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乾燥に伴うコンクリート中の層状分子の構造変化と体積変化との関係の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06105
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京大学 (2019)
東北大学 (2016-2018)

研究代表者

五十嵐 豪  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (10733107)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードC-S-H / 乾燥収縮 / 水分特性 / 層間水 / ゲル水 / 吸着理論 / スリット空隙 / 処女乾燥 / セメント化学 / 層状構造 / 収縮低減 / 1H-NMR / 混和材 / 収縮提言
研究成果の概要

一度も乾燥を生じないまま十分に水和させたセメントペーストを対象に,異なる温度における第一脱着等温線(湿度と水分量の関係)を取得し,拡張BET法と呼ばれる吸着理論を用いて水蒸気脱着性状について考察を行った。その結果,セメントペーストの空隙形状をスリットと仮定したときに,そのスリット幅は,水分子6層分にしか過ぎないこと,スリット空隙内の飽和度は,高湿度では温度によらずほぼ同じ値をとるが,低湿度では高温ほど減少することが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は,これまでのセメント化学において定説化しつつあった毛管張力による乾燥収縮メカニズムではなく,新たにC-S-Hの層状構造の層間に生じる分離圧による乾燥収縮メカニズムによる可能性を示したことにある。これは,社会的意義からとらえると,無収縮コンクリートといった新材料開発への基礎的な知見となったことや,現在すでにストックとして存在する高経年化したコンクリートの性能評価手法の構築への基礎的な知見となったと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [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
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [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
      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 ページ: 579-585

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 拡張BET理論から得られる異なる温度における処女脱着性状に関する一考察2020

    • 著者名/発表者名
      五十嵐豪,丸山一平,石田哲也
    • 学会等名
      セメント技術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 拡張BET理論から得られる処女脱着性状に関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      五十嵐豪,丸山一平
    • 学会等名
      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] Interpretation Water Vapour Sorption Curve of Hardened Cement Paste by Modified BET Theory2018

    • 著者名/発表者名
      Go Igarashi, Ippei Maruyama
    • 学会等名
      Conference in honor of Centennial LMC and Karen Scrivener 60th birthday
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interpretation water vapour sorption curve of hardened cement paste by modified BET theory2018

    • 著者名/発表者名
      Go IGARASHI, Ippei MARUYAMA
    • 学会等名
      Conference to celebrate the centennial of LMC and Karen Scrivener's 60th birthday
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 合成エトリンガイトの水蒸気吸脱着性状と体積変化の関係に関する一考察2016

    • 著者名/発表者名
      赤羽根駿之介,五十嵐豪,西脇智哉,丸山一平
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 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
      赤羽根駿之介,五十嵐豪,西脇智哉,丸山一平
    • 学会等名
      コンクリート工学年次大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水蒸気吸脱着による合成エトリンガイトの体積変化挙動に関する一考察2016

    • 著者名/発表者名
      赤羽根駿之介,五十嵐豪,西脇智哉,丸山一平
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2016-06-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 合成エトリンガイトの体積変化と水蒸気吸着性状に関する一考察2016

    • 著者名/発表者名
      赤羽根駿之介,五十嵐豪,西脇智哉,丸山一平
    • 学会等名
      セメント技術大会
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン東京池袋(東京都)
    • 年月日
      2016-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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