| 研究課題/領域番号 |
19K04691
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
佐藤 嘉昭 大分大学, 理工学部, 客員教授 (30038111)
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| 研究分担者 |
秋吉 善忠 大分大学, 理工学部, 助教 (40713467)
大谷 俊浩 大分大学, 理工学部, 教授 (00315318)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 加熱改質フライアッシュ（MFA） / 経年強化材 / 補修材 / 基準モルタル / MFAセメントモルタル（M-CM） / ポリマーセメントモルタル（P-CM） / 材料設計法 / 強度・耐久性 / 経年強化特性 / MFAモルタル / ポリマーセメントモルタル / 断面修復材 / 最適配（調）合 / 強度試験 / 耐久性試験 / JIS A 1171 / ポリマーセメント系補修材 / ひび割れ注入材 / 加熱改質フライアッシュ / 経年強化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
火力発電所から排出される石炭灰を加熱改質処理した未燃カーボンの少ない改質フライアッシュ（Modified Fly Ash、MFA）と，それを風力粉砕分級処理した平均粒径が3～5μmのJIS I種相当の超微粒子MFA-Iを混和したポリマーセメント系補修材料（断面修復材とひび割れ注入材）の開発において、補修後の構造物の耐久性を考慮した補修材料としての最適配（調）合を提案するために必要な材料設計システムを確立する。既存構造物の長寿命化による社会資本の保全やCO2排出量の削減等が期待できるという観点から、今回の補修材の開発は社会的要請の強い研究テーマと言える。
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| 研究成果の概要 |
フライアッシュの均質性を阻害する未燃カーボンを熱処理によって低減した加熱改質フライアッシュ（MFA）はセメントの水和組織を長期に亘って緻密化する経年強化材である。本研究では，このMFAを混和した補修材の要求性能に応じた材料設計法を確立するため，基準のセメントモルタル（CM），CMにMFAを混和したもの（MF-CM），CMに再乳化形ポリマーを混和したもの（RP-CM）のフレッシュ性状や強度発現性，乾燥収縮，硫酸浸食抵抗性に関する実験を行った。次いで，CMの実験結果に基づいてMF-CMおよびRP-CMの各種特性に関する予測式を構築した。予測式は実験結果をほぼ表すことができることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
JIS Ⅱ種相当のMFAについては既にコンクリート用混和材料としての利用を検討しており，十分な成果が得られている。一方，経年強化材であるMFAをRP-CMに対して混和した研究は今回が初めての試みである。また，補修後の構造物の耐久性を考慮した補修材料としての最適配（調）合を提案するために必要な材料設計システムを確立することを視野に入れている。既存構造物の劣化状況に応じた補修材料を設計できるようになれば最適な補修材料の選定が可能となり，構造物としての適切な長寿命化対策を計画することができるようになる。このように，新しい補修材の開発は社会的要請の高い研究テーマである。
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