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2019 年度 実施状況報告書

異なる粉体から生成される水和物の物理化学特性を考慮したコンクリートの物質移動特性

研究課題

研究課題/領域番号 18K04310
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

伊代田 岳史  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20549349)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードセメント水和物 / 炭酸化 / 塩分浸透 / 固定化・吸着 / 遷移帯 / CSH硬化促進剤
研究実績の概要

セメント水和物の化学的特性の定量化とコンクリートによる物質透過性の評価の両者の検討を実施してきた。
(1)セメント水和物の化学的特性の定量化においては、各種生成する水和物の変化によるCO2および塩化物イオンの固定について、評価することを検討した。CO2においては、高炉スラグ微粉末およびフライアッシュを用いて置換率を変化させた異なるW/Bのセメントペーストとモルタルを用いて、水和物および炭酸化後の生成物と炭酸化速度について比較した。結果、水和物中のCaO量が大きく炭酸化速度に影響するが、W/Bが小さいと物質移動に依存することで化学反応が抑制され、W/Bが大きいと物質移動特性が卓越することが分かった。また塩化物イオンでは、塩分吸着剤を用いて塩化物を固定化することによる影響を分離することを実施した。
(2)コンクリートを用いた物質透過性では、塩化物イオンでは透過させる駆動力を自然、濃度勾配、電気などを用いることでその影響が異なることを確認した。特に高炉スラグを用いることで、挙動が大きく異なることが分かった。またブリーディング量や遷移帯については、骨材を先に敷き詰めてモルタルを作るTSCを用いて、そのブリーディングや遷移帯の影響を表現すること、および試験体コアを垂直と水平方向から採取することでその影響について、遷移帯の大きさを表現することを行った。さらに、混和剤としてCSHナノ粒子を用いた反応生成場を作ることで、遷移帯を抑えることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

セメントペーストの検討は非常に精力的に行うことができた。またコンクリートの試験においても、視点を変えることで進捗が大きく進んだ。

今後の研究の推進方策

化学組成においては、XRDの検討やCSHの組成などに踏み込みたいが、どこまで可能かを見極めていきたい。
一方で、コンクリートへの拡張は、この検討方法を継続して行くことで、もう少しリンクを踏めるのではないかと考える。
これをもとに、国内外の学会への投稿を目指す。

次年度使用額が生じた理由

最終年度において、コンクリートの実験を実施する予定であり、差額分を実験費用に充てたいため

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 炭酸化反応の速度論的考察─自然環境と促進環境の違いは何か─2020

    • 著者名/発表者名
      後藤誠史,中村絢也,伊代田岳史
    • 雑誌名

      セメント・コンクリート論文集

      巻: 73 ページ: 38-43

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 塩素固定化混和材と膨張材を混和したコンクリートの塩分浸透挙動2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤慎也,保利彰宏,中村絢也,伊代田岳史
    • 雑誌名

      セメント・コンクリート論文集

      巻: 73 ページ: 170-175

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 炭酸化したセメント硬化体の水分浸透性状の相違と空隙構造変化に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      水野博貴,伊代田岳史
    • 学会等名
      第73回セメント技術大会
  • [学会発表] 高炉スラグ微粉末による水和生成物量の違いが炭酸化速度に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      荒木萌,落合ひな,中村絢也,伊代田岳史
    • 学会等名
      第73回セメント技術大会
  • [学会発表] 塩素固定化混和材および膨張材を混和したコンクリートの塩分拡散挙動2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤慎也,保利彰宏,中村絢也,伊代田岳史
    • 学会等名
      第73回セメント技術大会
  • [学会発表] 炭酸化した高炉セメント硬化体の空隙構造変化が水分浸透性に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      水野博貴,伊代田岳史
    • 学会等名
      第41回コンクリート工学年次論文集
  • [学会発表] Investigation of Mechanism on Progress for Strength and Air Permeability of Concrete Using C-S-H Hardening Accelerator2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Iyoda, Tomomi Sugiyama
    • 学会等名
      he Fifth International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies (SCMT5)
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Interfacial Tradition Zone at Aggregate Surface Caused by Bleeding on Permeability2019

    • 著者名/発表者名
      Megumi Araki, Takeshi Iyoda
    • 学会等名
      The Fifth International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies (SCMT5)
    • 国際学会
  • [学会発表] Clarification of pore modification mechanism in concrete by C-S-H type accelerator2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Fukazawa, Takeshi Iyoda
    • 学会等名
      3rd ACF Symposium Assessment and Intervention of Existing Structures
    • 国際学会
  • [学会発表] A REVIEW OF PREPLACED-AGGREGATE CONCRETE USING RECYCLED AGGREGATE AND RAILWAY WASTED BALLAST2019

    • 著者名/発表者名
      Akari Shibuya, Takeshi Iyoda
    • 学会等名
      The 16th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction (EASEC-16)
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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