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亜硝酸リチウムにより耐寒性を付与した高機能グラウトの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K04208
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
研究機関北見工業大学

研究代表者

井上 真澄  北見工業大学, 工学部, 教授 (00388141)

研究分担者 崔 希燮  北見工業大学, 工学部, 教授 (70710028)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード亜硝酸リチウム / グラウト / 寒中施工 / 強度発現 / 凍結点降下作用 / 鋼材腐食抑制
研究開始時の研究の概要

寒中のグラウト工事では、低温がもたらすグラウトの初期凍害や強度発現の遅れが問題となるためグラウト施工を避けざるを得ないケースが多く、通年施工の大きな障害となっている。
本研究は、氷点下において特別な養生をしなくても凍結しない耐寒性を有する高機能なグラウトの開発を目的とする。亜硝酸リチウム(LN)の添加したグラウトを打込み直後から前養生せず氷点下において養生した場合の強度発現性や膨張収縮挙動などに及ぼす影響とともに、LNによる鋼材の腐食抑制効果を明らかにする。これらの結果に基づき寒中工事におけるLN添加グラウトの材料設計手法を確立した上で、厳冬期の屋外環境下における現場適用性を検証する。

研究成果の概要

本研究では,氷点下において特別な養生を必要としない耐寒を有する高機能グラウトの開発を目的として,亜硝酸リチウムの添加がPCグラウトの流動性や氷点下における強度発現性に及ぼす影響について検討した.また,厳寒期の屋外環境下において実物大試験体を用いたグラウト注入試験を行い,耐寒PCグラウトの充填状況や強度発現性などの基礎的性状を検討した.
その結果,温度条件毎に亜硝酸リチウムの添加率を適正に設定することにより,練混ぜ直後から氷点下で養生しても良好な強度発現が得られることを確認した.また,シース管への確実な充填が可能であり,PCグラウトの品質基準を満足することを確認し,実用化への可能性を導いた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

寒中のPCグラウト工は,PCグラウトの注入作業を行わないことが標準となっている.やむを得ず寒中に注入を行う場合には,注入前にシース周辺のコンクリート温度を+5℃以上に保温し,注入後少なくとも3日間+5℃以上に保つことが原則とされている.しかし,低温環境下に曝されて冷え切ったコンクリート躯体をジェットヒーターや断熱マットなどを用いて給熱しコンクリート温度を保つことは容易ではなく,設置手間や燃料代など施工コストを押し上げる要因となっている.本研究で提案する耐寒性を付与した高機能グラウトの実用化は,工期の短縮とともに給熱のための手間とコストが不要となり,寒中施工の生産性向上につながる.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] 亜硝酸リチウムと亜硝酸カルシウムを併用したセメントペーストのフレッシュ性状と氷点下における強度発現性2024

    • 著者名/発表者名
      越田匠,井上真澄,崔希燮,須藤裕司,吉岡憲一
    • 雑誌名

      令和5年度土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 80

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 硬化促進剤を添加した高炉スラグ微粉末含有コンクリートの強度発現性と収縮特性2024

    • 著者名/発表者名
      髙橋玄弥,井上真澄,崔希燮,須藤裕司,外川浩輔
    • 雑誌名

      令和5年度土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 80

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of Nitrite/Nitrate-Based Accelerators on Strength and Deformation of Cementitious Repair Materials under Low-Temperature Conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Heesup Choi, Masumi Inoue, Hyeonggil Choi, Myungkwan Lim, Jihoon Kim
    • 雑誌名

      Journal of the Materials

      巻: 16 号: 7 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3390/ma16072632

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 亜硝酸塩系耐寒促進剤を添加したセメント系複合材のC‐S‐Hの組成とゲル空隙の相関関係に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      三浦也実、崔希燮、井上真澄
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 79

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 亜硝酸リチウムを添加した耐寒無収縮モルタルの諸特性に関する基礎的検討2023

    • 著者名/発表者名
      福間優作、井上真澄、崔希燮、吉岡憲一、須藤裕司
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 79

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 改質石炭灰(CfFA)を用いた耐寒促進剤コンクリートの流動性と初期強度発現性に関する実験的検討2023

    • 著者名/発表者名
      町田康介、崔希燮、井上真澄
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 79

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 硬化促進剤を添加した高炉スラグ微粉末含有コンクリートの強度発現性と収縮特性に及ぼす遅延剤の影響2023

    • 著者名/発表者名
      外川浩輔、飯塚玲央、井上真澄、崔希燮、須藤裕司
    • 雑誌名

      土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 79

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 亜硝酸塩を添加したセメントペーストの氷点下における強度発現特性2022

    • 著者名/発表者名
      井上真澄,崔希燮,田家康平,須藤裕司,吉岡憲一
    • 雑誌名

      材料

      巻: 71 号: 4 ページ: 388-394

    • DOI

      10.2472/jsms.71.388

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 年月日
      2022-04-15
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 亜硝酸リチウムを添加した耐寒PCグラウトの基礎物性とその実用性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      INOUE Masumi、YOSHIOKA Kenichi、SUDOH Yuhji、CHOI Heesup、TAYA Kohei
    • 雑誌名

      土木学会論文集E2(材料・コンクリート構造)

      巻: 78 号: 3 ページ: 210-223

    • DOI

      10.2208/jscejmcs.78.3_210

    • ISSN
      2185-6567
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 寺田地区側道橋におけるカーボンニュートラルへの取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      加藤萌、井上真澄、星野和生、斉藤亮一
    • 雑誌名

      プレストレストコンクリート工学会第31回シンポジウム論文集

      巻: 31 ページ: 255-258

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 耐寒PCグラウトの開発と適用事例―節婦川橋・寺田地区側道橋・高砂橋―2022

    • 著者名/発表者名
      吉岡憲一、井上真澄、須藤裕司、星博夫
    • 雑誌名

      プレストレストコンクリート

      巻: 64 ページ: 46-51

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 低温環境下における耐寒促進剤を多量に添加したセメント系補修材の強度発現性と変形挙動に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      井田知利, 崔希燮, 井上真澄, 須藤裕司
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 44

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 亜硝酸塩系硬化促進剤を添加した高炉スラグ含有モルタルの収縮ひび割れ挙動に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      冨田悠輔, 崔希燮, 井上真澄, 須藤裕司
    • 雑誌名

      令和3年度土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 78

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 低温環境下における耐寒促進剤を添加したセメント系補修材の強度発現性と膨張収縮挙動に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      井田知利, 崔希燮, 井上真澄, 須藤裕司
    • 雑誌名

      令和3年度土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 78

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 硬化促進剤を添加した高炉スラグ微粉末含有コンクリートのスランプ保持性能と初期強度発現に及ぼす遅延剤の影響2022

    • 著者名/発表者名
      外川浩輔, 井上真澄, 崔希燮, 須藤裕司
    • 雑誌名

      令和3年度土木学会北海道支部論文報告集

      巻: 78

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 耐寒促進剤を多量添加したセメント系材料の極初期材齢における水和特性とフレッシュ性状の相関関係に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      米山暁, 崔希燮, 井上真澄, 須藤裕司
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 43 ページ: 119-124

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 亜硝酸カルシウムを添加した高炉スラグセメント系材料の収縮ひび割れ特性に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      冨田悠輔, 崔希燮, 井上真澄, 須藤裕司
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 43 ページ: 131-136

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 耐寒PCグラウトの開発とその実用性に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡憲一 , 井上真澄 , 須藤裕司, 星博夫
    • 雑誌名

      プレストレストコンクリート

      巻: 63 ページ: 52-59

    • NAID

      40022720077

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンクリートを補修する改質材 亜硝酸リチウムによるコンクリート構造物の補修2021

    • 著者名/発表者名
      井上真澄
    • 雑誌名

      月刊防水ジャーナル

      巻: 52 ページ: 84-89

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜硝酸リチウムを用いた耐寒無収縮モルタルの諸特性に関する基礎的検討2023

    • 著者名/発表者名
      福間優作,井上真澄,崔希燮,吉岡憲一,須藤裕司
    • 学会等名
      土木学会第78回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 硬化促進剤を添加した高炉スラグ微粉末含有コンクリートの強度発現性と収縮特性に及ぼす遅延剤の影響2023

    • 著者名/発表者名
      外川浩輔,井上真澄,崔希燮,須藤裕司
    • 学会等名
      土木学会第78回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 亜硝酸塩系硬化促進剤を添加した高炉スラグ含有モルタルの強度発現と変形挙動2022

    • 著者名/発表者名
      大川慶起、崔希燮、井上真澄、須藤裕司
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 硬化促進剤を添加した高炉スラグ微粉末含有コンクリートのスランプ保持性能と初期強度発現に及ぼす遅延剤の影響2022

    • 著者名/発表者名
      外川浩輔、井上真澄、崔希燮、須藤裕司
    • 学会等名
      令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜硝酸塩系耐寒促進剤を添加したセメント系補修材料の初期強度発現と変形挙動に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      小泉雄一、崔希燮、井上真澄、須藤裕司
    • 学会等名
      令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] コンクリート中における損傷を付与した Al-Mg溶射鉄筋の耐腐食性能2022

    • 著者名/発表者名
      八島一也、井上真澄、崔希燮、広野邦彦、杦本正信
    • 学会等名
      令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 耐寒促進剤を多量添加したセメント系材料のレオロジー的性質に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      井田知利 , 井上真澄 , CHOI Heesup, 須藤裕司
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 亜硝酸塩を添加したセメント系材料の氷点下における強度発現性2021

    • 著者名/発表者名
      田家康平, 井上真澄, 崔希燮, 吉岡憲一, 須藤裕司
    • 学会等名
      土木学会第76回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 冨田悠輔, 崔希燮, 井上真澄, 須藤裕司2021

    • 著者名/発表者名
      亜硝酸・硝酸カルシウム量が高炉スラグ含有モルタルの収縮ひび割れに及ぼす影響
    • 学会等名
      土木学会第76回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on the correlation between hydration properties and fresh properties at the early age of cement-based materials to which used a large amount of accelerator2021

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Ida, Heesup Choi, Masumi Inoue
    • 学会等名
      The International Workshop on Modern Science and Technology 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Mechanical and Shrinkage Behavior of Blast furnace slag mortars Mixed with Nitrite-Nitrate Based Accelerator2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tomita, Heesup Choi, Masumi Inoue
    • 学会等名
      The International Workshop on Modern Science and Technology 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Strength Development in Cement Paste Using Nitrite Below Freezing Point2021

    • 著者名/発表者名
      Kohei Taya, Masumi Inoue, Heesup Choi, Yuhji Sudoh and Kenichi Yoshioka
    • 学会等名
      The 9th International Conference of Asian Concrete Federation (ACF2020/2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Mechanical and Shrinkage Behavior of Blast Furnace Slag Mortars Mixed with Nitrite/Nitrate Based Accelerator2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tomita, Heesup Choi, Masumi Inoue and Yuhji Sudoh
    • 学会等名
      The 9th International Conference of Asian Concrete Federation (ACF2020/2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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