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2020 年度 実績報告書

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 / 高炉スラグ微粉末 / 空隙構造
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マクロへの拡張について、最終年度では次の検討を実施し、成果を得た。
(1)セメント水和物の生成する空隙構造を定量的に表現することを目的に、これまでの水和物特性を考慮して、スラグ微粉末の置換率を変化させたペーストおよびモルタルによる空隙特性をMIPやアルキメデスによる総空隙量だけではなく、実際に透水や透気試験および水分の吸い上げ試験を行うことで定量的に明示することを試みた。その結果、高炉スラグ微粉末を用いることで複雑な空隙を形成すること、ただし、それは小さな空隙がたくさん存在するわけではなく、入口が小さいが内部は大きな空隙を残存しているものであることを、状況証拠として理解することができた。このことを応用することで、実際の空隙を推測し、また物質移動を直接的に表現できるものと想定している。
(2)コンクリート等のマクロへの拡張を考慮するために、透水や透気を用いた試験により、遷移帯の存在と形成メカニズム、およびその影響が毛細管空隙と遷移帯でどちらが大きく寄与するかを表現する実験を試みた。やはり遷移帯は大きな空隙として存在することから、大きなネックになることが分かったが、その一方で毛細管空隙の連続性が最も大きな物質移動の通り道になることが確認できた。このことを応用することで、コンクリート中の物質移動を解明できると考える。
一方で、水分の吸い上げ試験のように、外力が大きくないものは空隙ネットワークと複雑さが大きく影響することを確認できた。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] セメント硬化体の炭酸化機構の解明-自然環境と促進環境の違い-2021

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

      セメントコンクリート

      巻: No.887 ページ: 39-43

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高炉スラグ微粉末を用いた硬化体が形成する空隙と水分浸透性状の関係2020

    • 著者名/発表者名
      澁谷亜香里,荒木萌,伊代田岳史
    • 学会等名
      第74回セメント技術大会
  • [学会発表] 高炉セメント硬化体の水和生成物量と空隙構造の違いが中性化速度に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      深澤英将,野中拓海,中村絢也,伊代田岳史
    • 学会等名
      第74回セメント技術大会
  • [学会発表] セメント硬化体の中性化進行に及ぼす水和物と気体の拡散の相互作用2020

    • 著者名/発表者名
      宮崎幹太,中村絢也,伊代田岳史
    • 学会等名
      コンクリート工学年次論文集第42巻

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公開日: 2021-12-27  

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