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コンクリートにおけるカルシウム溶脱の促進と力学特性への影響の評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K06446
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関北海道科学大学

研究代表者

今野 克幸  北海道科学大学, 工学部, 教授 (80290667)

研究協力者 Schwotzer Matthias  
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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード凍結防止剤 / カルシウム溶脱 / EPMA / 断面分割法 / ヤング係数 / 曲げ強度 / 塩がマグネシウム / 構造工学 / 土木材料
研究成果の概要

各種凍結防止剤がカルシウム溶脱を促進する作用を調べるために,硬化セメントペーストの浸漬試験を行った.硬化セメントペースト表面の変質の違いにより,カルシウム溶脱の程度が異なることが示された.この結果を踏まえ,カルシウム溶脱を生じた硬化セメントペーストの曲げ試験を行った.その後,硬化セメントペーストの化学分析を行い,断面上のカルシウム濃度を調べた.そして,統計的な手法を用いて,カルシウム濃度分布をモデル化した.さらに,モデル化した結果を数値解析に利用し,硬化セメントペーストを構成する主な化合物である水酸化カルシウムとケイ酸カルシウム水和物の分解が力学特性に及ぼす影響について考察した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヨーロッパでは,放射性廃棄物の地層処分として岩塩坑が使われることがあり,各種の塩がカルシウム溶脱を促進する作用について様々な研究が行われている.一方,日本において,構造物が各種の塩の水溶液に曝されるのは寒冷地に限定される.すなわち,凍結防止剤が溶けた水に曝される道路構造物である.それらの劣化は凍害として扱われることが多く,カルシウム溶脱の影響はさほど重視されていないと思われる.本研究の成果は,寒冷地の道路構造物の補修計画に対して,カルシウム溶脱の影響を考慮する一助になったと考える.

報告書

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

    (4件)

すべて 2019 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] カールスルーエ工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The rim zone of cement-based materials - Barrier or fast lane for chemical degradation?2016

    • 著者名/発表者名
      Matthias Schwotzer, Katsuyuki Konno, Jonas Kaltenbach and Andreas Gerdes
    • 雑誌名

      Cement and Concrete Composites

      巻: 74 ページ: 236-243

    • DOI

      10.1016/j.cemconcomp.2016.10.009

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 溶脱よって生じた硬化セメントペーストのカルシウム濃度勾配のモデル化2019

    • 著者名/発表者名
      尾形優弥,森喜敬,Daniel Froehlich,今野克幸
    • 学会等名
      土木学会北海道支部平成30年度年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Impact of thermal loads on the chemical stability of cement-based materials2016

    • 著者名/発表者名
      Matthias Schwotzer, Olivia Wenzel, Jonas Kaltenbach, Katsuyuki Konno and Andreas Gerdes
    • 学会等名
      2nd International Conference on the Chemistry of Construction Materials
    • 発表場所
      ドイツ,ミュンヘン
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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