変質と物質移動を連成したコンクリートの化学的侵食モデルの構築と劣化予測手法の提案

耦合蚀变与质量传递的混凝土化学侵蚀模型的构建以及劣化预测方法的提出

基本信息

批准号：
10J05262
负责人：
宮本慎太郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は,物質移動と化学反応を連成した劣化予測手法の構築および構築した劣化予測手法を用いた酸劣化メカニズムに関する検討を行った.初めに,劣化予測手法の構築について,物質移動については拡散方程式を,化学反応については,多相系における複数の化学反応を同時に解く1つの手法として熱力学的相平衡を用いた.本劣化予測手法を用いて実験結果の再現を試みたところ,実効拡散係数の校正は必要となるが,硫酸がコンクリートに作用したときのセメント水和物の変質挙動および劣化の進行速度に関する予測については精度良く再現できることを示した.また,本劣化予測手法を用いてコンクリートの酸劣化に及ぼす硫酸濃度や酸性溶液種類の影響について検討したところ,本手法にて,これらの影響を評価できることを示すことができた.この結果を踏まえると,これまでに構築されてきたコンクリートの硫酸劣化に対する劣化予測手法ではコンクリートの硫酸劣化に関する濃度依存性に対応できないため,適用範囲が限定的であるのに対し,本劣化予測手法であればコンクリートに作用する硫酸濃度に依存せずに劣化予測を行うことができることを示した.また,今年度は実構造物の劣化予測に関する検討も上記検討と合わせて実施した.対象とした構造物は18年間供用された酸の作用を受ける橋脚である。この構造物に対して本研究で構築した劣化予測手法を用いた劣化状況の再現を試みたところ,塩化物イオンの挙動についての再現性は高くないが,その他のセメント水和物の変質挙動については非常に精度良く再現できることを示す結果となった.ただし,本劣化予測手法は流水による磨耗の影響についての考慮が不足しているため,対象構造物が受ける物理作用についてはt則などの経験的な劣化予測手法を併用する必要がある.

今年，我们使用结合传质和化学反应的降解预测方法研究了酸性降解机制，并使用降解预测方法检查了酸性降解机制。首先，用于构建降解预测方法的构建，用于化学反应，用于化学反应，用于化学反应，用于化学反应，方法是一种化学反应，方法是一种方法。当我们尝试使用这种降解预测方法重现实验结果时，我们发现，虽然需要校准有效的扩散系数，但我们可以准确地重现水泥降解行为的预测和硫酸水合的进展时，当硫酸硫酸化作用于混凝土上时。我们研究了硫酸浓度和酸性溶液类型对混凝土酸恶化的影响，并证明可以使用这种方法评估这些效果。基于这些结果，混凝土硫酸恶化的劣化预测方法无法适应混凝土硫酸恶化的浓度依赖性，并且施用范围受到限制，但是这种降低的预测方法可以使用而无需依赖于硫酸对混凝土的浓度的浓度。此外，今年，我们还对实际结构的恶化预测以及上述研究进行了研究。靶向的结构是桥梁墩，受18年使用的酸的影响。当我们尝试使用本研究中为该结构构建的劣化预测方法重现恶化情况时，我们发现，尽管氯离子的行为不可高度再现，但其他水泥水合物的改变行为可以非常准确地重现。但是，由于这种恶化预测方法缺乏对自来水造成的磨损影响的考虑，因此有必要使用经验性劣化预测方法（例如THAR）来实现目标结构的物理效应。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

酸性水溶液の作用による反応生成物がセメント硬化体の劣化に及ぼす影響に関する考察

酸性水溶液作用反应产物对硬化水泥劣化影响的思考

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
コンクリート工学年次論文集
影响因子：
0
作者：
藤田静雄;金子健太郎;赤岩和明;鈴木規央;川原村敏幸;宮本慎太郎
通讯作者：
宮本慎太郎

pH=2.0塩酸の作用に伴うセメント水和物の溶解および変質メカニズムの整理

整理pH=2.0盐酸作用下水泥水合物的溶解、蚀变机理

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Fujita;K. Kaneko;K. Akaiwa;S. -D. Lee;N. Suzuki;宮本慎太郎
通讯作者：
宮本慎太郎

コンクリートの化学的侵食

混凝土的化学侵蚀

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
コンクリート工学
影响因子：
0
作者：
赤岩和明;鈴木規央;金子健太郎;藤田静雄;K. Kaneko and S. Fujita;榎本悠;K. Kaneko and S. Fujita;今野晴貴・川村遼平;久田真
通讯作者：
久田真

混合酸のモル分率の影響を反応速度論に基づき考慮した化学的侵食によるセメント硬化体の質量減少率の推定方法に関する検討

基于反应动力学考虑混合酸摩尔分数影响的硬化水泥化学侵蚀质量损失率估算方法研究。

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
コンクリート工学会年次論文集
影响因子：
0
作者：
S. Katori;J. Piao;T. Ikenoue;K. Kaneko;T. Hirao;and S. Fujita;竹信三恵子・新藤宗幸・五石敬路・稲葉剛編;Sara Yoshio;宮本慎太郎
通讯作者：
宮本慎太郎

作用する硫酸の濃度がセメント硬化体の相組成変化に及ぼす影響

作用硫酸浓度对硬化水泥相组成变化的影响

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
コンクリート工学年次論文集
影响因子：
0
作者：
K. Kaneko;K. Akaiwa;S-D. Lee;N. Suzuki;and S. Fujita;宮本慎太郎
通讯作者：
宮本慎太郎

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宮本慎太郎其他文献

Seasonal change of a fracture aperture in porous tuffaceous rock with 0.01mm-order real-time monitoring

0.01mm量级实时监测多孔凝灰岩裂缝孔径季节变化

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
宮田喜壽;宮本慎太郎;ピパットポンサー・ティラポン，間宮基貴，肥後陽介，永谷英基，川野健一，須賀原慶久;Masahiko Osada and Kohei Funabiki
通讯作者：
Masahiko Osada and Kohei Funabiki