| 研究課題/領域番号 |
25871028
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| 研究機関 | 仙台高等専門学校 |
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研究代表者 |
権代 由範 仙台高等専門学校, 建築デザイン学科, 助教 (00553520)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | コンクリート / 圧縮応力 / 常時荷重 / 応力強度比 / 耐久性能 / 耐凍害性 / 中性化 / 劣化進行速度 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、種々の荷重条件下に曝される構造体コンクリートに生じる応力が各種耐久性能に及ぼす影響を明らかにし、構造体に作用する応力の影響を考慮した耐久性照査・劣化予測手法の確立に寄与することを目的としている。
平成26年度は、昨年度作製した応力導入載荷フレーム（コンクリート試験体に常時圧縮応力を作用させる簡易システム）を用いた耐久性能試験を実施し、作用する荷重レベルの違いがコンクリートの劣化進行速度に及ぼす影響について検討した。今年度は、マクロ的な耐久性能の把握を目的として、耐凍害性試験、促進中性化試験、透過性(透気)試験および塩化物浸透試験を実施した。その結果、何れの促進劣化試験および物性試験においても、無載荷状態のコンクリートと載荷状態のコンクリートでは、劣化進行速度に大きな違いが生じることを確認した。さらに、劣化因子の相の違い(液相か、気相かの違い)によって、各荷重レベルで見られる劣化進行速度の変化が異なる様相を示すことを確認した。具体的には、耐凍害性評価のために実施したRILEM CDF試験において、最大圧縮強度に対する導入応力の比として定義した応力強度比（以下ｆ/σと略記）を20%前後とした場合、無載荷状態の試験体よりもスケーリングの発生が減少する特異的な傾向を示す点が存在する可能性が示唆された。一方、促進中性化試験においては、ｆ/σの増加に伴い、比例的に中性化深さも深くなる傾向を示した。これらの相違は、圧縮応力の導入による微細空隙の閉塞や拡張、或いは、応力導入により組織内部に生じたクラックによる空隙等の短絡に起因する劣化因子の浸透特性の変化が影響していると考えられるが、現状では推察の域を脱しない。したがって、これらの現象の解明については、次年度の最優先課題として取り組み、特に、気泡組織測定や細孔構造特性評価によるミクロ的な組織構造変化の観点からアプローチする。
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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
平成26年度は、交付申請書に記載した研究実施計画をベースに、昨年度の研究により得られた知見を踏まえた研究計画の見直しを行いつつ、各種耐久性能試験および評価・分析を推進してきた。当初計画では、平成26年度から平成27年度の二ヶ年にまたがる研究課題として、①各種耐久性（マクロ的物性値）に関する評価および分析、②載荷によるミクロ的組織構造（気泡組織・細孔構造）の変化の2点について検討を進めることとしている。①については、研究実績の概要に記載した通り、各種耐久性試験および物性試験におけるデータを収集し、コンクリートへの導入応力の違いが劣化進行速度に影響を及ぼすことを明らかにするとともに、これまで想定していなかった新たな知見を得ている。②については、まだ未着手であるが、今年度の研究により得た知見をもとに検討方法を評価・改善し、平成27年度に実施する予定である。平成26年度の研究実績を加味し、二ヶ年にわたる研究課題として設定した計画の進捗度を総合的に評価すると、現時点において概ね計画通りに進展しているものと判断している。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度は、導入応力を変化させたコンクリートを対象に耐久性能試験を実施し、新たな知見を得たが、平成27年度には、平成26年度に得た新たな知見について、その再現性を確認するための再現性実験を実施するほか、劣化因子の相や導入応力の違いによって、劣化進行速度が特異的に変化する現象の解明にあたる。具体的には、平成26年度に実施した実験と同様に、コンクリートの水セメント比、空気量、養生条件および応力強度比をパラメーターとして変化させた試験体を対象に、各種耐久性試験および物性試験（促進中性化試験、塩化物浸透試験、透過性試験および耐凍害性試験）を実施する。これにより、平成26年度の研究で得た新たな知見に関する再現性を確認するとともに、実験データの蓄積を行う。その上で、劣化進行速度が特異的に変化する現象の解明にむけた検討を進める。具体的には、異なる応力を作用させたコンクリート試験体からサンプルを採取し、気泡組織測定や細孔構造特性評価を実施して、ミクロ的な組織構造変化に関するデータを収集・分析する。これにより、応力強度比や劣化進行速度、気泡特性や細孔構造を関連付けた検討を行い、載荷状態における劣化進行メカニズムについて検証する。さらに、実験方法については検討中であるが、導入応力が変化する過程にけるコンクリート内部組織の継時的な変化についても、画像解析等の手法を用いて検討したいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度当初の研究計画に沿って助成金の執行を行ったが、最終的な会計処理の際に端数として生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
今年度未使用となった助成金については、次年度実施予定の各種耐久性能試験に用いる消耗品費等の物品購入費として使用する。
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