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2019 年度 実績報告書

C-S-Hに基づくコンクリートの新しい材料・配合設計体系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H01285
研究機関新潟大学

研究代表者

佐伯 竜彦  新潟大学, 自然科学系, 教授 (90215575)

研究分担者 須田 裕哉  琉球大学, 工学部, 助教 (10636195)
佐々木 謙二  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (20575394)
斎藤 豪  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90452010)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードC-S-H / 高Ca/Si比 C-S-H / 高活性β-C2S / 拡散係数 / 高温履歴 / 体積変化 / 平均鎖長
研究実績の概要

CaCl2とNa4SiO4を用いた共沈法による高Ca/Si比の非晶質C-S-Hの合成を行い,それを焼成することで得られる高活性β-C2Sの水和反応機構および生成物の分析を行った.得られた高活性β-C2Sは,自己触媒的に粒子内部へ水和が進行すること,またNaClが多量に残存している試料は,出発時の合成C-S-Hと同じ性状を有することが示された.更に,その水和物を再焼成することで再び高活性β-C2Sが生成することが確認された.
各種材料を用いたペースト,モルタル供試体の相組成と物質移動抵抗性(酸素拡散係数,塩化物イオン拡散係数,水分拡散係数)の関係について検討した.重回帰分析を行い各水和物が物質移動抵抗性に及ぼす影響を評価した結果,ペースト硬化体ではC-S-HとC4AH13が拡散係数を小さくする効果があり,CH,AFm,C3AH6は拡散係数を大きくすることが分かった.また,モルタルではCHのみが拡散係数を大きくしており,遷移帯の影響であると考えられた.
混和材を用い,前置時間,最高温度,最高温度保持時間を変化させた初期高温履歴を与えたセメント系硬化体の相組成および硬化体性能(強度,弾性係数,拡散係数)のデータを取得し,初期高温履歴パターンが相組成および硬化体性能に及ぼす影響を明らかにした.
炭酸化による混合セメント系材料の体積変化および相組成変化を検討した.その結果,C-S-Hの炭酸化が進行するとともに,炭酸化収縮ひずみは大きくなった.高炉スラグ微粉末やフライアッシュを置換した硬化体の炭酸化収縮ひずみはC-S-Hの炭酸化の影響を顕著に受け,混和材無置換の硬化体と比較して収縮ひずみが増大した.このひずみの増加傾向はC-S-Hの平均鎖長の変化と類似した傾向を示し,C-S-Hの微視的な構造変化に起因して硬化体の体積変化が進行することが示唆された.

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] トバモライトの生成および結晶構造にAlとMgが及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      三森耀介, 斎藤豪, 加藤福將, 佐伯竜彦
    • 雑誌名

      セメントコンクリート論文集

      巻: 73 ページ: 2-9

    • DOI

      https://doi.org/10.14250/cement.73.2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 異なる条件で乾燥したMg・アルカリ添加型1.4nmトバモライトの結晶構造および凝集体構造に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      加藤福將, 斎藤豪, 松井久仁雄, 佐伯竜彦
    • 雑誌名

      セメントコンクリート論文集

      巻: 73 ページ: 10-17

    • DOI

      https://doi.org/10.14250/cement.73.10

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] モノカーボネートの配合量及び養生温度の相違がエトリンガイト‐ソーマサイト生成に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      林良祐, 斎藤豪, 佐藤賢之介, 佐伯竜彦
    • 雑誌名

      セメントコンクリート論文集

      巻: 73 ページ: 18-25

    • DOI

      https://doi.org/10.14250/cement.73.18

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] セメント硬化体の炭酸化収縮と水和物に及ぼす相対湿度の影響2019

    • 著者名/発表者名
      須田裕哉,富山潤,斎藤豪,佐伯竜彦
    • 雑誌名

      セメントコンクリート論文集

      巻: 73 ページ: 71-78

    • DOI

      https://doi.org/10.14250/cement.73.71

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 錯体重合法によるC-S-H重合体の合成と高比表面積β-C2Sの作製及びその水和性状に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      井川義貴, 斎藤豪, 鈴木一帆, 細川佳史
    • 雑誌名

      セメントコンクリート論文集

      巻: 73 ページ: 363-370

    • DOI

      https://doi.org/10.14250/cement.73.363

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 塩化カルシウムを用いた共沈法によるC-S-Hの合成とセメントの再生サイクルに関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木一帆, 斎藤豪, 井川義貴, 細川佳史
    • 雑誌名

      セメントコンクリート論文集

      巻: 73 ページ: 421-428

    • DOI

      https://doi.org/10.14250/cement.73.421

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 自然環境下におけるセメント硬化体の変質と酸素および塩化物イオンの拡散性状に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      須田裕哉,長嶺剛,富山潤
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 41 ページ: 593-598

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 蒸気養生を模擬した温度履歴を与えたコンクリートの中性化抵抗性に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      中山大誠,佐々木謙二,原田哲夫
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 41 ページ: 605-610

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 炭酸化によるフライアッシュを用いたセメント硬化体の相組成変化と収縮挙動に及ぼす相対湿度の影響2020

    • 著者名/発表者名
      須田裕哉,富山潤,斎藤豪,佐伯竜彦
    • 学会等名
      第74回セメント技術大会
  • [学会発表] 水和物がセメント硬化体の物質移動抵抗性に及ぼす影響の評価2020

    • 著者名/発表者名
      安齋正樹,佐伯竜彦,斎藤豪
    • 学会等名
      第74回セメント技術大会
  • [学会発表] 蒸気養生コンクリートの実環境における中性化抵抗性に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      中山大誠,佐々木謙二,原田哲夫
    • 学会等名
      第73回セメント技術大会
  • [学会発表] 蒸気養生コンクリートの水分浸透特性に関する基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木隆雅,佐々木謙二,原田哲夫
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会

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公開日: 2021-01-27  

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