Relationship between delayed ettringite formation (DEF) and its expansion and degradation caused by DEF

延迟钙矾石形成（DEF）与其引起的膨胀和降解的关系

基本信息

批准号：
20K04637
负责人：
羽原俊祐
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

材齢初期に、70℃以上の高温履歴を受けると、生成したエトリンガイトは分解する。供用時に外部から水が浸入してくると、エトリンガイトから分解していた硫酸イオン、アルミン酸組成物は反応して新たに、エトリンガイトを再生成する現象がDEFである。コンクリートはこれが原因となって膨張破壊する場合があり、これがDEF膨張と呼ばれている。70℃以上の高温履歴を受けたすべてのコンクリートはDEF を起こすが、すべてのコンクリートはDEF膨張するとは限らない。ここでは、DEFとDEF膨張の関係について、どのような条件でDEF膨張が起こり、エトリンガイトの再生成と関係するのか、DEF が起こっている硬化体とDEF膨張が起こっている硬化体での硫酸イオンの移動、エトリンガイトの分布などを調べ、DEF膨張が起こる状況を明らかにする。DEFが起こる可能性のある限界温度70℃以上の温度で、早強セメントおよび普通セメントを用いた配合での、アルカリ量と硫酸塩量の許容値を把握するため、５年間の長期材齢での許容量を整理した。DEF及びDEF膨張が骨材の種類により膨張時期が大きく変動する。特にスラグ細骨材を使用した場合にはこの傾向が強い。スラグ骨材を使用した場合に、長期材齢においても、DEF膨張量は少なくなっている。骨材界面でのスラグの反応相の形成が膨張量と何らかの関係がある。骨材周辺のエトリンガイトは、ペーストマトリックスで１次生成したエトリンガイトが消失し、２次生成したものであり、DEF膨張との関係は低いといわれていたが、本実験からも、DEF膨張に関係することがわかった。代表者が遠隔地に転居せざるを得ず、従来の環境での研究ができなくなったため、期間延長等を含め転居先での研究継続方法を検討したが、実験設備等の研究環境の再構築ができず、研究継続が困難であると判断したため、研究課題の廃止を申請した。

如果材料在其使用初期经受70℃或更高的高温历史，则生成的钙矾石会分解。 DEF是在使用过程中当水从外部进入时，钙矾石分解的硫酸根离子和铝酸成分发生反应并再生钙矾石的现象。混凝土可能会因此膨胀而失效，这称为 DEF 膨胀。所有经历过 70°C 或更高高温历史的混凝土都会发生 DEF，但并非所有混凝土都会发生 DEF 膨胀。在这里，我们将讨论DEF和DEF膨胀之间的关系，在什么条件下发生DEF膨胀，它与钙矾石的再生有何关系，以及发生DEF的硬化体中的硫酸根离子和发生DEF膨胀的硬化体将研究 DEF 的运动和钙矾石的分布，以阐明 DEF 膨胀发生的条件。为了了解在70℃以上温度（可能发生DEF的极限温度）下使用早强水泥和普通水泥的组合中碱和硫酸盐的允许值，进行了5年的长期老化。组织了允许的金额。 DEF 的膨胀时间和 DEF 膨胀根据骨料类型的不同而有很大差异。当使用矿渣细骨料时，这种趋势尤其强烈。当使用矿渣骨料时，即使使用年限较长，DEF 膨胀量也很小。骨料界面处炉渣反应相的形成与膨胀量有一定关系。骨料周围的钙矾石是浆体基质中的原生钙矾石消失后的二次产物，据说与DEF膨胀关系不大，但本实验也表明我发现它与DEF膨胀有关。由于代表要搬到偏远的地方，无法在传统环境下进行研究，我们考虑了在新地点继续研究的方法，包括延长期限，但无法重建研究环境，例如由于我们判断该研究难以继续进行，因此申请取消该研究项目。