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化学混和剤の吸着作用を考慮したセメントの水和反応機構の精緻化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16J01593
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京大学

研究代表者

金 志訓  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードケイ酸塩系表面含浸材 / CSH / セメント / EPMA / NMR / コンクリート / 耐久性 / 炭酸化
研究実績の概要

前縁との研究成果であるケイ酸塩系表面含浸材を適用したサンプルの実験室段階での結果から、実際にケイ酸塩系表面含浸材を適用した現場の採取サンプルを用いて、観測を行った。前年度の結果、ケイ酸塩系表面含浸材のアルカリ成分(Na)が炭酸化挙動に影響を与えていることが予想されたため、EPMA装置を用いた表面からの深さごとの各物質の濃度を確認した。観測の結果、表面含浸材を塗布によって表面に近い表層部のNa濃度が高いことが予想されたが、EPMAの測定結果、Naは表面から20mmの深さで一番高い濃度を示しており、塗布後から奥に移動および拡散していることおよび外部水分(雨など)に溶解されてNaが溶出されている可能性が考えられた。そこで、まずNaが外部水分により溶出されている仮説の確認のために、Naイオンメーターを用いて炭酸化程度によるNa濃度確認実験を行った。その結果、炭酸化期間が長くなるほどNaの溶出量は減っており、C-S-Hに吸着していくことが予想される。ここで、溶出実験で使われたサンプルに溶出しないNaがどのように変更しているかに対して、2次元23Na NMRを用いて観測した。その結果、C-S-Hの炭酸化によってなくなるCaの代わりにNaが入り込んでいくことが観測された。また、炭酸化によってNaが奥の方に移動および拡散している仮定について、けい酸塩系表面含浸材を塗布したモルタルサンプルを促進炭酸化して、EPMA測定からNaの濃度を確認した。測定の結果、けい酸塩系表面含浸材を塗布したサンプルが炭酸化によってNaが奥の方にもっと拡散されていることが確認されて、上記したC-S-Hへの吸着挙動の根拠が確認された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ケイ酸ナトリウムを補修材として用いたセメント硬化体の炭酸化特性に関する基礎的な研究2017

    • 著者名/発表者名
      金志訓、北垣亮馬
    • 雑誌名

      日本コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 1603-1608

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 各種表面含浸材で補修されたセメント硬化体表面の水蒸気拡散係数および組成変化に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      久永真子、北垣亮馬、金志訓
    • 雑誌名

      日本コンクリート工学年次論文集

      巻: 39 ページ: 1621-1626

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ケイ酸ナトリウムを補修剤として用いたセメント硬化体の化学的変 化に関する基礎的な研究2016

    • 著者名/発表者名
      金志訓、北垣亮馬、木戸聡
    • 雑誌名

      コンクリート工学会

      巻: 38 ページ: 1911-1916

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ケイ酸ナトリウムを補修材として用いたセメント硬化体の炭酸化特性に関する基礎的な研究2017

    • 著者名/発表者名
      金志訓、北垣亮馬、
    • 学会等名
      日本コンクリート工学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 各種表面含浸材で補修されたセメント硬化体表面の水蒸気拡散係数および組成変化に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      久永真子、北垣亮馬、金志訓
    • 学会等名
      日本コンクリート工学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 「固体NMRを用いた無機・非晶質材料の分析」、固体NMRを用いたケイ酸塩系補修材料の補修メカニズムの解明と評価2017

    • 著者名/発表者名
      金志訓
    • 学会等名
      文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム事業、NIMS微細構造解析プラットフォーム、2016年度 第2回地域セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The chemical changes of cement paste with silicate-based surface penetrants2016

    • 著者名/発表者名
      Jihoon Kim
    • 学会等名
      Asian Concrete Federation
    • 発表場所
      Hanoi, Vietnam
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ケイ酸ナトリウムを補修剤として用いたセメント硬化体の化学的変 化に関する基礎的な研究2016

    • 著者名/発表者名
      金志訓、北垣亮馬、木戸聡
    • 学会等名
      コンクリート工学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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