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2019 年度 実施状況報告書

コンクリート製造・施工の効率化を目指した調合設計・養生計画支援システム

研究課題

研究課題/領域番号 18K04424
研究機関宇都宮大学

研究代表者

杉山 央  宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 教授 (50344015)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードコンクリート / 水和発熱 / 水分拡散 / 強度発現 / シミュレーション
研究実績の概要

本研究では、コンクリート製造・施工の効率化を進めるため、数値計算によって調合設計や養生計画を策定するための支援システムを構築することを目的とする。すなわち、コンクリート部材内のセメント水和反応、微細組織形成、発熱・熱伝導、水分移動、強度発現を精緻に予測するシミュレーション技術をベースとして、計算によって調合や養生の最適解を導出するシステムを構築する。
昨年度(令和元年度)は、平成30年度に明らかにしたコンクリートの水分逸散の基礎物性値を利用して、熱拡散・水分逸散シミュレーションのプロトタイプモデル(プログラム)を構築した。これにより、コンクリート部材内の発熱・熱伝導・水分移動とコンクリート部材外への熱拡散・水分逸散を統合して予測計算することが可能になった。さらに、予測計算結果の妥当性を検証するために必要な実測データを得るため、各種の調合・湿潤養生期間のコンクリート試験体を作製し、温度と含水率の経時変化ならびに強度を調べる実験の詳細な計画を策定した。

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

当初の計画に従って、コンクリートの熱拡散・水分逸散シミュレーションのプロトタイプモデルを構築することができた。今後、これらの成果の論文投稿および学会発表を予定している。

今後の研究の推進方策

今年度(令和2年度)は、各種の調合・湿潤養生期間のコンクリート試験体を作製し、温度と含水率の経時変化ならびに強度を調べる実験を実施する。続いて、熱拡散・水分逸散シミュレーション技術を利用して、コンクリートの調合設計・養生計画支援システムを構築する。最後に、実測したデータを用いて、調合設計・養生計画支援システムの適合性を検証する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
当初の計画に従って順調に研究が進み、有益な成果が得られたので、日本建築学会の論文集に投稿するとともに、日本コンクリート工学会年次大会や国際会議で発表することにした。このため、論文投稿や発表に必要な研究費を残した。
(使用計画)
成果公表に必要な論文投稿費や旅費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 高炉セメントB種にフライアッシュと膨張材を混和した高強度コンクリートの温度ひび割れ抵抗性に関する基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      石川伸介,鈴木好幸,杉山央
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: Vol.26, No.62 ページ: 25-30

    • DOI

      https://doi.org/10.3130/aijt.26.25

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] セメントの水和反応・組織形成モデルを用いたコンクリートの発熱・硬化シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      杉山央
    • 雑誌名

      川田技報

      巻: Vol.39 ページ: 4-9

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 比表面積の大きな高炉スラグ微粉末を用いた高強度コンクリートの長期性状2019

    • 著者名/発表者名
      宮澤祐介,杉山央
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: Vol.84, No.760 ページ: 759-769

    • DOI

      http://doi.org/10.3130/aijs.84.759

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] コンクリートの水分拡散と蒸発流束に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      福井大地,杉山央
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] モルタルに内割り混合した微粉砕フライアッシュのポゾラン活性に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      財津拓三,杉山央
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [図書] プレキャスト複合コンクリート施工指針・同解説2019

    • 著者名/発表者名
      杉山央ほか7名
    • 総ページ数
      150
    • 出版者
      日本建築学会
    • ISBN
      978-4-8189-1085-0

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公開日: 2021-01-27  

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