| 研究課題/領域番号 |
18H01511
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
河合 研至 広島大学, 工学研究科, 教授 (90224716)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | コンクリート / 硫酸劣化 / 劣化進行予測 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，硫酸劣化における流れの作用等の影響を実験的に再現し，劣化生成物を剥がすメカニズムを考察して，そのメカニズムに従い，劣化生成物の剥がれの現象をモデル化することにより，実構造物を想定した実用的な硫酸劣化の進行予測手法を構築することを目的とするものである．
結合材として普通ポルトランドセメント，高炉スラグ微粉末，フライアッシュ，シリカフュームを使用し，水結合材比0.55のコンクリート，水結合材比0.35，0.55のセメントペーストを作製して硫酸浸漬試験を実施し，解析値との比較を行った．使用した硫酸溶液は，濃度5%，pH=1.0の2種類である．浸漬期間200日までの結果において，侵食を示す部分については実験値と解析値が比較的近くなるものの，膨張を示す部分については実験値と解析値に大きな乖離が見られる傾向にあった．原因として，混和材の有無や種類により生成されるC-S-HのC/Sが相違すること，ならびに，細孔を充填する二水石膏と膨張を引き起こす二水石膏の寄与度が相違することなどが考えられる．
前者の原因を確認するため，C/S=0.97，1.11，1.40の合成C-S-Hを用いて，pH=1.0の硫酸溶液中で撹拌試験を行い，pHの経時変化を測定した．その結果，C/S=0.97，1.11，1.40の合成C-S-Hを3時間撹拌後の硫酸溶液のpHは，それぞれ1.50，1.62，1.85となり，C-S-HのC/Sにより硫酸との反応速度が異なり，収束するpHも相違することが確認された．この結果を基に，解析的検討では，今後，硫酸とC-S-Hとの反応において，C/Sにより異なる反応速度係数を設定する予定である．
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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
当初の計画とおり，実験的検討においては，コンクリートに使用される結合材の種類や水結合材比の相違，硫酸濃度の相違によって，劣化過程における膨張挙動，侵食挙動の相違を確認することができた．また，この実験結果に基づき，解析的検討における課題点を明らかにするとともに，改善に必要となる修正の一部を実施できる段階にまで達した．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，実験的検討においては，流水作用を受ける状態に硫酸浸漬したコンクリートの劣化状況から，流れの作用等が劣化生成物を剥がすことにより劣化を促進させる度合いを定量的に表現できる物理量について検討する．そして，これを解析的検討に導入することによって，静水状態，流水状態に関係なく，一元的に劣化進行を表現可能なモデルの構築を行っていく．
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