| 研究概要 |
本研究は、コストダウンを考慮に入れたコンクリートの高品質手法及びコンクリートの高耐久性手法を検討し,コンクリート中の物質移動による長寿命の評価モデルを確立し,長寿命コンクリート構造物を予測解析するための手法を開発することを目的とした。
長寿命コンクリート構造物を解析するにあたっては、コンクリートの劣化メカニズムを明らかにすることが必要で、コンクリートの組織及び空隙構造は重要なパラメーターになっている。これらのパラメーターの影響を推定するために、コンクリート中の物質移動やセメントの水和反応をモデル化することが必要である。
本研究の水和反応モデルでは、先ずボルトランドセメント中の各クリンカー鉱物の水和反応速度を組み立て、セメントの永和反応の化学式によりコンクリートの組織及び空隙構造の解析モデルを提案した。ボルトランドセメントの水和度、水酸化カルシウム量及び全細孔量の実験結果を取り上げて、本解析の結果と比較し、解析モデルの妥当性を検証した。さらに、混和材の水和反応速度のモデルを本解析モデルに加えて、混合セメントの水和反応を予測することが可能である。本解析モデルを用い、混合セメントペーストの細孔径分布をシミュレーションできるプログラムについて研究を進めている。気体移動及び水分の移動によりコンクリートの劣化メカニズムを検討するために、コンクリートの配合、含水率及び材齢を変化させて、酸素拡散試験を行なった。酸素拡散係数と細孔径分布の関係、酸素拡散係数と含水率の関係によりコンクリート中の気体移動のモデルを確立することができる。このモデルを用い、コンクリートの炭酸化を解析するモデルの適用性について研究を進めている。
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