火山性堆積物を活用したコンクリートの化学的劣化に対する耐久性能照査手法の提案

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K14807
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 福永 隆之 九州大学, 工学研究院, 助教 (20869408)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 火砕流堆積物 / 温泉暴露 / 硫酸浸食 / コンクリート

研究実績の概要

本研究では、南九州に広く分布する「シラス」を建設材料へ効果的に活用するための研究開発に取り組むことで、地域の活性化およびコンクリート構造物の長寿命化に貢献する技術開発を行う。具体的には、シラスの混和量がコンクリートの物性および各化学的劣化に対する耐久性に与える影響を明らかにした上で配合設計法の確立を目指すものである。本研究を達成するために、1）建設材料の観点から見たシラスの特性評価、2）化学的侵食に対する耐久性の定量的評価および耐久性向上メカニズムの解明、3）構造物の要求性能に応じた火山性堆積物の活用方法の提案の3項目の達成を目的とした。
本研究では、化学的劣化が発生する環境として、温泉地帯などの酸性環境を想定し、シラスを利用した建設材料の酸性環境での適応を目指した配合の提案をするものである。2020年度は、主に1）建設材料の観点から見たシラスの特性評価の実施、および2）の酸性環境に対する耐久性の定量的評価、耐久性向上メカニズムの解明を重点的に実施した。
その結果、シラスを利用した供試体の浸食深さや質量減少は、シラス未混和の供試体よりも小さく、劣化していない結果を得た。あわせて、シラスの混和率が増加することによってその減少量は小さくなる。これにより、シラスの混和率によって、耐久年数が変化し、耐久年数を予測できる可能性が示唆された。
次年度においては、室内試験で硫酸を利用して促進試験の実施し、暴露環境との整合性を確かめると同時に、ペースト供試体を作製し、酸性環境における耐久性向上メカニズムの解明を実施する。

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

当該年度において、資材調達ならびに温泉暴露場の都合から、現地での暴露開始時期が遅れてしまったが、試験データは、着実に蓄積している。あわせて、本課題に関連する文献の調査・収集も行っており、次年度では、これらの文献の整理するとともに、既往の研究データの整合性も検討する予定である。
以上より、研究計画通りにおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

前年度と同様に、各種検討のデータ収集を継続する。あわせてペースト供試体による暴露、ならびに促進試験などを実施する。これらの結果をあわせて酸性環境下におけるコンクリート構造物に対する配合設計法の確立を目指す。

次年度使用額が生じた理由

予定してた現地調査が困難となった点や物品調達が間に合わなかったため。2021年度は、調達できなかった物品の購入ならびに現地測定の回数を増やす。