2020 Fiscal Year Annual Research Report
水硬性を有しない副産粉体を大量利用したコンクリートの強度向上理論
| Project/Area Number |
18H01590
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
小山 智幸 九州大学, 人間環境学研究院, 准教授 (50215430)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯淺 昇 日本大学, 生産工学部, 教授 (00230607)
陶山 裕樹 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (20507876)
伊藤 是清 東海大学, 基盤工学部, 教授 (50380663)
白川 敏夫 九州産業大学, 建築都市工学部, 教授 (60623387)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 副産粉体 / 廃棄物利用 / コンクリート / 細孔構造 / 平均空隙厚さ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
石炭灰、砕石粉、各種非反応性スラグ、あるいは焼却灰など、世界各地で増大している種々の副産粉体を、コンクリートの強度を向上させながら大量に有効利用するための新たな強度理論を確立することを目的として研究を行った。水と練り混ぜただけでは硬化しない非水硬性副産粉体を用いた場合でも、混合条件によっては、これらの粉体がコンクリートの空隙構造を物理的に微細化する作用によりコンクリートの強度が向上することに着目し、空隙構造に及ぼす粉体のメカニズム（硬化後の空隙サイズ、形状、およびそれを作り出す混練時の粉体条件など）に関して実験および解析の両面から検討した。その結果、いわゆるセメント外割（単セメント量と単位水量とを固定して粉体を混合する方法）で非水硬性副産粉体を混合すると混合量の増大に伴って（一般的には水セメント比が一定なら強度も一定のはずにもかかわらず）コンクリートの強度が増大する理由として以下を確認した。すなわち、硬化コンクリートの細孔構造において、小径（30～50nm程度以下）の空隙は強度に悪影響を及ぼさないこと、したがって非水硬性副産粉体を用いた場合でも、セメントの外割で混合した場合には、粉体混合量の増加に伴い空隙の総量は変わらないものの、小径の空隙が相対的に増加するため強度が向上していることを確認した。また、硬化後の小径の空隙の割合を増やすことにより空隙構造を最適化するためには、混合前における分散状態において粒子どうしの空隙間隔を表す指標である平均空隙間隔を極小化すればよいことを新たに見い出し、そのための条件について検討を行い，強度を向上させるための最適解を示した。シミュレーションの過程で，評価指標として更に適切な粒子の平均空隙厚さを見いだし，これによりさらに評価を行った。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
