長期環境作用を受ける無機複合材料の物質平衡と微細構造変性に関する統合解析法の開発

开发受长期环境影响的无机复合材料的材料平衡和微观结构改性的综合分析方法

• 批准号: 13750440
• 负责人: 石田 哲也
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750440/
• 关键词: 塩化物イオン; 炭酸化; 固定塩化物; 吸着塩化物; 熱力学; 複合劣化; 耐久性; 水分等温線

本年度得られた成果は以下に列挙される.1.前年度で得られた研究成果をさらに発展させ,任意の温度環境下における塩化物イオン平衡一般則の提案を行った.20℃室温下では,微細空隙水中に存在する自由塩化物と,細孔壁面に吸着あるいは化学的に取り込まれる固定塩化物の両者には線形関係が認められることが昨年度の研究成果より明らかになったが,ここではさらに温度範囲を40℃,60℃と広げた際の平衡特性を実験により解明した.結果として,温度が上昇するにつれセメント硬化体の固定化能力は顕著に低下すること,また室温下において認められた自由-固定塩化物両者の線形関係が,高温環境下では崩れることが明らかになった.2.研究代表者が過去に提案している,炭酸作用下におけるpH予測手法の改良を行った.本手法は,物質移動・平衡・反応を含む複雑なプロセスであるため,従来の解析手法では秒単位の時間差分を必要とした.ここでは,日〜週程度の差分であっても十分な精度を有する非線形求解法の開発に成功した.数十年〜百年のオーダーが対象となるRC構造物の耐久性照査においては,本開発技術が重要な要素となる.新しいアルゴリズムにより,PCを用いた短時間での計算が可能になったため,ビジュアルインターフェースを有する寿命予測ソフトの開発も行った.3.空隙内のpH値と塩分平衡の相互依存性のモデル化を行った.二酸化炭素の作用により系内のアルカリ性が失われるにつれ,固定化塩分が解放されるとするモデルである.提案手法を用いることで,塩分と二酸化炭素が同時に作用することにより生じる複合劣化が解析可能であることを示した.4.温度が変化する条件下において,微細空隙中に蓄えられる水分平衡モデルの提案を行った.空隙をマイクロスケールの毛細管空隙,ナノスケールのゲル空隙,オングストロームの寸法を有する層間空隙に分類し,各々の温度敏感性を実験により抽出・モデル化したものである.

今年获得的结果在下面列出。1。上一年获得的研究结果已进一步开发，并提出了在任意温度环境下的氯化离子平衡的一般规则。在20°C的室温下，在细孔隙水中存在的游离氯化物与固定的氯化物吸附或化学掺入孔隙壁之间观察到线性关系，但是在这里我们进一步阐明了当温度范围扩展到40°C和60°C时，我们进一步阐明了平衡特性。结果，已经表明，水泥固化的身体的固定能力随着温度的升高而显着降低，并且在室温下在室温下观察到的两个自由固定的氯化物之间的线性关系在高温下崩溃了。在几秒钟内。在这里，使用天数和几周之间的差异。我们已经成功地开发了一种具有足够精确性的非线性解决方案方法。这种开发技术是检查RC结构的耐用性的重要因素，RC结构的耐用性是数十年到百年的目标。由于新算法允许使用PC进行短期计算，因此我们还开发了具有视觉接口的预期寿命预测软件。3。我们建模了pH值在空隙和盐度平衡中的相互依赖性。由于由于二氧化碳的作用而丢失了系统中的碱度，因此，这是一种模型，释放了固定的盐度。通过使用建议的方法，可以表明复合方法是由同时在盐度和二氧化碳的同时作用引起的，可以分析含有量的杂物，以备静置的状态。显微镜毛细管空隙，纳米级凝胶空隙和层间空隙，并通过实验提取并建模每个温度灵敏度。

项目成果

竹上浩史, 石田哲也, 前川宏一: "高炉スラグ微粉末を混入したセメント硬化体中の塩化物移動平衡則"コンクリート工学年次論文集. Vol.24,No.1. 633-638 (2002)

Hiroshi Takegami、Tetsuya Ishida、Koichi Maekawa：“掺入粉状高炉矿渣的硬化水泥中的氯离子迁移平衡定律”，混凝土工程年报，第 24 卷，第 1. 633-638 期（2002 年）。

Koichi MAEKAWA, Tetsuya ISHIDA: "Modeling of structural performances under coupled environmental and weather actions"Material and Structures, RILEM. Vol.35,December. 591-602 (2002)

Koichi MAEKAWA、Tetsuya ISHIDA：“环境和天气耦合作用下的结构性能建模”材料与结构，RILEM。

Tetsuya ISHIDA, Koichi MAEKAWA: "An integrated computational framework for performance evaluation of cementitious materials and structures under various environmental actions"Proceedings of EASEC-8, Singapore. No.1267 (2001)

Tetsuya ISHIDA、Koichi MAEKAWA：“在各种环境行为下评估水泥材料和结构性能的综合计算框架”EASEC-8 会议记录，新加坡。

Kyu-Yong CHOI, Tetsuya ISHIDA, Koichi MAEKAWA: "Macroscopic Bond Behavior in RC under the Combination of Environmental and Mechanical Loads"Proceedings of Bond in Concrete -from research to standards-, fib, Budapest. 199-207 (2002)

Kyu-Yong CHOI、Tetsuya ISHIDA、Koichi MAEKAWA：“环境和机械载荷组合下 RC 的宏观粘结行为”混凝土粘结论文集 - 从研究到标准 -，fib，布达佩斯。