| 研究課題/領域番号 |
15206061
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
三橋 博三 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90091751)
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| 研究分担者 |
金子 佳生 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60312617)
桐越 一紀 東北大学, 大学院・工学研究科, 技術職員 (60240660)
坂井 悦郎 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (90126277)
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| キーワード | マイクロカプセル / 水和反応速度 / 温度ひび割れ / インテリジェント材料 / 遅延効果 |
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| 研究概要 |
本研究は、セメントの水和熱を、遅延剤を内蔵した水和熱制御用カプセルで制御することにより、コンクリート構造物の初期ひび割れを抑制する方法の実用化を図るものである。この材料でセメントの水和反応を制御することで、水和熱による温度上昇の最高値を低減することができるとともに、コンクリート内の温度差を低減することができる水和熱制御方法を開発することを目的とするものである。そのためには、マイクロカプセルの設計・製造が第1番目の研究課題であった。そこでまず最初にこれまで開発した水和熱制御用カプセルの更なる改良に取り組んだ。即ち、超遅延剤の微粉末を溶融パラフィンに分散混入した後、スプレードライヤー法により約20〜60μmのマイクロカプセルを作製した。この改良されたカプセルの混入量が、コンクリートの水和反応過程およびコンクリートの力学特性にどのような影響を及ぼすかを検討するとともに、セメントの水和反応の進行に伴って、時々刻々と変化する膨張あるいは収縮特性に関して、温度応力シミュレーション装置を用いてコンクリートを打設してから固まるまでの過程での変化を調べ、ひび割れが生じるまでの挙動を考察した。
一方、実際の施工現場に匹敵する実物大相当の大型試験体を用いて、施工実験を行った。そして、実際の施工現場に本研究で開発した温度応力制御技術を適用する上で必要となる種々のデータを測定した。とりわけ、カプセル混入の量に加えて時期の影響が大きく、生コンクリートの荷卸時にアジテータ車内に投入して練混ぜる方法が最も良い結果を示した。更に、現行諸技術との比較検討により、目標とするコストや施工性の検討を行った。
また、実用化を図る上では、使用細骨材との相性の問題や有効性を発揮できる部材寸法・形状と周囲の環境温度との関係などを慎重に検討した上で、本研究で提案するインテリジェント材料を適用することの重要性も明らかとなった。
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