Systematization of hydration and resultant physical properties of hardened cement paste from a thermodynamic approach

通过热力学方法对硬化水泥浆体的水化和由此产生的物理特性进行系统化

• 批准号: 21686052
• 负责人: MARUYAMA Ippei
• 金额: $ 17.31万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21686052/
• 关键词: コンクリート工学; セメント化学; セメント硬化体; 吸着等温線; 体積変化; 水分移動; 相組成; ヤング率・体積弾性率; クリープ; 水和反応; ヤング率・ポアソン比; セメント; 分離圧; 線膨張係数; 高炉スラグ微粉末

In this research, cement hydration system, hardening process of hardened cement, and volume change phenomenon such as Young's modulus, Poisson' =s ratio, drying shrinkage thermal expansion coefficient, creep, are evaluated from a thermodynamic approach. For this purpose, degree of hydration of each minerals in cement, phase composition of cement paste with different cement, w/c ratio, and curing condition are collected experimentally and at the same time, compressive strength, Young's modulus, Poisson's ratio, vapor sorption isotherm, thermal expansion coefficient, autogenous shrinkage, drying shrinkage, tensile creep, and heat conduction are measured. As the rate problem, rate of hydration model for Portland cement is proposed based on the above mentioned experimental data, and phase composition model is also proposed. In addition, physical properties of hardened cement paste is evaluated from phase composition of hardened cement paste, life span simulation system based on cement hydration is developed. In future study, interaction between aggregate and cement paste is discussed and modeled for concrete engineering problem.

在这项研究中，从热力学方法中评估了水泥水合系统，硬化水泥的硬化过程和体积变化现象，例如Young的模量，Poisson'= S比，干燥收缩热膨胀系数，蠕变。为此，通过实验和同时收集了水泥中每种矿物质的水化程度，具有不同水泥，w/c比的水泥糊和固化条件的相位组成程度，同时，抗压强度，Young的模量，泊松比，蒸气吸收量测量等温线系数，自体收缩，干燥收缩，拉伸蠕变和热传导。作为速率问题，基于上述实验数据提出了波特兰水泥的水合模型，并提出了相组成模型。此外，从硬化水泥糊的相组成中评估了硬化水泥糊的物理性能，开发了基于水泥水合的寿命跨度模拟系统。在未来的研究中，讨论并为具体工程问题讨论并建模了骨料和水泥糊之间的相互作用。

项目成果

高炉スラグ微粉末を用いたセメント硬化体の水和圧曲線

高炉矿渣粉磨细水泥的水化压力曲线

• 发表时间: 2011
• 期刊: セメント・コンクリート論文集
• 作者: 丸山一平;岸直哉;五十嵐豪
• 通讯作者: 五十嵐豪

人口軽量骨材による高炉セメントコンクリートの線膨張係数制御の検討

人工轻骨料高炉水泥混凝土线膨胀系数控制研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: セメント・コンクリート論文集 63
• 作者: 寺本篤史;丸山一平
• 通讯作者: 丸山一平

セメントペーストの引張クリープについて

关于水泥净浆的拉伸蠕变

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Takahashi;Y.Nishino;R.Tsutsumi;N.Zettsu;E.Matsubara;K.Yamauchi;T.Ishikawa;丸山一平,堀口直也
• 通讯作者: 丸山一平,堀口直也

セメント系サイディングの湿度に依存する面内ひずみ予測

水泥壁板中与水分相关的面内应变的预测

• 发表时间: 2011
• 期刊: 日本建築学会構造系論文集
• 作者: 丸山一平;高松伸之;堀口直也
• 通讯作者: 堀口直也

セメント硬化体における体積弾性率の平衡相対湿度依存性

硬化水泥中体积模量的平衡相对湿度依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: 五十嵐豪;堀口直也;丸山一平
• 通讯作者: 丸山一平