ポーラスなセメント系材料の性能評価とその活用

多孔水泥基材料的性能评价及应用

基本信息

批准号：
20656071
负责人：
半井健一郎
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,第一に,セメント改良土やポーラスコンクリートなどの粗大な連結空隙を有するポーラスーなセメント系材料の材料特性を解明しその性能評価手法を提案すること,第二に,ポーラスなセメント系材料を用いて普通コンクリートを含めた広範なセメント系材料の劣化メカニズムの解明と耐久性能の迅連な評価手法を開発することを目的としたものである.ポーラスなセメント系材料の劣化のうち,溶脱劣化機構の分析を実験手法によって行うとともに,溶脱劣化による力学特性の変化を分析した.高流速の移流溶脱試験によってほぼ均質にカルシウムが溶脱した試験体を用いた評価方法を提案し,劣化後の強度やヤング係数の低下は,Caの減少と相関があることを明らかにした.また,養生に関して,粗大な連結空隙を有するために,材齢初期の乾燥や炭酸化が進行しやすいものの,炭酸化によって溶脱は抑制されること,初期の乾燥によって残存した未水和セメントが水分の供給によって追加的に水和し,強度が増加することなどを明らかにした.これらの現象に関して,地球化学モデルを用いた検討を行い,性能評価手法を検討した。また,セメント系材料における骨材の影響分析を目的として,再生骨材や反応性骨材,ウッドチップなどを用いた試験体を用い,強度特性,吸水蒸散挙動,膨張挙動,溶脱挙動などを検討した.その結果,再生骨材を用いたポーラスコンクリートの保水性材料としての適用など,配合によっては,骨材の特徴を生かした材料設計が可能となることを示した.

本研究的目的首先是阐明具有粗大互连孔隙的多孔水泥基材料（例如水泥改良土和多孔混凝土）的材料性能，并提出一种评估其各种水泥性能的方法。材料包括普通混凝土本项目的目的是阐明水泥基材料的劣化机理，开发耐久性能快速评价方法。除了利用实验方法分析多孔水泥基材料的浸出劣化机理外，高流量平流浸出我们提出了一种通过试验使用钙几乎均匀浸出的测试样品的评估方法，并阐明了劣化后强度和杨氏模量的降低与由于大量连通孔隙、干燥和碳化而导致的钙的降低相关。在材料生命的早期阶段很容易发生。然而，我们发现，碳化作用抑制了浸出，并且初始干燥后剩余的未水化水泥通过供水而额外水合，从而增加了其强度。针对这些现象，使用地球化学模型进行了研究，并研究了性能评价方法进行了探讨。此外，为了分析骨料对胶凝材料的影响，我们利用再生骨料、活性骨料、木片等制成的试件，研究了其强度性能、吸水蒸腾行为、膨胀行为、浸出行为等。结果表明，根据混合物的不同，可以设计出利用骨料特性的材料，例如使用再生骨料作为保水材料来应用多孔混凝土。