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コンクリートの微視的構造の評価への高次ステレオロジーパラメーターの導入

研究課題

研究課題/領域番号 18560449
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関金沢大学

研究代表者

五十嵐 心一  金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (50168100)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードステレオロジー / 2点相関関数 / 構造距離 / 代表体積要素 / 凝結 / 透水性 / シミュレーション / 空間統計学 / 透水係数 / 高性能AE減水剤 / 凝結遅延 / 個体骨格構造 / 連続性 / 画像解析 / 反射電子像 / 分散性 / 2点間直線経路相関関数 / クロス相関関数
研究概要

(1)セメントペーストの反射電子像の画像解析において,水和反応の進行に伴う構成相の幾何学的特徴の変化を詳細に定量評価することを目的として,2次のステレオロジーパラメーターである2点相関関数を導入した.各構成相の空間分布と位置関係および比表面積を評価し,組織の定量評価パラメーターとしての有効性を検討した.各相の2点相関関数は水セメント比や水和度の相違を反映し,残存セメント粒子分布構造と比表面積が水和反応進行過程の情報を担うことが明らかとなった.また,固体構造や粗大毛細管空隙構造の形成が距離を測度として理解され,分布構造の変化を特徴付ける距離の変化はPowersのモデルや不均質組織の代表体積要素の大きさとも矛盾しないことが示された.
(2)凝結から硬化にいたる若材齢のセメントペーストの組織変化を観察し,構成相の空間構造の定量評価を行った.高水セメント比の場合はブリーディングにより構成相の分布が不均質になるが,増粘剤の使用や継続的な練り返しにより組織全体は均質化する.また,終結時の固体相の直線経路に関する相関関数はいずれの配合に対してもほぼ一致し,ある一定の連続性を有した固体骨格構造が形成されたときに終結に達する.
(3)電子顕微鏡観察像とシミュレーションCEMHYD3Dにより再現された組織の幾何学的特徴の比較を行った.実組織とシミュレーションの水和度が一致する場合,視覚的には実際の観察像と類似のシミュレーション組織が得られ,セメント粒子の空間分布状況を把握することが可能である.しかし,シミュレーションによる毛細管空隙構造は画素寸法による影響を受け,粗大な空隙が直線的に連続する確率は再現されるが,その他の空間分布の特徴は,観察された組織とシミュレーションでは大きく異なることが明らかとなった.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (28件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] セメント硬化体内部組織の幾何学的特徴の定量評価2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐心一, 米山義広, 渡辺暁央
    • 雑誌名

      セメント・コンクリート 731

      ページ: 42-47

    • NAID

      10020130661

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 若材齢におけるセメントペーストの組織の特徴とその定量評価2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐心一, 米山義広
    • 雑誌名

      セメント・コンクリート論文集 61(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シミュレーションにより再現された組織と電子顕微鏡観察像の空間構造の比較2008

    • 著者名/発表者名
      米山義広, 五十嵐心一
    • 雑誌名

      コンクリート工学論文集 19・2(印刷中)

    • NAID

      10020739176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of microstructure in cement pastes by two-point probability function2008

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, S., Yoneyama, I., Watanabe, A
    • 雑誌名

      Cement and Concrete No.731

      ページ: 42-47

    • NAID

      10020130661

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of microstructure and its quantitative evaluation in cement pastes at early ages2008

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, S., Yoneyama, Y
    • 雑誌名

      Cement Science and Concrete Technology 61

      ページ: 115-122

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of spatial structure between simulated and real microstructures in cement pastes2008

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, Y., Igarashi, S
    • 雑誌名

      Concrete Research and Technology Vol.19, No.2

    • NAID

      10020739176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 若材齢におけるセメントペーストの組織の特徴とその定量評価2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 心一, 米山 義広
    • 雑誌名

      セメント・コンクリート論文集 61

      ページ: 115-122

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] セメントペーストの反射電子像とシミュレーション組織の比較2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐心一, 米山義広
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 29・1

      ページ: 687-692

    • NAID

      110009696843

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 粗大毛細管空隙の空間分布特性とセメントペーストの透水性の関係2007

    • 著者名/発表者名
      米山義広, 五十嵐心一
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 29・1

      ページ: 699-704

    • NAID

      110009696845

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水和反応の進行にともなうセメントペースト構成相の空間分布構造の変化2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐心一, 米山義広, 渡辺暁央
    • 雑誌名

      土木学会論文集, 部門E, 63・3

      ページ: 444-458

    • NAID

      130004943121

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of real and simulated microstructures by two-point correlation functions2007

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, S., Yoneyama, Y
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Concrete Institute Vol.29, No.1

      ページ: 687-692

    • NAID

      110009696843

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Parameters of permeability determined by two-point functions for coarse capillary pore structure2007

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, Y., Igarashi, S
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Concrete Institute Vol.29, No.1

      ページ: 699-704

    • NAID

      110009696845

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of spatial structure of constituent phases in cement pastes by second-order stereology2007

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, S., Yoneyama, Y., Watanabe, A
    • 雑誌名

      JSCE Journal of Materials, Concrete Structures and Pavements Vol.63, No.3

      ページ: 444-458

    • NAID

      130004943121

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] セメントペーストの反射電子像とシミュレーション組織の比較2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 心一, 米山 義広
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 29・1

      ページ: 687-692

    • NAID

      110009696843

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 粗大毛細管空隙の空間分布特性とセメントペーストの透水性の関係2007

    • 著者名/発表者名
      米山 義広, 五十嵐 心一
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 29・1

      ページ: 699-704

    • NAID

      110009696845

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水和反応の進行にともなうセメントペースト構成相の空間分布構造の変化2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 心一, 米山 義広, 渡辺 暁央
    • 雑誌名

      土木学会論文集, 部門E, 3

      ページ: 444-458

    • NAID

      130004943121

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2点関数によるセメント硬化体内部組織の定量評価2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 心一, 米山 義広, 渡辺 暁央
    • 雑誌名

      セメントコンクリート論文集 60

      ページ: 118-125

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 毛細管空隙構造の空間分布特性の定量評価2006

    • 著者名/発表者名
      五十嵐心一, 米山義広, 渡辺暁央
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 28・1

      ページ: 593-598

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 未水和セメント粒子の表面積の評価と水和度との関係2006

    • 著者名/発表者名
      米山義広, 五十嵐心一, 渡辺暁央
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 28・1

      ページ: 605-610

    • NAID

      110009696196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低温養生したセメントペーストの内部組織形成過程と圧縮強度特性2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺暁央, 五十嵐心一, 米山義広
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 28・1

      ページ: 611-616

    • NAID

      110009696197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2点関数によるセメント硬化体内部組織の定量評価2006

    • 著者名/発表者名
      五十嵐心一, 米山義広, 渡辺暁央
    • 雑誌名

      セメントコンクリート論文集 60

      ページ: 118-125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial correlation of pores in cement pastes2006

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, S., Yoneyama, Y., Watanabe, A
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Concrete Institute Vol.28, No.1

      ページ: 593-598

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface area of unhydrated cement as a parameter for the degree of hydration of cement2006

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, Y., Igarashi, S., Watanabe, A
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Concrete Institute Vol.28, No.1

      ページ: 605-610

    • NAID

      110009696196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Capillary pore structures of cement pastes cured at low temperature2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, A., Igarashi, S., Yoneyama, Y
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Concrete Institute Vol.28, No.1

      ページ: 611-616

    • NAID

      110009696197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of microstructure in cement pastes by two-point probability function2006

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, S., Yoneyama, Y., Watanabe, A
    • 雑誌名

      Cement Science and Concrete Technology Vol.60, No.1

      ページ: 118-125

    • NAID

      10020130661

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 毛細管空隙構造の空間分布特性の定量評価2006

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 心一, 米山 義広, 渡辺 暁央
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 28.1

      ページ: 593-598

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 未水和セメント粒子の表面積の評価と水和度との関係2006

    • 著者名/発表者名
      米山 義広, 五十嵐 心一, 渡辺 暁央
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 28.1

      ページ: 605-610

    • NAID

      110009696196

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 低温養生したセメントペーストの内部組織形成過程と圧縮強度特性2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺 暁央, 五十嵐 心一, 米山 義広
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 28.1

      ページ: 611-616

    • NAID

      110009696197

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] セメントペーストの固体構造の形成と圧縮強度発現2008

    • 著者名/発表者名
      米山義広, 五十嵐心一
    • 学会等名
      平成19年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2008-03-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 養生温度の相違によるセメント硬化体の粗大毛細管空隙構造の変化の定量評価2008

    • 著者名/発表者名
      内藤大輔, 五十嵐心一
    • 学会等名
      平成19年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2008-03-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 焼成した浄水場発生土の空隙構造の評価2008

    • 著者名/発表者名
      江口朋代, 五十嵐心一
    • 学会等名
      平成19年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2008-03-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Segmentation of aggregate by edge detection in mortar2008

    • 著者名/発表者名
      Dang Giang Hoang, 五十嵐心一
    • 学会等名
      平成19年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2008-03-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effects of sintering on pore structure in soils produced at different water purification plants2008

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, T., Igarashi, S
    • 学会等名
      T2008 Annual Meeting of the Chubu Branch of JSCE
    • 発表場所
      Kanazawa, University, Kanazawa, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] セメントペースト構成相に関する2点相関関数の視覚的理解2007

    • 著者名/発表者名
      米山義広, 五十嵐心一
    • 学会等名
      土木学会第62回年次学術講演会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2007-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Visual understanding of two-point correlation function for constituents in hardened cement pastes2007

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, Y., Igarashi, S
    • 学会等名
      The 62nd JSCE Annual Meeting
    • 発表場所
      Hiroshima University, Higashi, Hiroshima, Japan
    • 年月日
      2007-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 粗大毛細管空隙の空間分布特性とセメントペーストの透水性の関係2007

    • 著者名/発表者名
      米山義広, 五十嵐心一
    • 学会等名
      平成18年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-03-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 増粘剤によるブリーディング抑制が組織形成に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      石垣俊, 五十嵐心一
    • 学会等名
      平成18年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-03-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高性能減水剤が凝結過程のセメントペーストの組織形成に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      大字 隆, 五十嵐心一
    • 学会等名
      平成18年度土木学会中部支部研究発表会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-03-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Relationship between spatial structure of coarse pores and permeability in cement pastes2007

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, Y., Igarashi, S
    • 学会等名
      2007 Annual Meeting of the Chubu Branch of JSCE, Nagoya Institute of Technology
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effects of anti-washout agent on microstructure of cement pastes at early ages2007

    • 著者名/発表者名
      Ishigaki, S., Igarashi, S
    • 学会等名
      2007 Annual Meeting of the Chubu Branch of JSCE, Nagoya Institute of Technology
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effects of superplasticizer on microstructure of cement pastes at early ages2007

    • 著者名/発表者名
      Ohji, T., Igarashi, S
    • 学会等名
      2007 Annual Meeting of the Chubu Branch of JSCE, Nagoya Institute of Technology
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] セメントペーストの固体相の連続性の評価2006

    • 著者名/発表者名
      米山義広, 五十嵐心一
    • 学会等名
      土木学会第61回年次学術講演会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2006-09-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Spatial continuity of solid phases in cement pastes2006

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, Y., Igarashi, S
    • 学会等名
      The 61st JSCE Annual Meeting Ritsumeikan University
    • 発表場所
      Minami, Kusatsu Japan
    • 年月日
      2006-09-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effects of the formation of solid skeleton structure on compressive strength of cement pastes

    • 著者名/発表者名
      Yoneyama, Y., Igarashi, S
    • 学会等名
      2008 Annual Meeting of the Chubu Branch of JSCE
    • 発表場所
      Kanazawa, University, Kanazawa, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Quantitative evaluation of spatial structure of coarse capillary pores in cement pastes cured at various temperature

    • 著者名/発表者名
      Nito, D., Igarashi, S
    • 学会等名
      2008 Annual Meeting of the Chubu Branch of JSCE
    • 発表場所
      Kanazawa, University, Kanazawa, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Segmentation of aggregate by edge detection in mortars

    • 著者名/発表者名
      Hoang, D., G., Igarashi, S
    • 学会等名
      2008 Annual Meeting of the Chubu Branch of JSCE
    • 発表場所
      Kanazawa, University. Kanazawa, Janan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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