| 研究課題/領域番号 |
22K04275
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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 | 苫小牧工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
渡辺 暁央 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (00422650)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 膨張材 / コルゲートチューブ供試体 / 拘束力 / 反射電子像 / 画像解析 / 2点相関関数 / 水酸化カルシウム / 毛細管空隙 / 拘束 / 膨張 / 微視的構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
膨張材は拘束環境下におけるコンクリートの収縮によるひび割れ防止を目的に利用される。膨張反応は温度依存性であるが，寒中コンクリートなどの標準温度と異なる施工での使用について規定がない。そのため十分な膨張を付与できず早期劣化の要因となり得る。本研究は，膨張材を混入したセメント硬化体を拘束した場合に発生する拘束応力を養生環境の観点で整理する。拘束応力の測定には一軸型拘束試験装置を適用し，ひび割れ防止に必要な養生条件を明らかにする。また，反射電子像の画像解析により，拘束応力と微視的構造の関係を定式化する。これにより，施工環境に適した膨張付与の規準化が可能となり，コンクリートの高性能化に寄与できる。
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| 研究実績の概要 |
著者らは自己収縮を評価する試験方法であるASTM C1698による長さ変化試験にて膨張挙動を測定し（密閉環境の自由膨張），内部組織との関係を評価している。この試験では，膨張材の膨張は養生温度20℃において材齢2日程度の若材齢で発生しており，その後の長さ変化が生じないことを明らかにしている。しかし，実際の使用環境を考慮すれば拘束環境における反応過程を検討することが必要である。本研究では，ASTM C1698で使用するコルゲートチューブに膨張材を混入したモルタルを打設し，終結を基点に膨張を拘束して，膨張拘束応力の経時変化を測定した。膨張拘束応力と自由膨張との対応を明らかにするとともに，反射電子像の画像解析により得られた内部組織構成を測定し，拘束環境における反応過程について考察を行った。
その結果，(1)ASTM C1698のコルゲートチューブ供試体を拘束して，膨張拘束応力を評価した。自由膨張において最大膨張率に達するより早い段階で拘束応力のピークに達しており，拘束により反応過程が異なる可能性を示した。(2)自由膨張試験と拘束試験との内部組織を比較すると，拘束をすることにより画像解析による毛細管空隙が減少しており，膨張圧によって内部組織が緻密になることを示した。
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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
拘束応力を測定する試験装置の作製が完了し，次年度に測定データの妥当性を検討することが可能となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
作製した拘束応力試験装置の結果の妥当性を検討すべく，膨張材の種類，養生温度をパラメータとして幅広くデータを集積する計画である。
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