| 研究課題/領域番号 |
17H03292
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 国立研究開発法人国立環境研究所 |
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研究代表者 |
山田 一夫 国立研究開発法人国立環境研究所, 福島支部, 主任研究員 (30590658)
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| 研究分担者 |
田地川 浩人 北海道大学, 工学研究院, 助教 (10207045)
渡邊 禎之 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部技術開発支援部先端材料開発セクター, 主任研究員 (70463065)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2017年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | アルカリ / セメント水和物 / アルミノ珪酸カルシウム / 分子動力学 / 量子化学 / シミュレーション / ＮＭＲ / 収着 / C-A-S-H / 相互作用 / 固体NMR / 量子化学計算 / 分子動力学計算 / 計算科学 / 量子力学計算 / フェロシアン化物 / セシウム / 吸着 / 個体NMR |
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| 研究成果の概要 |
コンクリートの耐久性には、その空隙水中のアルカリイオン(Na, K, Cs)濃度が影響するものがある。その濃度はコンクリートの結合材であるセメント水和物への収着で決定され、そのモデル化が耐久性の超長期予想に必須である。本研究では、収着実験結果について、個体NMR分析、及び分子動力学・量子化学計算によりアルカリイオンの原子レベルの基本的挙動を明らかにしたうえで、アルカリの移動を超長期にわたり予測できる多元素物質移動計算に必要な基盤情報を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
コンクリート中のアルカリの挙動の理解は、アルカリ骨材反応や遅延エトリンガイト生成など耐久性問題や放射性Csの処分施設設計などで重要であるが、長期的挙動を推定する基礎情報が不足していた。アルカリは液相からセメント水和物に一部が収着されるが、単なる実験では理解しえない固液間の分配の作用機構を、固体NMRによる収着状態解析、計算科学により原子レベルでの現象の解明さて、アルカリ収着に及ぼす種々の因子が明らかとなり、コンクリートの超長期耐久性に資する情報を得た。
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