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2020 年度 実績報告書

コンクリートにおける微細ひび割れ発生の機構分析とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18H01512
研究機関広島大学

研究代表者

半井 健一郎  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10359656)

研究分担者 小川 由布子  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (30624564)
千々和 伸浩  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (80546242)
佐川 孝広  前橋工科大学, 工学部, 准教授 (90621045)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードコンクリート / 骨材 / 石灰石 / ひび割れ / 膨張材 / 線膨張係数
研究実績の概要

本研究では,石灰石骨材や膨張材,高炉セメントなどの使用材料,温度変化や持続応力の作用などの外部要因によってコンクリート内部に発生する「微細ひび割れ」に着目し,材料由来の微細ひび割れの発生機構を分析したうえで,せん断耐力をはじめとする構造物の性能への影響を実験によって明らかにすることを目的とした.
最終年度となった2020年度は,まず,蒸気養生を模擬した熱履歴を養生初期に与えたコンクリート試験体を作製し,温度履歴が硬化コンクリートに及ぼす影響について骨材や水セメント比の違いによる微細ひび割れの発生から整理し,その成果を海外の英文ジャーナルConstruction and Building Materialsに2編の論文として発表した.さらに,高炉スラグ微粉末の化学成分(石膏添加の有無を含む)と強度や耐久性,自己収縮との関係に関して,材料レベルでの詳細検討を継続した.また,構造レベルでは,RCはりのせん断耐力に及ぼす微細ひび割れの影響に関して追加の検討を実施した.これまでに,膨張材を多量に添加してコンクリート内部に意図的に微細ひび割れを生じさせたRCはりでは大きくせん断耐力が増加することを確認したが,これに及ぼす膨張材と石灰石骨材の影響を個別に議論するため,同諸元のRCはりを普通骨材を用いて作製することで,骨材および膨張材によるケミカルプレストレスの効果から差し引かれる微細ひび割れの影響を分析した.その結果,せん断耐力の向上には微細ひび割れが寄与していると示唆される結果を得た.

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 高炉スラグの化学組成が高炉セメントの硬化体特性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,山本真奈海
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of slag type and curing method on the performance of expansive concrete2020

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Hoang Viet、Nakarai Kenichiro、Pham Kien Hoang、Kajita Saeko、Sagawa Takahiro
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials

      巻: 262 ページ: 120422~120422

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2020.120422

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of water/cement ratio, aggregate type, and curing temperature on the fracture energy of concrete2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Xiangen、Saifullah Halwan Alfisa、Nishikawa Hiroki、Nakarai Kenichiro
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials

      巻: 259 ページ: 119646~119646

    • DOI

      10.1016/j.conbuildmat.2020.119646

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 高炉スラグの化学組成が高炉セメントの硬化体特性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,山本真奈海
    • 学会等名
      コンクリート工学年次講演会
  • [学会発表] 高炉セメント硬化体の自己収縮特性に及ぼすスラグ化学組成と無水石こうの影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,横瀬莉緒
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2021年年会講演予稿集
  • [学会発表] スラグ置換率と養生温度が異なる高炉セメントの強度発現と水和反応2021

    • 著者名/発表者名
      佐川孝広,田中拳太郎
    • 学会等名
      第75回セメント技術大会

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公開日: 2021-12-27  

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