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C-S-Hの層状構造変化に基づくコンクリートの乾燥収縮メカニズムへのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 26889008
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関東北大学

研究代表者

五十嵐 豪  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10733107)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードC-S-H / セメントペースト / 乾燥収縮 / 水蒸気吸着性状 / 拡張BET理論 / 層状構造 / ヒステリシス / 親水性
研究実績の概要

コンクリートの諸性質を解明するために,多くの研究者によってセメントペーストや合成C-S-Hの微細構造を同定する実験やモデル化の検討がされてきた。特に,コンクリートの乾燥収縮性状は,C-S-Hと水との相互作用により大きな影響を受けるため,セメントペーストや合成C-S-Hの水蒸気吸着等温線の測定およびその分析による微細構造のモデル化が行われている。今年度は,長期乾燥を受けたセメントペーストおよび異なるCa/Si比をもつ合成C-S-Hの水蒸気吸着性状の分析を行った。
セメントペーストの長期乾燥における水蒸気吸着性状の変化を取得することを目的として,飽水から11%RHまでの湿度環境で6ヵ月間調湿を行ったセメントペーストの水蒸気吸着等温線を取得し,拡張BET理論を用いて吸着等温線全域におけるセメントペーストの水蒸気吸着性状を分析した。その結果,セメントペーストの水蒸気吸着等温線は,湿度環境に関わらず,IV型の吸着パターン,ヒステリシス,低圧ヒステリシス,脱着過程の40%RHの特異点を持ち,水蒸気吸着等温試験中に吸着サイト量,親水性,最大吸着層が変化する傾向が確認された。
セメントペースト中のC-S-Hとの比較を目的として,Ca/Si=1.50~2.24までのC-S-Hの水蒸気吸着等温線を取得し,拡張BET理論を用いて吸着等温線全域における合成C-S-Hの水蒸気吸着性状を分析した。その結果,合成C-S-Hの水蒸気吸着等温線は,Ca/Siモル比に関わらず,セメントペーストと同様に,IV型の吸着パターン,ヒステリシス,低圧ヒステリシス,脱着過程の40%RHの特異点を持ち,水蒸気吸着等温試験中に吸着サイト量,親水性,最大吸着層が変化する傾向が確認された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Bimodal behavior of C-S-H interpreted from short-term length change and water vapor sorption isotherms of hardened cement paste2015

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, I., Igarashi, G., Nishioka, Y.
    • 雑誌名

      Cement and Concrete Research

      巻: 73 ページ: 158-168

    • DOI

      10.1016/j.cemconres.2015.03.010

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 拡張BET理論によるCa/Si比の異なる合成C-S-Hの水蒸気吸着性状の分析2015

    • 著者名/発表者名
      五十嵐豪, 丸山一平
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 37

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cement Reaction and Resultant Physical Properties of Cement Paste2014

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, I, Igarashi, G.
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology

      巻: 12 号: 6 ページ: 200-213

    • DOI

      10.3151/jact.12.200

    • NAID

      130004940156

    • ISSN
      1346-8014, 1347-3913
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 拡張BET理論に基づくセメントペーストの水蒸気吸着等温モデルの提案2014

    • 著者名/発表者名
      五十嵐豪, 丸山一平
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 36 ページ: 622-627

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strength and Young's modulus change in concrete due to long-term drying and heating up to 90°C2014

    • 著者名/発表者名
      Maruyama, I., Sasano, H., Nishioka, Y., Igarashi, G.
    • 雑誌名

      Cement and Concrete Research

      巻: 66 ページ: 48-63

    • DOI

      10.1016/j.cemconres.2014.07.016

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 拡張BET理論を用いたトバモライトの水蒸気吸着性状に関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      五十嵐豪, 橋本大地, 丸山一平
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 拡張BET理論に基づく高Ca/Si比の合成C-S-Hの層間の挙動に関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      五十嵐豪, 丸山一平
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 発表場所
      山形大学(山形)
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 拡張BET理論に基づく高Ca/Si比の合成C-S-Hの水蒸気吸着性状に関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      五十嵐豪, 丸山一平
    • 学会等名
      セメント技術大会
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン東京池袋(東京)
    • 年月日
      2015-05-12 – 2015-05-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 拡張BET理論を用いたセメントペーストの水蒸気吸着性状の評価手法の提案2014

    • 著者名/発表者名
      五十嵐豪, 丸山一平
    • 学会等名
      土木学会全国大会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-09-09   更新日: 2016-06-01  

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