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2021 年度 実績報告書

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 – 2022-03-31
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。
2018年度は、小型風洞装置を製作し、これを利用してコンクリート試験体からの水分逸散速度を調べるための実験を行った。この実験結果から、水分逸散に関する基礎物性値(コンクリート表面の物質移動係数、交換速度係数など)を明らかにした。
2019年度は、2018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。また、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計画を策定した。
2020年度は、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なシミュレーションモデルを構築した。さらに、この成果を日本建築学会論文集に投稿した。
2021年度は、構築した調合設計・養生計画支援システムの妥当性の検証を行い、適切な支援結果が示されていることを確認した。また、本研究全体の取りまとめを行った。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

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 (2件)

  • [雑誌論文] DATA ANALYSIS ON CARBONATION PROGRESS OF PRECAST REINFORCED CONCRETE BUILDINGS2022

    • 著者名/発表者名
      OMORI Eitaro、TANUMA Takehiko、SUGIYAMA Hisashi
    • 雑誌名

      AIJ Journal of Technology and Design

      巻: 28 ページ: 24~29

    • DOI

      10.3130/aijt.28.24

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SIMULATION OF WATER DIFFUSION AND HEAT CONDUCTION IN CONCRETE MEMBER USING MATHEMATICAL MODEL FOR CEMENT HYDRATION AND MICROSTRUCTURE FORMATION2021

    • 著者名/発表者名
      SUGIYAMA Hisashi
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      巻: 86 ページ: 848~859

    • DOI

      10.3130/aijs.86.848

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] モルタルに混和した微粉砕フライアッシュの充填効果に関する研究2021

    • 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
  • [学会発表] 非破壊検査手法によるコンクリート接合面の欠陥探査に関する基礎研究2021

    • 著者名/発表者名
      大森栄太朗、杉山央、多田健次、川越洋樹、武田悠治
    • 学会等名
      日本建築学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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