| 研究課題/領域番号 |
22K04266
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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22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
佐川 康貴 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10325508)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | アルカリシリカ反応 / コア / アルカリラッピング / 膨張 / ASR / 構造物診断 / 膨張率 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我が国では，主に高度経済成長期以降に建設された数多くのコンクリート構造物がストックされてきており，社会・経済活動を支えている．一方，アルカリシリカ反応（ASR）に起因するひび割れ等が数多く報告されており，補修の要否の判定や限られた予算での適切な補修工法の選定，補修順位の設定方法が課題となっている．そこで，本研究では，既存コンクリート構造物のコア採取によるASR診断法の確立に向け，膨張率の測定を主とする「物理的特性」に加え，ASRゲルの生成状況，アルカリ溶脱の影響などの「化学的特性」の評価の観点を取り入れ，ASR診断の精度向上に資する基盤的研究を行う．
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| 研究実績の概要 |
ASRが発生する前のコンクリートブロックからコアを採取し，暴露したブロックと促進したコアそれぞれの膨張挙動を測定した。また，適切なコア寸法と促進条件の観点から，コアの促進膨張試験を異なる条件で複数行い，促進条件とコアの寸法が膨張挙動に及ぼす影響について検討した。さらに，予測方法の適合性の観点から，コアの促進膨張試験の結果から既往研究で提案されている予測式を使って膨張の予測を行い，両者の予測結果を比較し，妥当性を検証した。加えて，コアの予測結果と暴露したブロックの膨張率を比較すると同時に，同配合・同寸法で屋外に6年間暴露された別シリーズのブロックの膨張挙動とも比較し，予測結果の妥当性について検討した。
その結果，コアの促進膨張試験においてアルカリラッピング（AW）は乾燥による質量減少の抑制に有効であったが，実験の範囲では膨張率については大きな差は無かった。また，コアの促進膨張試験の結果にLariveの式とBrunetaud式を用いてフィッティングし，膨張挙動を表現できた。フィッティング時においてLarive式では早期に収束する特徴が，Brunetaud式では長期的に膨張する特徴が表現された。コアの促進膨張試験を用いたブロックの膨張予測では，予測モデルの違いによる大きな差は無かった。また，すべての予測において，暴露したコンクリートブロックよりも膨張率が小さい予測となり過小評価となる傾向が表れた。コアを用いた残存膨張量の予測において，コアと元のブロックが同じ膨張挙動を示すことが維持管理における一般的な前提条件ではあるが，これについてはさらなる検討が必要である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまでに，膨張前のブロックからコアを採取し，両者の膨張率を測定した。コアは複数条件の促進膨張試験を行い，それぞれの結果を用いて2つの膨張モデル式を用いて予測を行い，予測結果と屋外に暴露したブロックの膨張を比較した。結果として，予測の結果は全てブロックの膨張率よりも低い値となったものの，膨張メカニズムに基づくコア促進膨張試験法を確立するための知見・データは取得できており，現在までの進捗状況はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和6年度が最終年度となるため，これまでの研究を継続するとともに，総括を行い，アルカリ溶脱を抑制したコア促進試験方法を提案するとともに，ASR診断の精度向上に資することができるよう，ASRゲル生成量がひび割れ性状（密度・幅・分布など）や膨張率に及ぼす影響などの構造性能評価に繋がるデータを収集・整理する。
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