| 研究課題/領域番号 |
25289130
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
浅本 晋吾 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50436333)
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| 研究分担者 |
蔵重 勲 一般財団法人電力中央研究所, 地球工学研究所, 主任研究員 (20371461)
名和 豊春 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30292056)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | セメント硬化体 / 高温負荷 / 組織変化 / 物性変化 / 混和材 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は，初期に水和熱による高温履歴を受けたセメント硬化体のクリープ特性の把握とエトリンガイト遅延生成（DEF）による膨脹要因，混和材の及ぼす影響を検討した．クリープについては，モルタル試験体を用いて，圧縮，直接引張，曲げの3つの持続載荷試験で，初期高温履歴（80℃）の有無およびフライアッシュ混和がクリープ特性に及ぼす影響について検討した．材齢28日では，初期に高温履歴を与えると，高温の履歴がない場合に比べ強度が増加し，フライアッシュ混和に関係なくクリープひずみを載荷応力で除したスペシフィッククリープは小さくなった．また，高温履歴がある場合，フライアッシュを混和したモルタルは無混和に比べ圧縮強度が小さいにもかかわらず，圧縮，直接引張，曲げのスペシフィッククリープはほぼ同じ値となった．高温履歴によって，フライアッシュを混和すると，ポゾラン反応が促進され，圧縮強度には影響しないが，クリープを抑制する数nmレベルの空隙が増加するため，普通セメントのみの場合より強度は小さいが，クリープは同等となったと考えた．
さらに，初期に90℃のDEF促進高温負荷を与えたモルタル試験体を用いて，DEFの発生に対する石灰石微粉末の影響とフライアッシュによるDEF抑制効果について検討した．結果，早強セメントを石灰石微粉末15%置換し，SO3を3%添加すると，30日以降に急激な試験体の膨脹が確認でき，石灰石微粉末混入がDEFを促進することが分かった．また35日以降はSO3を3%添加した早強セメントの試験体でも膨張が観察された．SO3を添加しても早強セメントをフライアッシュに25%置換した試験体においては，4ヶ月経過後も膨張は確認されなかった．
以上のことから，コンクリート材料が初期高温履歴を受ける場合，フライアッシュを混和させると，クリープは減少し，DEFの抑制にも有効であることが分かった．
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| 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
当初の計画どおり，2年目の平成26年度は，高温負荷を受けたセメント硬化体のクリープ特性，収縮挙動を中心に研究を進めた．クリープについては上記のようにフライアッシュ混和の効果などが確認できたが，収縮については，高温環境での自己収縮ひずみの計測がうまくいかず，十分な検討ができなかったため，高温環境でのひずみ計測手法の開発を含めて今後検討を行う．
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| 今後の研究の推進方策 |
DEF発生に石灰石微粉末の影響が大きいことはスリランカでの亀甲ひび割れの要因にも考えられ，当初の計画より研究発展があった．日本でも石灰石微粉末を用いて初期高温履歴がある場合に同様の劣化が考えられるため，最終年度もこれらの課題に取り組む．また，平成26年度では，物質移動抵抗性の検討が不十分であったため，核種の崩壊熱によって持続的な高温封緘環境で自己乾燥が進行したときの収縮ひび割れ，骨材界面の損傷などに着目しながら，バリア性能を維持する物質移動抵抗性の検討を行い，透初期，もしくは持続的に高温負荷が作用する構造物に長期耐久性能をもたらす最適な材料設計について検討する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度の空隙構造試験の結果から，まずは小型のモルタル供試体を用いてクリープ挙動の検討を行い，高温履歴による物性変化がクリープに与える影響を検討することを優先し，既存クリープ試験装置を用いたため，当初予定した高額な高強度用圧縮クリープ試験機は購入しなかったことが理由である．
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| 次年度使用額の使用計画 |
繰り越した研究費で，前年度計測が困難であった高温環境での収縮ひずみ測定方法の開発や，検討が不十分であったイオン拡散係数など物質移動抵抗性の検討実験の装置などに割り当てる．
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