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コンクリートに用いる塗布系材料の作用メカニズムと効果の包括的理解

研究課題

研究課題/領域番号 21K04215
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
研究機関前橋工科大学

研究代表者

佐川 孝広  前橋工科大学, 工学部, 准教授 (90621045)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード表面含浸材 / けい酸塩系 / シラン系 / 塗布効果 / セメント種類 / 水和反応 / シラン系表面含浸材 / けい酸塩系表面含浸材 / 養生条件 / スケーリング抵抗性 / コンクリート / 塗布系材料 / 硬化体特性
研究開始時の研究の概要

コンクリートの表層品質の確保・向上目的として,近年では,各種の塗布系材料(表面含浸剤,収縮低減剤,被膜養生剤,等)が上市されている。しかし,これらの作用メカニズムと硬化体特性へ及ぼす影響が包括的に理解されている状況とは言い難い。
本研究では,代表的な塗布系材料を複数選定し,セメント水和反応へ及ぼす影響を含めて包括的に評価することで,塗布系材料の作用メカニズムと硬化体特性との関係を検証する。

研究成果の概要

近年,コンクリート構造物の長寿命化・耐久性向上を目的として各種の塗布系材料に対する検討が進められている。本研究では,シラン系,けい酸塩系の代表的な表面含浸材を選定し,表面含浸材の塗布効果に及ぼすセメント種類やセメント水和反応へ及ぼす影響について着眼し検討した。
その結果,シラン系の含浸材は塗膜の形成により水分逸散が抑制されるメカニズムであることから,セメントの種類に依存せず高いスケーリング抵抗性が認められた。けい酸塩系の含浸材は水酸化カルシウムとの反応によるC-S-Hの生成が認められ,塗布による表面改質効果は試験体のごく表層であり,セメント種類による顕著な差異は認められなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により,シラン系表面含浸材の塗布によるスケーリング抵抗性の高さを改めて示すとともに,けい酸塩系表面含浸材と水酸化カルシウムとの反応生成物のデータや,算定されたスケーリング深さから推測される改質厚さ等を示すことができた。また,提案した小型試験体による凍結融解試験は,簡便にスケーリング抵抗性を評価する手法になり得ると考えられた。これらの結果は,各種塗布系材料の選定や耐久性能を評価する際の一助になるものと考えられる。

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

    (6件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] けい酸塩系表面含浸材の塗布が各種セメントのスケーリング抵抗性に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      髙野翼,佐川孝広
    • 学会等名
      第51回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] けい酸塩系表面含浸材の塗布がモルタルのスケーリング抵抗性に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,小口拓海
    • 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
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] けい酸塩系表面含浸材の塗布がモルタルのスケーリング抵抗性に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      小口拓海,佐川孝広
    • 学会等名
      第50回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面含浸材の塗布効果に及ぼすセメント種類の影響2022

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,鬼澤来輝,小池拓斗
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2022年年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シラン系表面含浸材の塗布効果に及ぼすセメント種類の影響2022

    • 著者名/発表者名
      鬼澤来輝,佐川孝広
    • 学会等名
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] けい酸塩系表面含浸材の塗布効果に及ぼすセメント種類の影響2022

    • 著者名/発表者名
      小池拓斗,佐川孝広
    • 学会等名
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 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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