定に基づくASR制御型設計・維持管理シナリオに関するシンポジウム論文集

      巻: 1 ページ: 273-280

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 隠微晶質石英を含む骨材を使用したコンクリートのASR膨張の再現2019

    • 著者名/発表者名
      川上 隆・川端 雄一郎・山田 一夫・ 俵積田 新也・村上 光樹・佐川 康貴
    • 学会等名
      平成30年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高炉スラグ微粉末混合率と反応性骨材置換率に着目したASRの膨張特性2019

    • 著者名/発表者名
      大久保 航希・合田 寛基・日比野 誠・ 佐川 康貴
    • 学会等名
      平成30年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ASR促進試験における促進条件がアルカリシリカゲルおよび膨張挙動に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      俵積田新也,山田一夫,五十嵐豪,佐川康貴
    • 学会等名
      第73回セメント技術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 膨張試験および数値解析によるペシマム混合率の経時的変化に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      俵積田新也,川端雄一郎,山田一夫,佐川康貴,村上光樹,上野貴行
    • 学会等名
      平成30年度土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 遅延膨張性ASRの膨張率と強度特性の関係性およびフライアッシュのASR抑制効果の確認2018

    • 著者名/発表者名
      福村英太郎,富山潤,藍檀オメル,須田裕哉,比屋根方新,神谷和志,上里尚也
    • 学会等名
      土木学会西部支部沖縄会 第7回技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 室内試験による暴露供試体のASR膨張挙動の再現2018

    • 著者名/発表者名
      俵積田新也,佐川康貴,濱田秀則,山田一夫,小川彰一
    • 学会等名
      平成29年度土木学会西部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ溶液中におけるASR 反応性骨材からのシリカ溶解挙動に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      上野貴行,佐川康貴,濱田秀則,山田一夫,川端雄一郎
    • 学会等名
      土木学会第72回年次学術講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ溶液中におけるASR反応性骨材からのシリカ溶解挙動に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      上野貴行,佐川康貴,濱田秀則,山田一夫,川端雄一郎
    • 学会等名
      土木学会第72回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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