化学混和剤の吸着作用を考慮したセメントの水和反応機構の精緻化に関する研究

考虑化学外加剂吸附效应的水泥水化反应机理阐述研究

基本信息

批准号：
16J01593
负责人：
金志訓
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J01593/
关键词：
ケイ酸塩系表面含浸材 CSH セメント EPMA NMR コンクリート耐久性炭酸化

项目摘要

前縁との研究成果であるケイ酸塩系表面含浸材を適用したサンプルの実験室段階での結果から、実際にケイ酸塩系表面含浸材を適用した現場の採取サンプルを用いて、観測を行った。前年度の結果、ケイ酸塩系表面含浸材のアルカリ成分(Na)が炭酸化挙動に影響を与えていることが予想されたため、EPMA装置を用いた表面からの深さごとの各物質の濃度を確認した。観測の結果、表面含浸材を塗布によって表面に近い表層部のNa濃度が高いことが予想されたが、EPMAの測定結果、Naは表面から20mmの深さで一番高い濃度を示しており、塗布後から奥に移動および拡散していることおよび外部水分(雨など)に溶解されてNaが溶出されている可能性が考えられた。そこで、まずNaが外部水分により溶出されている仮説の確認のために、Naイオンメーターを用いて炭酸化程度によるNa濃度確認実験を行った。その結果、炭酸化期間が長くなるほどNaの溶出量は減っており、C-S-Hに吸着していくことが予想される。ここで、溶出実験で使われたサンプルに溶出しないNaがどのように変更しているかに対して、2次元23Na NMRを用いて観測した。その結果、C-S-Hの炭酸化によってなくなるCaの代わりにNaが入り込んでいくことが観測された。また、炭酸化によってNaが奥の方に移動および拡散している仮定について、けい酸塩系表面含浸材を塗布したモルタルサンプルを促進炭酸化して、EPMA測定からNaの濃度を確認した。測定の結果、けい酸塩系表面含浸材を塗布したサンプルが炭酸化によってNaが奥の方にもっと拡散されていることが確認されて、上記したC-S-Hへの吸着挙動の根拠が確認された。

基于硅酸盐类表面浸渍材料应用样品的实验室结果（这是最先进的研究成果），我们使用从实际应用硅酸盐类表面浸渍材料的现场采集的样品进行了观察。根据前一年的结果，预测硅酸盐基表面浸渍材料的碱性成分（Na）会影响碳化行为，因此使用EPMA装置测定了距表面各深度的每种物质的浓度。确认的。根据观察的结果，预计由于表面浸渍材料的应用，在靠近表面的表面层中Na浓度会很高，但是根据EPMA测量的结果，Na浓度在a处最高。认为，在距表面20mm的深度处，Na可能在施用后迁移并扩散到内部，并且Na可能因溶解在外部水分（雨水等）中而溶出。因此，为了证实Na被外部水分洗脱的假设，我们进行了一项实验，使用Na离子计根据碳酸化程度来确认Na浓度。结果，随着碳酸化时间的增加，Na 的洗脱量减少，并且预计 Na 将被吸附到 C-S-H 上。在这里，我们使用二维 23Na NMR 来观察洗脱实验中使用的样品中未洗脱的 Na 的变化。结果，观察到Na进入替代了由于C-S-H碳酸化而损失的Ca。此外，考虑到Na由于碳化而移动并扩散到深处的假设，对涂有硅酸盐基表面浸渍材料的砂浆样品进行加速碳化，并通过EPMA测量确认Na浓度。测量结果证实，Na由于碳化而更深入地扩散到涂有硅酸盐基表面浸渍材料的样品中，证实了上述对C-S-H的吸附行为的基础。